Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2006; 41(4): 233-240
DOI: 10.1055/s-2006-925230
Originalie
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Die respiratorische Sinusarrhythmie als Prädiktor der Blutdruckstabilität während der Anästhesieeinleitung beim Diabetiker

Respiratory Sinus Arrhythmia as Predictor of Blood Pressure Stability During Anaesthetic Induction in DiabeticsD.  Knüttgen1 , M.  Wolf1 , S.  Trojan1 , F.  Wappler1
  • 1Lehrstuhl für Anästhesiologie II der Universität Witten/Herdecke, Klinik für Anästhesiologie und operative Intensivmedizin (Direktor: Prof. Dr. F. Wappler), Kliniken der Stadt Köln gGmbH, Krankenhaus Merheim, Köln
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Publication Date:
24 April 2006 (online)

Zusammenfassung

Ziel der Studie: Diabetiker mit kardiovaskulärer autonomer Neuropathie (CAN) können im Verlauf einer Anästhesie massive Blutdruckabfälle aufweisen. Zur Verbesserung der Narkosesicherheit wird deshalb die präoperative Evaluation dieser Begleiterkrankung empfohlen. Die herkömmliche, von Ewing und Clarke beschriebene Testkombination zur Diagnostik der CAN ist relativ zeitaufwändig und kompliziert. Es sollte deshalb geprüft werden, ob gefährdete Patienten auch mit einem geringeren diagnostischen Aufwand sicher erkannt werden können. Methodik: Untersucht wurden 50 Patienten mit Diabetes mellitus, bei denen ein operativer Eingriff am Auge durchgeführt werden musste. Zur Evaluation des kardiovaskulären Reflexstatus wurden am Tag vor der Operation folgende Tests angewandt: die Bestimmung der Herzfrequenzvariation (HRV) während tiefer Respiration (6 Atemzüge/min), sowie der Reaktionen der Herzfrequenz (Max/min 30 : 15 Ratio) und des Blutdrucks nach dem Aufstehen aus der Rückenlage. Die Anästhesie wurde mit Thiopental und Fentanyl eingeleitet und mit Enfluran/N2O fortgesetzt, zur Intubation wurde Vecuronium verabreicht. Patienten, bei denen der systolische Blutdruck während der Einleitungsphase unter 90 mm Hg abfiel, wurden der Gruppe H (hypoton) zugeteilt, die übrigen Patienten der Gruppe N (nicht hypoton). Die Gruppen wurden hinsichtlich der präoperativ erhobenen Daten verglichen. Ergebnisse: Die demographischen Daten waren mit Ausnahme der Diabetesdauer in beiden Gruppen vergleichbar. Hinsichtlich der Blutdruckreaktion im Orthostasetest fand sich kein signifikanter Gruppenunterschied. Demgegenüber waren die Parameter der HRV unter tiefer Respiration (mit Ausnahme der „mean circular resultant”) sowie die Max/min 30 : 15-Ratio bei den Patienten der Gruppe H signifikant niedriger als bei den Patienten der Gruppe N. Die beste Differenzierung der Gruppen ermöglichte die E/I-Ratio (= Quotient aus dem längsten R-R-Intervall während der Exspiration (E) und dem kürzesten R-R-Intervall während der Inspiration (I) bei tiefer Atmung) als ein Maß der respiratorischen Sinusarrhythmie. Die Inzidenz der Hypotension während der Anästhesieeinleitung betrug bei Patienten mit normaler E/I-Ratio 8,7 %, bei pathologisch verminderter E/I-Ratio jedoch 51,9 % (p = 0,0019). Die Sensitivität dieses Tests bezüglich der eingetretenen Hypotensionen betrug 87,5 %, die Spezifität 61,7 %. Schlussfolgerung: Die vorliegenden Ergebnisse belegen den engen Zusammenhang zwischen der präoperativ gemessenen Spannbreite der respiratorischen Sinusarrhythmie und dem Blutdruckverhalten während der Anästhesieeinleitung. Hypotoniegefährdete Patienten können somit im Rahmen des präoperativen Screenings mit Hilfe eines einzigen, wenig belastenden Testverfahrens relativ sicher und schnell erkannt werden.

