Il protocollo di ricerca è stato esaminato e approvato dal Consiglio di Revisione Istituzionale del Primo Ospedale Affiliato dell'Università Medica Cinese (AF-SOP-07-1.2-01). Tutte le procedure investigative furono condotte in rigorosa conformità agli standard etici del comitato di ricerca istituzionale e alla Dichiarazione di Helsinki del 1964. Dato il disegno retrospettivo dello studio e l'uso di dati anonimizzati dei pazienti, il comitato ha formalmente rinunciato al requisito del consenso informato.
Progettazione dello studio
Questo studio ha utilizzato un disegno retrospettivo delle coorti, utilizzando un database perioperatorio monocentrico per la chirurgia cardiaca e un sistema di cartelle cliniche elettroniche per identificare e includere i pazienti idonei sulla base delle cartelle cliniche da gennaio 2021 a dicembre 2023. I pazienti sono stati retrospettivamente suddivisi in due gruppi in base alle loro strategie di gestione perioperatoria documentate: il gruppo di ottimizzazione guidata da TEE intraoperatoria (n = 34) e il gruppo standard di gestione emodinamica (n = 38). Entrambi i gruppi hanno ricevuto monitoraggio anestesitico standard e gestione perioperatoria, ma il gruppo di intervento ha subito una valutazione TEE standardizzata in momenti critici intraoperatori e ha implementato aggiustamenti mirati di volume e funzione cardiaca basati sui risultati della valutazione, stabilendo un processo di gestione a circuito chiuso di valutazione-intervento-rivalutazione. Il gruppo di controllo si è basato principalmente su indicatori di monitoraggio convenzionali e sull'esperienza clinica per le decisioni su fluidi e farmaci, senza seguire il percorso predefinito di ottimizzazione a ciclo chiuso TEE. Il protocollo di studio, le impostazioni chiave dei punti temporali per i flussi di lavoro perioperatori, la logica decisionale a ciclo chiuso e le strategie di transizione rapida postoperatoria dei percorsi sono illustrati nella Figura 1.
Per mitigare l'impatto delle differenze di base e del bias di selezione sull'inferenza degli esiti negli studi retrospettiva, questo studio ha implementato strategie classiche di controllo per confondere durante l'analisi statistica per adeguare le variazioni nei fattori di rischio preoperatori, nella complessità chirurgica e nei parametri critici perioperatori tra i due gruppi. Gli esiti primari si sono concentrati sugli indicatori fondamentali della riabilitazione rapida del percorso, valutando contemporaneamente gli endpoint di sicurezza ed efficacia, inclusi la durata del ricovero in terapia intensiva, i giorni di ricovero e le complicazioni perioperatorie maggiori. Questa valutazione sistematica mirava a valorizzare i potenziali benefici della strategia di ottimizzazione a ciclo chiuso guidata da TEE nelle popolazioni reali di chirurgia cardiaca e la sua generalizzazione clinica.
Partecipanti
Questo studio ha incluso retrospettivamente i pazienti che hanno subito interventi chirurgici cardiaci e completato la gestione perioperatoria nel nostro centro entro la finestra temporale dello studio. Per garantire omogeneità e comparabilità tra soggetti e valutazione TEE intraoperatoria e esiti rapidi perioperatori, i criteri di inclusione ed esclusione sono stati i seguenti.
I criteri di inclusione erano i seguenti: (1) pazienti sottoposti a chirurgia cardiaca di età ≥18 anni, con tipi chirurgici che includono il bypass coronarico (CABG), la chirurgia valvulare o procedure cardiache convenzionali come la CABG combinata con chirurgia valvulare; (2) completamento dell'anestesia generale standardizzata e del monitoraggio perioperatorio di routine, con dati critici perioperatori completi, inclusi almeno registri chirurgici e anestesiali, dati intraoperatori di uso di fluidi e farmaci vasoattivi, registri in terapia intensiva e informazioni relative all'intubazione; (3) pazienti che hanno subito TEE intraoperatorio e hanno ottenuto dati di valutazione validi, o quelli che hanno subito TEE ma il cui percorso di gestione perioperatoria poteva essere chiaramente classificato come gruppo di ottimizzazione a circuito chiuso guidato da TEE o gruppo di gestione standard; e (4) postoperatoriamente, pazienti ricoverati in terapia intensiva o sottoposti al percorso di recupero anestesiario e hanno ricevuto una rapida valutazione della gestione della riabilitazione del percorso, con esiti primari e secondari misurabili.
