Dynamic Cerebral Autoregulation in Patients with Ruptured and Unruptured Aneurysms after Induction of General Anesthesia

Abstract

Introduction: Blood pressure management in patients undergoing surgery for clipping of aneurysms is demanding. More information about the ability of cerebral vessels to normally regulate cerebral blood flow may have a direct influence on the intraoperative management. In patients with subarachnoid hemorrhage (SAH) a disturbance of cerebral autoregulation has been reported and it correlated with the severity of the bleeding in these studies. The impairment of autoregulation was demonstrated using static measurements of cerebral pressure autoregulation. However, the dynamic component of the autoregulatory capacity seems to be of importance in the acute setting after SAH. The aim of this study was to evaluate dynamic pressure autoregulation in patients undergoing surgery for intracranial aneurysms. Patients/Material and Methods: 36 patients with a mean age of 45 years were evaluated, 26 patients with acute SAH, 10 patients with unruptured aneurysms. Cerebral autoregulation in normocapnia was tested using thigh cuffs to alter arterial blood pressure and continuous registration of the blood flow velocities with transcranial Doppler sonography. After the induction of general anesthesia under normocapnia the autoregulatory index (ARI) was calculated (values between 0-9). Patient groups were compared using Wilcoxon- and Spearman's rank test. Results: The two patient groups were comparable with regard to gender, age, PaCO₂, blood flow velocities and blood pressure. In patients with SAH mean ARI was 3.1/3.3 (right/left side) compared to 4.7/4.6 (right/left side) in patients without SAH. The difference was statistically significant (Wilcoxon p = 0.0399). The degree of impairmant of the autoregulatory capacity increased significantly (p = 0.006) with the severity of the SAH (Hunt&Hess and Fisher scale). Conclusion: Dynamic pressure autoregulation is impaired in patients after SAH compared to patients without SAH and correlates with the severity of the SAH. We propose that autoregulation should be measured in all patients with SAH or that an impaired autoregulation should be taken into account in patients with SAH undergoing surgery in the acute phase.

Zusammenfassung

Einleitung: Das Blutdruckmanagement bei Aneurysmaoperationen ist anspruchsvoll. Informationen über den Status der Autoregulation sind wichtig und hilfreich und haben direkten Einfluss auf das intraoperative Management. Patienten mit Subarachnoidalblutung (SAB) zeigen in Abhängigkeit von der Schwere der Blutung eine Störung der Autoregulation. Diese Ergebnisse wurden durch Bestimmung der statischen Autoregulation gewonnen. Allerdings scheint die dynamische Komponente der Autoregulation für die Akutphase nach SAB ebenso von Bedeutung zu sein. Dementsprechend war das Ziel dieser Untersuchung, die dynamische Autoregulation bei Patienten mit rupturierten und nicht rupturierten Aneurysmen in Narkose zu bestimmen. Patienten/Material und Methoden: 36 Patienten mit einem Durchschnittsalter von 45 Jahren, davon 26 mit stattgehabter SAB und 10 Patienten mit nicht rupturierten Aneurysmen wurden untersucht. In Narkose und Normokapnie wurde mit Hilfe der transkraniellen Doppler-Sonographie und Oberschenkeldruckmanschetten die dynamische zerebrale Autoregulation bestimmt. Der Autoregulations-Index (ARI) wurde errechnet (Werte zwischen 0-9). Die Werte wurden zwischen den beiden Patientengruppen mit Hilfe des Wilcoxon- und des Spearman-Rang-Tests verglichen. Ergebnisse: Patienten mit rupturierten und innozenten Aneurysmen zeigten bezogen auf das Geschlecht, Alter, paCO₂-Wert, Blutfließgeschwindigkeiten und Blutdruck keine Unterschiede. Bei Patienten mit SAB lag der ARI bei 3,1/3,3 (rechts/links), während er bei Patienten mit innozenten Aneurysmen bei 4,7/4,6 (rechts/links) lag. Die Differenz war statistisch signifikant (Wilcoxon p = 0,0399). Das Ausmaß der Autoregulationsstörung nahm zudem statistisch signifikant (p = 0,006) mit dem Schweregrad der SAB zu (Hunt&Hess und/oder Fisher-Skala). Schlussfolgerung: Die dynamische zerebrale Autoregulation ist bei Patienten mit SAB in Abhängigkeit vom Schweregrad der SAB gestört. Dementsprechend sollte die dynamische Komponente der Autoregulation bei Patienten mit SAB gemessen werden. Alternativ muss eine Störung der Autoregulation bei Patienten mit schwereren Blutungen im Akutmanagement Berücksichtigung finden.

Key words

dynamic cerebral autoregulation - cerebral aneurysm - transcranial Doppler sonography - neuroanesthesia

Schlüsselwörter

dynamische zerebrale Autoregulation - intrakranielle Aneurysmen - transkranielle Doppler-Sonographie - Neuroanästhesie

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