Abstract

Objective: Diabetics with cardiovascular autonomous neuropathy (CAN) can show severe hypotension during the course of anaesthesia. To improve the safety of anaesthesia, pre-operative evaluation of this concomitant disorder is recommended. The conventional test battery described by Ewing and Clarke to diagnose CAN is relatively time-consuming and complex. The aim of this study was to evaluate whether patients at risk could be reliably identified with less diagnostic effort. Methods: Fifty patients with diabetes mellitus undergoing an ophthalmosurgical procedure were investigated. To evaluate their cardiovascular reflex status, the following tests were performed one day before surgery: determination of heart rate variation (HRV) under deep respiration (6 breaths/min), and the response of heart rate (max/min 30 : 15 ratio) and blood pressure after getting up from a supine position. Anaesthesia was induced with thiopental and fentanyl and maintained with enflurane/N20; vecuronium was administered for tracheal intubation. Patients whose systolic blood pressure fell below 90 mm Hg during the induction phase were assigned to Group H (hypotensive), the remaining patients to Group N (non-hypotensive). The groups were compared regarding the pre-operatively collected variables. Results: The demographic data were comparable in the two groups with exception of the length of diabetes. Regarding blood pressure reaction during orthostatic load, there was no significant difference between the groups. In contrast, the parameters of HRV under deep respiration (with exception of the ”mean circular resultant") and the max/min 30 : 15 ratio were significantly lower in patients of Group H than in Group N. The best differentiation between the groups offered the E/I ratio (= quotient resulting from the longest R-R interval during expiration (E) and the shortest R-R interval during inspiration (I) under deep breathing) as a measure of respiratory sinus arrhythmia. The incidence of hypotension during anaesthetic induction in patients with a normal E/I ratio was 8.7 %, but in patients with a pathologically reduced E/I ratio 51.9 % (p = 0.0019). The sensitivity of this test concerning hypotension that occurred was 87.5 %, the specificity 61.7 %. Conclusion: The available results prove the close connection between the pre-operatively measured breadth of respiratory sinus arrhythmia and blood pressure response during anaesthetic induction. Patients at risk of hypotension can be identified reliably and quickly during pre-operative screening with the help of a single, simple test procedure.

