Präoperative Bestimmung der Herzfrequenzvariabilität bei Diabetikern zur Einschätzung des Blutdruckverhaltens während der Anästhesieeinleitung

Zusammenfassung

Hintergrund

Bei Diabetikern kann es als Folge der kardiovaskulären autonomen Neuropathie (CAN) im Verlauf einer Narkose zu ausgeprägten Blutdruckabfällen kommen. Eine einfache Methode zur Erkennung der CAN ist die in Ruhe gemessene Herzfrequenzvariabilität (HRV). Es sollte überprüft werden, ob zwischen der präoperativ gemessenen HRV und der Blutdruckstabilität während der Anästhesieeinleitung ein Zusammenhang besteht.

Patienten und Methodik

Untersucht wurden 35 Diabetiker, bei denen ein ophthalmochirurgischer Eingriff in Allgemeinanästhesie durchgeführt wurde. Die HRV wurde am Vortag der Operation anhand der „coefficient of variation“ (CV), der „root mean squared successive difference“ (RMSSD) und des Powerspektrums bestimmt. Die Narkose wurde mit Thiopental und Fentanyl eingeleitet und mit Enfluran/N₂O fortgesetzt; es wurde nach Relaxation mit Vecuronium intubiert. Patienten, bei denen während der Einleitungsphase der systolische Blutdruck unter 90 mmHg abfiel, wurden der Gruppe H (hypoton), die übrigen der Gruppe N (normoton) zugeteilt. Die Gruppen wurden hinsichtlich der HRV und weiterer Variablen verglichen.

Ergebnisse

Dreizehn Patienten entwickelten im Rahmen der Anästhesieeinleitung eine Hypotension (Gruppe H). In Bezug auf die demographischen Daten waren die Gruppen vergleichbar. Die Parameter der HRV waren [mit Ausnahme der spektralen Leistung im „Low-frequency- (LF-)-Band“ des Powerspektrums] in Gruppe H signifikant niedriger als in Gruppe N. Gemessen an der Häufigkeit pathologischer Messwerte fanden sich die größten Gruppenunterschiede hinsichtlich der spektralen Leistung im „Mid-frequency- (MF-)-Band“ des Powerspektrums und insbesondere in Bezug auf den CV. Bei Patienten mit normalem CV betrug die Inzidenz der Hypotension nach der Anästhesieeinleitung 11%, bei pathologisch vermindertem CV jedoch 65% (p=0,002).

Schlussfolgerung

Die vorliegenden Ergebnisse bestätigen den signifikanten Zusammenhang zwischen der präoperativ, in Ruhe gemessenen HRV und der Blutdruckstabilität während der Anästhesieeinleitung bei Diabetikern. Insbesondere die Bestimmung des CV, die ohne großen Aufwand innerhalb weniger Minuten möglich ist, kann für die präoperative Risikoeinstufung dieser Patienten von Nutzen zu sein. Die Anwendung der komplizierten, traditionellen Testmethoden zur Erkennung der CAN scheint überflüssig zu sein.

Abstract

Background

In diabetics severe hyopotension can occur during anaesthesia as a consequence of cardiovascular autonomic neuropathy (CAN). A simple approach to recognize CAN is heart rate variability (HRV) measured at rest. The aim of this study was to determine the relationship between pre-operatively measured HRV and blood pressure stability during induction phase of anaesthesia.

Patients and methods

A total of 35 diabetics undergoing an ophthalmosurgical procedure under general anaesthesia were investigated. HRV was examined one day before surgery by the following parameters: coefficient of variation (CV), root mean squared successive difference (RMSSD), and power spectrum. Anaesthesia was induced with thiopental and fentanyl and maintained with enflurane/N₂O; tracheal intubation was performed after relaxation with vecuronium. Patients who developed a drop in systolic blood pressure below 90 mmHg during anaesthesia induction were assigned to group H (hypotensive), the other patients to group N (normotensive). The groups were compared regarding HRV and other variables.

Results

Of all patients 13 developed hypotension during anaesthesia induction (group H). The groups were comparable regarding the demographic data. Parameters of HRV, with the exception of spectral power in low frequency (LF) band of power spectrum, were significantly lower in group H. The groups differed mainly in relation to spectral power in the mid-frequency (MF) band of the power spectrum, and especially regarding CV. In patients with normal CV incidence of hypotension after anaesthesia induction was 11%, but in patients with abnormally reduced CV, 65% (p=0.002).

Conclusion

The results confirm a significant relationship between HRV pre-operatively measured at rest and blood pressure stability during anaesthesia induction in diabetics. Particularly examination of CV, a simple test feasible within few minutes, may be useful in pre-operative risk stratification of these patients. Application of the time consuming traditional test combination to identify CAN seems to be unnecessary.

Appendix

Formel zur Berechnung der „root mean squared successive difference“ (RMSSD) nach Ziegler et al. [30]:

$$ {\text{RMSSD}} = \frac{{{\sqrt {\Sigma {}^{{\text{k}}}_{{{\text{i}} - 1}} \left[ {\left. {{\left( {{\text{R}} - {\text{R}}_{{{\text{i}} + 1}} } \right)} - {\left( {{\text{R}} - {\text{R}}_{{\text{i}}} } \right)}} \right]^{2} } \right.} }}} {{\text{n}}} $$

(Hierbei bedeuten: R-R_i = Dauer des i-ten R-R-Intervalls im EKG (in ms), n= Anzahl der gemessenen R-R-Intervalle).

Altersentsprechende Normgrenzwerte für die Parameter der HRV (nach Angaben der Fa. Medisyst, Germany):

Lebensalter (Jahre)	20	30	40	50	60	70	80	90
CV (%)	3,43	2,90	2,45	2,07	1,75	1,48	1,25	1,06
RMSSD [ms]	16,39	12,89	10,13	7,96	6,26	4,92	3,87	3,04
LF-Band [10−4Hz2]	0,37	0,32	0,28	0,24	0,20	0,17	0,06	0,01
MF-Band [10−4Hz2]	0,51	0,35	0,24	0,17	0,12	0,08	0,06	0,04
HF-Band [10−4Hz2]	0,38	0,22	0,13	0,07	0,04	0,03	0,01	0,01