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Apr 29, 2023

Efectos comparativos de desflurano y sevoflurano en el índice de perfusión periférica intraoperatoria: un estudio de cohorte retrospectivo, emparejado por puntaje de propensión

Informes científicos volumen 13,

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 2991 (2023) Citar este artículo

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Se sabe que el desflurano tiene un efecto vasodilatador mayor que el del sevoflurano. Sin embargo, su generalización y el tamaño del efecto en la práctica clínica real aún no se han probado. Los pacientes de ≥ 18 años que se sometieron a cirugía no cardiaca bajo anestesia general usando anestésicos inhalatorios (desflurano o sevoflurano) fueron emparejados 1:1 por puntaje de propensión. Se comparó el índice de perfusión intraoperatoria (IP) medio de cada paciente entre los dos grupos. La coincidencia de puntuación de propensión de 1680 pacientes en la cohorte del estudio identificó 230 pares de pacientes. El IP fue significativamente mayor en el grupo de desflurano (mediana de la diferencia pareada, 0,45; IC del 95 %: 0,16 a 0,74, p = 0,002). Las duraciones de IP por debajo de 1,0 y 1,5 fueron significativamente más largas en el grupo de sevoflurano. La presión arterial media (PAM) y la duración de la PAM baja no difirieron significativamente entre los dos grupos. Los modelos mixtos lineales generalizados revelaron que el uso de sevoflurano, la PAM media, la frecuencia cardíaca media, la edad y la duración de la anestesia tuvieron efectos negativos significativos (PI más bajo), mientras que la concentración alveolar mínima media ajustada por edad del agente de inhalación tuvo un efecto positivo en la PI. (valor mas alto). La IP intraoperatoria fue significativamente mayor en los pacientes a los que se administró desflurano que en sevoflurano. Sin embargo, el impacto de la elección entre desflurano y sevoflurano sobre la IP intraoperatoria en este entorno clínico fue mínimo.

El tono vascular es un factor esencial para comprender la perfusión de órganos1 y las evaluaciones hemodinámicas2,3. Debido a que la perfusión de órganos no depende únicamente de la presión arterial, es crucial considerar otros parámetros, como el tono vascular y la perfusión regional4. El tono vascular periférico y la perfusión pueden evaluarse midiendo el índice de perfusión periférica (PI; o como PPI en alguna literatura), un parámetro derivado de la señal de oximetría de pulso4,5,6. Representa la relación entre los componentes pulsátiles y no pulsátiles de la señal.

Los anestésicos inhalatorios tienen efectos vasodilatadores7,8 y pueden mejorar la microcirculación9. Un ensayo aleatorizado reciente6 encontró que el desflurano ejerce un efecto vasodilatador más potente que el sevoflurano, como lo demuestra un IP más alto y una presión arterial más baja. Aunque estos hallazgos fueron respaldados por el control cuidadoso de muchos posibles factores de confusión, como las comorbilidades y la intensidad de la estimulación, los hallazgos de ese estudio pueden tener una generalización limitada a la práctica clínica del mundo real, en la que tales factores de confusión no pueden controlarse. Por lo tanto, el presente estudio comparó retrospectivamente la IP intraoperatoria en pacientes a los que se administró desflurano y sevoflurano como anestésicos inhalatorios.

El estudio se realizó de acuerdo con los principios de la Declaración de Helsinki y el protocolo del estudio fue aprobado por la Junta de Revisión Institucional del Hospital Universitario Nacional de Chungnam (CNUH 2021-11-008) el 12 de noviembre de 2021 con renuncia al consentimiento informado y registrado en el Servicio de Información de Investigación Clínica, un registro de ensayos clínicos en Corea del Sur (KCT0006766).