Literatur

  • 1 Triantafillou A N, Tsueda K, Berg J, Wieman T J. Refractory bradycardia after reversal of muscle relaxant in a diabetic with vagal neuropathy.  Anesth Analg. 1986;  65 1237-1241
  • 2 Thomas A N, Pollard B J. Renal transplantation and diabetic autonomic neuropathy.  Can J Anaesth. 1989;  36 590-592
  • 3 Burgos L G, Ebert T J, Asiddao C, Turner L A, Pattison C Z, Wang-Cheng R, Kampine J P. Increased intraoperative cardiovascular morbidity in diabetics with autonomic neuropathy.  Anesthesiology. 1989;  70 591-597
  • 4 Knüttgen D, Büttner-Belz U, Gernot A, Doehn M. Instabiles Blutdruckverhalten während der Narkose bei Diabetikern mit autonomer Neuropathie.  Anästh Intensivther Notfallmed. 1990;  25 256-262
  • 5 Knüttgen D, Weidemann D, Doehn M. Diabetic autonomic neuropathy. Abnormal cardiovascular reactions under general anesthesia.  Klin Wochenschr. 1990;  68 1168-1172
  • 6 Latson T W, Ashmore T H, Reinhart D J, Klein K W, Giesecke A H. Autonomic reflex dysfunction in patients presenting for elective surgery is associated with hypotension after anesthesia induction.  Anesthesiology. 1994;  80 326-337
  • 7 Jorgensen B G, Holm H E. Anaesthetic implications of long term diabetic complications.  Acta Anaesthesiol Scand. 1995;  39 560-562
  • 8 Ralley F E. The diabetic patient: a challenge or just routine?.  Can J Anaesth. 1996;  43 R14-R18
  • 9 Scherpereel P A, Tavernier B. Perioperative care of diabetic patients.  Eur J Anaesthesiol. 2001;  18 277-294
  • 10 Ley S C, Preckel B, Schlack W. Perioperative Behandlung von Patienten mit Diabetes mellitus.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 2005;  40 230-249
  • 11 Ewing D J, Clarke B F. Diagnosis and management of diabetic autonomic neuropathy.  Br Med J. 1982;  285 916-918
  • 12 Dütsch M, Hilz M J, Neundörfer B. Klinik und Diagnose der diabetischen autonomen Neuropathie.  Fortschr Neurol Psychiat. 2001;  69 423-438
  • 13 Ziegler D, Laux G, Dannehl K, Spüler M, Mühlen H, Mayer P, Gries F A. Assessment of cardiovascular autonomic function: Age-related normal ranges and reproducibility of spectral analysis, vector analysis, and standard tests of heart rate variation and blood pressure responses.  Diab Med. 1992;  9 166-175
  • 14 Consensus Committee of the American Autonomic Society and the American Academy of Neurology . Consensus statement on the definition of orthostatic hypotension, pure autonomic failure and multiple system atrophy.  Neurology. 1996;  46 1470
  • 15 Claus D, Feistel H, Brunholzl C, Platsch G, Neundorfer B, Wolf F. Investigation of parasympathetic and sympathetic cardiac innervation in diabetic neuropathy: heart rate variation versus meta-iodo-benzylguanidine measured by single photon emission computed tomography.  Clin Autonom Res. 1994;  4 117-123
  • 16 Schnell O, Kirsch C M, Stemplinger J, Haslbeck M, Standl E. Scintigraphic evidence for cardiac sympathetic denervation in long-term IDDM patients with and without ECG-based autonomic neuropathy.  Diabetologia. 1995;  38 1345-1352
  • 17 Emmett R S, Cyna A M, Andrew M, Simmons S W. Techniques for preventing hypotension during spinal anaesthesia for caesarean section.  Cochrane Database Syst Rev. 2002;  3 CD002251
  • 18 Pirart L. Diabetes mellitus and ist degenerative complications: a prospective study of 4400 patients observed between 1947 and 1973.  Diabetes Care. 1978;  1 168-188
  • 19 Hilsted J, Parving H H, Christensen N J, Benn J, Galbo H. Hemodynamics in diabetic orthostatic hypotension.  J Clin Invest. 1981;  68 1427-1434
  • 20 Vohra A, Kumar S, Charlton A J, Olukoga A O, Boulton A JM, McLeod D. Effect of diabetes mellitus on the cardiovascular responses to induction of anaesthesia and tracheal intubation.  Br J Anaesth. 1993;  71 258-261
  • 21 Zola B, Kahn J K, Juni J E, Vinik A I. Abnormal cardiac function in diabetic patients with autonomic neuropathy in the absence of ischemic heart disease.  J Clin Endocrinol Metab. 1986;  63 208-214
  • 22 Birand A, Kudaiberdieva G Z, Batyraliev T A, Akgul F, Saliu S. Relationship between components of heart rate variability and doppler echocardiographic indices of left ventricular systolic performance in patients with coronary artery disease.  Int J Angiol. 1998;  7 244-248
  • 23 Kahn J K, Zola B, Juni J E, Vinik A I. Decreased exercise heart rate and blood pressure response in diabetic subjects with cardiac autonomic neuropathy.  Diab Care. 1986;  9 89-394
  • 24 Keyl C, Lemberger P, Palitzsch K D, Hochmuth K, Liebold A, Hobbhahn J. Cardiovascular autonomic dysfunction and hemodynamic response to anesthetic induction in patients with coronary artery disease and diabetes mellitus.  Anesth Analg. 1999;  88 985-991
  • 25 Linstedt U, Jaeger H, Petry A. Die Neuropathie des autonomen Nervensystems. Ein zusätzliches Narkoserisiko beim Diabetes mellitus.  Anaesthesist. 1993;  42 521-527
  • 26 Knüttgen D, Trojan S, Weber M, Wolf M, Wappler F. Präoperative Bestimmung der Herzfrequenzvariabilität bei Diabetikern zur Einschätzung des Blutdruckverhaltens während der Anästhesieeinleitung.  Anaesthesist. 2005;  54 442-449
  • 27 Howorka K, Pumprla J, Schabmann A. Optimal parameters of short-term heart rate spectrogram for routine evaluation of diabetic cardiovascular autonomic neuropathy.  J Autonom Nerv Syst. 1998;  69 164-172
  • 28 Moriarty K T, Ryder R E, Hardisty C A. Cardiovascular autonomic function tests - are three Valsalva’s and six deep breaths necessary or will singles do?.  J Neurol Neurosurg Psychiatry. 1991;  54 938-939

Dr. med. D. Knüttgen

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