Perioperative buffered versus non-buffered fluid administration for surgery in adults

Abstract

Perioperative fluid therapy influences clinical outcomes following major surgery. Fluid preparations may be based on a simple non-buffered salt solution, such as normal saline, or may be modified with bicarbonate or bicarbonate precursor buffers, such as maleate, gluconate, lactate or acetate, to better reflect the human physiological state. These latter fluids have theoretical advantages over normal saline in preventing hyperchloraemic acidosis. A number of clinical studies have now compared fluid preparations with and without a buffer to achieve a balanced electrolyte solution for perioperative fluid resuscitation. To review the safety and efficacy of perioperative administration of buffered versus non-buffered fluids for plasma volume expansion or maintenance in adult patients undergoing surgery. We electronically searched the Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL) (2011, Issue 4), MEDLINE (1966 to May 2011), EMBASE (1980 to May 2011), and CINAHL (1982 to May 2011). We handsearched conference abstracts and where possible, contacted leaders in the field. We only included randomized trials of buffered versus non-buffered intravenous fluids for perioperative fluid resuscitation. The trials with other forms of comparisons such as crystalloids versus colloids and colloids versus different colloids were excluded. We also excluded trials using hypertonic fluids and dextrose-based fluids. Two authors independently extracted data and assessed the methodological quality of clinical trials. We resolved any disagreements by discussion. We contacted the trial authors to provide additional information where appropriate. We presented pooled estimates of the dichotomous outcomes as odds ratios (OR) and on continuous outcomes as mean differences, with 95% confidence intervals (CI). We analysed data on Review Manager 5.1 using fixed-effect models, and when heterogeneity was high (I² > 40%) random-effect models were used. We identified 14 publications reporting 13 trials or comparisons with a total of 706 participants. For many of the outcomes reported, there was significant clinical and statistical heterogeneity. The primary outcome of mortality at any time was reported in only three studies with a total of 267 patients. The mortality rate was 2.9% for the buffered fluids group and 1.5% for the non-buffered fluids group but this difference was not statistically significant. The Peto OR was 1.85 (95% CI 0.37 to 9.33, P = 0.45, I²= 0%). Organ dysfunction was only presented for renal impairment. There was no difference in renal insufficiency leading to renal replacement therapy between the buffered and non-buffered groups (OR 0.61, 95% CI 0.23 to 1.63, P = 0.32, I² = 0%). Markers of organ system failure as assessed by urine output, creatinine and its variables (for renal function), PaC0₂ (respiratory function) and postoperative nausea and vomiting (gastro-intestinal function) showed a statistically significant difference only in PaC0₂ levels. The mean difference was 1.18 with lower PaC0₂ levels in the non-buffered fluid group (95% CI 0.09 to 2.28, P = 0.03, I² = 0%) compared to the buffered fluid group. There was no difference in intraoperative blood loss nor the volumes of intraoperative red cell or fresh frozen plasma transfused between groups. There was an increase in platelet transfusion in the non-buffered group which was statistically significant after analysing the transformed data (log transformation because the data were highly skewed). A number of metabolic differences were noted. There was a difference in postoperative pH of 0.06 units, lower in the non-buffered fluid group (95% CI 0.04 to 0.08, P < 0.00001, I² = 74%). However, this difference was not maintained on postoperative day one. The non-buffered fluid group also had significantly greater base deficit, serum sodium and chloride levels. There was no difference demonstrated in length of hospital stay and no data were reported on cost or quality of life. The administration of buffered fluids to adult patients during surgery is equally safe and effective as the administration of non-buffered saline-based fluids. The use of buffered fluids is associated with less metabolic derangement, in particular hyperchloraemia and metabolic acidosis. Larger studies are needed to assess robust outcomes such as mortality. Administración de soluciones tamponadas versus no tamponadas en el perioperatorio para la cirugía en adultos El tratamiento perioperatorio de los líquidos influye en los resultados clínicos después de una cirugía mayor. Las soluciones se pueden basar en una solución no tamponada sencilla de sal, como la solución salina normal, o se puede modificar con bicarbonato o amortiguadores precursores de bicarbonato como el maleato, el gluconato, el lactato o el acetato, para reflejar mejor el estado fisiológico humano. Estas últimas soluciones tienen ventajas teóricas sobre la solución salina normal