Este estudio de cohorte retrospectivo incluyó pacientes ≥ 18 años que se sometieron a cirugía no cardiaca, incluyendo cirugía general, ginecológica, otorrinolaringológica, plástica y urológica, bajo anestesia general usando anestésicos inhalatorios (desflurano o sevoflurano) y monitoreo de IP de febrero a agosto de 2021 en una universidad. hospital. Los pacientes fueron excluidos si faltaban datos clínicos o vitales, sus registros vitales presentaban interrupciones o si faltaba información sobre el agente inhalatorio, IP o presión arterial (presión arterial no invasiva o invasiva). Para tener en cuenta las diferencias en sus características clínicas, los pacientes a los que se administró desflurano y sevoflurano se emparejaron 1:1 por puntuación de propensión. Este manuscrito se adhiere a las directrices STROBE (Fortalecimiento de los informes de estudios observacionales en epidemiología) aplicables10.

Todos los datos vitales se obtuvieron del registro prospectivo de signos vitales para pacientes quirúrgicos en el Hospital Universitario Nacional de Chungnam (CNUH IRB 2019-08-039), que utiliza un programa gratuito de recopilación de datos (Vital recorder11 versión 1.8, al que se accede en https:// vitaldb.net, Seúl, República de Corea).

Otros datos recopilados de los registros médicos de los pacientes incluyeron edad, sexo, índice de masa corporal (IMC), comorbilidades (hipertensión, diabetes, enfermedad de las arterias coronarias, cirrosis hepática, enfermedad pulmonar obstructiva crónica, insuficiencia renal crónica), índice de comorbilidad de Charlson, Sociedad Estadounidense de Anestesiólogos. (ASA) estado físico, tipo de cirugía (general, ginecológica, otorrinolaringológica, plástica o urológica), cirugía de urgencia, duración de la anestesia, infusión intraoperatoria de vasopresor (norepinefrina), transfusión intraoperatoria (glóbulos rojos o plasma fresco congelado), transfusión intraoperatoria aporte de líquidos y dosis intraoperatoria de opioides (remifentanilo, μg kg–1 min–1).

La IP intraoperatoria y la frecuencia cardíaca (FC) se monitorearon continuamente usando un sensor de oxímetro desechable (sensor Nellcor™ Neonatal-Adult SpO2, Covidien, Mansfield, MA, EE. UU.) y un monitor de paciente (Intellivue MX700 o MX800 [Philips, Boeblingen, Alemania]) y registrado a una frecuencia de 1 Hz. El sensor del oxímetro se colocaba rutinariamente en el dedo índice o anular del paciente, a menos que estuviera contraindicado o fuera inaccesible. La presión arterial se midió de forma continua con un catéter arterial o de forma intermitente a intervalos de 5 minutos utilizando un manguito de presión arterial no invasivo y se registró a una frecuencia de 1 Hz. La presión intraarterial se utilizó principalmente para el análisis, si estaba disponible. Los datos sobre los anestésicos por inhalación (tipo de agente, concentración al final de la espiración [%]) se obtuvieron de las máquinas de anestesia y se registraron a una frecuencia de 0,2 a 0,25 Hz. Todos los signos vitales y registros de agentes de inhalación se extrajeron como valores medios de intervalo de 10 s. Estos datos se filtraron por errores en la presión arterial, de modo que la presión arterial media (PAM) fue > 20 mmHg y < 150 mmHg. Para incluir en el análisis períodos únicamente con la administración adecuada de anestésicos inhalatorios, se determinó un valor de corte de la concentración al final de la espiración (el percentil 25 de la concentración al final de la espiración intraoperatoria) del agente de inhalación para los registros vitales de cada individuo y filtrado en consecuencia. Por ejemplo, si la mediana de la concentración intraoperatoria al final de la espiración de sevoflurano fue de 1,3 % en volumen (percentil 25 a 75, 1,2 % a 1,4 %), entonces el límite se fijó en 1,2 % en volumen y solo los períodos con concentraciones de sevoflurano al final de la espiración por encima de este valor se incluyeron en el análisis. La media de los valores de IP adquiridos durante tres minutos inmediatamente antes del inicio de la administración de anestésicos por inhalación se consideró como línea de base.

El resultado primario fue el PI intraoperatorio medio de cada paciente al que se administró cada agente de inhalación. Otros resultados incluyeron las duraciones intraoperatorias en las que el PI estuvo por debajo de los umbrales de 0,5, 1, 1,5 y 2, la FC media, la PAM media y las duraciones intraoperatorias en las que la PAM estuvo por debajo de los umbrales de 50, 55, 60, 65, y 70 mmHg.

