Cerebral oximetri och perioperativt resultat vid icke-hjärtkirurgi

Det har gjorts ett antal studier som har undersökt ett samband mellan intraoperativ minskning av rSO2 och ogynnsamt perioperativt utfall3-7. Dessa studier, av vilka den stora majoriteten har varit inom ramen för hjärtkirurgi, tyder på att minskningar av rSO2 (som detekteras med nära-infraröd spektroskopi) kan vara relaterade till både negativa neurologiska och icke-neurologiska följdsjukdomar. Intressant och viktigt är att studierna som undersöker cerebral desaturation hos icke-hjärtkirurgiska patienter (såsom de som genomgår större bukkirurgi, karotisendarterektomi, levertransplantation och pulmonell resektion) också har avslöjat ett samband mellan cerebral desaturation och icke-neurologiska utfall3,7 -12. Dessa små studier har rapporterat preliminära korrelationer mellan minskningar av rSO2 och olika postoperativa komplikationer och förlängd vistelsetid. Dessa studier har också visat att förändringarna i rSO2 inte är korrelerade med förändringar i traditionella hemodynamiska parametrar (medelartärtryck (MAP) och hjärtfrekvens).

Alla dessa studier lider dock av liknande brister. De är vanligtvis små i storlek, har olika definitioner av vad som utgör en cerebral desaturation-händelse och har ofullständiga eller dåligt definierade komplikationer. Det saknas också en mekanistisk förklaring till de cerebrala desaturationerna eftersom perifer syremättnad vanligtvis förblir nära normal.

Som ett resultat av detta uppstår två naturliga frågor i relation till denna tidigare forskning. För det första, är dessa cerebrala desaturationer orsakade av de negativa utfallen (inklusive icke-neurologiska komplikationer), och för det andra om dessa desaturationer behandlades (dvs om cerebral syresättning normaliserades) skulle resultatet förbättras (dvs. eller är cerebrala desaturationer bara ett epifenomen)? Flera studier har visat den dåliga korrelationen mellan traditionella hemodynamiska parametrar (såsom blodtryck och hjärtfrekvens) till hjärtminutvolym och syretillförsel13-17. Historiskt sett inom områdena anestesiologi och intensivvård har vi fokuserat våra övervaknings- och återupplivningsmål på perfusionstryck snarare än organflöden. Att försumma det faktum att organ kräver flöde såväl som tryck har lett till ett överdrivet beroende av normala kärltryck (såsom arteriella, centrala venösa och pulmonära kapillärkiltryck) som ett surrogat för adekvat organflöde18.

Det är fullt möjligt att övervakning av cerebral syresättning och upptäckt av ett samband mellan desaturation och icke-neurologiska utfall kan visa att hjärnan är ett indexorgan för övervakning av vävnadsperfusion. Det vill säga, eftersom perfusionen av större organ vanligtvis inte övervakas under anestesi, är cerebral oximetri ett utmärkt sätt att övervaka globala minskningar i vävnadssyretillförseln. I överensstämmelse med denna hypotes upptäckte Murkin och kollegor i den största cerebrala oximetristudien hittills att förekomsten och omfattningen av cerebrala desaturationer var relaterad till större icke-neurologisk organsjuklighet19.

Utredarna kommer också att samla in blodprover preoperativt och 24 timmar efter operationen för att avgöra om en panel av inflammatoriska biomarkörer har förmågan att förutsäga postoperativa komplikationer.

Primärt mål: att bestämma incidensen och svårighetsgraden av cerebral desaturation hos högriskpatienter som genomgår större vaskulära och bukkirurgiska ingrepp

Sekundära mål:

1. För att bestämma de faktorer som är förknippade med förekomsten av cerebral desaturation
2. Att bestämma sambandet mellan desaturation och ogynnsamt perioperativt resultat
3. För att avgöra om nivåerna av en panel av inflammatoriska biomarkörer är relaterade till cerebral desaturation och postoperativa komplikationer.

