Hypertensjon og cerebrovaskulær hemoynamikk generelt anestesi

Effekten av blodtrykk på cerebral blodstrøm: En MR -studie på nevrobeskyttende blodtrykksgrenser under anestesi

Forkortelser brukt i forskningsprogrammet

ASA - American Society of Anesthesiologists Classification

ASL - arteriell spinnmerking

BP - Blodtrykk

CBF - Cerebral blodstrømning

CO - Hjerteutgang

CPP - Cerebral perfusjonstrykk

CVR - Cerebral vaskulær motstand

CT - Computertomografi

HR - hjertefrekvens

ICP - Intrakranielt trykk

Kart - Gjennomsnittlig arterielt trykk

MR - Magnetisk resonansavbildning

NIRS - Nærinfrarød spektroskopi

PCMRI - Fase -Contrast Magnetic Resonance Imaging

RSO2 - Regional cerebral oksygenmetning

Mål og mål å sikre tilstrekkelig cerebral perfusjon (CBF) under generell anestesi er avgjørende for å opprettholde tilstrekkelig oksygenering og blodtilførsel til hjernen under operasjonen. Denne forskriften oppnås først og fremst gjennom blodtrykksjusteringer (MAP) ved bruk av vasopressorer for å opprettholde tilstrekkelig perfusjonstrykk og følgelig tilstrekkelig CBF. Forholdet mellom MAP, HR og CBF er imidlertid sammensatt, spesielt ettersom økende MAP ofte nødvendiggjør økende vaskulær motstand, noe som paradoksalt kan redusere blodstrømmen. Videre kompliserer det autoregulatoriske systemet forholdet mellom CVR og cerebral blodstrøm. Til tross for disse kompleksitetene, regnes MAP som den mest relevante surrogatmarkøren for CBF i klinisk praksis. De fleste intraoperative scenarier er rettet mot et kart over ≥65 mmHg for å sikre tilstrekkelig organperfusjon uavhengig av kjønn, alder eller komorbiditet.

En annen ofte brukt surrogatmarkør er RSO2, målt via NIRS. Nedsatt CBF under anestesi har vært assosiert med postoperativ kognitiv tilbakegang og forvirring. For å dempe postoperative hypoperfusjonsrelaterte symptomer, er det viktig å bestemme den optimale intraoperative blodtrykkshåndteringen for hver pasient. Dette nødvendiggjør videre forskning på hvordan blodtrykksregulering via ofte brukte bedøvelsesmidler påvirker CBF.

Vår hypotese er at CBF under anestesi og blodtrykksregulering via vasopressorer ikke korrelerer med dagens kliniske praksis. Dette skyldes betydelige interindividuelle variasjoner og andre fysiologiske faktorer, som HR, vaskulær tone og arterielle pulsasjoner, noe som kan påvirke forholdet mellom blodtrykk og cerebral blodstrøm. I tillegg kan avanserte MR-teknikker lette en mer presis forståelse av MAP-CBF-forholdet, noe som førte til utvikling av mer robuste surrogatmarkører.

Målet med denne studien er å undersøke virkningen av blodtrykksendringer ved bruk av norepinefrin på cerebral hemodynamikk hos bedøvede forsøkspersoner. Dette vil oppnås ved å direkte måle MAP, HR, CO, CBF og regional cerebral oksygenering samtidig, en metodikk som ikke tidligere er implementert.

Forskningsspørsmål

Undersøk hvordan farmakologisk indusert blodtrykksheving (20-30% over baseline) via noradrenalin påvirker cerebral blodstrøm.

Avklare forholdene mellom CVR, CO, MAP, HR og CBF.

Utvikle en ny forholdskurve mellom MAP og CBF.

Vurdere regional cerebral oksygenmetning (RSO2) via NIRS i forhold til CBF ved bruk av MR under varierende kartforhold.

Vi vil bruke MR for blodstrømkvantifisering i større cerebrale kar (PCMRI) og hjernevev (ASL), samtidig som vi måler RSO2 ved bruk av NIRS. En foreløpig studie på friske, våkne frivillige demonstrerte at noradrenalinindusert kartheving korrelerer med økt CVR og redusert CO, og til slutt førte til redusert CBF til tross for det høyere MAP. Disse funnene kan påvirke dagens oppfatninger av MAP-CBF-forholdet og forbedre intraoperativ sikkerhet betydelig ved å redusere risikoen for postoperative komplikasjoner forbundet med cerebral hypoperfusjon.

Bakgrunn og litteraturgjennomgang

Cerebral blodstrøm og systemisk blodtrykk av klinisk blodtrykksregulering under operasjonen er målrettet, med MAP ≥65 mmHg som tjener som den lavere terskelen for å forhindre organskader. CBF er nært knyttet til CPP, som igjen er sterkt assosiert med MAP. I intraoperative innstillinger kan MAP økes enten ved å heve systemisk vaskulær motstand (SVR) eller ved å øke CO. En økning i MAP fører imidlertid ikke nødvendigvis til økt CBF.

