Effect van thoracale epidurale anesthesie op de rechter ventrikel functie en op de ventriculo-pulmonale koppeling

Thoracale epidurale anesthesie (TEA) wordt nog steeds beschouwd als de gouden
standaard bij longchirurgie en wordt ook veel gebruikt bij patienten die een
hart ingreep ondergaan. TEA geeft excellente analgesie, vermindert
postoperatieve pulmonale complicaties [1,2] en zou een positief effect kunnen
hebben op het immuunsysteem [3,4]. Bovendien hebben experimentele studies laten
zien dat TEA mogelijk cardioprotectie geeft voor ischaemische-reperfusie schade
[5] en dat TEA vasoconstrictie van atherosclerotische coronairarterien en
plaque ruptuur voorkomt [6,7]. Vooral bij ouderen zijn deze risico reducties
erg relevant.
Regionale anesthesie, en dan met name TEA, is geassocieerd met verminderde
postoperatieve mortaliteit en morbiditeit vergeleken met algehele anesthesie
[8-10].

Echter, blokkade van de cardiale sympatische vezels door TEA zou mogelijk
effect hebben op de rechter ventrikel functie en interfereren met de koppeling
tussen de rechter ventrikel functie en afterload van de rechter ventrikel. Een
mogelijk negatief effect van TEA op de regulatie van de rechter ventrikel
contractiliteit zou wel eens zeer relevant kunnen zijn bij chirurgische
patienten, met name die patienten welke al een verminderde rechter centrikel
functie hebben of pulmonale hypertensie. Er zijn nog geen studies die het
effect van TEA op de rechter ventrikel functie bij mensen hebben onderzocht.

Experimentele studies hebben laten zien dat het verhogen van de afterload leidt
tot toegenomen rechter ventrikel contractiliteit welke ervoor zorgt dat de
rechter ventrikel zijn slagvolume kan behouden zonder gebruik te maken van het
Frank-Starling mechanisme [17-19]. Dit reflexmechanisme staat bekend als
homeometrische autoregulatie en zou het resultaat zijn vaan stress geactiveerde
calcium kannalen [20], vrij maken van positief inotrope substanties uit het
endocardiale endotheel [21] en/of van verhoogde sympathische tonus [8,22].

Recent hebben REx en collega's [8] aangetoond dat

De rechter ventrikel functie zal worden beoordeeld door middel van invasieve
druk-volume loop analyse met behulp van druk-volume catheters
(conductantiecatheters). De respons van de rechter ventrikel functie op het
kortdurend partieel afklemmen van de arteria pulmonalis zal worden onderzocht
voor en na inductie van thoracale epidurale anesthesie.

3.1 Onderzoeksopzet

Tien patienten zullen worden geincludeerd in deze open, single-centre studie.
Voor inclusie in deze studie wordt eerst gekeken of patienten voldoen aan de
inclusie-en exclusiecriteria en moeten zij hun informed consent hebben gegeven.
Bij de eerste screening wordt er een routine lichamelijk onderzoek gedaan. Een
ECG wordt gemaakt en bloeddruk en hartfrequentie worden gemeten tbv
uitgangswaarden.

Op de dag van de ingreep zal een zwangerschapstest worden uitgevoerd bij
vrouwen die zwanger zouden kunnen zijn. Patienten krijgen premedicatie en een
epiduraal catheter. Een testdosis lidocaine 3 ml 2% zal worden gegeven via de
catheter. Juiste positie van de catheter wordt gecontroleerd door aanwezigheid
van sensorische blokkade. Afwezigheid van sensorische blokkade 15 minuten na
opspuiten van de epiduraal catheter zal resulteren in exclusie van de patient.
na deze epidurale procedure gaan patienten terug naar de afdeling.
Op de dag van de ingreep krijgen patienten standaard premedicatie en
gestandaardiseerde anesthesie. Na inductie van anesthesie zal via de vena
jugularis interna een Swan Ganz catheter pacing arteria pulmonalis catheter
(PAC) en een druk-volume catheter (PV catheter) worden ingebracht. Juiste
positie van de PV catheter gebeurd op geleide van druk en volume signalen en
zal midels transoesofageale echo worden gecontroleerd. Het inbrengen van de PAC
en PV catheters gebeurt door een ervaren anesthesioloog, die werkzaam s als
thorax-anesthesioloog.

Patienten krijgen vanaf inductie van anesthesie tot het eind van de studie
infusie van NaCl 0.9 % met eensnelheid van 5 ml.kg-1.hr-1. Longen worden
beademed met een FiO2 van 40 % en ventilatie wordt aangepast om normocapnie en
normoxie te handhaven. Na het bereiken van haemodynamische steady state zullen
er baseline metingen worden verricht met de beademing tijdelijk stopgezet bij
einde van expiratie (15 seconden). De linker of rechter arteria pulmonalis zal
tijdelijk (2-3min) worden afgeklemd. Na afklemmen en het opnieuw bereiken van
haemodynamische steady state zal er 9 ml lidocaine 2 % via de epiduraal
catheter worden opgespoten. Na 15 minuten zal een tweede set metingen worden
verricht net zoals de baseline metingen. Na de metingen zal de operatie zoals
gebruikelijk doorgaan en zal anesthesiologisch beleid naar inzichten van de
verantwoordelijk anesthesioloog zijn. Het onderzoek is klaar.