I criteri di esclusione erano i seguenti: (1) pazienti con controindicazioni per TEE o condizioni che impedivano la collocazione sicura di TEE o l'acquisizione valida di immagini, come lesioni esofagiche gravi confermate (ad esempio, stenosi esofagee, varici esofagee con alto rischio di sanguinamento, tumori esofagei o storia perforatoria) o altre valutazioni anestesiche ritenute inadatte per la posposizione di TEE; (2) rifare la sternotomia, interventi chirurgici d'emergenza o salvavita, shock cardiogenico preoperatorio o casi che richiedono supporto vitale extracorporeo immediato (ECMO intraoperatorio o post-operatorio) o instabilità perioperatoria che impedivano protocolli standardizzati di valutazione e gestione comparabili; (3) pazienti con cardiopatia strutturale complessa o anomalie anatomiche, aritmie gravi o altri fattori che compromettevano l'interpretazione affidabile dei parametri chiave del TEE o interferivano significativamente con lo stato di volume e la valutazione della funzione cardiaca; (4) dati perioperatori mancanti o incompleti, in particolare l'incapacità di ottenere risultati primari o informazioni critiche sull'esposizione, inclusa l'implementazione dell'ottimizzazione a circuito chiuso TEE e dei record dei nodi chiave; e (5) morte entro 24 ore postoperatorie o interruzione del trattamento o trasferimento per ragioni non correlate allo studio che hanno impedito il monitoraggio completo degli esiti.
Protocollo di ottimizzazione guidata da TEE
Questo studio ha implementato una strategia di ottimizzazione a circuito chiuso per lo stato di volume e la funzione cardiaca, guidata dall'ecocardiografia transesofagea (TEE) intraoperatoria nel gruppo di intervento. Il protocollo prevedeva una catena decisionale continua di identificazione del fenotipo, valutazione della funzione cardiaca, intervento mirato e rivalutazione immediata utilizzando piani TEE standardizzati in punti critici del tempo perioperatorio, mantenendo così una perfusione efficace e promuovendo un rapido recupero postoperatorio senza carichi volumistici inutili. Gli esami TEE sono stati eseguiti da anestesisti qualificati utilizzando una sonda adulta multipiano collegata a un sistema di ecocardiografia di fascia alta, in conformità con un protocollo di imaging istituzionale standardizzato. Le valutazioni ecocardiografiche di base sono state eseguite immediatamente dopo l'induzione dell'anestesia, con successive valutazioni strutturate in momenti chiave, incluso prima del bypass cardiopolmonare (CPB), durante la rimozione della pompa o lo svezzamento dalla CPB, e prima della chiusura toracica. Ogni valutazione seguiva protocolli uniformi di acquisizione e misurazione dei piani per garantire comparabilità e tracciabilità tra diversi momenti temporali.
