CPET inom kolorektalkirurgi

Patienter i alla centra (Aintree University Hospitals NHS Foundation Trust, University Hospital Crosshouse NHS Foundation Trust, Barts Healthcare NHS Foundation Trust, East Kent Hospitals University NHS Foundation Trust, Lancashire Teaching Hospitals NHS Foundation Trust, South Devon Healthcare NHS Foundation Trust och Maidstone och Tunbridge Wells NHS Trust) kommer att genomgå en maximal CPET före större kolorektal operation (definierad som en procedur som involverar tarmresektion +/- en anastomos eller stomi) enligt CPET-protokollet som definieras i bilaga 1. Om CPET avviker från detta protokoll skulle centret behöva rensa sitt lokala CPET-protokoll med Principle Investigator (PI). Alla variabler mätta med CPET som kommer att samlas in beskrivs i bilaga 2.

Efter CPET kommer patienter att genomgå en större kolorektal kirurgi. Efter operationen kommer endast rutinmässigt relevanta observationsdata att samlas in. Dessa data kommer att relatera till sjukhusvistelsens längd, vårdnivån som krävs efter operation, postoperativ sjuklighet (Postoperative Morbidity Survey - POMS och Clavine Dindo Score) och återhämtningsprocessen. Det mesta av denna information kan nås från prospektivt underhållna förbättrade återhämtningsdatabaser, men patientanteckningar och elektroniska patientjournaler är acceptabla alternativ. Bilaga 2 visar den minsta datamängd som kommer att samlas in.

All data från varje enskilt sjukhus kommer att anonymiseras vid källan och PI kommer endast att skickas CPET-variabler, postoperativa resultatdata och grundläggande patientdemografi (som beskrivs i bilaga 2) som inte kan kopplas tillbaka till den ursprungliga patienten.

Vi strävar efter att inkludera alla patienter i åldern >18 år som övervägs för större kolorektal operation (godartad eller maligna) och som genomgår ett förbättrat återhämtningsprogram efter operationen. Patienter kommer att exkluderas om de har diagnosen inflammatorisk tarmsjukdom, patienter schemalagda för neoadjuvant cancerterapi, patienter som fysiskt inte kan utföra en CPET på en cykelergometer, patienter som inte har utfört någon operation eller tillfällig akutkirurgi, patienter som saknar fullständiga sjuklighetsdata på sjukhus . Alla patienter fick ett informationsblad angående CPET och skriftligt samtycke till CPET som en del av deras rutinvård inhämtades på varje vårdcentral.

Hypotes

Denna studie testar hypotesen att CPET-variabler är relaterade till kortvarig sjuklighet på sjukhus hos patienter som genomgår större kolorektal kirurgi.

Vårt primära mål är att etablera ett tillförlitligt samband mellan postoperativa komplikationer (nuvarande eller frånvarande) och syreupptag (Vo2) vid beräknad laktat-tröskel (LT); ett sekundärt syfte är att utforska det multivariabla sambandet mellan CPET-variabler och andra viktiga prognostiska variabler med postoperativa komplikationer i ett försök att riskera stratifiera patienter före större operationer.

