.: ORİJİNAL ARAŞTIRMA
Evaluation of Cerebral Oxygenation and Tissue Perfusion in Patients Ongoing Coronary Artery Surgery with Cardiopulmonary By-pass
Kardiyopulmoner Baypas ile Koroner Arter Cerrahisi Uygulanan Hastalarda Serebral Oksijenizasyonun ve Doku Perfüzyonunun Değerlendirilmesi
Turkiye Klinikleri J Cardiovasc Sci. 2019;31(2):109-15
doi: 10.5336/cardiosci.2019-65779
Makale Dili: EN
Tam Metin
ABSTRACT
Objective: We aimed to determine whether there is a correlation between perfusion parameters [Lactate (lac), venoarterial carbondioxide gradient (ΔpCO2), central venous oxygen saturation (ScVO2)] and the relationship between these parameters and cerebral oxygenation in normothermia (T2), hypothermia (T3) and re-warming (T4) periods in cardiopulmonary bypass procedure (CPB). Material and Methods: Forty patients aged 19-78 years who were scheduled for elective coronary artery bypass surgery were included in the study. Mean arterial pressure (MAP), cerebral oxygenation (rSO2), periferic oxygen saturation (SpO2) values were recorded and by taking blood samples from arterial cannula and central venous catheter simultaneously; hematocrit (Htc), ΔpCO2, lac, ScVO2, actual base excess (aBE), bicarbonate (HCO3) values were recorded in T1 (after anesthesia induction and central venous catheterization), T2 (normothermia, 36oC, at the start of CPB), T3 (hypotermia, 32oC) and in T4 (at the end of CPB, rewarming, 36oC). Results: Between ΔpCO2-lac values, only positive correlation was found in T4 and there was no correlation between them at other times. There was significant negative correlation between rSO2 and lac in T1, T3 and T4, but no significant correlation was found between rSO2-ΔpCO2 parameters at any time. The correlations of lac and ΔpCO2 with cross-clamp and CPB durations were positive, whereas the correlations between ScVO2 and rSO2 with cross-clamp and CPB durations were negative. Conclusion: ΔpCO2 is not an early indicator of hypoperfusion in patients undergoing CPB in accordance with the literature and the lactate level is a guiding parameter in reporting the perfusion status. We recommend the intraoperative use of cerebral oximetry to prevent the brain from being affected by hypoperfusion during CPB and to prevent postoperative neurocognitive disorders in patients.
Keywords: Cardiopulmonary by-pass; cerebral oximeter; perfusion; coronary artery surgery
Objective: We aimed to determine whether there is a correlation between perfusion parameters [Lactate (lac), venoarterial carbondioxide gradient (ΔpCO2), central venous oxygen saturation (ScVO2)] and the relationship between these parameters and cerebral oxygenation in normothermia (T2), hypothermia (T3) and re-warming (T4) periods in cardiopulmonary bypass procedure (CPB). Material and Methods: Forty patients aged 19-78 years who were scheduled for elective coronary artery bypass surgery were included in the study. Mean arterial pressure (MAP), cerebral oxygenation (rSO2), periferic oxygen saturation (SpO2) values were recorded and by taking blood samples from arterial cannula and central venous catheter simultaneously; hematocrit (Htc), ΔpCO2, lac, ScVO2, actual base excess (aBE), bicarbonate (HCO3) values were recorded in T1 (after anesthesia induction and central venous catheterization), T2 (normothermia, 36oC, at the start of CPB), T3 (hypotermia, 32oC) and in T4 (at the end of CPB, rewarming, 36oC). Results: Between ΔpCO2-lac values, only positive correlation was found in T4 and there was no correlation between them at other times. There was significant negative correlation between rSO2 and lac in T1, T3 and T4, but no significant correlation was found between rSO2-ΔpCO2 parameters at any time. The correlations of lac and ΔpCO2 with cross-clamp and CPB durations were positive, whereas the correlations between ScVO2 and rSO2 with cross-clamp and CPB durations were negative. Conclusion: ΔpCO2 is not an early indicator of hypoperfusion in patients undergoing CPB in accordance with the literature and the lactate level is a guiding parameter in reporting the perfusion status. We recommend the intraoperative use of cerebral oximetry to prevent the brain from being affected by hypoperfusion during CPB and to prevent postoperative neurocognitive disorders in patients.