Per quanto riguarda la valutazione dello stato di volume, il protocollo si è concentrato sui fenotipi di otturazione cardiaca e tolleranza al volume, integrando lo stato di otturazione del ventricolo sinistro, le caratteristiche del carico cardiaco destro e gli indizi ecosonografici correlati alla perfusione per una valutazione stratificata. In particolare, il protocollo dava priorità all'acquisizione di visioni trasversali chiave, inclusa la vista a quattro camere dell'esofageo medio, la vista a due camere dell'esofago medio e la visione del ventricolo sinistro all'asse corto del ventricolo sinistro. Misurazioni precise dell'area end-diastolica del ventricolo sinistro, del volume ictolico e della frazione di eiezione sono state registrate a ogni milestone predefinito. Sono state effettuate valutazioni qualitative e semiquantitative con particolare attenzione all'otturazione della diastolia end-diastolica del ventricolo sinistro, all'interazione cardiaca sinistra-destra indicata dalla morfologia e dal movimento del setto ventricolare, e alle tendenze di sollevamento della pressione atriale sinistra coerenti con il sovraccarico di volume. La pressione atriale sinistra è stata stimata indirettamente utilizzando la velocità diastolica trasmessale precoce rispetto al rapporto velocità Doppler dei tessuti precoci (rapporto E/e′). Nella valutazione della funzione cardiaca, il protocollo ha enfatizzato l'identificazione sincrona di fenotipi clinici comuni come disfunzione sistolica del ventricolo sinistro, insufficienza cardiaca destra o soppressione miocardica transitoria dopo la rimozione della pompa. Indicatori funzionali riutilizzabili sono stati selezionati in base allo stato circolatorio intraoperatorio per l'analisi delle tendenze a supporto di interventi successivi mirati e individualizzati. Le principali visioni TEE e i punti di misura per acquisizione e interpretazione sono presentati sistematicamente nella Figura 2 per facilitare una valutazione coerente tra casi e momenti temporali.
Per l'intervento e la rivalutazione, questo studio ha adottato un quadro decisionale algoritmico predefinito, in cui il percorso di intervento si basava sulla reattività al volume, alla tolleranza al volume e alla riserva funzionale cardiaca. La risposta positiva al volume è stata definita come un aumento del volume di corsa del >10% dopo una sfida standardizzata del fluido cristalloideo di 250 mL. Per i pazienti con indicazioni di risposta e tolleranza al volume, è stata eseguita una sfida fluida a basso dosaggio, seguita da una rapida rivalutazione dell'area endodiastolica del ventricolo sinistro, del volume ictolico e degli indizi ecografici correlati alla perfusione poco dopo l'intervento, per confermare se fosse stato raggiunto un miglioramento efficace del precarico e del gasso cardiaco. Per i pazienti con indicazioni di scarsa tolleranza al volume o rischio di congestione, è stata evitata la sostituzione empirica del liquido e, invece, sono stati dati priorità ai farmaci vasoattivi per regolare la pressione di perfusione o sono state impiegate misure come la riduzione del carico di postcarico e l'adattamento dei parametri di ventilazione per migliorare le condizioni del carico cardiaco. Se è stato osservato un fenotipo di insufficienza contrattile o disfunzione ventricolare destra, o se la frazione di eiezione del ventricolo sinistro è scesa sotto il 45% o sono emerse nuove anomalie regionali del movimento della parete rispetto alla base post-induzione, è stato avviato un supporto inotropico positivo mantenendo adeguata pressione di perfusione coronarica, e la direzione e l'efficacia dell'intervento sono state rivalutate tramite TEE. Gli interventi clinici sono stati documentati all'interno di un quadro strutturato di valutazione-intervento-rivalutazione. L'algoritmo a ciclo chiuso di identificazione dei fenotipi, intervento mirato e rivalutazione immediata, nonché i principali nodi decisionali e le vie operative sotto diversi fenotipi sono riassunti visivamente nella Figura 3 per garantire la coerenza clinica e minimizzare i bias causati dalle differenze esperienziali.
Descrizione standard dell'assistenza
Il gruppo di controllo ha seguito i protocolli consolidati di anestesia perioperatoria e gestione emodinamica per la chirurgia cardiaca stabiliti dal centro, con l'obiettivo di mantenere la stabilità circolatoria, garantire la perfusione degli organi e minimizzare i rischi associati all'ipoperfusione e al sovraccarico di volume nelle diverse fasi chirurgiche. Tutti i pazienti sono stati sottoposti a monitoraggio invasivo della pressione arteriosa oltre al monitoraggio standard, con una valutazione dinamica che incorpora parametri correlati alla perfusione come frequenza cardiaca, ritmo, output urina, analisi dei gasosi ematici e livelli di lattato. La gestione perioperatoria ha seguito un approccio di stratificazione clinica, con aggiustamenti completi nella gestione del volume, farmaci vasoattivi e supporto inotropo positivo basato su cambiamenti emodinamici per soddisfare le esigenze fisiologiche durante la fase di induzione, il periodo di transizione prima e dopo il bypass cardiopolmonare e il periodo perioperatorio.
