The Hypotension Prediction Index versus standard advanced haemodynamic monitoring in patients undergoing major aortic surgery (HYPE-AORTA): study protocol for a prospective randomised controlled trial

Technische Samenvatting: Het HYPE-AORTA-protocol

Probleemstelling
Intraoperatieve hypotensie is een goed vastgestelde risicofactor voor postoperatieve orgaanfunctiestoornissen en mortaliteit, met name bij hoogrisico vaatchirurgie. Hoewel doelgerichte therapie (GDT) gebruikmakend van reactieve monitoring (bijv. hartminuutvolume afgeleid van arteriële druk) in sommige chirurgische cohorten voordelen heeft getoond, blijft het bewijs inconsistent voor grote aortale procedures. Deze patiënten worden blootgesteld aan unieke fysiologische stressoren, waaronder abrupte hemodynamische verschuivingen tijdens de aortaclamping en declamping.

Huidige monitoringsstrategieën zijn fundamenteel reactief, wat betekent dat clinici pas ingrijpen nadat hypotensie is opgetreden. Deze vertraging kan bijdragen aan een cumulatieve "hypotensieve belasting" (diepte en duur van een lage bloeddruk) die correleert met orgaanletsel. Daartegenover staat de Hypotension Prediction Index (HPI), een machine learning-algoritme dat de kenmerken van de arteriële golfvorm analyseert en hypotensieve events tot 15 minuten van tevoren kan voorspellen. Echter, kritieke kennishiaten blijven bestaan met betrekking tot de effectiviteit van HPI bij grote aortachirurgie. Eerdere retrospectieve data van de instelling van de auteurs suggereerden dat, hoewel HPI de hypotensietijd zou kunnen verminderen, het onbedoeld de intraoperatieve hypertensie (overcorrectie) zou kunnen verhogen, een bekende risicofactor voor ongunstige uitkomsten. Bovendien heeft geen enkele gerandomiseerde gecontroleerde studie (RCT) definitief aangetoond dat predictieve monitoring klinisch relevante postoperatieve uitkomsten (bijv. acuut nierfalen, myocardiale schade) in deze specifieke populatie vermindert.

Methodologie
De HYPE-AORTA-studie is een prospectieve, single-centre, parallelle groep, gerandomiseerde gecontroleerde trial die deze hiaten beoogt te adresseren.

• Populatie: De trial zal 200 patiënten (ASA fysieke status III–IV) rekruteren die een electieve majeure abdominale aortachirurgie (open of endovasculair) ondergaan met een verwachte duur van meer dan twee uur.
• Interventie versus Comparator: Deelnemers worden 1:1 gerandomiseerd naar een van de twee hemodynamische beheersstrategieën:
  1. HPI-groep: Beheer geleid door de Hypotension Prediction Index (Acumen IQ sensor). Deze groep maakt gebruik van een protocol dat preventieve interventies triggert (vloeistoffen, vasopressoren of reductie van de anesthetische diepte) wanneer HPI ≥85, naast reactief beheer voor gevestigde hypotensie.
  2. Standaardgroep: Beheer geleid door standaard arteriële druk-afgeleide hartminuutvolume-monitoring (APCO) (FloTrac sensor). Deze groep volgt een reactief protocol gebaseerd op geobserveerde gemiddelde arteriële druk (MAP) en afgeleide parameters (SVV, SVRI, CI).
• Protocollen: Beide groepen houden zich aan gestructureerde algoritmen die streven naar een MAP ≥75 mmHg, terwijl excessieve hypertensie (MAP ≤100 mmHg) wordt vermeden. Het HPI-protocol incorporeert specifiek lessen uit de retrospectieve analyse van de auteurs om de risico's op hypertensieve overcorrectie te beperken.
• Primaire Uitkomstmaat: De tijdgewogen gemiddelde van de MAP onder de 65 mmHg (TWA-MAP <65 mmHg) vanaf inductie tot vertrek uit de operatiekamer. Deze metriek integreert zowel de diepte als de duur van de hypotensie.
• Secundaire Uitkomstmaten:
  • Een composiet van postoperatieve orgaancomplicaties binnen 7 dagen (acuut nierfalen, myocardiale schade na niet-cardiale chirurgie [MINS], beroerte, respiratoire insufficiëntie, circulatoire insufficiëntie).
  • Intraoperatieve hypertensiemetrieken (tijd en TWA-MAP boven 90 en 100 mmHg).
  • 90-daagse algemene mortaliteit.
  • Middelenverbruik (vloeistoffen, vasopressoren, ligduur).
• Statistische Benadering: De studie hanteert een op schatting gerichte (estimation-focused) framework in plaats van een puur hypothesetestend framework. De primaire analyse maakt gebruik van een gegeneraliseerd lineair model met een Gamma-distributie en een log-link om de ratio van de gemiddelde TWA-MAP tussen de groepen te schatten. De steekproefomvang (n=200) is berekend om voldoende precisie te bieden voor de schatting van de effectgrootte (gericht op een relatieve reductie van 30%), in plaats van het bereiken van 80% power voor een binaire significantietoets. Sensitiviteitsanalyses omvatten hurdle-modellen voor zero-inflated data en per-protocol analyses. Blindering wordt gehandhaafd voor de beoordelaars van uitkomsten en data-analisten, hoewel het anesthesieteam niet geblindeerd kan worden voor de monitoringsmodaliteit.

