Nadciśnienie i hemoynamika naczyń mózgowych w znieczuleniu ogólnie

Wpływ ciśnienia krwi na przepływ krwi mózgowej: badanie MRI na neuroprotekcyjne progi ciśnienia krwi podczas znieczulenia

Skróty stosowane w programie badawczym

ASA - Klasyfikacja American Society of Anesthesiologists

ASL - tętnicze etykietowanie wirowania

BP - Ciśnienie krwi

CBF - mózgowy przepływ krwi

CO - Cardiac pojemność pojemności

CPP - ciśnienie perfuzji mózgowej

CVR - oporność naczyniowa mózgowa

CT - tomografia komputerowa

HR - tętno

ICP - ciśnienie śródczaszkowe

Mapa - średnie ciśnienie tętnicze

MRI - obrazowanie rezonansu magnetycznego

NIRS - spektroskopia bliskiej podczerwieni

PCMRI - Obrazowanie rezonansu magnetycznego z kontrolą fazową

RSO2 - Regionalne nasycenie tlenu mózgowe

Cel i cele zapewniające odpowiednią perfuzję mózgową (CBF) podczas znieczulenia ogólnego ma kluczowe znaczenie dla utrzymania wystarczającego natlenienia i dopływu krwi do mózgu podczas operacji. Ta regulacja osiąga się przede wszystkim poprzez regulacje ciśnienia krwi (MAP) przy użyciu wazopresorów w celu utrzymania odpowiedniego ciśnienia perfuzji, a tym samym wystarczającego CBF. Jednak związek między MAP, HR i CBF jest złożony, szczególnie ponieważ rosnąca mapa często wymaga zwiększenia oporności naczyniowej, co może paradoksalnie zmniejszać przepływ krwi. Ponadto układ autoregulacyjny komplikuje związek między CVR i mózgowym przepływem krwi. Pomimo tych złożoności MAP jest uważany za najbardziej odpowiedni marker zastępczy dla CBF w praktyce klinicznej. Większość scenariuszy śródoperacyjnych jest skierowana do mapy ≥65 mmHg, aby zapewnić wystarczającą perfuzję narządów niezależnie od płci, wieku lub chorób współistniejących.

Kolejnym powszechnie stosowanym markerem zastępczym jest RSO2, mierzony za pomocą NIRS. Upośledzony CBF podczas znieczulenia jest związany z pooperacyjnym spadkiem poznawczym i zamieszaniem. Aby złagodzić objawy pooperacyjne związane z hipoperfuzją, konieczne jest określenie optymalnego wewnątrzoperacyjnego zarządzania ciśnieniem krwi dla każdego pacjenta. Wymaga to dalszych badań nad tym, w jaki sposób regulacja ciśnienia krwi poprzez powszechnie stosowane środki znieczulające wpływa na CBF.

Nasza hipoteza jest taka, że ​​CBF podczas znieczulenia i regulacji ciśnienia krwi za pośrednictwem wazopresorów nie koreluje z obecną praktyką kliniczną. Wynika to z znacznych różnic międzyosobniczych i innych czynników fizjologicznych, takich jak HR, napięcie naczyniowe i pulsacje tętnicze, które mogą wpływać na związek między ciśnieniem krwi a mózgowym przepływem krwi. Ponadto zaawansowane techniki MRI mogą ułatwić dokładniejsze zrozumienie relacji MAP-CBF, co prowadzi do opracowania bardziej solidnych markerów zastępczych.

Celem tego badania jest zbadanie wpływu zmian ciśnienia krwi za pomocą noradrenaliny na hemodynamikę mózgową u znieczulonych osób. Zostanie to osiągnięte poprzez bezpośrednie pomiar mapy, HR, CO, CBF i regionalnego natleniania mózgu jednocześnie, metodologię, która nie została wcześniej wdrożona.

Pytania badawcze

Zbadaj, w jaki sposób indukowane farmakologicznie podwyższenie ciśnienia krwi (20-30% powyżej wartości wyjściowej) poprzez noradrenalinę wpływa na mózgowy przepływ krwi.

Wyjaśnij relacje między CVR, CO, MAP, HR i CBF.

Opracuj nową krzywą relacji między MAP i CBF.

Oceń regionalne nasycenie tlenu mózgowego (RSO2) za pomocą NIRS w odniesieniu do CBF przy użyciu MRI w różnych warunkach mapy.

Zastosujemy MRI do kwantyfikacji przepływu krwi w głównych naczyniach mózgowych (PCMRI) i tkance mózgowej (ASL), jednocześnie mierząc RSO2 za pomocą NIRS. Wstępne badanie na zdrowych, przebudzonych ochotnikach wykazało, że podwyższenie MAP indukowane przez noradrenalinę koreluje ze zwiększonym CVR i zmniejszonym CO, co ostatecznie prowadzi do zmniejszenia CBF pomimo wyższej mapy. Odkrycia te mogą znacząco wpłynąć na obecne postrzeganie relacji MAP-CBF i poprawić bezpieczeństwo śródoperacyjne poprzez zmniejszenie ryzyka powikłań pooperacyjnych związanych z hipoperfuzją mózgową.

Przegląd tła i literatury

Ogólny przepływ krwi i ogólnoustrojowe ciśnienie krwi kliniczne ciśnienie krwi podczas operacji jest ukierunkowana na cel, a MAP ≥65 mmHg służy jako niższy próg, aby zapobiec uszkodzeniu narządu. CBF jest ściśle powiązane z CPP, co z kolei jest silnie powiązane z MAP. W ustawieniach śródoperacyjnych MAP można zwiększyć albo poprzez podniesienie ogólnoustrojowego oporności naczyniowej (SVR) lub przez zwiększenie CO. Jednak wzrost mapy niekoniecznie prowadzi do zwiększonego CBF.

