ロボット手術を受ける患者における不注意による術中低体温症の危険因子と予測モデル:遡及的分析

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Apr 27, 2023

ロボット手術を受ける患者における不注意による術中低体温症の危険因子と予測モデル:遡及的分析

Rapporti scientifici Volume 13,

Scientific Reports volume 13、記事番号: 3687 (2023) この記事を引用

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1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

この研究では、危険因子を調査し、ロボット手術を受ける患者における術中低体温症 (IOH) の予測モデルを確立しました。 私たちは、2020年6月から2021年10月にかけて、吉林大学中日連合病院で待機的ロボット手術を受けた患者を対象に、施設の医療記録を使用して遡及調査を実施しました。 術中の深部体温と潜在的な影響因子が収集され、回帰分析を使用して IOH の危険因子を評価し、IOH の発生率の予測モデルを確立しました。 全体として、ロボット手術を受けた 833 人の患者が最終分析に含まれました。 IOH は 344 人の患者で観察されました (発生率 0.41; 95% 信頼区間 [CI] 0.38 ~ 0.45)。 より高い肥満指数 (BMI) とベースライン中心部体温は IOH の保護因子でした。 IOH の最終予測モデルは、5 倍交差検証 (95% CI 0.83 ~ 0.88) で受信機動作特性曲線下面積が 0.85 となる決定要因に基づいて開発されました。 したがって、BMIの低下と基礎体温、胸部手術、午前中の手術、および長時間にわたる手術は、ロボット手術中のIOHの危険因子でした。 当社の予測モデルは、ロボット手術における IOH を予測するための優れた識別能力を備えています。

中核体温が 36 °C 未満であると定義される不注意による術中低体温症 (IOH) は、全身麻酔下で手術を受ける患者によく見られる有害事象として認識されています 1。 IOH は、手術部位の感染、血栓症、薬物代謝の障害、出現の遅延など、多くの合併症に関連していることが示されています 2、3、4、5。 さらに、研究者らは、軽度のIOHは失血を増加させる一方、積極的な温度管理は輸血を減らすことを発見しました6、7、8。 最近の研究では、65歳以上の年齢、低体重または低栄養状態、対応する交感神経遮断効果のための高レベルの神経軸麻酔と組み合わせた全身麻酔、大量の温められていない溶液の術中注入など、IOHの発生に関連するいくつかの要因が報告されています。 、冷赤血球の輸血、および 2 時間以上の麻酔期間 1,9。

ロボット手術は、通常の腹腔鏡手術や胸腔鏡手術と比較して、手術時間が長く、人工気腹では温まっていない二酸化炭素を使用して行われるのが一般的です10,11。 より多くのトロカールを挿入できる手術領域が広いほど、身体の露出範囲が広くなり、積極的な加温に利用できる皮膚表面が少なくなります。 これらの要因により、ロボット手術では通常の手術と比べてIOHの発生率や危険因子が異なる可能性があります。

したがって、我々の遡及的分析は、IOHの発生率を調査し、危険因子を調査し、特にロボット手術におけるIOHの予測モデルを確立することを目的としました。

全体として、1,164 人の患者が適格性についてスクリーニングされ、そのうち 190 人は図 1 で説明した理由により除外されました。体温アーチファクトが 30 分以上続いた別の 118 人の患者は研究から除外され、856 人の患者が分析の対象とされました。 さらに、不完全なベースライン変数を持つ 23 人の患者を除外した後、833 人が最終分析に含まれました。

フローチャート。

補足図S1に示すように、中核温度の傾向を調べるために、手術時間に応じた中核温度の箱ひげ図を提供しました。 箱ひげ図から、患者の中核体温は最初の 2 時間で低下する傾向があり、その後は比較的安定したままでした。 さらに、スプライン項を使用して中心温度の傾向をモデル化した場合にも、同様のパターンが観察されました (図 2)。 また、補足表 1 に、失血、輸血、輸血、洗浄に関する記述データを提供しました。

B-スプラインを使用した中心温度の傾向。 中核体温の傾向は、患者ごとにランダムな切片を含む線形混合モデルを使用して生成されました。 時間効果の非線形性は、B スプラインを使用して組み込まれました。 ベースラインの中核温度もモデルで調整されました。 モデルは、2 ~ 3 時間、3 ~ 4 時間、4 ~ 6 時間の手術時間ごとに個別に構築されました。

