Протокол исследований был рассмотрен и утверждён Институциональным обзорным советом Первой аффилированной больницы Китайского медицинского университета (AF-SOP-07-1.2-01). Все расследования проводились в строгом соответствии с этическими стандартами институционального исследовательского комитета и Хельсинкской декларации 1964 года. Учитывая ретроспективный дизайн исследования и использование анонимизированных данных пациентов, комитет официально отменил требование информированного согласия.
Дизайн исследования
В этом исследовании использовалась ретроспективная когорта, с использованием одноцентровой периоперационной базы данных и электронной системы медицинских карт для выявления и включения подходящих пациентов на основе клинических записей с января 2021 по декабрь 2023 года. Пациентов ретроспективно классифицировали на две группы на основе их задокументированных стратегий периоперационного ведения: группу интраоперационной оптимизации, управляемой ТЭЭ (n = 34) и стандартную группу по гемодинамическому ведению (n = 38). Обе группы получили стандартный мониторинг анестезии и периоперационное лечение, но группа интервенции прошла стандартизированную оценку TEE в критически важные интраоперационные периоды и реализовала целенаправленную корректировку объёма и функции сердца на основе результатов оценки, установив замкнутый цикл управления оценкой-вмешательством-переоценкой. Контрольная группа в основном опиралась на традиционные индикаторы мониторинга и клинический опыт при принятии решений по жидкостям и медикаментам, не следуя заранее определённому пути оптимизации замкнутого цикла TEE. Протокол исследования, ключевые временные настройки для периоперационных рабочих процессов, логика принятия решений в замкнутом цикле и стратегии быстрого перехода после операции показаны на рисунке 1.
Для смягчения влияния исходных различий и смещения отбора на вывод результатов в ретроспективных исследованиях в этом исследовании было реализовано классические стратегии контроля с путаницей в статистическом анализе для корректировки вариаций предоперационных факторов риска, хирургической сложности и критических периоперационных параметров между двумя группами. Основные результаты были сосредоточены на ключевых показателях быстрой реабилитации по пути, одновременно оценивая конечные показатели безопасности и эффективности, включая продолжительность пребывания в реанимации, дни госпитализации и серьёзные периоперационные осложнения. Эта систематическая оценка была направлена на оценку потенциальных преимуществ стратегии оптимизации замкнутого цикла, управляемой TEE, в реальных популяциях кардиохирургии, а также её клиническую обобщимость.
Участники
Это исследование ретроспективно включало пациентов, перенесших кардиохирургические операции и завершивших периоперационное лечение в нашем центре в течение периода исследования. Для обеспечения однородности и сопоставимости между внутриоперационной оценкой TEE и ускоренными результатами периоперационного тестирования критерии включения и исключения были следующими.
Критерии включения были следующими: (1) пациенты кардиохирургии в возрасте ≥18 лет, при этом типы хирургии включают коронарное шунтирование (АКШ), клапанную хирургию или традиционные кардиохирургические процедуры, такие как АКШ, в сочетании с клапанной хирургией; (2) завершение стандартизированной общей анестезии и рутинного периоперационного мониторинга с полными критически важными данными о периоперационных процедурах, включая как минимум хирургические и анестезиологические записи, записи о применении внутриоперационных жидкостей и вазоактивных препаратов, записи реанимации и информацию, связанную с экстубацией; (3) пациентов, прошедших внутриоперационную ТЭЭ и получивших достоверные данные оценки, или тех, кто прошёл ТЭЭ, но чей периоперационный путь ведения может быть чётко классифицирован либо как группа оптимизации с замкнутым циклом под руководством ТЭЭ, либо как стандартная группа управления; и (4) после операции пациенты, поступившие в отделение интенсивной терапии или прошедшие путь восстановления после анестезии, и прошли быструю оценку реабилитации с измеримыми первичными и вторичными исходами.
