En studie av diagnostisk nøyaktighet av hypotensjonsprediksjonsindeks (HPI) Algoritme i lunge reseksjoner

Hypotensjonsprediksjonsindeksen (HPI) er en hemodynamisk skåre utviklet spesifikt for prediksjon av episoder med intraoperativ hypotensjon (IOH). Den er basert på en algoritme programmert inn i Edwards Lifesciences HemoSphere monitor klinisk plattform (Irvine, CA, USA). HPI er basert på en kontinuerlig analyse av en arteriell trykkbølgeform. Den behandles i tillegg til FloTrac-algoritmen via proprietær Acumen IQ Sensor og bruker en kunstig intelligens-teknologi. Etter intern validering ble algoritmen prospektivt, eksternt og klinisk validert hos generelle kirurgiske, perioperative pasienter, kardiovaskulære kirurgiske pasienter og mekanisk ventilerte COVID-19 ICU-pasienter.

I motsetning til konvensjonelle overvåkingssystemer, som viser fysiologiske parametere i det virkelige liv, oppdager en HPI-algoritme de tidligste endringene, multivariat variabilitet og interaksjoner i de fysiologiske interrelaterte dataene om preload, afterload og kontraktilitet for å levere en indeks som forutsier en kommende hypotensiv hendelse . Variabler som brukes av den patentbeskyttede algoritmen for å beregne HPI er som følger: hjertefrekvensvariabilitet (endringer i hjertefrekvens/endringer i MAP); arteriell trykkbølgeformkompleksitet (omtrentlig bølgeformentropi, prøvebølgeformentropi, frekvensdomenemål for høyere ordens harmoniske); forhåndsbelastningsparametere (pulstrykkvariasjon PPV, slagvolumvariasjon SVV); kontraktilitetsparametere (hellingen til den stigende delen av trykkbølgeformen over tid, dP/dt); og etterbelastningsparametere (SVR, dynamisk arteriell elastanse Eadyn), men deres relative bidrag til endelig indeks er ikke avslørt.

Endelige indeksverdier for HPI varierer fra 1 til 100, med økende tall som representerer en større sannsynlighet for en forestående hypotensiv hendelse. Disse hendelsene er definert som gjennomsnittlig arterielt trykk (MAP) <65 mmHg som forekommer i over ett minutt. HPI-verdier forutsier forekomsten av hypotensjon fem til femten minutter før hendelsen, med sensitivitet og spesifisitet i begge tidsrammer på mer enn 80 %. I de fleste studier forutsier en verdi på 85 HPI en hypotensiv episode, og denne verdien er vilkårlig forhåndsprogrammert i HemoSphere-monitoren for å varsle klinikeren og tillate proaktive responser for å minimere eller til og med helt forhindre intraoperativ hypotensjon.

Parametre som brukes og innlemmes i HemoSphere-monitoren kan veilede en kliniker i optimal håndtering av IOH. Disse "sekundære screen"-variablene inkluderer venstre ventrikkelkontraktilitetsparameter (dP/dt), dynamisk preload-parameter (SVV) og afterload-parameter dynamisk arteriell elastanse Eadyn.

Maksimal venstre ventrikkel (LV) trykkøkning (LV dP/dt max) er en klassisk markør for LV-ytelse og systolisk funksjon. Det er konvensjonelt definert som endringen i trykk i venstre ventrikkelhule over den isovolumetriske kontraksjonsperioden, og det krever opprinnelig LV-kateterisering. I klinisk praksis brukes en surrogat perifer arteriell trykkbølgeform for å estimere dP/dt verdi og for å forutsi behovet for inotrop støtte.

SVV er en dynamisk forhåndsbelastningsparameter og representerer forskjellen i slagvolumet til venstre ventrikkel sekundært til endringer i intratorakalt trykk indusert av mekanisk ventilasjon.

Den dynamiske arterielle elastansen Eadyn representerer andelen puls-trykkvariasjon (PPV) til SVV. Den kan brukes til å vurdere vaskulær tonus, som kan forutsi arteriell trykkrespons etter volumbelastning og/eller potensiell respons på vasopressoradministrasjon.

Både PPV og SVV anses å være overlegne statiske indekser for å forutsi væskerespons. De er begge basert på hjerte-lunge-interaksjoner og reflekterer hemodynamiske sykliske endringer indusert av mekanisk ventilasjon i lukket brystkasse. Verdiene deres er signifikant korrelert med størrelsen på VT. Den nåværende intraoperative ventilasjonsstrategien med lavt tidevolum beskytter lungene, men reduserer samtidig påliteligheten til dynamiske indekser, spesielt under forhold med åpent bryst. På grunn av begrensede endringer i intratorakalt trykk under respirasjonssyklusen ved åpne lungetilstander, er det en risiko for å motta falske negative parameterverdier. PPV og SVV ser ut til å være unøyaktige når det gjelder å forutsi væskerespons i en åpen brystkasse under kardiotorakal kirurgi.

HPI ble validert i generell kirurgi og ICU tilfeller, men ikke i thoraxkirurgi ensidig åpne brystprosedyrer. Disse prosedyrene inkluderer ikke bare betydelig unormale fysiologiske tilstander (åpen pleura og en-lunge beskyttende ventilasjon), men også en høy forekomst av plutselige manuelle kirurgiske inngrep. Alle disse faktorene kan påvirke og kompromittere HPI-ytelsen betydelig.

Målet med denne studien er å validere HPI-teknologien i prosedyrer for åpne brystlungereseksjoner med bruk av en-lungeventilasjon. Studiegruppen vil bestå av 60 påfølgende voksne pasienter kvalifisert for lungereseksjonsprosedyrer under generell anestesi med åpen bryst- og enlungeventilasjon.

Pasientene vil bli overvåket under operasjonen ved bruk av standard invasiv hemodynamisk overvåking med arteriell trykktransduser og samtidig med HemoSphere-monitor med HPI-programvaren koblet til Acumen IQ-transduseren (Edwards LifeSciences, Irvine, CA, USA). Klinikere vil bli blindet for utdataene fra HemoSphere-monitoren. Hemodynamiske bølgeformer og HPI-prediksjonsdata inkludert hypotensive hendelser (IOH) vil bli registrert fra tidspunktet for innsetting av arteriell kanyle til man forlater operasjonsrommet. Registrerte data vil bli delt inn i syv kohorter, representert av separate tidsrammer:

0. Grunnlinje før induksjon, liggende, spontan pusting (hvis tilgjengelig og arteriell kanyle satt inn før induksjon)

1. Ryggliggende, lukket bryst bedøvet, intubert, to-lungeventilasjon
2. Lateral decubitus, lukket bryst, to-lungeventilasjon
3. Lateral decubitus, lukket bryst, en-lungeventilasjon (OLV)
4. Lateral decubitus, åpent bryst, en-lungeventilasjon (OLV)
5. Lateral decubitus, lukket bryst, to-lungeventilasjon etter reseksjon
6. Ryggliggende, lukket bryst, to-lungeventilasjon

Vi vil estimere sensitiviteten (gjenkalling) og positiv prediktiv verdi (presisjon) til HPI-algoritmen og beskrive antall falske alarmer samt tapte hendelser uten eksplisitt å referere til spesifisitet eller negativ prediktiv verdi.

Studiegjennomføring og rapportering vil bli utført under STARD-retningslinjene.