para prevenir la acidosis hiperclorémica. Actualmente, varios estudios clínicos han comparado soluciones con y sin un amortiguador para lograr una solución electrolítica equilibrada para la restauración perioperatoria de los líquidos. Examinar la seguridad y la eficacia de la administración perioperatoria de soluciones tamponadas versus no tamponadas para la expansión o el mantenimiento de los volúmenes de plasma en pacientes adultos a los que se les realizan cirugías. Se hicieron búsquedas en el Registro Cochrane Central de Ensayos Controlados (Cochrane Central Register of Controlled Trials [CENTRAL]) (2011, número 4), MEDLINE (1966 hasta mayo de 2011), EMBASE (1980 hasta mayo de 2011) y CINAHL (1982 hasta mayo de 2011). Se realizaron búsquedas manuales en resúmenes de congresos y, cuando fue posible, se estableció contacto con líderes en el campo. Solamente se incluyeron ensayos aleatorios de soluciones intravenosas tamponadas versus no tamponadas para la restauración perioperatoria de los líquidos. Se excluyeron los ensayos con otras formas de comparaciones como cristaloides versus coloides y coloides versus coloides diferentes. También se excluyeron los ensayos que utilizaron soluciones hipertónicas y soluciones con dextrosa. Dos revisores extrajeron los datos y evaluaron la calidad de los ensayos clínicos de forma independiente. Los desacuerdos se resolvieron mediante discusión. Cuando fue necesario, se estableció contacto con los autores de los ensayos para que proporcionaran información adicional. Las estimaciones agrupadas de los resultados dicotómicos se presentaron como odds ratios (OR) y los resultados continuos como diferencias de medias, con intervalos de confianza (IC) del 95%. Los datos se analizaron con Review Manager 5.1 mediante los modelos de efectos fijos y cuando la heterogeneidad fue alta (I² > 40%) se utilizaron los modelos de efectos aleatorios. Se identificaron 14 publicaciones que informaron 13 ensayos o comparaciones con 706 participantes. En muchos de los resultados informados hubo heterogeneidad clínica y estadística significativas. El resultado primario de mortalidad en cualquier momento se informó solamente en tres estudios con 267 pacientes. La tasa de mortalidad fue del 2,9% para el grupo de soluciones tamponadas y del 1,5% para el grupo de soluciones no tamponadas, pero esta diferencia no fue estadísticamente significativa. El OR de Peto fue 1,85 (IC del 95%: 0,37 a 9,33; p = 0,45; I² = 0%). La disfunción de órganos solamente se presentó para el deterioro renal. No hubo diferencias en la insuficiencia renal que provocó tratamiento con diálisis entre los grupos de soluciones tamponadas y soluciones no tamponadas (OR 0,61; IC del 95%: 0,23 a 1,63; p = 0,32; I² = 0%). Los marcadores de fracaso del sistema de órganos evaluados mediante la diuresis, la creatinina y sus variables (para la función renal), PaC0₂ (función respiratoria) y las náuseas y los vómitos postoperatorios (función gastrointestinal) mostraron una diferencia estadísticamente significativa solo en los niveles de PaC0₂. La diferencia de medias fue 1,18 con niveles PaC0₂ inferiores en el grupo de soluciones no tamponadas (IC del 95%: 0,09 a 2,28; p = 0,03; I² = 0%) en comparación con el grupo de soluciones tamponadas. No hubo diferencias en la pérdida sanguínea intraoperatoria, en los volúmenes intraoperatorios de eritrocitos ni en la transfusión de plasma fresco congelado entre los grupos. Se produjo un aumento de la transfusión plaquetaria en el grupo de soluciones no tamponadas que fue estadísticamente significativo después de analizar los datos transformados (transformación logarítmica porque los datos fueron muy asimétricos). Se observaron varias diferencias metabólicas. Hubo una diferencia en el pH postoperatorio de 0,06 unidades, inferior en el grupo de soluciones no tamponadas (IC del 95%: 0,04 a 0,08; p < 0,00001; I² = 74%). Sin embargo, esta diferencia no se mantuvo en el primer día del postoperatorio. El grupo de soluciones no tamponadas también tuvo niveles de déficit base, sodio sérico y cloro significativamente mayores. No se demostraron diferencias en la duración de la estancia hospitalaria y no se informaron datos sobre los costos ni la calidad de vida. La administración de soluciones tamponadas a los pacientes adultos durante la cirugía es tan segura y efectiva como la administración de soluciones salinas no tamponadas. El uso de soluciones tamponadas se asocia con menos trastornos metabólicos, en particular hipercloremia y acidosis metabólica. Se necesitan estudios más grandes para evaluar resultados consistentes como la mortalidad. Administration périopératoire de liquide tamponné versus non-tamponné pour la chirurgie chez l'adulte La thérapie liquidienne périopératoire influe sur les résultats cliniques après une intervention chirurgicale majeure. Les préparations liquides peuvent être basées sur une simple solution saline non-tamponnée, comme du sérum physiologique, ou peuvent être modifiées avec des tampons de bicarbonate ou de précurseurs