分析に含まれた833人の患者のうち、344人の患者でIOHが観察され、発生率は0.41(95%信頼区間[CI] 0.38~0.45)でした。 腹部、胸部、甲状腺の手術の発生率はそれぞれ0.41(95%CI 0.37~0.45)、0.55(95%CI 0.46~0.64)、0.32(95%CI 0.24~0.41)であった。 高齢の患者、男性、および体格指数(BMI)と基礎体温が低い患者は、IOHを経験する可能性が高くなりました。 さらに、IOH は午前中の手術中や手術時間が長い手術中に発生する可能性が高くなりました。 術中、IOH 患者はより多くの失血を経験し、より多くの輸液と輸血を受けました。 患者プロフィールを表 1 に示します。

すべてのベースライン変数を候補予測因子として使用し、BMI、ベースライン中心体温、手術時間、手術部位、および麻酔期間がモデルに保持されました。 注目すべきことに、多変数モデルでは、より高い BMI とベースライン中心部体温が IOH を防ぐ保護因子でした。 BMI が 5 kg/m2 増加するごとに、IOH のオッズが 0.96 (95% CI 0.95-0.99; P = 0.002) 低くなりますが、ベースライン深部体温が 1 °C 上昇するごとに、IOH のオッズが 0.52 (95% CI 0.48) 低くなります。 –0.55; P < 0.001)オッズが低くなります。 胸部手術を受けた患者は、甲状腺手術を受けた患者よりも低体温症を発症する可能性が高かった(オッズ比[OR]、1.24; 95% CI 1.12-1.38; P < 0.001)。 対照的に、甲状腺手術と腹部手術を受けた患者の間には有意差はありませんでした(OR、1.06; 95% CI 0.98-1.15; P = 0.16)(表 2)。 午前中に麻酔導入を受けた患者は、午後の患者よりもIOHのオッズが1.08(95%CI 1.01~1.15; P = 0.02)高かった。 ただし、夕方と午後に誘発されたものの間に有意差は観察されませんでした(OR、0.98、95%CI 0.90〜1.06; P = 0.61)。 さらに、手術時間が 1 時間長くなるごとに、IOH のオッズが 1.05 (95% CI 1.02 ~ 1.07; P < 0.001) 高くなりました。 手術前に正確な手術時間を知ることはできませんが、おおよその手術時間を予測し、予測モデルで使用することができます。 モデルの仕様を表 2 に示します。

5 倍の相互検証を使用して、受信者動作特性 (ROC) 曲線下領域 (AUROC) の相互検証結果 0.85 (95% CI 0.83 ~ 0.88) が得られ、優れた予測性能を示しました。 注目すべきことに、我々のモデルは、我々のデータで AUROC 0.82 (95% CI 0.79–0.85) をもたらした Yi J のモデル (P = 0.001) を上回っていました。 2 つの ROC 曲線の比較を図 3 に示します。さらに、モデルのノモグラムを図 4 に示します。

予測モデルの受信機動作特性曲線。

ノモグラム。

選択的ロボット手術を受けた患者における IOH の全体的な発生率は 41.0% であることが観察されました。 麻酔前のBMIと基礎体温が低かった患者、および午前中に手術または胸部手術を受けた患者は、低体温症になりやすかった。 私たちはロボット手術に特化した低体温予測モデルを提案しました。 このモデルは、IOH のリスクが高い患者を事前に特定し、予防的な集学的戦略と積極的な加温装置を適用して IOH とそれに関連する合併症を効果的に予防できるようにすることを目的としています。 このモデルは、交差検証された AUROC が 0.85 (95% CI 0.83 ~ 0.88) で良好な識別を示しています。

