Plethysmography Variability Index som en indikator på adekvat förladdning

BAKGRUND

Optimal intraoperativ volymhantering är en stöttepelare under generell anestesi. Adekvat intraoperativ vätskeadministration ökar förbelastningen och stöder optimal hjärtminutvolym. Intraoperativ optimering av hjärtminutvolymen med hjälp av volymexpansion minskar postoperativ sjuklighet och varaktighet av sjukhusvistelse.1 Optimering av intraoperativ hjärtminutvolym beror på förmågan att bedöma dess preloadberoende och vätskerespons. Statiska indikatorer på vätskerespons såsom centralt venöst tryck (CVP), pulmonärt kapillärkiltryck (PCWP) eller vänsterkammarändens diastoliska areaindex är invasiva eller inte lättillgängliga och har visat sig vara dåliga prediktorer för vätskerespons.2- 9

Dynamiska indikatorer, såsom andningsvariationer i arteriellt pulstryck (PPV)3 eller slagvolymvariationer (SVV)5, beroende på andningsvariationer i slagvolym eller dess surrogat hos mekaniskt ventilerade patienter har visat sig vara överlägsna statiska indikatorer för förutsägelse av vätskerespons. 8,10-12 Båda teknikerna förlitar sig på pulskontur eller pulseffektanalys härledd från en artärlinje och är invasiva. Andningsvariationer av förbelastning kan också bedömas i pulsdoppler aortaflödeshastighet2,11 eller med esofagusdoppler.13

Nyligen har det visat sig att andningsvariationer i pulsoximeterns pletysmografivågformsamplitud (∆POP) är känsliga för förändringar i förbelastning14 och kan förutsäga vätskerespons hos mekaniskt ventilerade patienter.15 Pulsoximeter-pletysmografivågformsamplituder är starkt relaterade till andningsvariationerna i arteriellt pulstryck (PPV) 16,17 och är känsliga för förändringar i ventrikulär förbelastning.14

Nyligen publicerade studier har visat lovande resultat när det gäller ∆POPs förmåga att förutsäga vätskerespons på intensivvårdsavdelningen15 och i operationssalen.18

Pulsoximeter pletysmografi vågforms amplitudvariationer kan inte enkelt beräknas från en sängmonitor. Således har ett pletysmografivariabilitetsindex (PVI, Masimo Corp.) skapats. PVI är en ny algoritm som automatiskt beräknar ∆POP. PVI är ett mått på den dynamiska förändringen i perfusionsindex (PI) som inträffar under en specifik tidsperiod, tillräckligt lång nog för att inkludera minst en fullständig andningscykel. För PI-beräkning indexeras den infraröda pulserande signalen mot den icke-pulserande infraröda signalen och uttrycks som en procentandel (PI- (AC/DC×100) som reflekterar amplituden för pulsoximeterns vågform. PVI-beräkning åstadkoms genom att mäta förändringar i PI över tiden som PVI = (Pimax-Pimin/Pimax) - 100.

Hos patienter som genomgår robotingrepp som behöver ett pneumoperitoneum och en brant Trendelenburg-position är det okänt om hjärtminutvolymen minskar förutsägbart under pneumoperitoneum och i vilken utsträckning den branta Trendelenburg-positionen uppväger minskningen av hjärtminutvolymen. Dessutom har pulstrycksvariation (PPV) visat sig på ett tillförlitligt sätt förutsäga svaret på vätsketillförsel i en djurmodell i pneumoperitoneum.20 Det finns dock inga mänskliga data tillgängliga i den här inställningen.

Syftet med vår studie är således att testa hypotesen att strokevolymen kommer att sjunka markant efter påbörjad pneumoperitoneum och att den kommer att öka efter placering i Trendelenburg-position hos patienter som genomgår gynekologiska robotingrepp. För det andra kommer utredarna att testa hypotesen att PVI-förändringar korrelerar med förändringar i slagvolym och pulstrycksvariation (PPV) och kan förutsäga en ökning av slagvolym efter en vätskebolus. Den tredje hypotesen är att delta PVI är oberoende av kärlstatus för prekapillärer vid det uppmätta stället.

