Intervention Review

Perioperative increase in global blood flow to explicit defined goals and outcomes following surgery

  1. Michael PW Grocott1,
  2. Ahilanandan Dushianthan1,*,
  3. Mark A Hamilton2,
  4. Michael G Mythen3,
  5. David Harrison4,
  6. Kathy Rowan4,
  7. Optimisation Systematic Review Steering Group5

Editorial Group: Cochrane Anaesthesia Group

Published Online: 14 NOV 2012

Assessed as up-to-date: 1 MAR 2012

DOI: 10.1002/14651858.CD004082.pub5

How to Cite

Grocott MPW, Dushianthan A, Hamilton MA, Mythen MG, Harrison D, Rowan K, Optimisation Systematic Review Steering Group. Perioperative increase in global blood flow to explicit defined goals and outcomes following surgery. Cochrane Database of Systematic Reviews 2012, Issue 11. Art. No.: CD004082. DOI: 10.1002/14651858.CD004082.pub5.

Author Information

  1. 1

    University of Southampton, Integrative Physiology and Critical Illness Group, Southampton, Hampshire, UK

  2. 2

    St. George's Hospital, General Intensive Care Unit, London, UK

  3. 3

    University College London, Department Anaesthesia and Critical Care, London, UK

  4. 4

    Intensive Care National Audit & Research Centre, London, UK

  5. 5

    London, UK

*Ahilanandan Dushianthan, Integrative Physiology and Critical Illness Group, University of Southampton, CE93, Mailpoint 24, University Hospital Southampton NHS Foundation Trust, Tremona Road, Southampton, Hampshire, SO16 6YD, UK. adushianthan@gmail.com. Ahilanadan.Dushianthan@uhs.nhs.uk.

Publication History

  1. Publication Status: Edited (no change to conclusions)
  2. Published Online: 14 NOV 2012

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Abstract

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Background

Studies have suggested that increasing whole body blood flow and oxygen delivery around the time of surgery reduces mortality, morbidity and the expense of major operations.

Objectives

To describe the effects of increasing perioperative blood flow using fluids with or without inotropes or vasoactive drugs. Outcomes were mortality, morbidity, resource utilization and health status.

Search methods

We searched CENTRAL (The Cochrane Library 2012, Issue 1), MEDLINE (1966 to March 2012) and EMBASE (1982 to March 2012). We manually searched the proceedings of major conferences and personal reference databases up to December 2011. We contacted experts in the field and pharmaceutical companies for published and unpublished data.

Selection criteria

We included randomized controlled trials with or without blinding. We included studies involving adult patients (aged 16 years or older) undergoing surgery (patients having a procedure in an operating room). The intervention met the following criteria. 'Perioperative' was defined as starting up to 24 hours before surgery and stopping up to six hours after surgery. 'Targeted to increase global blood flow' was defined by explicit measured goals that were greater than in controls, specifically one or more of cardiac index, oxygen delivery, oxygen consumption, stroke volume (and the respective derived indices), mixed venous oxygen saturation (SVO2), oxygen extraction ratio (02ER) or lactate.

Data collection and analysis

Two authors independently extracted the data. We contacted study authors for additional data. We used Review Manager software.

Main results

We included 31 studies of 5292 participants. There was no difference in mortality: 282/2615 (10.8%) died in the control group and 238/2677 (8.9%) in the treatment group, RR of 0.89 (95% CI 0.76 to 1.05, P = 0.18). However, the results were sensitive to analytical methods and the intervention was better than control when inverse variance or Mantel–Haenszel random-effects models were used, RR of 0.72 (95% CI 0.55 to 0.95, P = 0.02). The results were also sensitive to withdrawal of studies with methodological limitations. The rates of three morbidities were reduced by increasing global blood flow: renal failure, RR of 0.71 (95% CI 0.57 to 0.90); respiratory failure, RR of 0.51 (95% CI 0.28 to 0.93); and wound infections, RR of 0.65 (95% CI 0.51 to 0.84). There were no differences in the rates of nine other morbidities: arrhythmia, pneumonia, sepsis, abdominal infection, urinary tract infection, myocardial infarction, congestive cardiac failure or pulmonary oedema, or venous thrombosis. The number of patients with complications was reduced by the intervention, RR of 0.68 (95% CI 0.58 to 0.80). Hospital length of stay was reduced in the treatment group by a mean of 1.16 days (95% CI 0.43 to 1.89, P = 0.002). There was no difference in critical care length of stay. There were insufficient data to comment on quality of life and cost effectiveness.

