Zmiany obwodowego przepływu krwi podczas znieczulenia ogólnego z użyciem desfluranu
*Anna Fijałkowska, Michał Kowalczyk
Klinika Anestezjologii i Intensywnej Terapii, Uniwersytet Medyczny w Lublinie
Background. Peripheral perfusion may be compromised during anaesthesia and surgery, however its direct assessment is difficult, and sometimes may lead to false conclusions. Recently, a new generation of pulse oximeters has been introduced, which allows for the differentiation between pulsatile and non-pulsatile flow. The difference is expressed as the perfusion index (PI).
Methods. ASA I and II class women, scheduled for elective gynaecologic surgery, received fentanyl/desflurane anaesthesia were studied. PI was noted before anaesthesia, after fentanyl injection, after endotracheal intubation, at the beginning of surgery, during the procedure at 10 minute intervals, at the end of procedure, after eye opening, after extubation, and before discharge to the ward. The depth of anaesthesia was assessed by spectral entropy and expressed as the A-line Autoregressive Index (AAI); the latter was compared to PI.
Results. Forty-five patients aged 37±13.8 years were enrolled in the study. PI increased after induction of anaesthesia and remained increased during surgery. There was a significant negative correlation between PI and AAI (r=-0.908; p=0.00000), and between AAI and end-tidal desflurane concentration ((r=-0.788; p=0.0008). PI correlated positively with end-tidal desflurane concentration (r=+0.757; p=0.002).
Conclusion. The new generation of pulse oximeters allows not only the more accurate assessment of haemoglobin saturation, but also the detection of pathologic forms of haemoglobin and the assessment of peripheral blood flow. Peripheral perfusion is increased during desflurane anaesthesia, and is also closely related to the depth of anaesthesia.
Obwodowy przepływ krwi – perfuzja obwodowa – w warunkach fizjologicznych regulowany jest przede wszystkim przez autonomiczny układ nerwowy. Wyłączenie czy też upośledzenie tej regulacji powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych i zwiększenie przepływu przez tkanki i narządy. Jest to szczególnie widoczne podczas znieczulenia podpajęczynówkowego i zewnątrzoponowego, ma również miejsce w warunkach znieczulenia ogólnego, gdy ujawnia się też bezpośredni wpływ stosowanych anestetyków na naczynia obwodowe [1, 2, 3, 4].
Obiektywną ocenę perfuzji obwodowej umożliwiają pulsoksymetry nowej generacji. Ich działanie oparte jest o spektrofotometrię i zjawisko niejednakowego pochłaniania fal świetlnych o różnych długościach przez hemoglobiny i tkanki. Wykorzystują one znacznie większą liczbę długości fal niż aparaty starej generacji, dzięki czemu pomiar jest dokładniejszy i dostarcza więcej informacji np. o obecności innych rodzajów hemoglobiny niż oksy- i dezoksyhemoglobina. Fale świetlne wysyłane z aparatu, przenikając dystalne części ciała ludzkiego, ulegają zróżnicowanemu pochłanianiu przez krew płynącą w sposób pulsujący (tzw. AC) bądź przez różne tkanki i krew płynącą w sposób niepulsujący (tzw. DC). W oparciu o to zjawisko możliwe stało się określenie wartości obwodowej perfuzji tkankowej, która w postaci wskaźnika PI (Perfusion Index) jest obliczana według wzoru: PI = AC/DC × 100% i prezentowana na ekranie pulsoksymetru w formie cyfrowej.
Celem pracy było określenie zakresu zmian obwodowego przepływu krwi podczas znieczulenia ogólnego złożonego z użyciem desfluranu do ginekologicznych zabiegów laparoskopowych oraz określenie związku pomiędzy wartością wskaźnika przepływu obwodowego a głębokością snu w czasie anestezji.
METODYKA
Po uzyskaniu zgody Komisji Bioetycznej przy UM w Lublinie, badaniem objęto chore spełniające kryteria stanu fizycznego wg ASA I i II stopnia, zakwalifikowane do zabiegów ginekologicznych wykonywanych metodą laparoskopii gazowej w trybie planowym.