Nella gestione del volume, il gruppo di controllo prendeva tipicamente decisioni di sostituzione dei liquidi basate su fattori come perdita di sangue, emissione di urina, livelli di pressione arteriosa, ampiezza delle fluttuazioni circolatorie e variazioni della profondità dell'anestesia. Il tipo di liquido principale per la reidratazione erano i cristalloidi, integrati con colloidi e prodotti ematici quando necessario per correggere il deficit di volume e la riduzione dei livelli di emoglobina. Per affrontare la diluizione del sangue correlata alla circolazione extracorporea, la distribuzione volumetrica alterata e l'instabilità circolatoria transitoria dopo la rimozione della pompa, il gruppo di controllo utilizzò principalmente una strategia convenzionale di sostituzione e trasfusione di fluidi basata su indicatori, enfatizzando l'aggiustamento graduale del carico volumetrico mantenendo un'emodinamica accettabile. Tuttavia, non è stata effettuata alcuna interpretazione strutturata o gestione stratificata dei fenotipi di reattività o tolleranza al volume.
Nella gestione di farmaci vasoattivi e supporto inotropico positivo, il gruppo di controllo si è concentrato principalmente sul mantenimento della pressione arteriosa bersaglio per ipotensione o pressione di perfusione insufficiente. Questo è stato tipicamente ottenuto tramite la titolazione di farmaci pressori per correggere la vasodilatazione anestetica, la riduzione del tono vascolare dopo bypass cardiopolmonare o l'ipotensione indotta da ipovolemia. Se sono state osservate manifestazioni cliniche come una gittata cardiaca insufficiente o una diminuzione della contrattilità miocardica dopo la rimozione della pompa, sono stati somministrati agenti inotropi positivi sulla base del giudizio clinico, combinati con la gestione del volume e gli aggiustamenti dei parametri di ventilazione per un trattamento completo. Per aritmie o frequenze cardiache instabili, sono stati eseguiti interventi farmacologici o cardioversione elettrica secondo i principi convenzionali dell'anestesia extracorporea per ripristinare uno stato emodinamico accettabile.
Per quanto riguarda i metodi di monitoraggio, il gruppo di controllo ha utilizzato l'ecocardiografia transesofagea solo quando clinicamente indicata, ad esempio quando si sospettava disfunzione valvulare, trombosi intracardiaca o disinnesto della pompa. Tuttavia, il gruppo di controllo non ha implementato un protocollo di ottimizzazione a anello chiuso guidato da TEE predefinito, né era necessario completare l'acquisizione e la registrazione trasversale standardizzate in punti chiave fissi o di imporre una rivalutazione immediata del TEE post-intervento e catene decisionali strutturate. Di conseguenza, l'utilizzo del TEE nel gruppo di controllo è stato più orientato al problema o al processo decisionale assistito empiricamente, piuttosto che servire come strumento centrale per l'ottimizzazione del volume e della funzione cardiaca orientata agli obiettivi.
Per quanto riguarda la transizione postoperatoria, il gruppo di controllo è stato gestito secondo il protocollo convenzionale di monitoraggio cardiaco ed estubazione dopo il ricovero in terapia intensiva. Le valutazioni per l'intubazione e lo svezzamento si sono tipicamente basate su criteri completi tra cui stabilità circolatoria, ossigenazione e stato di ventilazione, recupero della coscienza e livelli di analgesia e sedazione, con il team della terapia intensiva che ha determinato il ritmo dello svezzamento in base alle manifestazioni cliniche e agli indicatori di routine. Il gruppo di controllo ha inoltre rispettato i requisiti fondamentali dell'approccio accelerato, ma la gestione perioperatoria mancava del supporto fisiologico fenotipico strutturato fornito dall'ottimizzazione a circuito chiuso intraoperatorio TEE, facendo quindi maggiore affidamento su indicatori tradizionali ed esperienza clinica per l'avanzamento e l'adattamento del percorso. Attraverso la descrizione sopra, le strategie di gestione del gruppo di controllo sono state chiaramente distinte da quelle del gruppo di intervento in termini di base decisionale, standardizzazione dei tempi di valutazione e meccanismi di rivalutazione post-intervento, fornendo una base per un confronto successivo dell'impatto delle due strategie sugli esiti accelerati.