Keywords: Cardiopulmonary by-pass; cerebral oximeter; perfusion; coronary artery surgery
ÖZET
Amaç: Çalışmamızda; kardiyopulmoner bypass (KPB) esnasında normotermi, hipotermi ve yeniden ısınma dönemlerinde perfüzyon parametrelerinin [Laktat (Lac), venoarteryel karbondioksit basınç farkı (ΔpCO2), santral venöz oksijen saturasyonu (ScVO2)] kendi aralarında korelasyonunun olup olmadığını ve serebral oksijenizasyon ile ilişkisini ortaya koymayı amaçladık. Gereç ve Yöntemler: Çalışmaya elektif koroner arter by-pass cerrahisi planlanan, 19-78 yaş arası 40 hasta dahil edildi. Anestezi indüksiyonu sonrası santral ven kateteri takıldıktan sonra (T1), KPB başlangıcında normotermi (36oC) döneminde (T2), KPB hipotermi (32oC) döneminde (T3) ve KPB sonu yeniden ısınma (36oC) döneminde (T4) hastanın ortalama arteryel basınç (OAB), serebral oksijenizasyon (rSO2) değerleri ile hastanın arteryel kanülünden ve santral ven kateterinden eş zamanlı alınan kan gazı örneklerinden ortalama periferik oksijen saturasyonu (SpO2), hematokrit (Htc), venöz ve ΔpCO2, lac, ScVO2, aktüel baz açığı (aBE), bikarbonat (HCO3) değerleri kaydedildi. Bulgular: ΔpCO2-lac değerleri arasında sadece T4'de pozitif yönlü korelasyon varken diğer zamanlarda aralarında korelasyon bulunmadı. rSO2-lac arasında T1, T3 ve T4'de negatif yönlü korelasyon anlamlı bulunurken, rSO2-ΔpCO2 parametreleri arasında ise zamanların hiçbirinde anlamlı korelasyon bulunmadı. Lac ve ΔpCO2'nin kross-klemp süresi ve KPB süresi ile korelasyonları pozitif yönlü iken, ScVO2 ve rSO2'nin kross-klemp ve KPB süreleri ile arasındaki korelasyonlar negatif yönlü bulunmuştur. Sonuç: ΔpCO2'nin, literatürle uyumlu olarak, KPB uygulanan hastalarda hipoperfüzyonun bir erken belirteci olmadığı ve laktat düzeyinin perfüzyon durumunu bildirmede yol gösterici bir parametre olduğu kanaatindeyiz. Beynin KPB esnasındaki hipoperfüzyondan etkilenmemesi için ve hastalarda postoperatif nörokognitif bozukluklar gelişmemesi için intraoperatif serebral oksimetre kullanımını önermekteyiz.
