Ścisła kontrola gazów końcowo-wydechowych podczas znieczulenia w celu zmniejszenia pooperacyjnego postępowania w znieczuleniu majaczeniowym

A. Kontekst i uzasadnienie:

Chociaż kontrola końcowo-wydechowego gazu oddechowego jest podstawową zasadą postępowania anestezjologicznego, zakres końcowo-wydechowego (ET) O2 i CO2 typowo obserwowany podczas prowadzenia znieczulenia może znacząco odbiegać od podstawowego stanu czuwania, ale nie został uznany za potencjalnego uczestnika POD w poprzednich dochodzeniach. Częste są okresy zarówno hipokapnii podczas wentylacji mechanicznej, jak i hiperkapnii podczas przywracania wentylacji spontanicznej. Typowe jest stosowanie 100% tlenu podczas indukcji znieczulenia oraz wychodzenia i podtrzymywania znieczulenia z 50% stężeniem O2. Skutki tych zmian w gazach oddechowych mają znaczący wpływ na mózgowy przepływ krwi i dotlenienie, co może być związane z dysfunkcjami poznawczymi. Badacze planują zbadać wpływ kontrolowanych zmian ET O2 i CO2 podczas znieczulenia i zabiegu chirurgicznego na częstość występowania POD.

B. Hipoteza i cele badania:

Badacze wysuwają hipotezę, że kontrola gazów oddechowych jest kluczowym elementem postępowania podczas znieczulenia; o wiele ważniejsza kwestia, niż wcześniej sądzono. Wydaje się, że starsi pacjenci są bardziej narażeni na „kradzież wewnątrzczaszkową” regionalnego CBF ze zmianami CO2 i O2. Poprzednie badanie badaczy potwierdza związek między zarządzaniem CO2 a POD. Wcześniejsze obrazowanie MR sugeruje, że połączenie hiperoksji i hipokapnii może być szczególnie niepokojące, co jest bardzo częstą sytuacją podczas znieczulenia. Badacze sugerują, że postępowanie anestezjologiczne można zoptymalizować pod kątem zdrowia mózgu, próbując utrzymać gazy oddechowe na poziomie lub w pobliżu wartości wyjściowych pacjenta, aby ustabilizować CBF podczas prowadzenia znieczulenia. Wyjątek występuje podczas zabiegów neurochirurgicznych, gdzie mogą być wymagane celowe zmiany w celu obniżenia ET CO2. Zaznaczone fluktuacje CBF, jak widać podczas kontrolowanej manipulacji gazem ET w naszej wcześniejszej pracy, sugerują, że takie zmiany CBF mogą wystąpić w znieczuleniu, gdzie rutynowo występują podobne zmiany w gazach ET. Badacze sugerują, że tak duże zmiany w CBF i natlenieniu mogą być czynnikiem przyczyniającym się do rozwoju POD u podatnych osób. Tutaj zaproponowano próbę wykonalności rygorystycznego utrzymywania gazów ET na poziomie wyjściowym pacjenta w celu zbadania, czy takie zarządzanie ma wpływ na częstość występowania POD.

C. Metodologia: Podsumuj lokalizację badania (ośrodek), kryteria kwalifikowalności, szczegóły dotyczące rekrutacji, zgody i randomizacji, interwencje, współzmienne, źródła danych, jeśli mają zastosowanie.

Dwunastu pacjentów poddawanych operacjom wysokiego ryzyka wymagającym pobytu pooperacyjnego zostanie zaproszonych do udziału w badaniu za pośrednictwem Kliniki Przedznieczulenia (PAC) w HSC. Od każdego pacjenta zostanie uzyskana świadoma zgoda w obecności świadka. Kryteria wykluczenia obejmują jednoczesną planową endarterektomię tętnicy szyjnej, zwężenie tętnicy szyjnej - jeśli wcześniej udokumentowano, zaplanowane zabiegi neurochirurgiczne, przeciwwskazania do MRI, w tym klaustrofobię, spodziewane znieczulenie jednego płuca i znaną przewlekłą obturacyjną chorobę płuc z zatrzymaniem CO2. Pacjenci będą przyjmowani przed operacją na tydzień przed operacją w celu przeprowadzenia kompleksowych testów neuropsychologicznych, po których natychmiast zostanie wykonany test wysiłkowy MRI BOLD CO2 i O2. Wyszkolony psychometra przeprowadzi zestaw testów neuropsychologicznych w ciągu około 1 godziny. Następnie zostaną przeprowadzone testy warunków skrajnych MRI BOLD. Pacjenci zostaną poddani zabiegowi chirurgicznemu bez żadnych zmian w sposobie prowadzenia znieczulenia, z wyjątkiem ET CO2 na poziomie ±2,5 mm Hg wartości wyjściowej i FiO2 na poziomie 0,3 po indukcji. Zostanie to skorelowane z gazometrią krwi tętniczej w celu utrzymania tętniczego O2 na poziomie 125 ± 25 mm Hg. Po operacji przeszkolony personel, który nie zna wszystkich ocen wyników przedoperacyjnych, będzie przeprowadzał codzienne oceny POD przez maksymalnie 5 dni po operacji, w tym dzień 0 (dzień operacji). Pacjenci będą kontaktowani telefonicznie co najmniej 1 miesiąc po operacji i pytani o ich funkcje poznawcze od czasu operacji.

