Differential regional cerebrovascular reactivity to end-tidal gas combinations commonly seen during anaesthesia
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Regional cerebrovascular reactivity (rCVR) is highly variable in the human brain as measured by blood oxygenation level-dependent (BOLD) MRI to changes in both end-tidal CO 2 and O 2 . OBJECTIVES: We examined awake participants under carefully controlled end-tidal gas concentrations to assess how regional CVR changes may present with end-tidal gas changes seen commonly with anaesthesia. DESIGN: Observational study. SETTING: Tertiary care centre, Winnipeg, Canada. The imaging for the study occurred in 2019. SUBJECTS: Twelve healthy adult subjects. INTERVENTIONS: Cerebral BOLD response was studied under two end-tidal gas paradigms. First end-tidal oxygen (ETO 2 ) maintained stable whereas ETCO 2 increased incrementally from hypocapnia to hypercapnia (CO 2 ramp); second ETCO 2 maintained stable whereas ETO 2 increased from normoxia to hyperoxia (O 2 ramp). BOLD images were modeled with end-tidal gas sequences split into two equal segments to examine regional CVR. MAIN OUTCOME MEASURES: The voxel distribution comparing hypocapnia to mild hypercapnia and mild hyperoxia (mean F I O 2 = 0.3) to marked hyperoxia (mean F I O 2 = 0.7) were compared in a paired fashion ( P < 0.005 to reach threshold for voxel display). Additionally, type analysis was conducted on CO 2 ramp data. This stratifies the BOLD response to the CO 2 ramp into four categories of CVR slope based on segmentation (type A; +/+slope: normal response, type B +/-, type C -/-: intracranial steal, type D -/+.) Types B to D represent altered responses to the CO 2 stimulus. RESULTS: Differential regional responsiveness was seen for both end-tidal gases. Hypocapnic regional CVR was more marked than hypercapnic CVR in 0.3% of voxels examined ( P < 0.005, paired comparison); the converse occurred in 2.3% of voxels. For O 2 , mild hyperoxia had more marked CVR in 0.2% of voxels compared with greater hyperoxia; the converse occurred in 0.5% of voxels. All subjects had altered regional CO 2 response based on Type Analysis ranging from 4 ± 2 to 7 ± 3% of voxels. CONCLUSION: In awake subjects, regional differences and abnormalities in CVR were observed with changes in end-tidal gases common during the conduct of anaesthesia. On the basis of these findings, consideration could be given to minimising regional CVR fluctuations in patients-at-risk of neurological complications by tighter control of end-tidal gases near the individual's resting values.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
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