Statistiska metoder

Icke-parametriska mottagaroperatörskarakteristikkurvor (ROC) konstruerades för Vo2 vid LT, Vo2 vid Peak, O2 Pulse vid LT och ventilationsekvivalenter för koldioxid (VE/co2 vid LT) för att bedöma deras oberoende förmåga att skilja mellan patienter med och utan postoperativ sjuklighet. Optimala skärpunkter erhålls genom att minimera avståndet mellan punkter på ROC-kurvan och det övre vänstra hörnet. Sex variabler (för att uppfylla regeln om 10 händelser per variabel (26)) identifierades som kandidater för en multivariabel logistisk regressionsmodell: Vo2 vid LT och vid Peak, kön, operationstyp (laparoskopisk/öppen) och O2-puls vid LT och VE / co2 på LT. En slutlig multivariabel modell kommer att erhållas med hjälp av stegvis val framåt (minimerar Akaike Information Criteria (AIC)). Dess känslighet för variabel uteslutning och återinkludering kommer också att bedömas med hjälp av AIC. Modellens passform kommer att bedömas med Hosmer-Lemeshows godhet-of-fit-test. För att utforska det univariata sambandet mellan CPET-variabler och vistelsetiden kommer kontinuerliga CPET-variabler att dikotomiseras vid den optimala brytpunkten för ROC-kurvan och Kaplan-Meier-kurvor kommer att konstrueras. Log rank test kommer att användas för att jämföra överlevnadskurvor; patienter som dog före utskrivning kommer att behandlas som högercensurerade. Patienter som skrivs ut före dag 5 kommer att uteslutas från analysen av vistelsens längd. Alla analyser kommer att utföras med hjälp av Stata (StataCorp. 2011 Stata Statistical Software: Release 12. College Station, TX: StataCorp LP.). Kontinuerliga variabler kommer att rapporteras som medelvärde och standardavvikelse (SD) eller median- och interkvartilintervall (IQR) beroende på fördelningen. Kategoriska variabler kommer att presenteras som frekvens (procent). P-värden kommer att erhållas med hjälp av univariat logistisk regression (kontinuerlig) och Chi-kvadrat eller Fishers Exact-test (kategoriska). Statistisk signifikans kommer att antas till 5%.

Vi siktar på att rekrytera 500 patienter som ska genomgå en CPET, elektiv kolorektal kirurgi och postoperativ uppföljning. För en hypotes om AUROC på 0,63, baserat på vår tidigare studie, skulle 500 patienter krävas för att visa att Vo2 vid LT är bättre än chansen att skilja mellan patienter med och utan postoperativ sjuklighet. Denna uppskattning är baserad på en 5-dagars morbiditetsincidens på 48 %, 90 % effekt och en dubbelsidig signifikansnivå på 5 %. Den beräknade provstorleken baseras på den som behövs för att utvärdera arean under ROC-kurvan (AUROC).

Bilaga 1

Lungfunktionstester (PFT)

Patienterna kommer att utföra lungfunktionstester (andningstest). Andningstesterna kommer att utföras före CPET.

Kardiopulmonell träningstest

En symtombegränsad CPET kommer att utföras som en del av patientens rutinvård före operationen. Specifikt handlar det om att cykla på en motionscykel i 8-12 minuter. Från och med ett mycket lågt motstånd på pedalerna kommer patienten att trampa med 60 varv per minut. Efter 3 minuters cykling kommer motståndet gradvis att öka med konstant hastighet tills patienten inte längre kan vrida på pedalerna med önskad hastighet. Patientens hjärta kommer att övervakas av ett elektrokardiogram (EKG). Patienten kommer att bära en mjuk gummimask för att kontinuerligt ta prov av utandningsluft med en online-andning genom andningsgasanalysator. Detta test är vanlig praxis före operationer och ger ett korrekt mått på fysisk kapacitet och varje center som är involverat i datapooling har liknande CPET-protokoll som beskrivits ovan. Varje CPET-möte varar ungefär en timme, men detta är alltid en del av rutinbilen. BORG-poäng kommer att bedömas med intervaller enligt lokal policy.

CPET kommer att följa American Thoracic Society/American College of Chest Physicians rekommendationer (27). Ventilations- och gasutbytesvariabler mäts med hjälp av en metabolisk vagn. Puls, 12-avlednings-EKG, blodtryck och pulsoximetri kommer att övervakas genomgående. Rampgradient kommer att ställas in på 10-25 W/min baserat på en beräkning (28) med förutspådd syreupptagning i frihjulet (o2), förutspådd o2 vid maximal träning, längd och ålder. Alla större biverkningar som inträffar under CPET kommer att dokumenteras.