du bicarbonate, comme le maléate, le gluconate, le lactate ou l'acétate, afin de mieux refléter l'état physiologique humain. Ces derniers ont des avantages théoriques sur le sérum physiologique dans la prévention de l'acidose hyperchlorémique. Un certain nombre d'études cliniques ont comparé les préparations liquides avec et sans tampon afin d'obtenir une solution électrolytique équilibrée pour la réanimation liquidienne périopératoire. Examiner l'innocuité et l'efficacité de l'administration périopératoire de liquides tamponnés versus non-tamponnés pour l'expansion ou la maintenance du volume plasmatique chez les patients adultes subissant une opération chirurgicale. Nous avons effectué une recherche électronique dans le registre Cochrane des essais contrôlés (CENTRAL) (2011, numéro 4), MEDLINE (de 1966 à mai 2011), EMBASE (de 1980 à mai 2011) et CINAHL (de 1982 à mai 2011). Nous avons cherché manuellement dans des résumés de conférences et, autant que possible, contacté des sommités dans le domaine. Nous n'avons inclus que des essais randomisés de liquides intraveineux tamponnés versus non-tamponnés pour la réanimation liquidienne périopératoire. Les essais sur d'autres formes de comparaisons, telles que cristalloïdes versus colloïdes et colloïdes versus autres colloïdes, ont été exclus. Nous avons également exclu les essais utilisant des liquides hypertoniques ou des liquides à base de dextrose. Deux auteurs ont indépendamment extrait les données et évalué la qualité méthodologique des essais cliniques. Nous avons résolu les désaccords par la discussion. En cas de besoin, nous avons contacté les auteurs des essais pour obtenir des informations complémentaires. Nous avons présenté les estimations regroupées des résultats dichotomiques sous forme de rapports de cote (RC) et celles des résultats continus sous forme de différences moyennes, avec intervalles de confiance (IC) à 95 %. Nous avons analysé les données avec Review Manager 5.1 au moyen de modèles à effet fixe et, quand l'hétérogénéité était élevée (I² > 40 %), à l'aide de modèles à effet aléatoire. Nous avons identifié 14 publications rendant compte de 13 essais ou comparaisons incluant un total de 706 participants. Pour beaucoup des résultats rapportés, il y avait une importante hétérogénéité clinique et statistique. Le principal critère de résultat, la mortalité globale, n'avait été rapporté que dans seulement trois études totalisant 267 patients. Le taux de mortalité était de 2,9 % pour le groupe à liquides tamponnés et de 1,5 % pour le groupe à liquides non-tamponnés, mais cette différence n'était pas statistiquement significative. Le RC de Peto était de 1,85 (IC à 95% 0,37 à 9,33 ; P = 0,45 ; I²= 0 %). La défaillance d'organe n'avait été présentée que pour l'insuffisance rénale. Il n'y avait pas de différence pour l'insuffisance rénale conduisant à une thérapie de remplacement rénal entre les groupes tamponnés et non-tamponnés (RC 0,61 ; IC à 95% 0,23 à 1,63 ; P = 0,32, I² = 0 %). Les marqueurs de défaillance de systèmes organiques évalués par l'urine produite, la créatinine et ses variables (pour la fonction rénale ), le PaC0₂ (fonction respiratoire) et les nausées et vomissements postopératoires (fonction gastro-intestinale) n'avaient mis en évidence de différence statistiquement significative que pour les niveaux de PaC0₂. La différence moyenne était de 1,18 avec des niveaux plus bas de PaC0₂ dans le groupe à liquide non-tamponné (IC à 95% 0,09 à 2,28 ; P = 0,03 ; I² = 0 %) que dans le groupe à liquide tamponné. Il n'y avait pas de différence entre les groupes pour les pertes de sang peropératoires ni pour les volumes peropératoires de globules rouges ou de plasma frais congelé transfusés. Il y avait un accroissement de la transfusion de plaquettes dans le groupe non-tamponné qui était statistiquement significatif après analyse des données transformées (transformation logarithmique du fait que les données étaient fortement biaisées). Un certain nombre de différences métaboliques ont été notées. Il y avait une différence de 0,06 unités dans le pH post-opératoire, plus bas dans le groupe à liquides non-tamponnés (IC à 95% 0,04 à 0,08 ; P < 0,00001 ; I² = 74 %). Cette différence ne subsistait cependant pas le premier jour postopératoire. Le groupe à liquides non-tamponnés avait également un déficit en base, un taux de sodium sérique et des concentrations de chlorure significativement plus élevés. Aucune différence n'avait été constatée dans la durée d'hospitalisation et aucunes données n'avaient été rapportées sur les coûts ou la qualité de vie. L'administration de liquides tamponnés à des patients adultes durant une opération chirurgicale est tout aussi sûre et efficace que l'administration de solutions salines non-tamponnées. L'utilisation de liquides tamponnés est associée à un moindre dérangement métabolique, en particulier pour l'hyperchlorémie et l'acidose métabolique. De plus grandes études sont nécessaires pour évaluer des critères de résultat robustes tels que la mortalité.