Authors' conclusions

It remains uncertain whether increasing blood flow using fluids, with or without inotropes or vasoactive drugs, reduces mortality in adults undergoing surgery. The primary analysis in this review (mortality at longest follow-up) showed no difference between the intervention and control, but this result was sensitive to the method of analysis, the withdrawal of studies with methodological limitations, and is dominated by a single large RCT. Overall, for every 100 patients in whom blood flow is increased perioperatively to defined goals, one can expect 13 in 100 patients (from 40/100 to 27/100) to avoid a complication, 2/100 to avoid renal impairment (from 8/100 to 6/100), 5/100 to avoid respiratory failure (from 10/100 to 5/100), and 4/100 to avoid postoperative wound infection (from 10/100 to 6/100). On average, patients receiving the intervention stay in hospital one day less. It is unlikely that the intervention causes harm. The balance of current evidence does not support widespread implementation of this approach to reduce mortality but does suggest that complications and duration of hospital stay are reduced.

 

Plain language summary

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Perioperative increase in global blood flow to explicit defined goals and outcomes following surgery

Death and serious complications commonly occur following major surgery and are a significant public health problem. These outcomes might be prevented by using fluids and drugs to maintain the supply of oxygen and other nutrients to vital organs. Global blood flow, adjusted to maintain specific targets, might serve as a proxy in determining whether administered fluid and drugs maintain critical nutrient supply. In this Cochrane review of 31 studies conducted in 5292 patients undergoing major surgery, the use of fluids, with or without additional drugs, to achieve defined targets associated with increased total blood flow did not reduce mortality. There was a reduction in the number of patients with complications and the length of time patients stayed in hospital (by 1.2 days). However, the quality of the studies in this area was mediocre.

 

Résumé

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Augmentation périopératoire du débit sanguin global pour atteindre des objectifs et critères d'évaluation définis et explicites après une opération

Contexte

Les études ont suggéré que l'augmentation du débit sanguin et de l'apport en oxygène dans le corps entier au moment de l'opération réduisait la mortalité, la morbidité et le coût des opérations importantes.

Objectifs

Décrire les effets de l'augmentation du débit sanguin périopératoire en utilisant des liquides avec ou sans inotropes ou médicaments vasoactifs. Les critères de jugement étaient la mortalité, la morbidité, l'utilisation des ressources et l'état de santé.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué des recherches dans CENTRAL (The Cochrane Library 2012, numéro 1), MEDLINE (de 1966 à mars 2012) et EMBASE (de 1982 à mars 2012). Nous avons effectué des recherches manuelles dans les actes de grandes conférences et dans des bases de données de bibliographies personnelles jusqu'en décembre 2011. Nous avons contacté des experts dans le domaine et des sociétés pharmaceutiques pour obtenir des données publiées et non publiées.

Critères de sélection

Nous avons inclus des essais contrôlés randomisés avec ou sans assignation secrète. Nous avons inclus des études portant sur des patients adultes (âgés de 16 ans ou plus) subissant une chirurgie (patients subissant une procédure dans une salle d'opération). L'intervention remplissait les critères suivants. « Périopératoire » a été utilisé pour définir une intervention commençant jusqu'à 24 heures avant l'opération et s'arrêtant jusqu'à six heures après l'opération. « Ciblé pour augmenter le débit sanguin global » a été défini par des objectifs mesurés explicites qui étaient plus importants que dans le groupe témoin, en particulier un ou plusieurs objectifs parmi l'index cardiaque, l'apport en oxygène, la consommation d'oxygène, le volume systolique (et les indices dérivés respectifs), la saturation en oxygène du sang veineux mêlé (SVO2), le taux d'extraction d'oxygène (02ER) ou le lactate.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs ont indépendamment extrait les données. Nous avons contacté les auteurs des études pour obtenir des données supplémentaires. Nous avons utilisé le logiciel Review Manager.