Anahtar Kelimeler: Kardiyopulmoner bypass; serebral oksimetre; perfüzyon; koroner arter cerrahisi
Amaç: Çalışmamızda; kardiyopulmoner bypass (KPB) esnasında normotermi, hipotermi ve yeniden ısınma dönemlerinde perfüzyon parametrelerinin [Laktat (Lac), venoarteryel karbondioksit basınç farkı (ΔpCO2), santral venöz oksijen saturasyonu (ScVO2)] kendi aralarında korelasyonunun olup olmadığını ve serebral oksijenizasyon ile ilişkisini ortaya koymayı amaçladık. Gereç ve Yöntemler: Çalışmaya elektif koroner arter by-pass cerrahisi planlanan, 19-78 yaş arası 40 hasta dahil edildi. Anestezi indüksiyonu sonrası santral ven kateteri takıldıktan sonra (T1), KPB başlangıcında normotermi (36oC) döneminde (T2), KPB hipotermi (32oC) döneminde (T3) ve KPB sonu yeniden ısınma (36oC) döneminde (T4) hastanın ortalama arteryel basınç (OAB), serebral oksijenizasyon (rSO2) değerleri ile hastanın arteryel kanülünden ve santral ven kateterinden eş zamanlı alınan kan gazı örneklerinden ortalama periferik oksijen saturasyonu (SpO2), hematokrit (Htc), venöz ve ΔpCO2, lac, ScVO2, aktüel baz açığı (aBE), bikarbonat (HCO3) değerleri kaydedildi. Bulgular: ΔpCO2-lac değerleri arasında sadece T4'de pozitif yönlü korelasyon varken diğer zamanlarda aralarında korelasyon bulunmadı. rSO2-lac arasında T1, T3 ve T4'de negatif yönlü korelasyon anlamlı bulunurken, rSO2-ΔpCO2 parametreleri arasında ise zamanların hiçbirinde anlamlı korelasyon bulunmadı. Lac ve ΔpCO2'nin kross-klemp süresi ve KPB süresi ile korelasyonları pozitif yönlü iken, ScVO2 ve rSO2'nin kross-klemp ve KPB süreleri ile arasındaki korelasyonlar negatif yönlü bulunmuştur. Sonuç: ΔpCO2'nin, literatürle uyumlu olarak, KPB uygulanan hastalarda hipoperfüzyonun bir erken belirteci olmadığı ve laktat düzeyinin perfüzyon durumunu bildirmede yol gösterici bir parametre olduğu kanaatindeyiz. Beynin KPB esnasındaki hipoperfüzyondan etkilenmemesi için ve hastalarda postoperatif nörokognitif bozukluklar gelişmemesi için intraoperatif serebral oksimetre kullanımını önermekteyiz.
Anahtar Kelimeler: Kardiyopulmoner bypass; serebral oksimetre; perfüzyon; koroner arter cerrahisi
REFERANSLAR:
- Gold JP, Charlson ME, Williams-Russo P, Szatrowski TP, Peterson JC, Pirraglia PA, et al. Improvement of outcomes after coronary artery bypass. A randomized trial comparing intraoperative high versus low mean arterial pressure. J Thorac Cardiovasc Surg. 1995; 110(5):1302-11. [Crossref]
- Ariza M, Gothard JW, Macnaughton P, Hooper J, Morgan CJ, Evans TW. Blood lactate and mixed venous-arterial PCO2 gradient as indices of poor peripheral perfusion following cardiopulmonary bypass surgery. Intensive Care Med. 1991;17(6):320-4. [Crossref] [PubMed]
- Weil MH, Afifi AA. Experimental and clinical studies on lactate and pyruvate as indicators of the severity of acute circulatory failure (shock). Circulation. 1970;41(6):989-1001. [Crossref] [PubMed]
- Mecher CE, Rackow EC, Astiz ME, Weil MH. Venous hypercarbia associated with severe sepsis and systemic hypoperfusion. Crit Care Med. 1990;18(6):585-9. [Crossref] [PubMed]
- Moitra VK, Sladen RN. Cardiopulmonary bypass and the lung. In: Gravlee GP, Davis RF, Kurusz M, Utley JR, eds. Cardiopulmonary Bypass: Principles and Practice. 3rd ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2007. p.311-20.