Критерии исключения были следующими: (1) пациенты с противопоказаниями к TEE или состояниями, препятствующими безопасному размещению TEE или действительному получению изображения, например, подтверждённые тяжёлые поражения пищевода (например, стриктуры пищевода, варикозы пищевода с высоким риском кровотечения, опухоли пищевода или анамнез перфорации) или другие анестезиологические оценки, признанные неподходящими для установки TEE; (2) повторное проведение стернотомии, экстренных или жизненно важных операций, предоперационного кардиогенного шока или случаев, требующих немедленной экстракорпоральной поддержки жизни (интраоперационная или послеоперационная ЭКМО), либо периоперационной нестабильности, исключающей стандартизированные сопоставимые протоколы оценки и лечения; (3) пациентов с комплексными структурными заболеваниями сердца или анатомическими аномалиями, тяжелыми аритмиями или другими факторами, которые нарушали надёжную интерпретацию ключевых параметров TEE или значительно нарушали объёмное состояние и оценку функции сердца; (4) отсутствие или неполные периоперационные основные данные, в частности невозможность получить первичные результаты или критическую информацию о воздействии, включая внедрение оптимизации TEE в замкнутом цикле и записи ключевых узлов; и (5) смерть в течение 24 часов после операции или прекращение лечения или перенос по причинам, не связанным с исследованием, которые мешали полному отслеживанию результатов.
Протокол оптимизации, управляемый TEE
В этом исследовании реализована замкнутая схема оптимизации состояния объёма и функции сердца, с помощью интраоперационной трансэзофагеальной эхокардиографии (TEE) в группе вмешательства. Протокол включал непрерывную цепочку принятия решений: идентификация фенотипа, оценка функции сердца, целенаправленное вмешательство и немедленную переоценку с использованием стандартизированных плоскостей TEE в критические периоперационные временные моменты, что обеспечивало эффективную перфузию и способствовало быстрому послеоперационному восстановлению без избыточной нагрузки на объём. Исследования TEE проводились квалифицированными анестезиологами с использованием многопланного зонд для взрослых, подключённого к высококлассной эхокардиографической системе, в соответствии со стандартизированным институциональным протоколом визуализации. Начальные эхокардиографические оценки проводились сразу после индукции анестезии, с последующей структурированной оценкой в ключевые моменты времени, включая перед кардиопульмональным шунтированием (CPB), при удалении помпы или отъёме от CPB и до закрытия грудной клетки. Каждая оценка следовала единообразным протоколам сбора и измерений плоскости для обеспечения сопоставимости и прослеживаемости в разных временных точках.
Что касается оценки объёма, протокол сосредоточился на фенотипах сердечной пломбы и толерантности к объему, интегрируя состояние пломбы левого желудочка, характеристики нагрузки правого сердца и ультрасонографические подсказки, связанные с перфузией, для стратифицированной оценки. В частности, протокол уделял приоритет получению ключевых обзоров поперечного сечения, включая четырехкамерный вид в середине пищевода, двухкамерный вид в середине пищевода и короткоосевой обзор левого желудочка. Точные измерения конечной диастолической области левого желудочка, объёма удара и фракции выброса фиксировались на каждом заранее определённом этапе. Качественные и полуколичественные оценки были проведены с особым вниманием к пломбе левого желудочка на конце диастолы, взаимодействию сердца лево-право, характерным морфологии и движения перегородки желудочков, а также тенденциям повышения давления в левом предсердии, соответствующих перегрузке объёма. Давление в левом предсердии оценивалось косвенно с помощью трансмитральной ранней диастолической скорости к раннему тканевому доплеровскому коэффициенту скорости (коэффициент E/e′). При оценке функции сердца протокол подчёркивал синхронное выявление распространённых клинических фенотипов, таких как систолическая дисфункция левого желудочка, нарушение правого сердца или временное подавление миокарда после удаления насоса. Были отобраны многоразовые функциональные индикаторы на основе интраоперационного кровеносного состояния для анализа тенденций с целью поддержки целевых и индивидуализированных последующих вмешательств. Ключевые точки измерения TEE для получения и интерпретации систематически представлены на рисунке 2 для обеспечения согласованной оценки по случаям и временным точкам.