Mått

Patientegenskaper registreras enligt Bilaga 2. Vilande flödesvolymslingor kommer att användas för att härleda Forcerad utandningsvolym över 1 sekund (FEV1) och Forcerad Vital Capacity (FVC). Ventilations- och gasutbytesvariabler härledda från CPET inkluderade Vo2, ventilationsekvivalenter för syre och koldioxid (VE/o2; VE/co2) och syrepuls (o2/puls), allt mätt vid LT och vid toppbelastning (28).

LT kommer att uppskattas på konventionellt sätt (brytpunkt i förhållandet co2-o2 (29), med ökningar av VE/o2 och sluttidal (PET) O2 men ingen ökning av VE/co2 eller minskning av PET co2 (30). Peak Vo2 kommer att beräknas i genomsnitt under de senaste 30 sekunderna av träningen. CPET kommer att rapporteras av en erfaren bedömare, vanligtvis en träningsfysiolog eller konsulterande narkosläkare.

Bilaga 2

Kortsiktigt kirurgiskt resultat kommer att bedömas som sjuklighet (av medicinsk personal och omvårdnadspersonal som är blind för CPET-data) med hjälp av de 9 domänerna som listas i Post-Operative Morbidity Survey (31) på dag 3, 5, 7 och 14 samt Clavien -Dindo-klassificering (32) (högsta betyg för den allvarligaste ihållande komplikationen på sjukhus) och dödlighet på sjukhus.

Längden på sjukhusvistelsen (dagar) kommer att registreras. Alla patienter följs vanligtvis i 30 dagar efter utskrivning för återinläggning och dödlighet, men detta är inte nödvändigt.

All information som samlas in efter operationen kommer endast att utföras genom observation.

Lista över mätningar som kommer att samlas in under tester och postoperativ uppföljning

Lista över härledda variabler från CPET och spirometri

Baslinjedemografi

• Ålder
• Kön
• Höjd
• Vikt
• Diagnos
• Planerad operationstyp
• Redan existerande diagnos av diabetes, ischemisk hjärtsjukdom, cerebrovaskulär sjukdom eller hjärtsvikt.
• Stadieindelning (om malignitet
• WHO-klassificering
• American Society of Anesthesiologists - Physical Status Scores (ASA-PS)

Innan testet, spirometri för:

• Forcerad utandningsvolym på 1 sekund (FEV1)
• Forcerad Vital Capacity (FVC)
• Beräknad MVV (FEV1 * 40).

Kardio-respiratoriska och arbetsvariabler registrerade i vila och kontinuerligt under hela testet:

• Puls (HR)
• Blodtryck (BP)
• Syremättnad (SaO2)
• Tidalvolym (Vt)
• Andningsfrekvens (RR)
• Minutventilation (Vt*RR)
• Arbetshastighet (i watt, från cykelergometer)

Mått på motionskapacitet

• Laktat-tröskel (LT): absolut och ml/Kg
• Topp syreförbrukning (VO2 topp): absolut och ml/kg

Indikatorer som tyder på hjärtbegränsning i träningskapaciteten vid LT:

• Syrepuls vid LT
• Tidig ischemi (före LT) på 12-avlednings-EKG

Indikatorer som tyder på hjärtbegränsning för att träna kapacitet vid Vo2-topp:

• HR-reserv vid Vo2-topp
• Sen ischemi (efter LT) på 12-avlednings-EKG

Ventilatorisk ekvivalent för VO2 ( VE/ o2) och CO2 ( VE/ co2)

• vid LT
• på Vo2 Peak
• Beräknat med hjälp av lutningen av sambandet under hela CPET-testet

Syrepuls vid LT och Vo2 Peak

OCH:

Vo2/WR lutning

Lista över postoperativa resultatdata

Postoperativ morbiditetsundersökning (POMS) insamlad dag 3, 5, 7 och 14 efter operationen

Clavien-Dindo-poäng Sjukhusresursutnyttjande - Längd på sjukhusvistelsen (dagar) Om tillgängligt - 30-dagars dödlighet, 30-dagars återinläggningsfrekvens