El tamaño de la muestra se basó en los datos disponibles durante el período de estudio. Todos los análisis estadísticos se realizaron utilizando el software R versión 4.0.3 (R Project for Statistical Computing, Viena, Austria). Las puntuaciones de propensión se calcularon mediante un modelo de regresión logística, en el que se consideró como variable dependiente el tipo de agente inhalatorio y las características clínicas de los pacientes, como edad, sexo, IMC, índice de comorbilidad de Charlson, estado físico ASA (1-2 o > 2 ), comorbilidades, tipo de cirugía y variables intraoperatorias (duración de la anestesia, infusión de vasopresor, transfusión, ingesta de líquidos por vía intravenosa, opioide, concentración alveolar mínima [MAC] media ajustada por edad del agente inhalatorio12 y dosis administrada de opioide), fueron consideradas variables explicativas. Los pacientes fueron emparejados por coincidencia de vecino más cercano 1:1 utilizando un ancho de calibre de 0,09 (0,25 \(\times\) la desviación estándar [SD] de la puntuación de propensión) utilizando el paquete 'MatchIt'13 en el software R. El proceso de emparejamiento incluyó solo a aquellos pacientes de los que teníamos registros completos. Se calculó la diferencia de medias estandarizada para evaluar el equilibrio entre los grupos después del emparejamiento, con una diferencia de < 0,1, lo que indica que los dos grupos estaban suficientemente equilibrados.

Las variables continuas se reportaron como media ± DE o mediana (rango intercuartílico [RIC]), según los resultados de la prueba de Shapiro-Wilk. Después del proceso de emparejamiento, las variables continuas se compararon mediante pruebas de rangos con signo de Wilcoxon pareadas14. Las variables categóricas se informaron como números (%) y se compararon mediante pruebas de chi-cuadrado o exactas de Fisher. La significación estadística se estableció en un valor de p de dos colas de < 0,05.

Para identificar los factores que afectan al PI medio que no sea el agente de inhalación, especialmente la PAM y la FC medias, se ajustó un modelo mixto lineal generalizado binomial negativo. En ese modelo, el PI medio se consideró una variable dependiente; La PAM media, la FC media, el agente de inhalación y las variables involucradas en el proceso de emparejamiento se consideraron variables independientes y el identificador de emparejamiento se consideró un efecto aleatorio. Debido a que la variable dependiente en el modelo solo se podía informar como un número entero no negativo, los PI medios se transformaron como valores redondeados, expresados ​​como 100 \(\times\) PI medio. El ajuste adecuado del modelo se evaluó mediante el paquete 'Diagnostics for HierArchical Regression Models (DHARMa)'15.

Debido a que los resultados pueden verse influenciados por la selección de conjuntos de datos coincidentes específicos, se analizaron los resultados primarios y se realizó el ajuste del modelo utilizando dos conjuntos de datos coincidentes adicionales.

Un total de 4210 pacientes se sometieron a cirugía no cardíaca bajo anestesia general, incluida la inhalación de desflurano o sevoflurano y la monitorización de IP de febrero a agosto de 2021. De estos pacientes, 2530 fueron excluidos debido a datos insuficientes. Los 1680 pacientes restantes se sometieron a un emparejamiento de puntuación de propensión 1:1, lo que arrojó un total de 230 pares (Fig. 1). Las características clínicas antes y después del emparejamiento se resumen en la Tabla 1, con todas las características clínicas después del emparejamiento adecuadamente equilibradas.

Diagrama de flujo del paciente. *Incluye razones duplicadas. **Principalmente por la dosis intraoperatoria de remifentanilo (n = 1298).

Los resultados según los agentes de inhalación administrados se resumen en la Tabla 2 y la Fig. 2. No hubo diferencias significativas en el PI inicial. Los valores medios de PI fueron significativamente más altos en el grupo de desflurano (mediana 3,1 [IQR 2,0, 4,2]) que en el grupo de sevoflurano (mediana 2,6 [IQR 1,8, 3,8]) después del emparejamiento (diferencia pareada mediana, 0,45; IC del 95 %: 0,16 a 0,74). , p = 0,002). Las duraciones de IP por debajo de 1,0 y 1,5 fueron significativamente más largas en el grupo de sevoflurano que en el grupo de desflurano. MAP y todas las duraciones definidas de MAP bajo no difirieron significativamente entre los dos grupos después del emparejamiento.