Для вмешательства и повторной оценки в этом исследовании была использована заранее определённая алгоритмическая система принятия решений, при которой путь вмешательства опирался на отзывчивость к объему, толерантность к объёму и сердечно-функциональный резерв. Положительная отзывчивость объёма определялась как увеличение объёма удара на >10% после стандартизированного испытания кристаллоидной жидкости объемом 250 мл. Для пациентов с признаками чувствительности к объему и толерантности к объему проводился тест с низкой дозой жидкости, после чего вскоре после вмешательства была проведена быстрая переоценка конечной диастолической области левого желудочка, объёма инсульта и ультразвуковые сигналы, связанные с перфузией, чтобы подтвердить эффективное улучшение преднагрузки и увеличения сердечного выпуска. Для пациентов с признаками низкой толерантности к объёму или риском заложенности эмпирическая замена жидкости избегалась, вместо этого для регулирования давления перфузии приоритетом применялись вазоактивные препараты, а для улучшения сердечной нагрузки применялись меры, такие как снижение посленагрузки и регулировка параметров вентиляции. Если наблюдался фенотип сокращательной недостаточности или дисфункции правого желудочка, или если фракция выброса левого желудочка опускалась ниже 45% или появлялись новые региональные нарушения движения стенок относительно исходного уровня после индукции, инициировалась положительная инотропная поддержка при поддержании достаточного давления коронарной перфузии, а направленность и эффективность вмешательства переоценивались с помощью TEE. Клинические вмешательства были задокументированы в рамках структурированной системы оценки-вмешательства-переоценки. Замкнутый алгоритм идентификации фенотипов, целевого вмешательства и немедленной переоценки, а также ключевые узлы принятия решений и операционные пути при различных фенотипах визуально обобщены на рисунке 3 для обеспечения клинической согласованности и минимизации предвзятости, вызванной опытными различиями.
Описание стандартного ухода
Контрольная группа следовала установленным центром протоколам периоперационной анестезии и гемодинамического управления кардиохирургией, стремясь поддерживать кровеносную стабильность, обеспечивать перфузию органов и минимизировать риски, связанные с гипоперфузией и перегрузкой объёма на разных этапах операции. Все пациенты проходили инвазивный мониторинг артериального давления в дополнение к стандартному мониторингу, при этом динамическая оценка включала параметры, связанные с перфузией, такие как частота сердечных сокращений, ритм, выброс мочи, анализ газов в крови и уровень лактата. Периоперационное лечение придерживалось клинического стратификационного подхода с комплексными корректировками управления объемом, вазоактивными препаратами и положительной инотропной поддержкой на основе гемодинамических изменений для удовлетворения физиологических потребностей во время индукционной фазы, переходного периода до и после кардиопульмонального шунтирования, а также периоперационного периода.
При управлении объемом контрольная группа обычно принимала решения о замене жидкости, исходя из таких факторов, как кровопотеря, выброс мочи, уровень артериального давления, амплитуда колебаний кровообращения и изменения глубины анестезии. Основным типом жидкости для регидратации были кристаллоиды, которые при необходимости дополнялись коллоидами и кровяными продуктами для коррекции дефицита объёма и снижения уровня гемоглобина. Для устранения экстракорпорального кровоообращения разбавления крови, измененного распределения объёма и временной нестабильности кровообращения после снятия насоса контрольная группа в основном использовала традиционную стратегию замены жидкости и переливания жидкости на основе индикаторов, делая акцент на постепенной корректировке объёмной нагрузки при сохранении приемлемой гемодинамики. Однако не проводилось структурированной интерпретации или стратифицированного управления фенотипов чувствительности к объему или толерантности к объему.
При лечении вазоактивных препаратов и положительной инотропной поддержке контрольная группа в основном сосредотачивалась на поддержании давления в целевой артерии при гипотензии или недостаточном перфузионном давлении. Обычно это достигалось путём титрирования прессорных препаратов для коррекции вазодилатации, связанной с анестезией, снижения сосудистого тонуса после сердечно-легочного шунтирования или гипотензии, вызванной гиповолемией. Если наблюдались клинические проявления, такие как недостаток сердечного выброса или снижение сократимости миокарда после удаления помпы, положительные инотропные препараты вводились на основе клинического суждения в сочетании с корректировкой параметров объёма и вентиляции вентиляции для комплексного лечения. При аритмиях или нестабильных частотах сердечных сокращений фармакологические вмешательства или электрическая кардиоверсия проводились по традиционным принципам экстракорпоральной анестезии для восстановления приемлемого гемодинамического состояния.
