小児患者集団における心肺バイパスの開始に最適なスイープガス対血流比（V/Q）。レトロスペクティブ分析

Optimal Sweep Gas to Blood Flow Ratio (V/Q) for Initiation of Cardiopulmonary Bypass in a Pediatric Patient Population: A Retrospective Analysis.

• Sean P Clingan
• James A Reagor
• Nicholas J Ollberding

抄録

小児集団における心肺バイパス（CPB）開始時の適切なPaCO値35～45mmHgを達成するための最適な設定は、文献では定義されていない。代償性代謝性アシドーシスや代謝性アルカローシスとそれに伴う脳血流変動に関連する潜在的な合併症を軽減するために、スイープガスはCPB開始時に設定され、CPB中に変更される。本研究では、CPB前の血液ガス測定でPaCO値が30mmHg以上50mmHg以下のCPB症例1,077例を対象にレトロスペクティブな検討を行った。その結果を観察しながら，生理的PaCO値35～45mmHgを得るためのCPB開始時の最適なスイープガス設定を検討した．最適な PaCO 値に到達する確率は，CPB で最初に血液ガスを吸うまでの期間の平均スイープガス対血流量比の関数としてモデル化した．スイープガス対血流比（V/Q）の中央値は .64 (.51; .76)で，CPB での最初の PaCO 値の中央値は 42 mmHg (38.8; 45)であった．V/Qが0.6の場合、0.4のV/Qと比較して、最初のCPB血液ガスのPaCO値が35～45mmHgの間で得られるオッズ比（OR）は1.57であった（図1図1図1.PaCOとV/Q比の間の二変量関連。A）V/Q比に応じて、CPBで最初のPaCO値が35～45mmHgの間であった患者の割合を示すloess曲線付きスパイクヒストグラム。B）V/Q比に応じたCPB上のPaCOの散布図とloess曲線（灰色の線）。破線は35-45mmHgの目標範囲を示す。(C) ロジスティック回帰から得られたV/Q比に基づくCPB上のPaCOの35～45mmHgの予測確率と95%CIのモデルベースの推定値。(D) 順序回帰から得られたV/Q比に従ったCPB上のPaCOの予測値のモデルベースの推定値。Prop, proportion.)V/Q比が0.9の場合、0.4と比較してORは1.76、0.6と比較してORは1.12であった。0.6のV/Q比を使用しても、PaCO値は正常な生理的限界内に収まり、全体的に高いV/Q比の方が有意な利点はなかった。しかし、若年者や小柄な患者では、高齢者や大柄な患者と比較した場合、同等の確率で限界内にいることができ、同等のPaCO値を達成するためには、より高いV/Qが必要でした。

The optimal setting to achieve a suitable PaCO value of 35-45 mmHg upon initiating cardiopulmonary bypass (CPB) in the pediatric population is undefined in the literature. Sweep gas is set upon initiating and modified throughout CPB to reduce potential complications related to compensatory metabolic acidosis or metabolic alkalosis and associated cerebral blood flow fluctuations. This study retrospectively examined 1,077 CPB cases for which PaCO values were no less than 30 mmHg and no greater than 50 mmHg on the pre-CPB blood gas result. Through an observation of the results, we attempted to determine the optimal sweep gas setting upon initiating CPB to obtain a physiologic PaCO value of 35-45 mmHg. The probability of achieving an optimal PaCO value was modeled as a function of the average sweep gas to blood flow ratio during the period before the first blood gas on CPB. The median sweep gas to blood flow ratio (V/Q) was .64 (.51; .76), with a median first PaCO value on CPB of 42 mmHg (38.8; 45). A .6 V/Q had an odds ratio (OR) of 1.57 of obtaining a PaCO value between 35 and 45 mmHg on the first CPB blood gas when compared with a .4 V/Q (Figure 1Figure 1.Bivariate associations between PaCO and the V/Q ratio. (A) Spike histogram with loess curve showing the proportion of patients with a first PaCO value on CPB between 35 and 45 mmHg according to the V/Q ratio. (B) Scatterplot and loess curve (gray line) for PaCO on CPB according to the V/Q ratio. Dashed lines indicate the target range of 35-45 mmHg. (C) Model-based estimate of the predicted probability and 95% CI for PaCO on CPB between 35 and 45 mmHg according to the V/Q ratio obtained from logistic regression. (D) Model-based estimate of the predicted PaCO on CPB according to the V/Q ratio obtained from ordinal regression. Prop, proportion.). A .9 V/Q had a 1.76 OR when compared with a .4 and a 1.12 OR when compared with .6. Using a .6 V/Q ratio achieved a PaCO value within normal physiologic limits with no significant advantage to a higher V/Q ratio overall. However, younger or smaller patients required a higher V/Q to achieve similar probabilities of being within limits and similar PaCO values when compared with the older or larger patients.

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