Esiti, definizioni e finestre temporali
Questo studio ha stabilito gli esiti basandosi su indicatori fondamentali di rapido recupero delle vie in chirurgia cardiaca. Gli esiti primari si sono concentrati su metriche relative all'estubazione per riflettere il raggiungimento dei criteri del percorso rapido, inclusi in particolare il tempo di estubazione o gli eventi di estubazione ritardati. L'estubazione ritardata è stata definita utilizzando una soglia clinicamente comune, ovvero la ventilazione meccanica post-operatoria che dura più di 24 ore. Il periodo di osservazione per gli esiti primari veniva tipicamente fissato alla fine dell'intervento o al momento del ricovero in terapia intensiva, con l'obiettivo finale che era il completamento dell'estubazione o il rispetto dei criteri per l'estubazione ritardata.
Gli esiti secondari sono stati utilizzati per valutare l'efficacia e la sicurezza della strategia. I risultati di efficienza includevano la durata del ricovero in terapia intensiva e la durata del ricovero. Gli esiti di sicurezza hanno coperto le complicazioni gravi perioperatorie, con focus chiave su lesioni renali acute (AKI), eventi correlati a basso output cardiaco (LCO), complicazioni polmonari, reintubazione, fibrillazione atriale (FA), eventi gravi correlati a sanguinamento e infezioni. L'AKI è stata valutata utilizzando i criteri di stadiazione KDIGO, le complicazioni polmonari sono state classificate in base alla diagnosi clinica e al supporto per l'imaging, e gli eventi correlati alla LCO sono stati determinati dalle cartelle cliniche e dalle esigenze di terapia di supporto. La finestra di osservazione per le complicanze era principalmente il periodo di ricovero post-operatorio ed è stata estesa a ricoveri a breve termine o ricoveri in terapia intensiva dopo la dimissione, se nel sistema dei record medici erano disponibili i follow-up. Tutti gli esiti sono stati estratti e verificati in modo uniforme sulla base delle cartelle cliniche elettroniche per garantire coerenza e riproducibilità delle definizioni.
Covariate, dati mancanti e controllo qualità
Per mitigare l'influenza dei fattori di confusione negli studi retrospettivi sui confronti degli esiti, questo studio ha predefinito ed estratto covariazioni strettamente associate agli esiti accelerati, comprendendo i fattori di rischio basali per i pazienti, la complessità chirurgica e i principali fattori di intervento perioperatorio. Le covarie basali includevano età, genere, indice di massa corporea (BMI), funzione cardiaca di base e comorbidità principali. Le covariabili perioperatorie si concentravano sul tipo chirurgico, sulla durata della circolazione extracorporea (CPB), sul tempo di clampaggio incrociato aortico, sulla durata dell'anestesia e dell'intervento, sulla perdita e trasfusione di sangue intraoperatoria, sul volume totale di liquido, nonché sull'uso di farmaci vasoattivi e agenti inotropi positivi. Queste variabili sono state utilizzate sia per valutare la comparabilità tra i due gruppi sia per correggere la confusione nei metodi successivi di punteggio di propensione e nei modelli multivariati, aumentando così la robustezza dell'inferenza causale.
I dati mancanti sono stati gestiti in modo conservativo. Innanzitutto, è stata effettuata una verifica di completezza per le informazioni chiave sull'esposizione e per gli esiti primari. Se mancavano esiti primari o informazioni di gruppamento, venivano esclusi dall'analisi. Per valori mancanti minori nelle covariate, è stata data priorità all'analisi completa dei casi, e l'impatto dei dati mancanti sulla stabilità dei risultati è stato valutato nelle analisi di sensibilità. Quando le covariate chiave presentavano un'alta proporzione di valori mancanti, veniva implementata una gestione appropriata basata sul meccanismo mancante, con spiegazioni esplicite nei risultati per evitare l'introduzione di bias sistematici.