METODER

Utredarna föreslår en prospektiv observationsstudie med godkännande av Human Studies Committees vid University of Louisville och University Hospital Research Integrity Office. Alla försökspersoner eller deras juridiska ombud måste ge informerat, skriftligt samtycke innan de registreras i studien. Studien kommer att genomföras enligt riktlinjer för god klinisk praxis.

Inklusionskriterier Utredarna planerar att registrera 40 kvinnliga försökspersoner som är schemalagda för elektiv gynekologisk robotkirurgi under allmän anestesi.

Exklusions kriterier

Patienter med förmaksflimmer eller annan signifikant arytmi (låg grad 3 eller högre) och patienter med aortauppstötningar kommer att exkluderas.

Protokoll

Anestesi kommer att induceras med propofol (2 mg/kg), rokuronium (0,6 mg/kg) och fentanyl (2 µg/kg) för att underlätta intubationen. En #8 endotrakealtub kommer att sättas in i luftstrupen och fästas vid 22 cm. Anestesi kommer att upprätthållas med sevofluran för att bibehålla BIS-värdet mellan 40 och 60. Fentanyl kommer att ges som en infusion med en hastighet av 2 µg/kg/h. Ventilatorn kommer att ställas in på tryckkontrollerat läge och patienterna kommer att ventileras med ett luftvägstryck som motsvarar en tidalvolym på 8 ml/kg upp till ett maximalt luftvägstryck på 35 cmH20. Inspirerat syre kommer att hållas nära 50 % men kommer att ökas vid behov för att bibehålla en hemoglobinsyremättnad >95 %. PEEP kommer att ställas in på 5 cmH20. Andningsfrekvensen kommer att vara 12 andetag per minut.

Varje patient kommer att få en artärkateter (radialartär) med en transducer och en kontinuerlig kardiovaskulär monitor i realtid (LiDCO rapid, LiDCO Ltd, London, Storbritannien) kopplade till den. En pulsoximeter (LNOP Adt, Masimo Corp, Irvine, CA) kommer att fästas på pekfingret på patientens samma hand och kopplas till en nattmonitor (Radical 7, Masimo Corp, Irvine, CA); oximetern lindas in för att förhindra störningar från yttre ljus. PVI beräknar andningsvariationerna i pletysmografivågformens amplitud (Perfusionsindex [PI]) med hjälp av maximala och lägsta PI-värden under en given tidsperiod. Arteriell vågform kommer att registreras kontinuerligt.

Intraoperativ vätskehantering kommer att utföras med plasmolyt 2 mL/kg/h. Vätskebolus kommer att ges enligt anvisningar från SVV. Hetastarch ges som en bolus i steg om 250 ml till maximalt 50 ml/kg. Vätskebolusen ges under 5 minuter. En blåskateter (foley) kommer att införas efter induktion av anestesi. Detta är en del av konventionell vård och kommer att möjliggöra mer exakt vätskevolymspårning.

När patienten är i Trendelenburg-position och en mätning ger att SVV eller PVI stannar över 10 %, kommer vätskebolus på 250 ml hetastarch att ges under 5 minuter tills SVV eller PVI faller under 10 %. Vätskebolusen kommer också att upprepas om det finns en ökning av slagvolymen med 10 %.

Anestesin kommer att fortsätta tills operationen är klar. Förlamningen kommer att fortsätta under hela anestesiperioden med målet att upprätthålla ett tåg på fyra (TOF) vid 1 till 2 ryckningar. I slutet av operationen kommer patientens luftstrupe att extuberas enligt rutinmässiga extubationskriterier.

Under abdominal CO2-insufflation kommer det intraabdominala trycket att hållas vid 15 cmH2O. Trendelenburg-positionen kommer att vara 30º, vilket motsvarar den maximala lutningen för OR-bordet.

Mått

Hemodynamiska data (blodtryck, hjärtindex, pulstrycksvariation) kommer att mätas genom pulseffektanalys. PVI kommer att mätas med pulsoximetri. Hemodynamiska data (MAP, SVV, PPV, CO, PI och PVI) kommer att registreras med följande intervall: efter induktion av anestesi (Baseline), efter initiering av pneumoperitoneum, efter att patienten placerats i Trendelenburg-position, och var 15:e minut därefter. Vid slutet av operationen kommer mätningar att registreras efter omkastning av Trendelenburgs position och efter tömning av bukhinnan.