- Denault A, Deschamps A, Murkin JM. A proposed algorhythm for the intraoperative use of cerebral near-infrared spectroscopy. Semin Cardiothorac Vasc Anesth. 2007;11(4):274-81. [Crossref] [PubMed]
- McCormick PW, Stewart M, Goetting MG, Balakrishnan G. Regional cerebrovascular oxygen saturation measured by optical spectroscopy in humans. Stroke. 1991;22(5):596602. [Crossref] [PubMed]
- Gutierrez G. A mathematical model of tissueblood carbon dioxide exchange during hypoxia. Am J Respir Crit Care Med. 2002;169(4):525-33. [Crossref] [PubMed]
- Mekonstso-Dessap A, Castelain V, Anguel N, Bahloul M, Schauvliege F, Richard C, et al. Combination of venoarterial PCO2 difference with arteriovenous O2 content difference to detect anaerobic metabolism in patients. Intensive Care Med. 2002;28(3): 272-7. [Crossref] [PubMed]
- Lamia B, Monnet X, Teboul JL. Meaning of arterio-venous PCO2 difference in circulatory shock. Minerva Anestesiol. 2006;72(6):597-604.
- Groeneveld AB. Interpreting the venous-arterial PCO2 difference. Crit Care Med. 1998;26(6):979-80. [Crossref] [PubMed]
- Troskot R, ?imurina T, Žižak M, Majstorović K, Marinac I, Mrakovčić-?utić I. Prognostic value of venoarterial carbon dioxide gradient in patients with severe sepsis and septic shock. Croat Med J. 2010;51(6):501-8. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Türkyılmaz GG, Karadeniz Ü, Demir ZA, Kemerci P, Koçulu R, Bindal M, et al. [Monitorisation of cerebral oxygenation in cardiac surgeries with and without cardiotomy]. GKDA Derg. 2017;23(1):8-14. [Crossref]
- Bakker J, Vincent JL, Gris P, Leon M, Coffernils M, Kahn RJ. Veno-arterial carbon dioxide gradient in human septic shock. Chest. 1992;101(2):509-15. [Crossref] [PubMed]
- Toraman F, Ustalar Özgen ZS, Şenay Ş, Güllü Ü, Karabulut H, Alhan C. Is the venoarterial carbondioxide gradient and lactate predictor of inadequate tissue perfusion during cardiopulmonary bypass? Türk Göğüs Kalp Damar Cerrahisi Dergisi. 2012;20(3):474-9. [Crossref]
- Ono S, Arimitsu S, Ogawa T, Manabe H, Onoda K, Tokunaga K, et al. Continuous evaluation of regional oxygen saturation in cerebral vasospasm after subarachnoid haemorrhage using INVOS, portable near infrared spectrography. Acta Neurochir Suppl. 2008;104:215-8. [Crossref]
- Colak Z, Borojevic M, Bogovic A, Ivancan V, Biocina B, Majeric-Kogler V. Influence of intraoperative cerebral oximetry monitoring on neurocognitive function after bypass surgery: a randomized, prospective study. Eur J Cardiothorac Surg. 2015;47(3):447-54. [Crossref] [PubMed]
- Jo YY, Kim JY, Lee MG, Lee SG, Kwak HJ. Changes in cerebral oxygen saturation and early postoperative cognitive function after laparoscopic gastrectomy: a comparison with conventional open surgery. Korean J Anesthesiol. 2016;69(1):44-50. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Aydınlı B, Demir A, Karadeniz Ü, Dönmez A, Paç A, Ünal U, et al. [NIRS monitorization in pediatric cases who underwent percutaneous ASD, VSD or PDA closure during cardiac catheterization]. GKDA Derg. 2013;19(3):123-6. [Crossref]
- Işıldak FU, Coşkun Fİ, Kudsioğlu T, Tuncel Z, Karabulut S, Harmandar B, et al. [The use of cerebral oximetry (fore-sight) in the follow-up hypoperfusion in pediatric cardiac surgery. GKDA Derg. 2017;23(1):20-5. [Crossref]
- Koç M, Ünver S, Aydınlı B, Yıldırım Güçlü Ç, Kazancı D, Balaban F, et al. [The effects of three different anesthetic techniques on cerebral oxygenation and postoperative neurocognitive function in heart surgery]. GKDA Derg. 2014;20(2):77-84. [Crossref]
.: İşlem Listesi