Kernbijdragen

• Protocolverfijning: Het studieontwerp adresseert expliciet het "overcorrectie"-risico dat in eerdere retrospectieve werken werd geïdentificeerd door gebalanceerde hemodynamische targets en het monitoren van hypertensieve blootstelling als veiligheidsuitkomst te incorporeren.
• Populatiespecificiteit: In tegen tegenstelling tot eerdere HPI-studies in heterogene chirurgische populaties, isoleert deze trial majeure aortachirurgie, een hoogrisicocohort met specifieke hemodynamische uitdagingen (bijv. cross-clamping).
• Predictief versus Reactief: Het biedt een directe, prospectieve vergelijking van machine learning-gestuurde predictieve monitoring tegenover standaard reactieve monitoring binnen een rigoureus RCT-kader.
• Focus op Veiligheid: Het protocol legt een aanzienlijke nadruk op veiligheid, specifiek het monitoren van intraoperatieve hypertensie, waarbij erkend wordt dat agressieve vermijding van hypotensie onbedoelde nadelige gevolgen kan hebben.

Resultaten
Aangezien dit een studieprotocol is, bevat het geen experimentele resultaten. Het document schetst de geplande rekruteringstermijn (start in april 2026, afsluiting in maart 2028) en de verwachte analyse van gegevens tegen december 2028. De statistische poweranalyse geeft aan dat de studie met 200 deelnemers ongeveer 65–70% power zal hebben om een reductie van 30% in de hypotensieve belasting te detecteren, waarbij het primaire doel het genereren van een precieze schatting van de effectgrootte is om toekomstige multicenter bevestigende trials te informeren.

Significantie
De auteurs positioneren de HYPE-AORTA-trial als een noodzakelijke stap om te valideren of predictieve hemodynamische monitoring klinisch zinvolle voordelen biedt ten opzichte van de huidige reactieve benaderingen in hoogrisico vaatchirurgie. De studie beoogt de onzekerheid weg te nemen over de effectiviteit en veiligheid van de Hypotension Prediction Index in een populatie waar de fysiologische stressoren extreem zijn. Ongeacht de uitkomst zijn de resultaten bedoeld om optimale perioperatieve bloeddrukbeheersingsstrategieën te informeren. Door de integratie van veiligheidsmonitoring voor hypertensie en het verfijnen van het interventieprotocol op basis van eerdere retrospectieve bevindingen, streeft de trial ernaar robuust bewijs te leveren dat de adoptie van predictieve algoritmen bij majeure aortachirurgie kan sturen, wat potentieel de orgaanbeschadiging en mortaliteit kan verminderen terwijl de valkuilen van overcorrectie worden vermeden.