Per il controllo della qualità, questo studio ha valutato l'intensità dell'esecuzione del percorso di ottimizzazione a circuito chiuso TEE utilizzando registri strutturati, inclusi se le valutazioni TEE sono state completate in momenti chiave di tempo, se i registri di rivalutazione post-intervento erano disponibili e se i farmaci critici perioperatori e le informazioni sui fluidi fossero tracciabili. L'estrazione dei dati è stata effettuata da ricercatori formati secondo un dizionario variabile predefinito, con la verifica incrociata effettuata quando necessario. Valori anomali e cartelle cliniche logicamente incoerenti sono stati esaminati rispetto alle cartelle cliniche originali per la conferma. Standardizzando le definizioni delle variabili, unificando le finestre di osservazione e implementando procedure di verifica stratificate, questo studio ha minimizzato il bias informativo e migliorato la credibilità e la riproducibilità dei risultati.
Analisi statistica
Questo studio ha utilizzato software statistici standard per l'elaborazione e l'analisi dei dati. Le variabili continue sono state inizialmente valutate per le caratteristiche di distribuzione. I dati con distribuzione approssimativamente normale sono stati espressi come media ± deviazione standard, e confronti tra gruppi sono stati effettuati utilizzando test a campioni indipendenti. I dati con distribuzione distorsionale sono stati presentati come mediana e quartili, e confronti intergruppi sono stati effettuati utilizzando test non parametrici. Le variabili categoriche sono state espresse come frequenza e percentuale, e confronti tra gruppi sono stati effettuati utilizzando il test chi-quadrato o il test esatto di Fisher. Tutti i test erano bilaterali, con un valore P < 0,05 come criterio per la significanza statistica.
Dato che questo studio è stato progettato come una coorte retrospettiva, è stata impiegata l'inversa probabilità di ponderazione del trattamento (IPTW) per l'analisi primaria al fine di controllare i fattori di confusione e mitigare l'impatto delle differenze basali e del bias di selezione sull'inferenza degli esiti. I punteggi di propensione sono stati stimati utilizzando regressione logistica binaria, con covariate selezionate in base alla rilevanza clinica e alle conoscenze pregresse, coprendo caratteristiche demografiche, malattie sottostanti, indici preoperatori della funzione cardiaca e renale, nonché parametri chiave perioperatori e categorie chirurgiche che riflettono la complessità operatoria. Le covarie essenziali includevano età, genere, EuroSCORE II, frazione basale dell'eiezione del ventricolo sinistro e durata della CPB. Successivamente, è stata applicata la ponderazione inversa della probabilità per l'analisi ponderata e la distribuzione dei pesi è stata validata per evitare instabilità causata da pesi estremi. Prima e dopo la pesatura, sono state utilizzate differenze medie standardizzate (SMD) per valutare l'equilibrio delle covarie, con valori SMD < 0,10 che indicano un buon equilibrio. I risultati diagnostici bilanciati sono presentati nella Tabella 1.
L'analisi degli esiti è stata condotta secondo un quadro ponderato. Gli esiti primari erano metriche relative all'estubazione, in particolare il tempo fino all'estubazione e gli eventi di estubazione ritardata, e le stime degli effetti sono state riportate con i relativi intervalli di confidenza. Per esiti continui come la durata del ricovero in terapia intensiva e la durata del ricovero, sono stati selezionati modelli di regressione ponderata appropriati basati sulle caratteristiche di distribuzione per il confronto. Le complicanze perioperatorie e altri esiti categorici sono stati inoltre confrontati tra i gruppi e stimati per gli effetti dopo la pesazione. Per aumentare la robustezza dei risultati, sono state effettuate ulteriori analisi di sensibilità, inclusa la stima ripetuta dell'esito primario sotto diversi contesti di modello e il test dell'impatto delle variazioni nella selezione delle covariate chiave sulla direzione e l'entità degli effetti, verificando così la coerenza e l'affidabilità delle conclusioni dello studio.