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Hyperventilation after tourniquet deflation prevents an increase in cerebral blood flow velocity

  • Yuji Kadoi
  • Masanobu Ide
  • Shigeru Saito
  • Tatsuya Shiga
  • Keiji Ishizaki
  • Fumio Goto
Reports of Investigation

Abstract

Purpose

In this study we examined whether normocapnia maintained by hyperventilation after lower limb tourniquet deflation prevents an increase in cerebral blood flow velocity.

Methods

Thirteen patients, undergoing elective orthopedic surgery, requiring a pneumatic tourniquet around the lower extremity, were divided into two groups. In group I, ventilation was controlled at tidal volume of 10 mL·kg−1 and respiratory rate of eight per minute after tourniquet release. In group 2, ventilation was controlled to maintain PETCO2 between 30 and 35 mmHg after tourniquet release. Arterial blood pressure, heart rate, peak and mean middle cerebral artery (MCA) flow velocity, and arterial blood gas were measured every minute for ten minutes after tourniquet release. The MCA blood flow velocity was measured using Transcranial Doppler ultrasonography (TCD).

Results

In group I, the maximum peak MCA flow velocity was 53 ± 6 cm·sec−1 (50 % ± 6% increase compared with pre-release value), and achieved 3 ± 0.4 min after tourniquet release. In group 2, there was no increase either in mean or peak MCA velocity after tourniquet release.

Conclusions

Normocapnia maintained by hyperventilation after tourniquet deflation prevents an increase in cerebral blood flow velocity.

Keywords

Middle Cerebral Artery Mean Arterial Pressure Blood Flow Velocity Cerebral Blood Flow Velocity Pneumatic Tourniquet 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Résumé

Objectif

Vérifier si la normocapnie maintenue par l’hyperventilation après le dégonflage d’un garrot autour du membre inférieur empêche l’augmentation de la vitesse du flux sanguin cérébral.

Méthode

Treize patients, admis pour une chirurgie orthopédique nécessitant un garrot pneumatique autour du membre inférieur, ont été répartis en deux groupes. Après le relâchement du garrot, on note que: dans le Groupe I, la ventilation était maintenue au volume courant de 10 ml·kg−1 et la fréquence respiratoire à huit par minute; dans le Groupe 2, la ventilation était contrôlée pour maintenir la PETCO2.entre 30 et 35 mmHg: la tension artérielle, la fréquence cardiaque, la vitesse moyenne et maximale du flux de l’artère cérébrale moyenne (ACM) et les gaz du sang artériel étaient mesurés à chaque minute pendant dix minutes. La vitesse du flux de l’ACM a été mesurée par échographie-Doppler transcrânienne (DTC).

Résultats

Dans le Groupe I, la vitesse maximale du flux de l’ACM a été de 53 ± 6 cm·sec−1 (50 % ± 6 % d’augmentation en comparaison des valeurs précédant la libération du garrot), et a été atteinte 3 ± 0,4 min après le garrot. Dans le Groupe 2, il n’y a pas eu d’augmentation de la vitesse moyenne ou maximale du flux de l’ACM après le garrot.

Conclusion

La normocapnie maintenue par l’hyperventilation après le dégonflage du garrot peut empêcher une augmentation de la vitesse du flux sanguin cérébral.

References

  1. 1.
    Modig J, Kolstad K, Wigren A. Systemic reactions to tourniquet ischaemia. Acta Anaesthesiol Scand 1978; 22: 609–14.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    Lynn AM, Fischer T, Brandford HG, Pendergrass TW. Systemic responses to tourniquet release in children. Anesth Analg 1986; 65: 865–72.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    Hirst RP, Slee TA, Lam AM. Changes in cerebral blood flow velocity after release of intraoperative tourniquets in humans: a transcranial Doppler study. Anesth Analg 1990; 71: 503–10.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    Eldridge PR, Williams S. Effect of limb tourniquet on cerebral perfusion pressure in a head-injured patient. Anaesthesia 1989; 44: 973–4.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    Conaty KR, Klemm MS. Severe increase of intracranial pressure after deflation of a pneumatic tourniquet. Anesthesiology 1989; 71: 294–5.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    Saito S, Yoshikawa D, Nishihara F, et al. The cerebral hemodynamic response to electrically induced seizures in man. Brain Res 1995; 673: 93–100.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    Bishop CCR, Powell S, Rutt D, Browse NL. Transcranial Doppler measurement of middle cerebral artery blood flow velocity: a validation study. Stroke 1986; 17: 913–5.PubMedGoogle Scholar
  8. 8.
    Bourke DL, Silberberg MS, Ortega, R, Willock MM. Respiratory responses associated with release of intra-operative tourniquets. Anesth Analg 1989; 69: 541–4.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    Strebel S, Lam AM, Malta B, Mayberg TS, Aaslid R, Newell DW. Dynamic and static cerebral autoregulation during isoflurane, desflurane, and propofol anesthesia. Anesthesiology 1995; 83: 66–76.PubMedCrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    Laptook AR, Peterson J, Porter AM. Effects of lactic acid infusions and pH on cerebral blood flow and metabolism. J Cereb Blood Flow Metab 1988; 8: 193–200.PubMedGoogle Scholar

Copyright information

© Canadian Anesthesiologists 1999

Authors and Affiliations

  • Yuji Kadoi
    • 1
  • Masanobu Ide
    • 1
  • Shigeru Saito
    • 1
  • Tatsuya Shiga
    • 1
  • Keiji Ishizaki
    • 1
  • Fumio Goto
    • 1
  1. 1.Department of Anesthesiology and ReanimatologyGunma University, School of MedicineMaebashi, GunmaJapan

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