Verlauf der Sevofluranplasmakonzentration während Operationen an der Herz-Lungen-Maschine : Vergleich einer konstanten, klinisch bewährten Applikation und einer mittels Bispektralindex gesteuerten Titration

Abstract

Der kontinuierliche Einsatz von IA wie Sevofluran wird aufgrund der kardioprotektiven Eigenschaften auch während Operationen an der HLM empfohlen. Während des kardiopulmonalen Bypass steht der übliche Applikationsweg über die Lunge des Patienten nicht zur Verfügung. Stattdessen können Narkosegase während des CPB über den Oxygenator der HLM appliziert werden. Dieser Applikationsweg ist in seiner Qualität und Kapazität bisher noch nicht vollständig erschlossen. In dieser Arbeit wurden prospektiv 60 Patienten untersucht um weitere Informationen über die Applikation von IA während der HLM zu erlangen. In einem ersten Studienteil mit 29 Patienten wurde die Applikation von Sevofluran über die Lunge mit der Zufuhr über die Oxygenatormembran der HLM verglichen. Hierzu wurde zu verschiedenen Messzeitpunkten vor, während und nach dem kardiopulmonalen Bypass die SPK bei konstanter Applikation von 1,8 Vol.-% Sevofluran über die Lunge und über die Oxygenatormembran der HLM bestimmt. Es zeigte sich, dass die Applikation von Sevofluran über die Oxygenatormembran der HLM mit der Applikation über die Lunge vergleichbar ist. Besondere Vorsicht ist jedoch aufgrund der besonderen Umstände des CPB geboten. Hämodilution und Temperatur konnten als Einflussfaktoren auf die SPK identifiziert werden. Die Messung von Sevofluran in der Abluft des Oxyenators zeigte keine Korrelation mit den gemessenen SPKs. In einem zweiten Studienteil wurde eine BIS-gesteuerte Applikation von Sevofluran mit der konstanten Applikation von 1,8 Vol.-% Sevofluran während Operationen unter Verwendung einer HLM verglichen. Hierzu wurde bei 31 Patienten Sevofluran BIS-gesteuert titriert und mit dem Patientenkollektiv aus dem ersten Studienteil verglichen. Weiterhin wurde die zu applizierende Norepinephringesamtdosis zur Aufrechterhaltung eines mittleren arteriellen Blutdrucks von 50 – 70 mmHg gruppenweise verglichen. Bei BIS-gesteuerter Applikation von Sevofluran kam es zu einer Reduktion der mittleren applizierten inspiratorischen Sevoflurankonzentration von 1,8 Vol.-% auf 0,8 Vol.-% (p<0,001). Daraus resultierten deutlich geringere SPKs. In Gruppe I betrug die mittlere SPK 42,3 µg/ml (KI: 40,0 - 44,6), in Gruppe II mit 21,0 µg/ml (KI: 18,8 – 23,3) im Mittel 50,2% weniger (p<0,001). Außerdem war bei reduzierter Sevoflurangesamtmenge auch signifikant weniger Norepinephrin zur Aufrechterhaltung eines ausreichenden Perfusionsdrucks notwendig. Während des CPB wurden in Gruppe I im Mittel 13,48 µg/kgKG (KI: 10,52 – 17,19) Norepinephrin appliziert, in Gruppe II waren es nur 4,06 µg/kgKG (KI: 2,67 – 5,97) Norepinephrin (p<0,001). Diese Einsparung von Katecholaminen unter zielgerichteter Narkosetiefe bietet das Potenzial für ein besseres Patientenoutcome. Diese Fragestellung sollte in einer größeren prospektiv randomisierten Untersuchung geklärt werden.

Since volatile agents like Sevoflurane have effective cardioprotective properties, it is recommended to use them continuously during cardiac surgery with cardiopulmonary Bypass (CPB). During CPB volatile agents are administered via the oxygenator of the heart-lung machine and not as common throughout the lungs of the patient. This way of delivery is not completely understood in its quantity and quality. In this study 60 patients who underwent cardiac surgery were enrolled to gain a deeper insight into the administration of Sevoflurane during CPB. In the first part of the study we enrolled 29 patients to compare the dispensing of Sevoflurane via the oxygenator of the heart-lung machine with the delivery to the patient by inhalation through the lungs. General anaestesia for cardiac surgery was maintained by a continuous application of 1,8 Vol. % Sevoflurane in inhaled air before and after CPB and in the freshgas supply of the oxygenator during CPB. The concentration of Sevoflurane in plasma (SPK) was measured at specific intervals during the entire operation with the different ways of dispensery. The application of Sevoflurane via the oxygenator was comparable with the application in inhaled gas via the ventilator. Nevertheless, caution has to be exercised because of the special circumstances of CPB. Hemodilution and patients temperature were identified as factors influencing the SPK. No correlation was found between the SPK and the measurement of Sevoflurane in the exhaust gas of the oxygenator. In the second part of the study BIS-guided titration of Sevoflurane was compared with the continuous application of 1,8 Vol. % Sevoflurane maintained during on-pump cardiac surgery. 31 patients received BIS-guided titration of Sevoflurane to maintain general anaesthesia for cardiac surgery (Group II). The dose of Sevoflurane to maintain general anaesthesia and the dose of Norepinephrine given to maintain a MAP of 50 to 70 mmHg was compared with the patients in the first part of the study who received 1,8 Vol. % Sevoflurane continuously (Group I). BIS-guided titration of Sevoflurane effected relevant reduction in the delivery. The mean SPK was 42,3 µg/ml (KI: 40,0 - 44,6) in Group I and 21,0 µg/ml (KI: 18,8 – 23,3) in Group II, representing a 50,2% reduction (p<0,001). Vasopressor requirements with Norepinephrine to preserve aimed MAP could be reduced likewise. During CPB the mean dose of Norepinephrine administered was 13,48 µg/kgKG (KI: 10,52 – 17,19) in Group I and 4,06 µg/kgKG (KI: 2,67 – 5,97) in Group II (p<0,001). This reduction of vasopressor requirements offers the opportunity to improve patients outcomes. Further studies with randomised-controlled trials should investigate this issue.