Wszystkie badane 2 h przed rozpoczęciem zabiegu premedykowano doustnie diazepanem 10 mg, a 5 min przed indukcją znieczulenia otrzymywały dożylnie fentanyl 5 µg kg-1 oraz atropinę 0,5 mg. Do indukcji anestezji stosowano tiopental 5 mg kg-1 oraz suksametonium 1 mg kg-1. Chore intubowano a następnie rozpoczynano sztuczną wentylację płuc utrzymując parametry oddechowe w zakresie niezbędnym do uzyskania prawidłowych wartości ETCO2. Znieczulenie podtrzymywano mieszaniną N2O i O2 (FIO2=0,33), desfluranem 3-6% oraz frakcjonowanymi dawkami fentanylu 1,5 µg kg-1. Zwiotczenie mięśni uzyskiwano za pomocą cisatrakurium 0,05 mg kg-1.
Po zakończeniu operacji blok nerwowo-mięśniowy odwracano przy pomocy neostygminy 2,5 mg poprzedzonej atropiną 0,5 mg. Przed końcem znieczulenia podawano 100 mg ketonalu. W czasie całej procedury chore otrzymywały 500-1000 mL płynów elektrolitowych w celu zachowania drożności obwodowego dostępu dożylnego.
Podczas anestezji standardowe monitorowanie obejmowało: HR, SAP/DAP, SpO2, ETCO2 oraz ETdesfluranu. Dodatkowo rejestrowano wskaźnik perfuzji obwodowej (PI) przy użyciu pulsoksymetru Radical 7 (Masimo Corp, USA) oraz głębokość snu ocenianą za pomocą wskaźnika AAI (A-line Autoregressive Index) aparatem AEP Monitor/2 (Danmeter, Dania).
Pomiary rejestrowano w następujących momentach procedury: 1 – przed znieczuleniem (wartości wyjściowe), 2 – po podaniu fentanylu, 3 – po intubacji, 4 – rozpoczęcia zabiegu, 5-10 – co 10 min w czasie trwania zabiegu, 11 – w momencie zakończenia zabiegu, 12 – otwarcia oczu przez chorą, 13 – ekstubacji, 14 – przekazywania chorej do oddziału.
Wyniki przedstawiono w postaci wartości średnich i SD. Do testowania różnic między średnimi stosowano test t-Studenta w przypadku spełnienia założeń normalności rozkładu, w innych przypadkach test kolejności par Wilcoxona. W badaniu korelacji zastosowano współczynnik korelacji Spearmana. We wszystkich testach przyjęto poziom istotności p<0,05.
WYNIKI
Badaniami objęto 45 chorych w wieku 37,0±13,8 lat, o masie ciała 67,7±13,84 kg. Czas operacji wynosił 56,6±36,9 min a znieczulenia 75,0±33,7 min. Najczęściej wykonywanymi zabiegami były: plastyka jajowodów i zabiegi w obrębie jajników.
Indukcja znieczulenia powodowała podwyższenie wartości wskaźnika PI. Podwyższone wartości wskaźnika rejestrowano również podczas trwania znieczulenia podtrzymującego. Stwierdzono silną ujemną korelację między PI a wskaźnikiem AAI (r=-0,908; p=0,00000). Wykazano także dodatnią i silną korelację między PI a końcowo-wydechowym stężeniem desfluranu (r=+0,757; p=0,002) oraz ujemną korelację pomiędzy wskaźnikiem AAI a końcowo-wydechowym stężeniem desfluranu (r=-0,788; p=0,0008) (ryc. 1).
Obserwowano istotne obniżenie SAP w stosunku do wartości wyjściowych w momencie rozpoczęcia operacji oraz w czasie jej trwania. Istotne różnice DAP wystąpiły podczas intubacji i na początku operacji jak również w okresie budzenia chorych (ryc. 2).
Podczas indukcji znieczulenia oraz w czasie budzenia chorych rejestrowano też znamienne podwyższenie HR, co było związane z użyciem atropiny. Różnice wartości SpO2 w czasie znieczulenia były nieistotne (ryc. 3).
DYSKUSJA
Jednym z istotnych celów monitorowania hemodynamicznego powinno być wczesne wykrycie złego przepływu tkankowego. Postęp, jaki dokonał się w pulsoksymetrii nowej generacji, umożliwia obecnie osiągnięcie takiego celu poprzez nieinwazyjny pomiar wskaźnika perfuzji obwodowej.