Studiedesign: prospektiv observationsstudie Population: 200 på varandra följande högriskpatienter som genomgår icke-hjärtkirurgi. Högriskpatienter kommer att definieras som ålder > 65 som genomgår större icke-hjärtkirurgi, inklusive reparation av abdominal aortaaneurysm, större leverresektion, tjocktarmsresektion, pankreatoduodenektomi eller esofagektomi.

Metoder: Förutom standard CAS-monitorer kommer alla patienter att genomgå pulskonturmätning av hjärtminutvolym och övervakning av cerebral syremättnad. Anestesitekniken bestäms av den behandlande narkosläkaren. Under proceduren kommer den behandlande narkosläkaren att bli blind för rSO2-data.

Som med tidigare studier utförda på vår institution kommer kardiorespiratoriska variabler (såsom hjärtfrekvens, systoliskt, diastoliskt och medelartärt blodtryck, perifer och cerebral syremättnad, sluttidal CO2-spänning, sluttidal anestesigaskoncentration och hjärtindex) att provtas. vid en frekvens på 60Hz. Data kommer att inhämtas från Philips Intellivue® Monitor (Philips Healthcare, Andover, MA), FloTrac/Vigileo® minimalt invasiv CO-monitor (Edwards Lifesciences, Orange County, CA) och ForeSight® Cerebral Oximiter (CasMED, Brantford CT) och bearbetas med TrendFace Solo®-mjukvaran (IEExcellence Software, Tyskland). Arteriell blodgasprovtagning sker var 20:e minut. Andra intraoperativa variabler som samlas in kommer att inkludera fallets varaktighet, blodförlust, total dos av narkotiska medel, total dos av bensodiazepin, användning och dos av vasopressorer och användning av neuraxiell lokalbedövning.

Definitionen av en cerebral desaturation skiljer sig mellan tidigare utförda studier. Vissa har använt en absolut minskning under 55 %, variabelt definierade minskningar från patientens "baslinje" (antingen andningsrumsluft eller 100 % syre), tiden under en specifik cerebral mättnadströskel eller area under en specifik cerebral mättnadströskel (denna mätning tar hänsyn till varaktigheten och storleken på en desaturation)3,5,21,22. Baserat på insamlade intraoperativa data kommer utredarna att undersöka alla de för närvarande använda definitionerna av cerebral desaturation och sedan konstruera mottagarens funktionskarakteristiska kurvor för att bestämma vilken parameter som då har den högsta prediktiva förmågan att koppla cerebral desaturation med perioperativt utfall.

I samråd med vår biostatistiska konsultenhet beräknade utredarna vår urvalsstorlek med hjälp av tidigare rapporterade förekomster av cerebral desaturation, som sträcker sig från 15-26 % och accepterade en felmarginal på 5 %. Baserat på en konservativ uppskattning av incidensen (15 %), skulle utredarna behöva totalt 195 patienter för att fastställa förekomsten av cerebrala desaturationer med en felmarginal på 5 % (se figur 1). Utredarna kommer att inkludera ytterligare 5 patienter i vår studie på grund av vår tidigare erfarenhet av 1 % dataförlust under insamling av rSO2-data (relaterade till tekniska fel). Lan och DeMets alfautgiftsfunktion kommer att användas för att avgöra om rättegången kan stoppas tidigt.

Som sekundärt resultat kommer utredarna att försöka korrelera minskningar av rSO2 med en sammansättning av väldefinierade perioperativa komplikationer som död, hjärtinfarkt, cerebrovaskulär olycka, akut njurskada (definierad av AKIN-kriterierna, tabell 223), delirium (enligt definitionen av CAM-ICU-metoden, figur 324), postoperativa infektioner och behovet av mekanisk ventilation >24 timmar under de första 28 postoperativa dagarna.

Baserat på resultaten av denna studie kommer forskarna att kunna fastställa, med hjälp av multivariat logistisk regressionsanalys och beräkning av oddskvoter, vilken definition av cerebral desaturation som mestadels är nära kopplad till de tidigare nämnda utfallsmåtten.