Gráfico de caja y bigotes del índice de perfusión medio (PI) y gráficos de densidad kernel de la duración de los PI por debajo del umbral estratificado por el tipo de agente de inhalación antes (superior) y después (inferior) de la coincidencia de puntuación de propensión. La estimación de densidad kernel es un método no paramétrico de estimación de la función de densidad de probabilidad de una variable aleatoria continua. La función de densidad de probabilidad se utiliza para especificar la probabilidad de que la variable aleatoria se encuentre dentro de un rango particular de la variable y el área bajo la curva completa sea igual a uno. Sobre la base de los gráficos de densidad kernel presentados, se pueden inferir duraciones más cortas de valores bajos de IP en pacientes a los que se les administró desflurano que sevoflurano.

El modelo de regresión mostró que la administración de sevoflurano, PAM media más alta, FC media más alta, mayor edad, ASA > 2, mayor duración de la anestesia y cierto tipo de cirugía (cirugía general, ginecológica y urológica) tuvieron efectos negativos significativos sobre el IP medio. (valor más bajo), mientras que la enfermedad pulmonar obstructiva crónica y una CAM media ajustada por edad más alta del agente de inhalación tuvieron efectos positivos significativos en el PI medio (valor más alto; Tabla 3). En concreto, el uso de sevoflurano redujo el IP medio en un 12,3%. Además, un aumento de 10 mmHg en la PAM media y la FC media redujeron el PI medio en un 5,3 % y un 6,1 %, respectivamente. La relación entre la PAM media, la frecuencia cardíaca media y la IP media estratificada por el tipo de agente inhalatorio se muestra en la figura 3.

Efecto de la presión arterial media (PAM) y la frecuencia cardíaca (FC) sobre el índice de perfusión (PI) estratificado por el tipo de agente inhalatorio. La gráfica presenta el IP medio marginal estimado derivado del modelo de efectos mixtos. Las áreas sombreadas representan intervalos de confianza del 95% de las medias estimadas. Tenga en cuenta que el PI en el eje y se multiplica por 100. Latidos BPM por minuto.

Los resultados del análisis de sensibilidad se muestran en los Materiales complementarios 1 y 2. El resultado del resultado primario fue consistente en los conjuntos de datos adicionales. La administración de sevoflurano, la PAM media, la FC media, la edad y la duración de la anestesia tuvieron efectos negativos significativos sobre el PI medio, mientras que la CAM media ajustada por edad del agente de inhalación tuvo un efecto positivo significativo sobre el PI medio independientemente del conjunto de datos utilizado.

El presente estudio se realizó para evaluar la generalización de los hallazgos de un ensayo clínico anterior en datos del mundo real con coincidencia de puntuación de propensión. En línea con el ensayo anterior, el estudio actual mostró que el PI fue mayor en los pacientes que recibieron desflurano que en los que recibieron sevoflurano. Además, la duración del IP bajo fue mayor en el grupo de sevoflurano. Sin embargo, el impacto de la elección entre desflurano y sevoflurano en la IP intraoperatoria fue mínimo, con una mediana de 0,45 y alrededor del 12 % en el modelo multivariable, lo que tiene una significación clínica cuestionable.

El estudio experimental anterior reveló que el uso de desflurano resultó en una diferencia media de 3,3 de PI en comparación con el uso de sevoflurano y una diferencia significativa en la presión arterial. Sin embargo, la cantidad de diferencia de IP fue mucho menor y no se observaron diferencias significativas en la presión arterial según el agente de inhalación en el estudio actual. Durante el período intraoperatorio dinámico, coexisten muchos factores, como la estimulación quirúrgica, el uso de opiáceos y la administración de líquidos y/o vasopresores, que pueden interferir con el impacto del agente de inhalación en la PI. Además, la población mixta con diversas comorbilidades y el procedimiento quirúrgico seguramente pueden ser factores de confusión importantes. Como los factores antes mencionados no pueden controlarse por completo en un entorno del mundo real, los hallazgos del estudio actual serían más pragmáticos que el anterior16,17. En otras palabras, la elección o el cambio entre los dos agentes de inhalación con el fin de manipular la IP intraoperatoria parece poco práctico.

