Ein Vergleich operativer Verfahren bei thoraxchirurgischen Eingriffen mittels Messung der Nozizeption – kurzfristige Ergebnisse

Abstract

Hintergrund: Akute und chronische Schmerzen treten nach Eingriffen am Thorax als Post-Thorakotomie-Syndrom in bis zu 65% der Fälle auf. Schmerzen setzen Bewusstsein voraus, während unter Allgemeinanästhesie die körperliche Reaktion auf schmerzhafte Reize als Nozizeption beschrieben wird. Die intraoperative Messung der Nozizeption könnte postoperative Schmerzen vorhersagen und reduzieren. Ein geeignetes Messverfahren sollte zwischen verschiedenen Operations- und Anästhesieverfahren unterscheiden können. Diese Dissertation untersuchte, ob der Nozizeptionsmonitor PMD-200 (NOL®) Unterschiede zwischen zwei operativen Verfahren (Video-assistierte Thorakoskopie [VATS], Thorakotomie) sowie zwei regional-anästhesiologischen Verfahren (Periduralanästhesie, Intercostale Nervenblockade) feststellt und ob sich postoperative Schmerzen unterscheiden. Methodik: Die Daten wurden im Rahmen einer prospektiven Kohortenstudie (PAINOL-Studie) 2019- 2022 an der Charité erhoben. Eingeschlossen wurden 114 thoraxchirurgische Patient*innen. Der NOL-Index (0–100) wird durch ein Random-Forest-Modell generiert und reflektiert körperliche Stressreaktionen auf Schmerzreize. Der NOL-Index wurde während der Operation in der Reaktion auf nozizeptive Stimuli und anhand von Messparametern untersucht, die die gesamte Operationsdauer abbilden. Ergänzend wurden die subjektiv empfundenen Schmerzen der Patient*innen im Aufwachraum und während des stationären Aufenthalts einmal täglich in Ruhe und bei Hustenstoß anhand einer nummerischen Schmerzskale (NRS) erfragt. Die statistische Auswertung beider Messreihen (NOL-Index, NRS) bezüglich der Gruppenunterschiede erfolgte mittels nicht-parametrischer Tests. Korrelationen zwischen den Messreihen wurden über lineare Spearman-Rangkorrelationen geprüft. Einflussfaktoren auf die Messverfahren wurden über univariate Regressionen getestet. P-Werte <0.05 wurden als statistisch signifikant gewertet. Resultate: Über den NOL-Index ließen sich nach intercostaler Nervenblockade signifikante Unterschiede zwischen den OP-Verfahren für die Parameter Mittelwert, Maximalwert und den Anteil über den Schwellenwerten 20, 25 und 30 feststellen. Im Aufwachraum gaben Personen mit Periduralanästhesie nach Thorakotomie signifikant niedrigere Schmerzwerte an (NRS 0 vs. 5, p<0.001). Bei Durchführung einer intercostalen Nervenblockade gaben Studienteilnehmer*innen nach Thorakotomie stärkere Schmerzen an als nach Durchführung einer VATS (NRS 4.5 vs. 1, p<0.001). Lineare Korrelationen zwischen den untersuchten NOL-Parametern und den postoperativen Schmerzen konnten nicht gezeigt werden. Einen möglichen Einfluss auf das subjektive Schmerzempfinden im Aufwachraum zeigte die Wahl der Operation. Schlussfolgerung: Der NOL-Index konnte die postoperativen Schmerzen im Gruppenvergleich nur limitiert abbilden. Bevor er als verlässliches Messverfahren intraoperativer Nozizeption angesehen werden kann, bedarf es daher weiterer intensiver Forschung an großen Studienpopulationen.

Background: Acute and chronic pain occurs in up to 65% of cases following thoracic procedures, manifesting as post-thoracotomy syndrome. Pain requires consciousness, whereas under general anesthesia, the body’s reaction to painful stimuli is referred to as nociception. Intraoperative nociception measurement could help predict and reduce postoperative pain. A suitable measurement method should distinguish between different surgical and anesthetic approaches. This dissertation investigated whether the nociception monitor PMD-200 (NOL®) detects differences between two surgical methods (video-assisted thoracoscopy [VATS] and thoracotomy) and two regional anesthesia techniques (epidural anesthesia and intercostal nerve block) and whether postoperative pain varies accordingly. Methods: Data were collected as part of a prospective cohort study (PAINOL study) conducted at Charité between 2019 and 2022. A total of 114 thoracic surgery patients were included. The NOL index (0–100), generated by a random forest model, reflects physiological stress responses to painful stimuli. The NOL index was examined intraoperatively in response to nociceptive stimuli and measured continuously over the entire duration of the surgery. Additionally, patients' subjective pain levels were assessed once daily in the recovery room and during their hospital stay, both at rest and during coughing, using a numeric rating scale (NRS). Statistical analyses of group differences in the NOL index and NRS data were performed using non-parametric tests. Correlations between the datasets were evaluated with linear Spearman rank correlations, and influencing factors were tested using univariate regressions. A p-value <0.05 was considered statistically significant. Results: Significant differences in the NOL index were observed between surgical procedures after intercostal nerve blockade, specifically for parameters such as mean values, maximum values, and the proportion of values exceeding thresholds of 20, 25, and 30. In the recovery room, patients who received epidural anesthesia after thoracotomy reported significantly lower pain scores (NRS 0 vs. 5, p<0.001). In contrast, patients who underwent intercostal nerve block reported higher pain scores after thoracotomy than after VATS (NRS 4.5 vs. 1, p<0.001). No linear correlations were found between the NOL parameters and postoperative pain levels. The type of surgery appeared to influence subjective pain perception in the recovery room. Conclusion: The NOL index demonstrated only limited ability to reflect postoperative pain in group comparisons. Further extensive research on larger study populations is needed before it can be established as a reliable method for intraoperative nociception measurement.