また、手術の種類によって IOH の発生率が異なることも観察されましたが、これは手術集団の違いによって説明できます。 腹部、胸部、甲状腺のロボット手術の発生率は、それぞれ0.41 (95% CI 0.37-0.45)、0.55 (95% CI 0.46-0.64)、0.32 (95% CI 0.24-0.41) であることがわかりました。 中国で腹腔鏡手術を受けた患者に関する調査では、IOHの発生率は29.0%(690例中200人)であったと報告されている。 これは、ロボット手術の時間が従来の腹腔鏡手術と比較して長くなる傾向にあるという事実によるものと考えられます (224 分 vs 201 分)。 しかし、我々の患者における発生率は他の研究で報告されているものよりも低く、腹部および胸部の大手術を受けた患者では53%から73%の範囲であった12、13、14。 私たちの研究では、BMIがより高いことがわかりました(24対26)。これはおそらく、狭い腔内でのロボットの柔軟性が高いため、ほとんどの肥満手術がロボットによって操作されているためと考えられます。 他の研究1,15と一致して、BMIの低下と基礎体温がIOHを発症する重要な要素です。

この研究では、周囲温度は 23 °C に維持され、輸液および血液製剤用の輸液加温器がすべての患者に必須でした。これが、中国での以前の研究で報告されたもの (44.3%) よりも発生率が低かった理由かもしれません 15 。 同じ研究では、輸液加温器が低体温症を防ぐ保護因子であると考えられています。 しかし、Poder ら 16 は、大量輸血中に加圧注入カフを使用する場合、血液加温器を 41.5 °C に設定しても低体温症を回避できる保証はないことを発見しました。 それは、血液加温器を 41.5 °C に設定した場合、出口温度が 300 mmHg で 33.7 °C にしか達しないことが判明したためです。 さらに、他の熱源や正常体温からの熱損失を保証するものではありません。

午後の麻酔導入と比較して、午前中に導入された患者のIOHのORは高かった。 合理的な説明は、体温の日内変動により、一般に体温が午後に高くなるということです。 研究者らは、午後 4 時にピークとなる日中の気温変動を観察しています 17,18。 他の研究では、午後 3 時の深部体温は通常約 37.5 °C であることが示されています19。 午後の手術症例に追加の術前輸液を行うことも、低体温症を防ぐもう一つの理由である可能性があります。

胸部手術におけるIOHの発生率の高さに関して、我々の発見は多くの以前の研究結果と一致しています。 Li ら 13 は、ビデオ支援胸腔鏡手術を受けた成人患者の 72.7% (95% CI 70.5 ~ 75.0%) が低体温症に苦しんでいることを発見しました。 Emmert ら 14 は、胸部手術における全体的な IOH 発生率が 64.3% であると報告しました。 側臥位では積極的に加温するための皮膚表面の露出が少ないということ以外に、考えられる別の理由は、これらの手術症例では通常、脊椎傍ブロックが全身麻酔と組み合わされ、同側交感神経がブロックされ、熱産生の低下に関連していることです19。 同様に、以前の研究でも、全身麻酔と局所麻酔を組み合わせるとIOH9のリスクがさらに高まることが確認されました。 しかし、甲状腺手術(胸部アプローチ)と腹部手術の間で低体温症の発生率に有意な差は観察されなかった。これはおそらく、ルンド・アンド・ブラウダー・チャートとして知られる熱傷面積の推定ツールによれば、曝露面積が同等だったからである20。

以前の研究では、全身麻酔を受けている高齢患者では体温調節血管収縮閾値が低下することが実証されています 14。 年齢を除く別の 5 つの指標は、性別、BMI、ベースライン中心体温、導入時間、手術部位などの関連指標として簡単にアクセスでき、ロジスティック回帰によって確認され、さらに IOH の予測モデルに含まれていました。 交差検証された AUROC は 0.85 (95% CI 0.83 ~ 0.88) でした。 特に、DeLong の方法を使用すると、私たちのモデルは Huang の公式を上回りました (P = 0.001)22。 したがって、これは、モデルが予測に対して優れた識別能力を備えていることを示しています。