Este estudio tiene varios puntos fuertes. Primero, usamos datos del mundo real que consisten en registros vitales de alta resolución. La segunda fortaleza fue el uso de un proceso de emparejamiento de puntuación de propensión, que dio como resultado un equilibrio adecuado entre los dos grupos. Este proceso implica la consideración de varios factores de confusión, no solo las características iniciales, sino también las variables intraoperatorias, incluida la CAM media del agente de inhalación, la dosis de opioides y la ingesta de líquidos. En tercer lugar, el análisis de regresión después del emparejamiento proporciona "doble robustez", que complementa los hallazgos del emparejamiento por puntuación de propensión18. En cuarto lugar, el análisis de sensibilidad proporcionó mayor robustez utilizando diferentes conjuntos de pacientes emparejados por puntuación de propensión. Quinto, un diseño retrospectivo que utiliza un conjunto de datos de una institución diferente puede aliviar el sesgo de desempeño y podría haberse evaluado la generalización.

El presente estudio asumió que la PI es un indicador de vasodilatación. Aunque esta suposición está respaldada por varios estudios previos6,19,20,21,22, otros estudios sugieren que la IP también depende del gasto cardíaco o del volumen sistólico23,24,25. Considerando en conjunto las evidencias relevantes, es más razonable considerar la PI como un parámetro combinacional dependiente de varios factores locales y sistémicos26. Siguiendo esta lógica, es más probable que el impacto del agente de inhalación sobre la PI sea complejo en lugar de simplemente reflejar la vasodilatación.

Otros factores que se encontraron consistentemente asociados con el PI medio en este estudio incluyeron la PAM media, la FC media, la edad, la duración de la anestesia y la CAM ajustada por edad. Según un artículo de revisión reciente26, la IP está determinada principalmente por el volumen sistólico y el tono vascular. El aumento del tono vascular y la disminución del volumen sistólico pueden conducir a una reducción del PI y viceversa. En este contexto, el coeficiente negativo de la PAM media en los modelos indica un tono vascular alto que se manifiesta como un PI bajo con un volumen sistólico dado. Los coeficientes negativos de la FC media en los modelos pueden reflejar una disminución del volumen sistólico y/o un aumento del tono vascular, que suele ir acompañado de un déficit de volumen y un aumento resultante de la FC. Además, el coeficiente de la CAM media ajustada por edad refleja una relación dosis-respuesta positiva entre el agente de inhalación y el IP. Sin embargo, estas inferencias deben considerarse generadoras de hipótesis y necesitan más estudios. Especialmente, se necesita precaución ya que esas relaciones entre MAP, HR e PI no se evaluaron a nivel de paciente individual con mediciones en serie.

La evidencia reciente ha sugerido que los médicos deben prestar atención no solo a la presión arterial sino también a la perfusión durante la cirugía1,4,5,27. Debido a que la perfusión de órganos no depende únicamente de la presión arterial, sino que también se ve afectada por el tono vascular regional, la sugerencia de que una mayor vasodilatación y una presión arterial más baja derivadas del uso de desflurano pueden provocar un daño clínico potencial requiere una reconsideración cuidadosa6. Debido a que la vasodilatación y la presión arterial baja pueden ejercer efectos opuestos sobre la perfusión de órganos, el efecto neto no se puede estimar de manera simple. Por ejemplo, el efecto negativo de la presión arterial baja inducida por desflurano sobre la perfusión de órganos puede contrarrestarse mediante la vasodilatación inducida por desflurano. Los estudios futuros deberían analizar estos complicados efectos netos.