Résultats Principaux

Nous avons inclus 31 études portant sur 5 292 participants. Il n'y a eu aucune différence en termes de mortalité : 282/2615 participants (10,8 %) sont décédés dans le groupe témoin contre 238/2677 (8,9 %) dans le groupe de traitement, RR de 0,89 (IC à 95 % 0,76 à 1,05, P = 0,18). Cependant, les résultats ont été sensibles aux méthodes d'analyse et l'intervention a été plus efficace que le témoin lorsque des modèles à effets aléatoires de variance inverse ou de Mantel–Haenszel ont été utilisés, RR de 0,72 (IC à 95 % 0,55 à 0,95, P = 0,02). Les résultats ont également été sensibles au retrait d'études présentant des limitations méthodologiques. Les taux de trois morbidités ont été réduits en augmentant le débit sanguin global : l'insuffisance rénale, RR de 0,71 (IC à 95 % 0,57 à 0,90) ; l'insuffisance respiratoire, RR de 0,51 (IC à 95 % 0,28 à 0,93) ; et les infections des plaies, RR de 0,65 (IC à 95 % 0,51 à 0,84). Il n'y a eu aucune différence concernant les taux de neuf autres morbidités : l'arythmie, la pneumonie, le sepsis, l'infection abdominale, l'infection urinaire, l'infarctus du myocarde, l'insuffisance cardiaque congestive ou œdème pulmonaire, ou la thrombose veineuse. Le nombre de patients victimes de complications a été réduit par l'intervention, RR de 0,68 (IC à 95 % 0,58 à 0,80). La durée d'hospitalisation a été réduite dans le groupe de traitement de 1,16 jours en moyenne (IC à 95 % 0,43 à 1,89, P = 0,002). Il n'y a eu aucune différence concernant la durée du séjour en unité de soins intensifs. Les données ont été insuffisantes pour formuler des commentaires sur la qualité de vie et le rapport coût-efficacité.

Conclusions des auteurs

On ne sait pas encore avec certitude si l'augmentation du débit sanguin au moyen de liquides, avec ou sans inotropes ou médicaments vasoactifs, réduit la mortalité chez les adultes subissant une opération. L'analyse principale de cette revue (mortalité après la période de suivi la plus longue) n'a montré aucune différence entre l'intervention et le témoin, mais ce résultat a été sensible à la méthode d'analyse, au retrait d'études présentant des limitations méthodologiques, et est dominé par un unique ECR réalisé à grande échelle. Globalement, pour 100 patients dont le débit sanguin est augmenté dans la période périopératoire pour atteindre les objectifs définis, on peut s'attendre à ce que 13 patients (de 40/100 à 27/100) évitent une complication, 2/100 évitent une insuffisance rénale (de 8/100 à 6/100), 5/100 évitent une insuffisance respiratoire (de 10/100 à 5/100) et 4/100 évitent une infection postopératoire des plaies (de 10/100 à 6/100). En moyenne, les patients recevant l'intervention restent à l'hôpital un jour de moins. Il est peu probable que l'intervention provoque des effets nuisibles. Le bilan des preuves actuelles ne soutient pas l'application étendue de cette approche pour réduire la mortalité, mais suggère cependant que les complications et la durée d'hospitalisation sont réduites.

 

Résumé simplifié

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Augmentation périopératoire du débit sanguin global pour atteindre des objectifs et critères d'évaluation définis et explicites après une opération

Augmentation périopératoire du débit sanguin global pour atteindre des objectifs et critères d'évaluation définis et explicites après une opération

Les décès et les complications graves surviennent couramment après des opérations importantes et représentent un important problème de santé publique. Ces critères d'évaluation pourraient être prévenus en utilisant des liquides et des médicaments pour maintenir l'apport en oxygène et en autres nutriments vers les organes vitaux. Le débit sanguin global, ajusté pour maintenir des objectifs spécifiques, pourrait servir de variable pour déterminer si le liquide et les médicaments administrés maintiennent l'apport essentiel en nutriments. Dans cette revue Cochrane de 31 études menées sur 5 292 patients subissant une opération importante, l'utilisation de liquides, avec ou sans médicaments supplémentaires, pour réaliser des objectifs définis associés à un débit sanguin total accru n'a pas réduit la mortalité. Il y a eu une réduction du nombre de patients victimes de complications et de la durée d'hospitalisation (de 1,2 jours). Cependant, la qualité des études dans ce domaine était médiocre.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 1st July, 2013
Traduction financée par: Ministère des Affaires sociales et de la Santé