私たちの研究には一定の限界があります。 まず、我々の分析は単一中心であり、ロボット手術を受けた資格のある参加者 833 名を中程度に遡及して行っています。 したがって、結論と予測モデルをさらに拡張するには、サンプル サイズと特定の手術の種類によって制限されます。 第 2 に、私たちの予測モデルは、レジストリで十分に特徴付けおよび設計されていない未知の交絡因子または潜在的な交絡因子によってある程度の影響を受けました (表 2 にはリストされていません)。 体系的な交絡因子は、温輸液システムの日常的な使用を含む、当センターでの日常的な診療と機器の欠陥に関する結果に影響を与えました。 これらの暖かい毛布の下に使用することを選択した医師はほとんどいませんでしたが、これは私たちの実験において非常に重要な問題です。 しかし、私たちはすべての患者に対して輸液加温器を日常的に使用していました。 第三に、胃腸、肝胆道、婦人科、泌尿器科の手術はすべて腹部手術に分類されており、十分なサンプルサイズがあれば、これらの手術は将来の研究で異なるサブグループに分けてさらに分析される可能性があります。 さらに、30分以上続く体温アーチファクトを経験した患者は除外しました。これにより、治療後に体温が上昇しない患者に対する選択バイアスが導入される可能性があります。 最後になりましたが、私たちのモデルは同じ患者集団を対象として内部でのみ検証されており、他の施設での外部検証を待っています。

結論として、この研究では、ロボット手術を受けた患者における IOH の発生率が 41% であることが明らかになりました。 特定された危険因子は、BMI と基礎体温が低い患者、および胸部手術、午前手術、および長時間にわたる手術を受けた患者は、IOH を発症する可能性が高いことを示しました。 私たちのモデルは、IOH を予測する優れた識別能力を備えています。 したがって、臨床現場では、IOH および関連する周術期合併症を防ぐために、より効果的な断熱対策と高リスク集団の正確な特定が必要です。

この後ろ向き単一施設研究には、2020年6月から2021年10月までに中国の吉林大学中日連合病院で待機的ロボット手術を受けた患者が登録された。インフォームドコンセントは中日医療機関の倫理委員会と治験審査委員会によって放棄された。この研究は完全に匿名化されたデータベース (識別子、20220628021) に基づいていたため、ユニオン病院。 すべてのデータは施設の医療記録データベースから取得されました。

この研究には、2時間を超えると予想される入院待機的ロボット手術が予定されている18歳以上の成人患者が登録された。 除外基準は次のとおりです。(1) 深部体温の監視に失敗した。 (2) 体温に影響を及ぼす術前の疾患(例、甲状腺機能低下症または甲状腺機能亢進症、脳血管疾患に伴う発熱、悪性高熱症の既往歴や家族歴などの悪性高熱症の高リスク、中核体温が38℃を超える感染症による発熱)操作前); (3) 6か月以内の別の研究への参加。 (4) 30 分以上続く温度アーチファクトのある患者。 (5) ベースラインデータが不十分であること。 さらに、アーティファクトは次のルールを使用して除去されました。深部体温が 38 °C 以上または 35 °C 未満として定義される範囲外、または 5 分以内の 0.5 °C 以上の変化によって定義される急激な変化。

室温は 23 °C に保たれ、患者の下にある保温ブランケットはほとんど使用されませんでした。 気管内挿管の直後に、鼻咽頭または遠位食道に配置された使い捨てコードセンサー(Mindray、MR410b)を使用して、術中の深部体温を監視および記録しました。 どちらの場所も、信頼できる深部体温測定場所であると考えられていました21。 麻酔中、温度データは自動的に記録され、麻酔記録システム (Docare V5.0、Medical Systems) に 5 分間隔で保存されました。 中核体温に影響を与える因子の候補1,9は、電子カルテシステムと看護師の医療記録を使用して収集されました。

主要アウトカムはIOHで、これは周術期処置中のいかなる時点においても深部体温が36℃未満であると定義された。 影響を与える要因の候補は次のように説明されます。

人口統計およびベースラインの特徴には、性別、年齢、BMI、米国麻酔科学会の身体状態、糖尿病(おそらく体温調節機能障害と組み合わされている)が含まれます9。

手術情報: 手術部位 (甲状腺、腹部、または胸部)、失血、加温または加温していない洗浄液、および量。 腹部手術には、一般手術、婦人科手術、泌尿器科手術が含まれます。

麻酔に関する情報には、加温した静脈内補液の量、輸血、および麻酔時間が含まれます。

その他の情報には、午前 (午前 8 時から正午)、午後 (正午から午後 6 時)、または夕方 (午後 6 時から午後 10 時) の麻酔導入時間が含まれます。 ベースライン中心部温度と手術室の周囲温度。