Este estudio tuvo varias limitaciones. En primer lugar, a pesar de la disponibilidad de registros vitales de alta resolución, en el análisis final solo se incluyeron estadísticas descriptivas (es decir, PI medio y PAM), en lugar de los valores originales, excepto para las duraciones de PI bajo y PAM. En segundo lugar, no se pudo incluir en el análisis a un gran número de pacientes debido a la falta de registros vitales o información clínica detallada (principalmente dosis de remifentanilo intraoperatorias que se registraron manualmente). Aunque no se puede excluir el sesgo de selección debido a este problema, era más probable que estas omisiones fueran aleatorias (perdidas al azar) en lugar de sistemáticas. En tercer lugar, no se incluyó en el análisis información más detallada, como el uso en bolo de un vasopresor (p. ej., fenilefrina) y la dosis total de noradrenalina infundida, debido a la calidad poco fiable. En cambio, el uso de la infusión de norepinefrina se incluyó en el análisis como un marcador sustituto del requerimiento considerable de vasopresores porque comúnmente se adopta después de dosis repetidas de fenilefrina. Quinto, pueden existir discrepancias sutiles en el manejo intraoperatorio entre los médicos, algunos de los cuales pueden preferir cualquiera de los agentes de inhalación. Esto podría haber afectado los resultados del estudio actual.

En conclusión, a pesar de la falta de un efecto diferente de los agentes de inhalación sobre la PAM, el PI medio fue significativamente mayor en los pacientes a los que se administró desflurano que en sevoflurano. Sin embargo, el impacto de la elección entre desflurano y sevoflurano sobre la IP intraoperatoria en este entorno clínico fue mínimo, lo que tiene una importancia clínica cuestionable.

Los datos del estudio actual están disponibles del autor correspondiente a pedido razonable.

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Este trabajo fue apoyado por una subvención del Proyecto de I+D de Tecnología de la Salud de Corea a través del Instituto de Desarrollo de la Industria de la Salud de Corea (KHIDI), financiado por el Ministerio de Salud y Bienestar de la República de Corea (número de subvención: HI20C2088) y el fondo de investigación de Chungnam National Hospital Universitario (2021-CF-022).

Estos autores contribuyeron por igual: Chahyun Oh y Seunghun Lee.

Departamento de Anestesiología y Medicina del Dolor, Hospital Universitario Nacional de Chungnam, 282 Munhwa-Ro, Jung-Gu, Daejeon, 35015, Corea

Chahyun Oh, Sanghun Kwon, Yoon-Hee Kim, Seok-Hwa Yoon, Yong Sup Shin, Youngkwon Ko, Chaeseong Lim y Boohwi Hong

Departamento de Anestesiología y Medicina del Dolor, Facultad de Medicina, Universidad Nacional de Chungnam, Daejeon, Corea del Sur

Chahyun Oh, Seounghun Lee, Yoon-Hee Kim, Seok-Hwa Yoon, Yong Sup Shin, Youngkwon Ko, Chaeseong Lim y Boohwi Hong

Departamento de Anestesiología y Medicina del Dolor, Hospital Sejong de la Universidad Nacional de Chungnam, Sejong, República de Corea

Seunghun Lee

Laboratorio central de investigación traslacional, Centro de investigación de convergencia biomédica, Hospital de la Universidad Nacional de Chungnam, Daejeon, Corea del Sur

Canción de Byong-Sop

Big Data Center, Instituto de Investigación Biomédica, Hospital de la Universidad Nacional de Chungnam, Daejeon, Corea del Sur

boowi hong

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Concepto y diseño del estudio: CO, SL, BH; Análisis de datos: CO, BS; Supervisión estadística: BS; Recopilación de datos: SK, CL; Supervisión del estudio: YSS, YK, YHK; Borrador del manuscrito: CO, SL; Revisión del manuscrito: SHY, CL, BH

Correspondencia a Chaeseong Lim o Boohwi Hong.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Oh, C., Lee, S., Canción, BS. et al. Efectos comparativos de desflurano y sevoflurano en el índice de perfusión periférica intraoperatoria: un estudio de cohorte retrospectivo, emparejado por puntaje de propensión. Informe científico 13, 2991 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-022-27253-0

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Recibido: 13 Agosto 2022

Aceptado: 28 de diciembre de 2022

Publicado: 06 marzo 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-27253-0

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