Ocena skazy – przedoperacyjna ocena psychiatryczna i neuropsychologiczna: Po wstępnej rekrutacji do PAC pacjenci wypełnią zatwierdzony Kwestionariusz Zdrowia Pacjenta (PHQ-9) w celu oceny objawów depresyjnych oraz Skalę Uogólnionych Zaburzeń Lękowych (GAD-7) w celu oceny objawów lękowych, oraz samoopis na temat diagnoz zaburzeń psychicznych dokonanych wcześniej przez pracowników służby zdrowia. W przypadku testów neuropsychologicznych uwaga zostanie oceniona za pomocą Trails A i Skali Inteligencji Dorosłych Weschlera (WAIS)-IV Digit Span; szybkość przetwarzania informacji przy użyciu kodowania symboli cyfrowych WAIS-IV; pamięć werbalna przy użyciu poprawionego testu Hopkinsa werbalnego uczenia się; wizualna konstrukcja, planowanie i organizacja przy użyciu złożonej figury Reya (kopia próbna); pamięć wzrokowa przy użyciu złożonej figury Reya (natychmiastowa próba przypomnienia); funkcjonowanie wykonawcze/szybkość przetwarzania przy użyciu Trails B i systemu funkcji wykonawczych Delisa-Kaplana (DKEFS) Color Word Interference; fluencja słowna i semantyczna z wykorzystaniem F-A-S i Animal Fluency; umiejętności przestrzenne z użyciem CLOX I (swobodne rysowanie) i II (kopiowanie); oraz ogólny stan poznawczy i psychiczny za pomocą Mini-Mental Status Examination (MMSE).

Przedoperacyjne neuroobrazowanie i test wysiłkowy CO2 i O2: Test wysiłkowy CO2 i O2 zostanie przeprowadzony podczas neuroobrazowania, podczas którego wszyscy uczestnicy mieli oparte na modelu prospektywne docelowe stężenie CO2 w końcowym wydechu (MPET) osiągnięte dzięki precyzyjnemu podawaniu CO2 i O2 w ustalonym stężeniu przy użyciu sekwencyjnego obwodu oddechowego regulowanego przez skomputeryzowany mikser gazów (RespirAct™, Thornhill Research Inc., Toronto, ON). To urządzenie umożliwia precyzyjną manipulację poziomami końcowo-wydechowego CO2 i określa wyjściowe wartości ET CO2 pacjenta w warunkach izoksycznych oraz dokładne końcowo-wydechowe stężenie O2 w warunkach izokapnii. Wszystkie obrazy MR zostaną uzyskane przy użyciu skanera MR Siemens Verio 3.0T z 12-kanałową cewką do badania głowy z układem fazowym.

Ocena czynników stresogennych — ocena śródoperacyjna: zostanie wprowadzona kaniula tętnicza w celu monitorowania ciśnienia krwi i seryjnego oznaczania ABG. Wykreślona zostanie linia bazowa ABG w celu określenia spoczynkowego CO2 i O2 w powietrzu w pomieszczeniu. Środki te określą punkty docelowe dla wartości gazów końcowo-wydechowych na czas trwania znieczulenia. Wszyscy pacjenci otrzymają ogólny środek znieczulający — sewofluran lub desfluran jako środek lotny w powietrzu:O2. Bezpośrednio po indukcji FiO2 zostanie ustawione na 0,3, a końcowo-wydechowe CO2 zostanie określone na podstawie wartości tętniczego CO2 i zarejestrowanej różnicy w gradiencie A-a CO2 mierzonej na podstawie równoczesnego końcowo-wydechowego CO2. Na czas trwania znieczulenia, w tym wynurzenia, końcowo-wydechowe CO2 zostanie dostosowane do wartości nie większej niż ±2,5 mmHg od ustalonej wartości. Jeśli końcowo-wydechowe O2 jest zadowalające, a pulsoksymetria wynosi powyżej 98%, wówczas FiO2 pozostanie niezmienione. Jeśli FiO2 jest większe niż 0,5 przez ponad 15 minut w dowolnym momencie, badanie zostanie zakończone, a postępowanie z pacjentem nastąpi według uznania prowadzącego anestezjologa. Hemodynamika, końcowo-wydechowe ciśnienie gazów (O2, CO2 i opary środka znieczulającego) będą rejestrowane z częstotliwością 1 Hz przy użyciu systemu akwizycji danych i przechowywane na komputerze przenośnym. Po zakończeniu operacji wszyscy pacjenci będą początkowo monitorowani na sali pooperacyjnej, a następnie przeniesieni na oddział intensywnej terapii chirurgicznej lub na stacjonarne oddziały chirurgiczne. Strumień danych zostanie przetworzony, zestawiony w programie Excel i przesłany do SPSS w celu analizy.

