Целевые уровни оксигенации у пациентов после кардиохирургических вмешательств: исследование до и после

Актуальность темы Кислород необходим для жизни, и во время хирургического вмешательства обычно проводят дополнительную кислородотерапию, чтобы избежать опасной для жизни гипоксемии. Дополнительную оксигенотерапию часто назначают в виде высокой и фиксированной фракции вдыхаемого кислорода (FiO2) в диапазоне от 0,60 до 1,00. Как следствие, парциальное давление артериального кислорода (PaO2) часто превышает нормальный уровень. Появляется все больше доказательств потенциального вреда от либеральной оксигенотерапии. Поэтому стандартные режимы оксигенотерапии во время операции нуждаются в дальнейшем изучении.

Цель исследования — оценить возможность применения режима оксигенотерапии, направленного на достижение нормальных уровней PaO2, во время плановых операций на сердце с использованием искусственного кровообращения (ИК) и в первые послеоперационные сутки в отделении интенсивной терапии (ОИТ). Кроме того, будут оцениваться метаболические изменения в конденсате выдыхаемого воздуха и в артериальной крови, собранной до операции, до и после искусственного кровообращения, в первый послеоперационный день в отделении интенсивной терапии и на третий послеоперационный день в хирургическом отделении.

Дизайн исследования Дизайн исследования представляет собой исследование «до и после» у пациентов, которым назначена плановая операция на сердце, включающая аортокоронарное шунтирование или замену клапана, или их комбинацию. Первые 25 пациентов будут следовать нашему стационарному стандартному режиму дополнительной кислородной терапии; то есть минимальный FiO2 0,60 во время ИВЛ и не менее 3 литров кислорода в минуту после отлучения от аппарата ИВЛ в отделении интенсивной терапии. После этого еще 25 пациентов получат дополнительную оксигенотерапию для достижения нормального PaO2, определяемого как 10-12 кПа (75-120 мм рт. ст.), во время операции и в отделении интенсивной терапии.

Конденсат выдыхаемого воздуха будет собираться через мундштук во время спонтанного дыхания до операции, в первый и третий день после операции, а конденсаты будут собираться через трахеальную трубку во время искусственной вентиляции легких. Образцы артериальной крови будут собираться одновременно. Конденсат выдыхаемого воздуха и образцы сыворотки будут разделены на аликвоты и сохранены в морозильной камере при температуре -80 градусов Цельсия до проведения окончательных анализов после включения всех пациентов.

Метаболические изменения в конденсате выдыхаемого воздуха и в образцах сыворотки будут проанализированы с использованием спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и масс-спектрометрии (МС). Спектры дадут снимок всех метаболитов в данном образце и прояснят изменения в метаболических профилях в ответ на воздействие кислорода.

Гипотеза Гипотеза состоит в том, что коррекция оксигенации возможна и что замена дополнительной оксигенотерапии на оксигенацию в пределах нормы снизит FiO2 и, следовательно, соотношение PaO2/FiO2.

Исходы Первичным исходом является соотношение PaO2/FiO2 на третий день после операции. Вторичными результатами будут изменения метаболических профилей в конденсате выдыхаемого воздуха и образцах сыворотки, изменения параметров оксигенации, PaO2 и насыщения кислородом, изменения времени до отлучения от аппарата ИВЛ в отделении интенсивной терапии, изменения FiO2 и дополнительной оксигенотерапии после отлучения от ИВЛ. ИВЛ, изменения послеоперационных осложнений, определяемых как пневмония, аритмии, повторная операция и повторная госпитализация в ОРИТ.

Статистический анализ Это пилотное исследование, представляющее собой технико-экономическое обоснование до и после изучения. На основании институциональных данных выполняется расчет мощности, оценивающий увеличение отношения PaO2/FiO2 с 30 ± 7 кПа при стандартном режиме оксигенотерапии до 36 ± 7 кПа при подходе таргетной оксигенации и с альфа 0,05 и мощность 80% (1-бета), в каждой группе необходимо 23 пациента. Для охвата отсева в общей сложности 50 пациентов будет набрано по 25 пациентов в каждой группе.

Данные будут оцениваться на предмет нормальности. Непрерывные нормально распределенные переменные будут сравниваться с использованием t-критерия Стьюдента и сообщаться как среднее значение и стандартное отклонение, в то время как данные с ненормальным распределением будут сравниваться с использованием критерия суммы рангов Уилкоксона и сообщаться как медиана и межквартильный размах. Все анализы будут выполняться с использованием Stata (Metrika Consulting AB, Стокгольм, Швеция), Matlab.

Состав метаболомики будет сравниваться с помощью многопараметрического анализа. Для многомерного анализа различные неконтролируемые и контролируемые анализы будут выполняться в программном обеспечении Matlab (The MathWorks Inc., Натик, США) и Python (Python Software Foundation, Делавэр, США) с использованием собственных скриптов. Анализ основных компонентов будет использоваться для получения предварительного прогноза данных, для проверки выбросов и обнаружения кластеров. В конце концов, для обработки данных и классификации обработок будет использоваться частичный дискриминантный анализ методом наименьших квадратов (PLS-DA) в сочетании с различными алгоритмами выбора vv rs. В целях проверки будет применяться подход перекрестной проверки венецианских жалюзи.

Этика Пациенты будут включены после получения информированного подписанного контента. FiO2, равный 0,60, обычно назначается пациентам, перенесшим операцию на сердце с ИК в больнице Ольборгского университета. Нацеливание на физиологический уровень PaO2 между 10 и 12 кПа считается безопасным. Пациенты, перенесшие операцию на сердце, находятся под рутинным максимальным наблюдением во время операции и в отделении интенсивной терапии. Ответственный кардиоанестезиолог может зарядить целевое значение PaO2 в любое время.

Сбор конденсата выдыхаемого воздуха безболезненный и не вызывает дискомфорта у пациента. Образец артериальной крови на третий послеоперационный день будет выполнен кардиологом-анестезиологом, имеющим опыт в этой процедуре, который применит перед пункцией подкожную анестезию 1% лидокаином и, таким образом, избежит боли во время процедуры. После этого будет выполняться ручная компрессия в течение 2 минут, чтобы свести к минимуму риск образования гематомы. Всего берут четыре дополнительных образца крови для метабономики и один дополнительный анализ газов крови. Общий объем крови, извлеченной при исследовании, составляет 12,5 мл.

Все остальные процедуры и процедуры проводятся по стандартным схемам.