Что касается методов мониторинга, контрольная группа использовала трансэзофагеальную эхокардиографию только при клинических показаниях, например, при подозрении на дисфункцию клапанов, внутрисердечный тромбоз или отключение насоса. Однако контрольная группа не реализовала заранее определённый протокол оптимизации с замкнутым циклом TEE, а также не требовалось выполнять стандартизированное пересечение и запись в фиксированные ключевые моменты времени или требовать немедленной переоценки TEE и структурированных цепочек принятия решений после вмешательства. В результате использование TEE в контрольной группе было более ориентированным на проблему или эмпирически поддерживаемым принятием решений, а не служил основным инструментом для целенаправленной оптимизации объёма и функции сердца.
Что касается послеоперационного перехода, контрольная группа проводилась по традиционному протоколу кардиологического мониторинга и экстубации после госпитализации в отделение интенсивной терапии. Оценка экстубации и отлучения обычно основывалась на комплексных критериях, включая стабильность кровообращения, состояние кислорода и вентиляции, восстановление сознания, а также уровень обезболивания и седации, при этом команда отделения интенсивной терапии определяла ритм отлучения на основе клинических проявлений и рутинных показателей. Контрольная группа также соблюдала фундаментальные требования ускоренного подхода, но периоперационное управление не имело структурированной физиологической фенотипической поддержки, обеспечиваемой интраоперационной TEE замкнутой циклической оптимизацией, поэтому больше полагаясь на традиционные показатели и клинический опыт для продвижения и корректировки пути. Благодаря вышеуказанному описанию стратегии управления контрольной группы были чётко различины от интервенционной группы по принципу принятия решений, стандартизации времени оценки и механизмам переоценки после вмешательства, что стало основой для последующего сравнения влияния этих двух стратегий на ускоренные результаты.
Результаты, определения и временные окна
В данном исследовании были установлены результаты на основе основных показателей быстрого восстановления по пути восстановления при кардиохирургии. Основные результаты были сосредоточены на метриках, связанных с экстубацией, чтобы отразить выполнение критериев быстрого пути, в частности времени экстубации или событий задержки экстубации. Отложенная экстубация определялась клинически распространённым порогом, а именно послеоперационной механической вентиляцией более 24 часов. Период наблюдения для первичных исходов обычно устанавливался в конце операции или во время госпитализации в отделение интенсивной терапии, при этом конечной точкой было завершение экстубации или соответствие критериям отсроченной экстубации.
Для оценки эффективности и безопасности стратегии использовались вторичные результаты. Результаты эффективности включали продолжительность пребывания в реанимации и госпитализацию. Результаты безопасности охватывали серьёзные осложнения в период операции, с ключевым акцентом на острое повреждение почек (ОПП), события, связанные с низким сердечным выбросом (LCO), осложнения лёгких, реинтубация, фибрилляцию предсердий (ФП), крупные кровотечения и инфекции. ОПП оценивалась с использованием критериев стадирования KDIGO, легочные осложнения классифицировались на основе клинической диагностики и поддержки визуализации, а события, связанные с LCO, определялись по клиническим записям и потребностям в поддерживающей терапии. Окно наблюдения осложнений в основном включало период послеоперационной госпитализации и расширялось на краткосрочные повторные госпитализации или повторные госпитализации после выписки, если в системе медицинских карт имелись записи последующей терапии. Все результаты были единообразно извлечены и проверены на основе электронных медицинских записей для обеспечения согласованности и воспроизводимости определений.
Ковариаты, отсутствующие данные и контроль качества
Для смягчения влияния смешивающих факторов в ретроспективных исследованиях на сравнение результатов в этом исследовании было предварительно определено и выделено ковариаты, тесно связанные с ускоренными результатами, охватывая исходные факторы риска пациента, хирургическую сложность и ключевые факторы периоперационного вмешательства. Исходные ковариаты включали возраст, пол, индекс массы тела (ИМТ), исходную функцию сердца и основные сопутствующие заболевания. Периоперационные ковариаты были сосредоточены на типе хирургии, длительности экстракорпорального кровообращения (CPB), времени перекрестного зажимания аорты, анестезии и длительности операции, интраоперационной потери и переливания крови, общем объёме жидкости, а также применению вазоактивных препаратов и положительных инотропных препаратов. Эти переменные использовались как для оценки сравнимости между двумя группами, так и для корректировки замешательства в последующих методах оценки склонности и многомерных моделях, тем самым повышая надёжность причинного вывода.