まず、術中の深部体温の変化を調査しました。 体温傾向は、線形混合モデル、麻酔導入からの時間に対する深部体温の回帰、複合対称相関行列の使用、患者のベースライン体温の調整を使用して推定されました。 中心温度に対する時間の影響の非線形性は、B スプラインを使用して説明されました。 中核温度の傾向は手術時間によって変化するため、手術時間が 2 ~ 3 時間、3 ~ 4 時間、および 4 ~ 6 時間の患者について曲線を個別にプロットしました。

失血、注入、輸血、洗浄は低体温症の重要な要因ですが、手術前に正確に予測することはできません。 したがって、モデルを構築するときにこれらの要素を考慮するのではなく、データを中央値、第 1 四分位 (Q1)、第 3 四分位 (Q3) として説明しました。

ロボット手術を受けている患者におけるIOHの潜在的な危険因子を評価するために、我々はまず、平均±標準偏差またはn(%)として標準化された要約統計量を介してIOHの発生率別に患者プロファイルを要約しました。 さらに、連続変数とカテゴリ変数に対してそれぞれ t 検定とカイ 2 乗を使用して、IOH の有無にかかわらず患者の一変量比較を実行しました。

続いて、P 値 < 0.05 の変数を保持する後方消去法を使用して、多変数モデルにおける危険因子の選択が実行されました。 モデルの内部検証については、5 倍交差検証された AUROC とその 95% CI が報告されました。 さらに、我々のモデルの予測可能性を Yi らによって提案されたモデルと比較し 22、AUROC は DeLong の方法 23 を使用して比較されました。 すべての患者を含む最終モデルが報告され、ノモグラムにまとめられました。

私たちの施設では毎月約 45 件のロボット手術が行われていると推定されました。 ある研究では、中国の患者 3,132 人における IOH の発生率が 44.3% であると報告されています16。 より控えめな発生率を 40% と仮定すると、16 か月の登録期間中に 680 人の患者からデータを収集し、272 人の IOH 症例を観察すると予想されました。 全体として、予測因子ごとに 10 ケースという推奨のもとでは、272 の IOH ケースが 10 の予測因子を評価するのに十分でした 24。

すべての手順はヘルシンキ宣言の原則および関連ガイドラインに従って行われました。 すべてのプロトコルは、中日連合病院の倫理委員会および治験審査委員会によって承認されました。 これは完全に匿名化されたデータベースに基づく遡及的研究であったため、中日連合病院の倫理委員会と治験審査委員会によってインフォームドコンセント用紙が免除された。

この研究中に生成または分析されたすべてのデータは、この公開された論文 (およびその補足情報ファイル) に含まれています。

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英語の編集については Editage (http://www.editage.cn) に感謝します。

資金は内部資金のみによって賄われます。

Zhouting Hu と Wangyu Li という著者も同様に貢献しました。

吉林大学中日連合病院麻酔科, 126th Xiantai Avenue, Changchun, 130021, Jilin, China

Zhouting Hu、Wangyu Li、Kai Li

ビルチェック大学院生物医学研究所、ニューヨーク大学、ニューヨーク州、米国

チェン・リャン

成果研究コンソーシアム、米国オハイオ州クリーブランド

カイ・リー

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ZH と KL は、研究デザイン、データ収集と解釈、および原稿の執筆に貢献しました。 WL はデータ収集と解釈、そして原稿の執筆に貢献しました。 CL はデータの解釈と原稿の執筆に貢献しました。 著者全員が原稿の最終版を読んで承認しました。

カイ・リーへの対応。

著者らは競合する利害関係を宣言していません。

シュプリンガー ネイチャーは、発行された地図および所属機関における管轄権の主張に関して中立を保ちます。

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転載と許可

Hu、Z.、Li、W.、Liang、C. 他。 ロボット手術を受ける患者における不注意による術中低体温症の危険因子と予測モデル: 遡及的分析。 Sci Rep 13、3687 (2023)。 https://doi.org/10.1038/s41598-023-30819-1

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受信日: 2022 年 9 月 20 日

受理日: 2023 年 3 月 2 日

公開日: 2023 年 3 月 6 日

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-30819-1

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