Underarm - fingertoppstemperaturgradienter kommer att mätas med Mon-a-termometer (Mallinckrodt Medical, Inc. St. Louis, MO) och Mon-a-therm termoelement för engångsbruk. Vasokonstriktion kommer att identifieras när temperaturgradienten under arm och fingertopp är ≥ 00C och PI <1.

Intraabdominalt tryck kommer att registreras under varje mätning av hemodynamiska parametrar. Trendelenburgs position kommer att mätas med en vinkellinjal.

Dataanalys Provstorleksanalys: Preliminära data har visat en sannolikhet på 75 % för att se en ökning av strokevolymen efter att patienten placerats i Trendelenburg-position. Om man tar hänsyn till den årliga patientpopulationen på 200 patienter och antar ett konfidensintervall på 65-80 % vid signifikansnivån 0,05 kommer totalt 35 patienter att behövas. Sålunda planerar utredarna att studera 40 patienter. En interimsanalys kommer att utföras efter 20 patienter.

Utredarna kommer att använda parade t-tester och upprepade mätningar ANOVA för alla numeriska mätningar, vid jämförelse av data (BP, HR och SV), före och efter interventioner (baslinje till insufflation, insufflation till Trendelenburg-position och slagvolym före och efter vätska bolus). Chi-kvadrattest kommer att användas för kategoriska data som förändringar i SVV och PPV. Logistisk regression, Bland-Altmann plot och ROC-kurvor kommer att användas för att förutsäga överensstämmelsen och precisionen hos SVV- och PVI-ändringar. Resultaten kommer att betraktas som statistiskt signifikanta när P < 0,05.

Betydelse

Förändringen av hemodynamiken under de icke-fysiologiska (iatrogena) händelserna av bukinsufflation och placering av patienten i brant Trendelenburg-position har inte klarlagts. Att belysa hemodynamiska störningar kan hjälpa läkaren att optimera slagvolymen och hjärtminutvolymen tidigt i processen med robotkirurgi. Utvärderingen av en icke-invasiv enhet (perfusionsvariabilitetsindex) för att fastställa genomförbarheten kan göra det möjligt att mäta dynamiska hemodynamiska parametrar icke-invasivt i framtiden.

Denna observationsstudie medför inga ytterligare risker för patienten. Arteriell kanylering för invasiva blodtrycksmätningar är konventionell vård under robotkirurgi; de applicerade enheterna (LiDCO, pulsoximetri och hudtermometrar) är icke-invasiva enheter.

Kön och minoritetsinkludering

Det finns inga data som tyder på att etnicitet påverkar hemodynamiska förändringar under robotkirurgi. Utredarna kommer därför att acceptera patienter från alla minoritetsgrupper. Baserat på befolkningen i större Louisville, förväntar sig utredarna att 85 % av försökspersonerna kommer att vara kaukasiska. Utredarna kommer endast att inkludera kvinnliga patienter i studien, eftersom utredarna endast kommer att registrera patienter för gynekologiska patologier.

Potentiella risker

Den föreslagna studien kommer att genomföras med godkännande av Human Studies Committees vid University of Louisville. Utredarna måste få skriftligt, informerat samtycke från deltagande patienter eller auktoriserade representanter. Huvudutredaren och alla samarbetspartners har genomgått en IRB-certifierad utbildning i skydd av människor.

Utredarna kommer endast att registrera patienter som är schemalagda för robotkirurgi som genomgår en brant Trendelenburg-position. Riskerna med brant Trendelenburg-position är svullnad av överkroppen, särskilt ögonen, och struphuvudet och svalget. Svullnad kan orsaka risk för fördröjd extubation eller, mycket sällan, återintubation efter anestesi. Ökat intracerebralt tryck kan orsaka huvudvärk.

Insufflation av buken kan orsaka subkutant emfysem och axelsmärta på grund av irritation av phrenic nerven.

Arteriell kanylering kan sällan orsaka hematom vid handleden och arteriell trombos och infektion av kanyleringsstället.

Alla potentiella komplikationer kommer att förklaras för patienten två gånger. Först kommer patienten att få informationen presenterad för dem som en del av de konventionella vårdmedgivandena för operation och anestesi. För det andra, när utredarna har en samtyckesdiskussion med potentiella försökspersoner om forskningsprotokollet.