Недостающие данные управлялись консервативно. Во-первых, была проведена проверка полноты ключевой информации о воздействии и первичных результатов. Если отсутствовали первичные результаты или группировочная информация, их исключали из анализа. Для незначительных отсутствующих значений в ковариатах приоритетом был полный анализ случая, а влияние отсутствующих данных на стабильность результатов оценивалось в анализах чувствительности. Когда ключевые ковариаты имели высокую долю отсутствующих значений, реализовывалась соответствующая обработка на основе отсутствующего механизма с явными объяснениями в результатах, чтобы избежать систематического искажения.
Для контроля качества в этом исследовании оценивалась интенсивность выполнения пути оптимизации замкнутого цикла TEE с использованием структурированных записей, включая проведение оценок TEE в ключевые моменты времени, наличие записей о переоценке после вмешательства и отслеживаемость критически важных лекарств и информации о жидкости в ходе операции. Извлечение данных проводилось обученными исследователями согласно заранее определённому словару переменных, при необходимости проводилась перекрёстная верификация. Аномальные значения и логически противоречивые записи были проверены по исходным медицинским записям для подтверждения. Стандартизируя определения переменных, унифицируя окна наблюдений и внедряя стратифицированные процедуры верификации, это исследование минимизировало информационную смещённость и повысило достоверность и воспроизводимость результатов.
Статистический анализ
В этом исследовании использовалось стандартное статистическое программное обеспечение для обработки и анализа данных. Сначала были оценены непрерывные переменные по характеристикам распределения. Данные с примерно нормальным распределением выражались как среднее ± стандартное отклонение, а межгрупповые сравнения проводились с помощью независимых тестов выборок. Данные с искажённым распределением представлялись в виде медианы и квартили, а межгрупповые сравнения проводились с помощью непараметрических тестов. Категориальные переменные выражались в виде частоты и процентов, а межгрупповые сравнения проводились с помощью теста хи-квадрата или точного теста Фишера. Все тесты были двусторонними, при этом P-значение < 0,05 служило критерием статистической значимости.
Поскольку это исследование было разработано как ретроспективная когорта, для первичного анализа использовалась обратная вероятность взвешивания лечения (IPTW) для контроля факторов, вызывающих замешательство, и смягчения влияния исходных различий и смещения отбора на вывод исхода. Оценки склонности оценивались с помощью бинарной логистической регрессии, при этом ковариаты были отобраны на основе клинической значимости и предыдущих знаний, охватывающих демографические характеристики, основные заболевания, предоперационные индексы кардиологической и почечной функции, а также ключевые параметры периоперационных процедур и категории хирургических процедур, отражающие оперативную сложность. К существенным ковариатам относились возраст, пол, EuroSCORE II, базовая фракция выброса левого желудочка и продолжительность CPB. Впоследствии для взвешенного анализа применялось обратное вероятностное взвешивание, и распределение весов было проверено, чтобы избежать нестабильности, вызванной экстремальными весами. До и после взвешивания для оценки баланса ковариатов использовались стандартизированные средние различия (SMD), при этом значения SMD < 0,10 указывали на хороший баланс. Сбалансированные диагностические результаты представлены в Таблице 1.
Анализ результатов проводился по взвешенной системе. Основными результатами были метрики, связанные с экстубацией, в частности время до экстубации и события отложенной экстубации, а оценки эффекта были представлены с соответствующими доверительными интервалами. Для непрерывных результатов, таких как длительность пребывания в реанимации и госпитализация, были выбраны соответствующие взвешенные регрессионные модели на основе характеристик распределения для сравнения. Периоперационные осложнения и другие категориальные исходы также сравнивались между группами и оценивались по эффектам после взвешивания. Для повышения надёжности результатов были проведены дополнительные анализы чувствительности, включая повторную оценку первичного результата в различных условиях модели и тестирование влияния изменений в ключевом ковариатном отборе на направление и величину эффектов, тем самым проверяя согласованность и надёжность выводов исследования.