Cerebral tissue oxygen saturation values in volunteers and patients in the lateral decubitus and beach chair positions: a prospective observational study

Abstract

The objective of this study was to describe changes in cerebral tissue oxygen saturation (SctO(2)) due to changes in body position in healthy volunteers and in patients undergoing surgery under general anesthesia in the beach chair position (BCP) and lateral decubitus position (LDP). In this prospective observational study, SctO(2) was measured in 85 awake volunteers serially positioned every 15 min, beginning with the supine position (SP) and followed by the beach chair, supine, and lateral decubitus positions. Cerebral tissue oxygen saturation was also measured supine and in either the BCP or the LDP in 195 patients (according to surgical preference) undergoing elective arthroscopic shoulder surgery. We measured the lowest stable SctO(2) values in each position as well as changes in blood pressure and heart rate. In healthy volunteers, the median (interquartile range [IQR]) lowest stable SctO(2) value in the SP was 69 [66-71] %. A change in position to the BCP caused a small but statistically significant decrease in the median [IQR] lowest SctO(2) value to 67 [65-70] % (P = 0.028 compared with baseline). This decrease was associated with an increase in median [IQR] arterial pressure from 83 [78-88] mmHg in the SP to 85 [81-93] mmHg in the BCP (P < 0.001 compared with baseline). In patients undergoing surgery in the BCP, the median [IQR] lowest stable SctO(2) value was 55 [51-59] %, which was significantly lower (P < 0.001) than the median [IQR] lowest SctO(2) value in patients in the LDP (66 [62-69] %). More patients in the BCP group (57%) showed SctO(2) values a parts per thousand currency sign 55% and/or a decrease of a parts per thousand yen 20% from baseline (57%) compared with the LDP group (5% and 6%, respectively; P < 0.001 for each comparison). More than 55% of patients undergoing arthroscopic shoulder surgery in the BCP experience cerebral desaturation events. In volunteers without anesthesia, no desaturation events were observed. The clinical importance of these findings needs further investigation.

Contexte L’objectif de cette étude était de décrire les changements de la saturation en oxygène cérébral tissulaire (SctO2) provoqués par les changements de position du corps chez des volontaires sains et des patients subissant une chirurgie sous anesthésie générale en position assise (PAs - beach chair position) et en décubitus latéral (DL). Méthode Dans cette étude observationnelle prospective, on a mesuré la SctO2 de 85 volontaires sains éveillés repositionnés en série toutes les 15 minutes, en commençant en position allongée (PAl) puis en position assise, puis allongée à nouveau, et finalement en décubitus latéral. La saturation en oxygène cérébral tissulaire a également été mesurée en position allongée et en PAs ou en DL chez 195 patients (selon la préférence chirurgicale) subissant une arthroscopie non urgente de l’épaule. Nous avons mesuré les valeurs stables de SctO2 les plus basses dans chaque position ainsi que les changements de tension artérielle et de fréquence cardiaque. Résultats Chez les volontaires sains, la valeur stable moyenne (écart interquartile [ÉIQ]) la plus basse de SctO2 en PAl était 69 [66-71] %. Un changement en PAs a provoqué une réduction, faible mais significative d’un point de vue statistique, de la valeur médiane [ÉIQ] la plus basse de SctO2 à 67 [65-70] % (P = 0,028 comparativement aux valeurs de base). Cette réduction a été associée à une augmentation de la tension artérielle médiane [ÉIQ] de 83 [78-88] mmHg en PAl à 85 [81-93] mmHg en PAs (P < 0,001 comparativement aux valeurs de base). Chez les patients subissant une chirurgie en PAs, la valeur médiane [ÉIQ] stable la plus basse de SctO2 était de 55 [51-59], soit significativement plus basse (P < 0,001) que la valeur médiane [ÉIQ] stable la plus basse telle que mesurée chez les patients en DL (66 [62-69] %). La plupart des patients du groupe PAs (57 %) ont montré des valeurs de SctO2 ≤ 55 % et/ou une réduction ≥ 20 % par rapport aux valeurs de base (57 %) comparativement au groupe DL (5 % et 6 %, respectivement; P < 0,001 pour chaque comparaison). Conclusion Plus de 55 % des patients subissant une arthroscopie de l’épaule dans le groupe PAs ont subi des épisodes de désaturation cérébrale. Chez les volontaires sains n’ayant pas subi d’anesthésie, aucun épisode de désaturation n’a été observé. L’importance clinique de ces résultats nécessite des recherches plus approfondies.