Utrzymanie prawidłowego przepływu krwi przez tkanki jest podstawowym warunkiem zachowania homeostazy organizmu zarówno w czasie operacji i znieczulenia jak również u chorych leczonych w OIT. Przepływ krwi przez tkanki zależny jest między innymi od napięcia ściany naczyń krwionośnych [5], ulega on także modyfikacji pod wpływem wielu czynników, w tym bodźców bólowych [6, 7]. Ból, który towarzyszy każdemu urazowi tkanek – w tym również urazowi chirurgicznemu – wywołuje stosowną odpowiedź organizmu polegającą między innymi na zwiększeniu stężenia krążących amin katecholowych, co doprowadza do obkurczenia naczyń krwionośnych. Ta niekorzystna reakcja powinna być podczas operacji neutralizowana przez właściwie dobrane znieczulenie. Zbyt płytkie, w przypadku stymulacji nocyceptywnej, nie ma efektu ochronnego i obwodowy przepływ krwi ulega w tych warunkach istotnym zmianom [7]. Badania własne dokumentują ujemną korelację pomiędzy stopniem depresji ośrodkowego układu nerwowego (głębokością snu) znieczulanych chorych a wskaźnikiem przepływu tkankowego, co dowodzi słuszności tezy o konieczności utrzymania odpowiedniej głębokości znieczulenia.
Zróżnicowane właściwości farmakokinetyczne poszczególnych środków znieczulenia ogólnego powodują, że w odmienny sposób wpływają one na regionalny przepływ krwi zarówno u zwierząt doświadczalnych [3] jak i u ludzi [4, 8]. Wykazano, że sewofluran poprawia przepływ krwi w mikrokrążeniu [9], podczas gdy propofol takich właściwości nie posiada [10, 11]. Co więcej, nagłe zmiany stężenia izofluranu lub sewofluranu w mieszaninie oddechowej powodują zróżnicowane zmiany stężenia krążących we krwi amin katecholowych [12, 13]. Oba środki podawane chorym w dawce 1 MAC nie blokują w pełnym zakresie reakcji naczynioruchowej w odpowiedzi na bodziec adrenergiczny [14]. Wyniki badań własnych dowodzą, że podobnie jak sewofluran również i desfluran, podawany stosownie do aktualnych potrzeb, charakteryzuje się korzystnym wpływem na perfuzję tkankową a efekt ten koreluje z dawką środka. Zależność pomiędzy wartością PI a dawką anestetyku dokumentują również inne doniesienia [9, 15].
Śródoperacyjne monitorowanie jak największej liczby parametrów fizjologicznych chorego decyduje o jakości stosowanego znieczulenia i warunkuje jego bezpieczeństwo. Znaczący postęp, jaki dokonał się w tym zakresie w ostatnich latach, polegał na szerokim wprowadzeniu do praktyki aparatury nadzorującej funkcje ośrodkowego układu nerwowego. Umownie określona jako aparatura do oceny poziomu znieczulenia jest ona ciągle obiektem licznych badań i dyskusji [16]. Uzyskanie stosownej depresji funkcji mózgu w czasie znieczulenia ogólnego nie jest jednak równoznaczne z optymalizacją wszystkich parametrów fizjologicznych, w tym przepływu krwi przez tkanki i ich właściwym utlenowaniem.
Z tych powodów ciągła śródoperacyjna analiza współczynnika PI stanowi cenne uzupełnienie aktualnie stosowanych metod obiektywnej oceny jakości stosowanego znieczulenia. Udokumentowana korelacja pomiędzy wartością współczynnika a zakresem dostarczania tlenu do tkanek [17] zachęca też do stosowania tej metody celem kontroli aktualnego stanu i leczenia chorych w OIT [18]. Wykazano również dużą jej przydatność do weryfikacji skuteczności sympatektomii piersiowej w chirurgicznym leczeniu nadmiernej potliwości [19].
WNIOSKI
1. Znieczulenie ogólne z użyciem desfluranu powoduje zwiększenie obwodowego przepływu krwi.
2. Obwodowy przepływ krwi koreluje z głębokością znieczulenia ogólnego podtrzymywanego przy pomocy desfluranu.
..............................................................................................................................................................
PIŚMIENNICTWO
1. Kakazu CZ, Chen B-J, Kwan W-F: Masimo set technology using perfusion index is a sensitive indicator for epidural onset. Anesthesiology 2005; 105: A576.