Adverse events (AE) worden bijgehouden vanaf injectie van de epidurale
testdosis tot ontslag van de patient van de PACU.

Onderzoeksopzet:

- Premedicatie & inductie van anesthesie
- Instrumentatie onder TEE geleide
PAC
PV catheter, tip in RV apex
Controleer signalen (PAC, PV, pacing)
- Repositioneren van de patient
- Check signalen
- Thoracotomie en isolatie/prepararen van de linker/rechter PA
- Hemodynamic metingen als basis en gedurende epidurale blokkade
(Semi) continue monitoring van:
- CO (FlowTrac), RV PV-loops, ECG, PA druk, arteriale druk

Metingen protocol:

Baseline:
- start RA pacing met een frequentie van 80 slagen per minuut (of 10 boven SR)
- meet stabiel cardiac output (CO), met single bolus thermodilution meting
- meet steady starte PV loops gedurende onderbroken ventilatie gedurende 15 sec
- meet PV loops gedurende positieve/negatieve Trendelenburg maneuvre
(onderbroken ventilatie)
- terug naar normale positie
- meet steady starte PV loops gedurende onderbroken ventilatie gedurende 15 sec
- (partieel) afklemmen van de PA om . 20 mmHg druk verhoging in de RV te
genereren (met continu PV loop metingen)
- meet steady starte PV loops (bij toegenomen afterload) gedurende onderbroken
ventilatie gedurende 15 sec
- meet PV loops gedurende positieve/negatieve Trendelenburg maneuvre
(onderbroken ventilatie)
- terug naar normale positie
- stop klemmen PA
- meet stabiel cardiac output (CO), met single bolus thermodilution meting
- meet PV loops tijdens hypertone zout injectie (10% zout, 5 ml bolus, proximal
injectie poort PAC), herhaal 3x (bij voorkeur gedurende onderbroken beademing)
voor het bepalen van parallele conductancie [29]

TEA
- epidural injection (9 ml, 2% lidocaine):
- wait 15 min to reach sensory blockade and stable hemodynamics
- repeat all measurements (except for hypertonic saline injections)
- remove PV catheter
- PAC will be left in place and used as a central line, which is normal routine

Tijd schema (specifiek extra tijd):

- Instrumentatie van de catheters: 20 min ?
- Chirurgische preparatie: 5 min
- Baseline metingen: 12 min
- Start epiduraal: 15 min
- geblokte (onder TEA) metingen: 8 min

8.1 Risico's en vernaderingen tov routine

- Extra instrumentatie (PAC, PV catheter): het verkrijgen van veneuze toegang
voor zowel de centrale lijn als de PAC is geassocieerd met dezelfde
complicaties (bv arteriele punctie, bloeding bij bij insteekopening,
pneumothorax, lucht-of thrombo-embolie, arrhytmieen, infecties [30].
Catheterisatie met een PAC leidt mogelijk tot meer specifieke complicaties
zoals milde tricuspidalis insufficientie, ruptuur van de arteria pulmonalis en
longinfarct [30]. Bij een algemene IC populatie worden de voordelen van een PAC
teniet gedaan door de compliacaties. Bepaalde subpopulaties laten echter een
betere overleving zien bij gebruik van een PAC, bv hoog risico cardiale
chirurgie [31].
Een recente studie door Ranu et al [32] en Hoeper et al [33] laten zien dat
inbrengen van een PAC snel, veilig en goed geaccepteer is. Inbrengen van een
PAC is niet geassocieerd met een toegenomen risico op pneumothorax of andere
complicaties mits ingebracht door een ervaren clinicus.

- Langere procedure (20 minuten instrumentatie voor operatie, 35 minuten
gedurende operatie)
- injecties van hypertoon zout (10%): 3x5 ml bolus
- (Partieel) afklemmen arteria pulmonalis (2x 2 minuten)
- Epidurale catheter wordt niet op de dag van operatie maar de dag ervoor
ingebracht. Hierdoor zal er geen invloed van de epidurale testdosis zijn op de
meetresultaten
-De operatie zal aanvangen zonder epidurale analgesie. Patienten krijgen
intraveneuze opioiden als analgetisch beleid tijdens de studie waarna de
epidurale catheter volgens de gebruikelijke routine kan worden gebruikt. Als
postoperatieve analgesie krijgen patienten een patient controlled epidural
analgesia (PCEA) systeem zoals gebruikelijk in onze kliniek.