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Canadian Anesthesiologists' Society

Effects of anesthetic induction in patients with diastolic dysfunction

Les effets de l’induction de l’anesthésie chez les patients souffrant de dysfonction diastolique

Pierre Couture, André Y. Denault, Yanfen Shi, Alain Deschamps, Mariève Cossette, Michel Pellerin and Jean-Claude Tardif

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Abstract

Purpose  

To evaluate the effects of anesthetic induction on bi-ventricular function in patients with known preoperative left ventricular (LV) diastolic dysfunction undergoing coronary artery bypass grafting surgery (CABG).

Methods  

Fifty patients with diastolic dysfunction undergoing CABG were studied. Preoperative transthoracic echocardiographic (TTE) examination was performed on the day before surgery and transesophageal echocardiography (TEE) assessment was undertaken after induction of anesthesia with sufentanil, midazolam, isoflurane, and pancuronium. Mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR) were recorded. The diameters of the left atrium (LA) and right atrium (RA) and right ventricular (RV) end-diastolic area (EDA), end-systolic area (ESA) and fractional area change (FAC) were obtained from the apical 4-chamber view. The LV EDA, LV ESA and LV FAC were measured from a transgastric midpapillary view. Pulsed wave Doppler of the transmitral flow (TMF) and transtricuspid flow (TTF), pulmonary venous flow (PVF) and hepatic venous flow (HVF) were measured. Mitral (Em, Am) and tricuspid (Et, At) annulus velocities were assessed by tissue Doppler imaging (TDI). Assessment of diastolic dysfunction was graded from normal to severe using a validated score.

Results  

Following induction of anesthesia, HR decreased (66 ± 12 vs 55 ± 9 beats·min−1, P < 0.0001) while MAP remained unchanged (86.1 ± 9.0 vs 85.6 ± 26.5 mmHg, P = 0.94). The diameters of the LA, RA and RV chambers increased, and these increases were associated with opposite changes in LV dimensions. The RV FAC decreased, but the LV FAC remained unchanged. While most Doppler velocities decreased (P < 0.05), a greater reduction in the atrial components of the TMF, TTF and TDI ratios was observed. The LV diastolic function score improved after induction of anesthesia (100% of patients with a score ≥ = 3 pre-induction compared to 58% of patients with a score ≥3 post-induction; P = 0.0004).

Conclusion  

In patients with left ventricular diastolic dysfunction, cardiac dimensions and bi-ventricular filling patterns are significantly altered after induction of general anesthesia. These changes can be explained to some extent by a reduction in venous return with general anesthesia, reduced atrial contractility, and the effect of positive pressure ventilation. Although the LV diastolic function score improved after induction of anesthesia, it is difficult to dissociate this effect from that of altered loading conditions.

Objectif  

Évaluer les effets de l’induction anesthésique sur la fonction biventriculaire des patients présentant une dysfonction diastolique ventriculaire gauche (VG) préopératoire connue et subissant un pontage aortocoronarien (PAC).

Méthode  

Cinquante patients souffrant de dysfonction diastolique et subissant un PAC ont été évalués. Une échocardiographie transthoracique (TTE) a été réalisée la veille de la chirurgie et une échocardiographie transoesophagienne (TEE) a été entreprise une fois l’anesthésie induite à l’aide de sufentanil, midazolam, isoflurane et pancuronium. La tension artérielle moyenne (TAM) et la fréquence cardiaque (FC) ont été enregistrées. Les diamètres de l’oreillette gauche (OG) et de l’oreillette droite (OD) et la surface télédiastolique (STD) du ventricule droit (VD), la surface télésystolique (STS) et la fraction de raccourcissement de surface (FRS) ont été obtenus avec une coupe apicale 4 chambres. Les STD VG, STS VG, et FRS VG ont été mesurées avec une coupe transgastrique mid-papillaire. Un Doppler pulsé des débits transmitral (TMF) et transtricuspide (TTF), les débits sanguins veineux pulmonaire (PVF) et hépatiques (HVF) ont été mesurés. Les vélocités de l’anneau mitral (ondes Em et Am) et tricuspide (ondes Et et At) ont été évaluées par Doppler tissulaire (TDI). L’évaluation de la dysfonction diastolique a été classée de normale à grave à l’aide d’une échelle validée.

Résultats  

À la suite de l’induction de l’anesthésie, la FC a diminué (66 ± 12 vs 55 ± 9 battements·min−1, P < 0,0001) alors que la TAM n’a pas montré de changements (86,1 ± 9,0 vs 85,6 ± 26,5 mmHg, P = 0,94). Les diamètres de l’OG, l’OD et des chambres du VD ont augmenté, et ces augmentations étaient associées avec des changements inverses dans les dimensions du VG. La FRS du VD a diminué, mais la FRS du VG n’a pas changé. Alors que la majorité des vélocités Doppler ont diminué (P < 0,05), une plus grande réduction a été observée dans les composantes auriculaires des rapports TMF, TTF et TDI. Le score de fonction diastolique du VG s’est amélioré après l’induction de l’anesthésie (100% des patients présentant un score ≥ = 3 avant l’induction par rapport à 58% des patients présentant un score ≥3 après l’induction; P = 0,0004).

Conclusion  

Chez les patients présentant une dysfonction diastolique du ventricule gauche, les dimensions cardiaques et les modèles de remplissage sont considérablement altérés après l’induction d’une anesthésie générale. Ces changements peuvent s’expliquer dans une certaine mesure par une réduction du retour veineux avec une anesthésie générale, une contractilité auriculaire réduite, et l’effet de la ventilation à pression positive. Bien que le score de la fonction diastolique du VG se soit amélioré après l’induction de l’anesthésie, il est difficile de dissocier cet effet de celui de conditions de charge altérées.

Presented in part at the Canadian Anesthesiologists’ Society Annual Meeting, Toronto, ON, Canada, June 16–20, 2006.


This article is accompanied by an editorial. Please see Can J Anesth 2009; 56: 5.

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