MAP fungerer som et indirekte mål på CBF siden direkte klinisk måling av CBF ikke er mulig. Lassens autoreguleringsmodell, etablert på 1950-tallet, beskriver en stabil CBF innenfor et kartområde på omtrent 60-160 mmHg. Faktorer som alder, komorbiditeter, vaskulære anatomiske variasjoner og nedsatt autoregulering kompliserer imidlertid gyldigheten av denne modellen.

Nyere studier antyder et behov for individualisert blodtrykkshåndtering under anestesi. Mens cerebral perfusjon hos våkne pasienter kan overvåkes via klinisk undersøkelse, blir dette utfordrende under generell anestesi. Hemodynamisk ustabilitet er vanlig under anestesi og styres vanligvis gjennom væskeadministrasjon og vasopressorinfusjon. Bedøvelsesmidler induserer imidlertid ofte en reduksjon i MAP. Vasopressorer øker MAP via vasokonstriksjon og CO-modulasjon gjennom alfa- og beta-adrenerg reseptoraktivering. Den optimale intraoperative kartterskelen er fortsatt usikker, og fremhever behovet for en bedre forståelse av de mekanistiske interaksjonene mellom kartregulering og CBF.

Cerebral oksygenering og blodstrømning NIRS er en ikke-invasiv teknikk som bruker nærinfrarødt lys (700-850 nm) for å måle regional cerebral oksygenmetning (RSO2) med en dybde på omtrent 1,7 cm. Det blir i økende grad brukt perioperativt for å overvåke oksygenering av hjernen og tidlig påvisning av cerebral iskemi og hypoksi. Imidlertid gjenstår usikkerhet om den kliniske effekten av aktiv cerebral NIRS -overvåking på postoperative utfall.

Metodikk for cerebral blodstrømmåling Tidligere studier på MAP-CBF-forholdet var avhengig av invasive teknikker, ofte utført i dyremodeller. Nylig har ikke-invasive metoder som NIRS og transkranial Doppler blitt brukt; Disse fungerer imidlertid som surrogatmål for blodstrøm og har en høy risiko for feiltolkning. PCMRI er den eneste nåværende ikke-invasive teknikken som gir absolutte CBF-målinger. Ved Umeå University er PCMRI en etablert metode for å studere cerebral hemodynamikk og regnes som gullstandarden for ikke-invasiv blodstrømmåling. Å kombinere PCMRI og ASL med invasiv overvåking av blodtrykk gir mulighet for en omfattende vurdering av forholdet mellom cerebral blodstrøm, perfusjon og systemisk blodtrykk.

Kunnskapsgap Den etablerte forståelsen av MAP-CBF-forholdet blir ofte stilt spørsmål, uten noen allment aksepterte alternative modeller for klinisk anvendelse. Gjeldende blodtrykksterskler i anestesi er generalisert i stedet for pasientspesifikk og gjør ikke rede for fysiologiske parametere eller metoden som brukes for å oppnå målverdier. Mange studier som ligger til grunn for klinisk praksis er utdatert, basert på indirekte målemetoder, eller utført i dyremodeller. Bruken av surrogatmarkører for intraoperativ cerebral perfusjon forblir begrenset, ettersom deres direkte korrelasjon med postoperative utfall er uklart. Dette krever samtidig målinger av relevante fysiologiske parametere ved bruk av pålitelige direkte metoder.

Klinisk signifikans kognitiv svikt, forsinket utvinning og økt dødelighet har vært knyttet til utilstrekkelig cerebral perfusjon under anestesi og intensivavdeling. Dette påvirker ikke bare pasientens velvære, men øker også helsetjenester og lengden på sykehusoppholdet. En robust, individualisert hemodynamisk parameter sterkt assosiert med CBF er nødvendig. Hvis farmakologisk kontrollert blodtrykk ikke stemmer overens med dagens kunnskap om dens effekter på cerebral blodstrøm, bør dens rolle i anestesi vurderes på nytt. I tillegg bør RSO2 målt via NIRS undersøkes videre på grunn av potensialet for sømløs integrasjon i klinisk praksis.

Dette prosjektet, med sterke kliniske implikasjoner, inkluderer også en fysiologisk forskningskomponent for å bedre forstå samspillet mellom forskjellige fysiologiske faktorer. Ved å bruke direkte metoder for å måle CBF og oppnå absolutte verdier, tar vi sikte på å generere robuste data for å omdefinere MAP-CBF-forholdet og vurdere om gjeldende intraoperativ blodtrykkshåndtering er gunstig for pasienter.