2. Uemura A, Yagihara M, Miyabe M: Pulse oximeter perfusion index as a predictor for the effect of pediatric epidural block. Anesthesiology 2006; 105: A1354.
3. Schumacher J, Porksen M, Klotz KF: Effects of isoflurane, enflurane and halothane on skeletal muscle microcirculation in the endotoxemic rat. J Crit Care 2001;16: 1-7.
4. Dubois MJ, de Backer D, Schmartz D, Vincent JL: Microcirculatory alterations in cardiac surgery with and without cardiopulmonary bypass. Intensive Care Med 2002: 28:S76.
5. Lima A, Bakker J: Noninvasive monitoring of peripheral perfusion. Intensive Care Med 2005; 31:1316-1326.
6. Cannesson M, Delannoy B, Morand A, Rosamel P, Attof Y, Bastien O, Lehot JJ: Does the pleth variability index indicate the respiratory – induced variation in the plethysmogram and arterial pressure waveforms? Anesth Analg 2008; 106: 1189-1194.
7. Hager H, Church S, Mandadi G, Pulley D, Kurz A: The perfusion index measured by a pulse oximeter indicates pain stimuli in anesthetized volunteers. Anesthesiology 2004;101:A514.
8. Koch M, de Baacker D, Vincent JL: Microcirculatory blood flow is altered during propofol infusion . Crit Care Med 2004; 32: A41.
9. Hager H, Dayakar R, Kurz A: Perfusion index – a valuable tool to assess changes in peripheral perfusion caused by sevoflurane? Anaesthesiology 2003; 99 A593.
10. Koch M, De Backer D, Vincent JH: Microcirculatory blond flow is altered during, propofol infusion. Crit Care Med 2004: 32: A41.
11. Dubois MJ, De Backer D, Schmartz D, Vincent JL: Microcirculatory alterations in cardiac surgery with and without cardiopulmonary bypass. Intensive Care Med 2002; 28: S76.
12. Nishiyama T: Hemodynamic and catecholamine response to a rapid increase in isoflurane or sevoflurane concentration during a maintenance phase of anesthesia in humans. J Anesth 2005; 19: 213-217.
13. Yli-Hankala A, Randell T, Seppälä T, Lindgren L: Increases in hemodynamic variables and catecholomine levels after repid increase in isoflurane concentration. Anesthesiology 1993; 78: 266-271.
14. Mowafi HA: The efficacy of plethysmographic pulse wave amplitude as an indicator for intravascular injection of epinephrine – containing epidural test dose in anesthetized adult. Anesth Analg 2005; 101: 1506-1511.
15. Kurz A, Xiong J, Sessler DI, Dechert M, Noyes K, Belani K: Desfluranne reduces the gain of thermoregulatory arteriovenous shunt vasoconstriction in humans. Anesthesiology 1995; 83:1212-1219.
16. Rudner R, Jałowiecki P, Kawecki P: Anestezjologia a nowoczesne techniki elektroencefalograficzne. Anaesthesiology Intensive Therapy 2001; 33: 253-260.
17. Zaramella P, Freato F, Quaresima V, Ferrari M, Vianello A, Giongo D, Conte L, Chiandetti L: Foot pulse oximeter perfusion index correlates with calf muscle perfusion measured by near – infrared spectroscopy in healthy neanates. J Perinatology 2005; 25: 417-422.
18. Lima AP, Beelen P, Bakker J: Use of a peripheral perfusion index derived from the pulse oximetry signal as a noninvasive indicator of perfusion. Crit Care Med 2002; 30: 1210-1213.
19. Klodell CT, Lobato EB, Willert JL, Gravenstein N: Oximetry – derived perfusion index for intraoperative identification of successful thoracic sympathectomy. Ann Thorac Surg 2005; 80: 467-470.
..............................................................................................................................................................
adres/address:
*Anna Fijałkowska
Klinika Anestezjologii i Intensywnej Terapii
UM w Lublinie
ul. Jaczewskiego 8, 20-950 Lublin
tel.: 0-81 724 43 32
e-mail: afijal@poczta.onet.pl
otrzymano/received: 20.11. 2009
zaakceptowano/accepted: 02.02.2010