Ocena pooperacyjna delirium: przeszkolony, zaślepiony ankieter przeprowadzi CAM-S, ustrukturyzowany 10-15-minutowy wywiad kliniczny, w celu oceny obecności i ciężkości POD. Całkowity wynik dotkliwości będzie oparty na sumie wyniku, który może wynosić od 0 do 19. Badacze podają szczytową ocenę ciężkości pooperacyjnej dla każdego pacjenta podczas całego pobytu w szpitalu oraz średnią ocenę ciężkości do 5 dni po operacji (chyba że zostanie wypisana przed upływem 5 dni). Majaczenie podprogowe (ST-POD) zostanie zdefiniowane jako niespełniające pełnych kryteriów, ale wykazujące podwyższoną ocenę nasilenia (≥5) w długim formularzu nasilenia POD w co najmniej 1 dniu po operacji.

Analizy statystyczne: obrazowanie BOLD będzie przetwarzane jako analiza pierwszego i drugiego poziomu przez SPM. Analiza drugiego poziomu określiła punkty odcięcia dla nieprawidłowych wzorców obrazowych dla liczby wokseli na podstawie atlasu normalnych kontroli dla dorosłych opracowanego w tej instytucji. Dane okołooperacyjne zostaną przeanalizowane przy użyciu SPSS. Korelacje dwuwymiarowe zbadają związek między sumarycznymi wynikami poznawczymi a wynikami nasilenia psychiatrycznego, jak wskazują PHQ-9 i GAD-7 z ciągłymi pomiarami POD dotkliwości. Jeśli zostaną wskazane istotne wyniki, zostanie przeprowadzony dwuwymiarowy model regresji liniowej, a następnie model kontrolujący wiek, wykształcenie, płeć i wyjściową przedoperacyjną dotkliwość POD. Badacze przeprowadzą również analizy wariancji, aby zbadać średnie różnice w wynikach między pierwotną skazą i czynnikami stresowymi wśród osób sklasyfikowanych jako inne niż POD, ST-POD i pełne POD.

D. Główny wynik:

Studium wykonalności łatwości śródoperacyjnej kontroli gazu końcowo-wydechowego CO2 i O2 do określonych celów.

E. Wyniki drugorzędne:

Korelacje POD przy użyciu tego podejścia do zarządzania z innymi markerami wyników w naszym modelu skazy stresowej. Łatwość utrzymania tego podejścia znieczulającego. Ocena działań niepożądanych.

F. Wykonalność: Uzasadnij wielkość próby za pomocą analizy mocy. Jeżeli analiza mocy nie została przeprowadzona, podaj dlaczego. W przypadku badań prospektywnych omów oczekiwany czas trwania badania pod względem przewidywanej liczby kwalifikujących się uczestników, wskaźnika rekrutacji i wskaźnika rezygnacji. W przypadku badań retrospektywnych porównaj wielkość próby z dostępnymi danymi.

Wszystkie aspekty techniczne tego proponowanego badania zostały ustalone, w tym kompleksowe testy psychometryczne, obrazowanie MR i pozyskiwanie danych o wysokiej wierności na sali operacyjnej. W HSC pracuje kompetentny zespół zdolny do przeprowadzenia tego studium wykonalności. To proponowane badanie nie ma wystarczającej mocy, aby ostatecznie dokonać oceny zalet kontrolowanej kontroli gazu w fazie końcowo-wydechowej. Badanie to zbada wykonalność podejścia u 12 pacjentów. W oparciu o 50% redukcję POD (być może optymistycznie, przy α 0,05 i β 0,80), badacze przewidują wymaganie 136 pacjentów, aby naprawdę ocenili zalety podejścia w porównaniu ze standardową grupą leczoną. Mieści się to w zakresie wykonalności pojedynczego ośrodka, ale takie oszacowanie może być zbyt gorliwe.

G. Podaj oczekiwane rezultaty:

Badacze spodziewają się, że w tym studium wykonalności wykażą spadek częstości występowania POD na poziomie 50% w porównaniu z naszym poprzednim badaniem (częstość występowania 25% dla pełnego POD). Dane wynikowe z tego badania zostaną wykorzystane do ustalenia formalnej analizy mocy częstości występowania POD, aby umożliwić bardziej formalne i kompleksowe RCT oparte na udziale PACT.