Μελέτη της ιστικής οξυγόνωσης με τη χρήση της μικροδιάλυσης σε επεμβάσεις οισοφαγεκτομής

Abstract

OBJECTIVE: One of the most catastrophic events following major surgery is anastomotic leak. Leak leads to sepsis and if not treated promptly, to septic shock, multiple organ failure and death. When major surgical procedures are performed, various intraoperative hemodynamic alternations may occur. These are treated by the anesthesiology team with fluid loads and/or administration of inotropes and pressors. The study presented here investigates the effect of these drugs on tissue perfusion and hypoxia. We will evaluate the potency of such drugs to deteriorate perfusion, thus reducing the chance of the anastomosis to heal. METHODS: This was an experimental, prospective, observational study. Eight sus scrofa landrace swine were used. Transhiatal esophagectomy was performed, followed by administration of pressors and inotropes in a predetermined sequence. Originally the animals were stabilized and then, dopamine and nitroglycerine were administered, each for a time period of one hour. After that, we provoked hemorrhagic shock and we resuscitated the animals with noradrenaline. Microdilaysis (CMA microdialysis, Sweden) was used to evaluate the impact of these drugs on tissue perfusion. Microdialysis is a technique that allows monitoring of cell biochemistry. With the use of a catheter that mimics capillary microcirculation, anaerobic glucolysis can be determined. Simultaneously we were monitoring arterial blood pressure and heart rate of the animals. RESULTS: Esophagectomy was feasible in all cases. We had no intraoperative complications and all animals survived the procedure. The operation provoked minor anaerobic metabolism as underlined by a minor increase in lactate to pyruvate ratio which is a marker of hypoxia. The clinical reaction to the procedure was tachycardia and hypotension. The administration of dopamine and nitroglycerine did not affect either the metabolic state or the clinical condition of the animals. However, the hemorrhagic shock and, more importantly, the administration of noradrenaline compromised perfusion to the anastomosis as recorded by an elevation on lactate to pyruvate ratio. At the same time, clinical indices such as blood pressure and heart rate were rather unaffected. CONCLUSIONS: Apart from a bedside curiosity, microdialysis is a powerful tool for oxygen metabolism monitoring. Anastomotic integrity is influenced by a variety of parameters (adequate blood supply, meticulous technique). Some are known and are being taken care of intraoperatively. Specific drugs, especially pressors, should be avoided in the management of intraoperative hypotension since they may compromise the blood supply of the anastomotic line. This is particularly the case with esophagectomy, where the blood supply of the graft is dependent on a single artery, the right gastroepiploic artery.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Μια από τις καταστροφικότερες επιπλοκές της χειρουργικής είναι η διαφυγή από την αναστόμωση μεταξύ δυο οργάνων. Η διαφυγή οδηγεί με μαθηματική ακρίβεια σε σήψη που εάν δεν αντιμετωπιστεί έγκαιρα οδηγεί σε σηπτική καταπληξία, πολυοργανική ανεπάρκεια και θάνατο. Κατά τις μείζονες χειρουργικές επεμβάσεις συχνά εκτελούνται διάφορες αναστομώσεις μεταξύ οργάνων. Επιπρόσθετα, κατά τη διάρκεια αυτών των επεμβάσεων είναι συχνά τα αιμοδυναμικά συμβάματα τα οποία αντιμετωπίζονται από την αναισθησιολογική ομάδα με τη χορήγηση υγρών και ινότροπων φαρμάκων. Η έρευνα αυτή μελετά την επίδραση των αγγειοδραστικών φαρμάκων στην ιστική οξυγόνωση της οισοφαγογαστρικής αναστόμωσης μετά από οισοφαγεκτομή και ελέγχει το εάν η χορήγηση αυτών των φαρμάκων μπορεί να θέσει σε κίνδυνο τη βιωσιμότητα της αναστόμωσης. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ: Η μελέτη είναι πειραματική, προοπτική μελέτη παρατήρησης. Χρησιμοποιήθηκαν συνολικά οκτώ χοίροι στους οποίους έγινε οισοφαγεκτομή δια του διαφράγματος. Στη συνέχεια τα πειραματόζωα υποβλήθηκαν με τη σειρά σε τέσσερις χειρισμούς: χορήγηση ντοπαμίνης, χορήγηση νιτρογλυκερίνης, αιμορραγική καταπληξία και ανάνηψη με νοραδρεναλίνη. Για τη μελέτη της επίδρασης των χειρισμών αυτών στην ιστική οξυγόνωση της αναστόμωσης χρησιμοποιήθηκε η τεχνική της μικροδιάλυσης. Η μικροδιάλυση είναι μια τεχνική παρακολούθησης της κυτταρικής βιοχημείας. Με τη βοήθεια ενός ειδικά διαμορφωμένου καθετήρα ο οποίος μιμείται την λειτουργία των αγγειακών τριχοειδών, η μέθοδος έχει τη δυνατότητα να μετράει τον αναερόβιο μεταβολισμό της γλυκόζης και να δίνει στοιχεία σχετικά με την παρουσία ή την απουσία οξυγόνου στους ιστούς. Παράλληλα με τις μετρήσεις της μικροδιάλυσης έγιναν και μετρήσεις κλινικών παραμέτρων, όπως οι σφύξεις και η πίεση. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Η οισοφαγεκτομή δια του διαφράγματος ήταν εφικτή σε όλα τα πειραματόζωα. Δεν υπήρχαν μείζονα διεγχειρητικά συμβάματα εκτός πρωτοκόλλου και όλοι οι χοίροι επέζησαν της οισοφαγεκτομής. Η κλινική και μεταβολική ανταπόκριση στην επέμβαση και τους χειρισμούς ήταν η ίδια για όλα τα πειραματόζωα. Η επέμβαση καθεαυτή, συνοδεύτηκε από μέτρια επιδείνωση της ιστικής οξυγόνωσης, ταχυκαρδία και υπόταση. Στη συνέχεια, η χορήγηση ντοπαμίνης και νιτρογλυκερίνης δεν επηρέασε τα πειραματόζωα ούτε κλινικά ούτε μεταβολικά. Η αιμορραγική καταπληξία προκάλεσε ταχυκαρδία, υπόταση και επιδείνωση της ιστικής οξυγόνωσης, όμως σε μη στατιστικά σημαντικά επίπεδα. Η χορήγηση της νοραδρεναλίνης, προκάλεσε σημαντική επιδείνωση της ιστικής οξυγόνωσης, σε επίπεδα στατιστικά σημαντικά. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Πέραν της επαρκούς αιμάτωσης και της σωστής τεχνικής, η βιωσιμότητα μιας αναστόμωσης μπορεί να επηρεαστεί και από τη χορήγηση αγγειοδραστικών φαρμάκων, ιδίως νοραδρεναλίνης. Η σημαντική αγγειοσύσπαση που προκαλεί η συγκεκριμένη ουσία μπορεί να επηρεάσει την ιστική οξυγόνωση ιδιαίτερα σε περιοχές όπως η οισοφαγογαστρική αναστόμωση που η αιμάτωση όλου του μοσχεύματος εξαρτάται από ένα και μόνο αγγείο. Η χορήγηση αυτών των φαρμάκων για την ανάταξη της διεγχειρητικής υπότασης θα πρέπει να αποφεύγεται.