MAP służy jako pośrednia miara CBF, ponieważ bezpośredni pomiar kliniczny CBF nie jest możliwy. Model autoregulacji Lassen, ustanowiony w latach 50. XX wieku, opisuje stabilny CBF w zakresie map około 60-160 mmHg. Jednak czynniki takie jak wiek, współistniejące, naczyniowe zmiany anatomiczne i upośledzona autoregulacja komplikują ważność tego modelu.

Ostatnie badania sugerują potrzebę zindywidualizowanego zarządzania ciśnieniem krwi podczas znieczulenia. Podczas gdy perfuzja mózgowa u przebudzonych pacjentów można monitorować poprzez badanie kliniczne, staje się to trudne w znieczuleniu ogólnym. Niestabilność hemodynamiczna jest powszechna podczas znieczulenia i zwykle jest zarządzana przez podawanie płynów i wlewu wazopresorów. Jednak środki znieczulające często wywołują zmniejszenie mapy. Wazopresory zwiększają MAP poprzez zwężenie naczyń i modulację CO poprzez aktywację receptora alfa i beta-adrenergicznego. Optymalny śródoperacyjny próg mapy pozostaje niepewny, podkreślając potrzebę lepszego zrozumienia mechanistycznych interakcji między regulacją MAP a CBF.

NIRS ogrodu mózgowego i przepływu krwi jest nieinwazyjną techniką, która wykorzystuje światło bliskiej podczerwieni (700-850 nm) do pomiaru regionalnego nasycenia tlenu mózgowego (RSO2) na głębokości około 1,7 cm. Coraz częściej stosuje się go do monitorowania natlenienia mózgu i wczesnego wykrywania niedokrwienia mózgu i niedotlenienia. Pozostają jednak niepewności dotyczące klinicznego wpływu aktywnego monitorowania NIR mózgu na wyniki pooperacyjne.

Metodologia pomiaru mózgowego przepływu krwi Wcześniejsze badania dotyczące relacji MAP-CBF opierały się na technikach inwazyjnych, często przeprowadzanych w modelach zwierzęcych. Ostatnio zastosowano metody nieinwazyjne, takie jak NIRS i przezczółkowy doppler; Służą one jednak jako zastępcze miary przepływu krwi i mają wysokie ryzyko błędnej interpretacji. PCMRI jest jedyną obecną nieinwazyjną techniką, która zapewnia bezwzględne pomiary CBF. Na Uniwersytecie Umeå PCMRI jest ustaloną metodą badania hemodynamiki mózgowej i jest uważany za złoty standard dla nieinwazyjnego pomiaru przepływu krwi. Łączenie PCMRI i ASL z inwazyjnym monitorowaniem ciśnienia krwi pozwala na kompleksową ocenę związku między mózgowym przepływem krwi, perfuzją i ogólnoustrojowym ciśnieniem krwi.

Gapi wiedzy Ustalone zrozumienie relacji MAP-CBF jest często kwestionowane, bez powszechnie akceptowanych alternatywnych modeli do zastosowania klinicznego. Obecne progi ciśnienia krwi w znieczuleniu są uogólnione, a nie specyficzne dla pacjenta i nie uwzględniają parametrów fizjologicznych lub metody stosowanej do osiągnięcia wartości docelowych. Wiele badań leżących u podstaw praktyki klinicznej jest przestarzałe, oparte na pośrednich metod pomiaru lub przeprowadzonych w modelach zwierzęcych. Zastosowanie markerów zastępczych do śródoperacyjnej perfuzji mózgowej pozostaje ograniczone, ponieważ ich bezpośrednia korelacja z wynikami pooperacyjnymi jest niejasna. Wymaga to jednoczesnych pomiarów odpowiednich parametrów fizjologicznych przy użyciu niezawodnych metod bezpośrednich.

Znaczenie kliniczne zaburzenia poznawcze, opóźnione powrót do zdrowia i zwiększona śmiertelność zostały powiązane z nieodpowiednią perfuzją mózgową podczas znieczulenia i intensywnej opieki. Wpływa to nie tylko na samopoczucie pacjentów, ale także zwiększa koszty opieki zdrowotnej i długość pobytu w szpitalu. Konieczny jest solidny, zindywidualizowany parametr hemodynamiczny silnie związany z CBF. Jeżeli kontrolowane farmakologicznie ciśnienie krwi nie jest zgodne z obecną wiedzą o jego wpływie na mózgowy przepływ krwi, jego rola w znieczuleniu powinna zostać ponownie oceniona. Ponadto RSO2 mierzone za pomocą NIRS należy dalej zbadać ze względu na jego potencjał bezproblemowej integracji z praktyką kliniczną.

Ten projekt, z silnymi implikacjami klinicznymi, obejmuje również komponent badań fizjologicznych, aby lepiej zrozumieć wzajemne oddziaływanie różnych czynników fizjologicznych. Stosując bezpośrednie metody pomiaru CBF i uzyskania wartości bezwzględnych, staramy się wygenerować solidne dane w celu redefiniowania relacji MAP-CBF i oceny, czy obecne wewnątrzoperacyjne zarządzanie ciśnieniem krwi jest korzystne dla pacjentów.