Ventilace během kardiopulmonálního bypassu (CPB) pro kardiochirurgii

Cíl a hypotéza:

Zjistit, zda pokračující mechanická ventilace (ventilace s nízkým dechovým objemem) během kardiopulmonálního bypassu (CPB) u dospělých pacientů podstupujících elektivní kardiochirurgický výkon sníží pooperačně stupeň plicní atelektázy ve srovnání s kontrolami neventilovanými během CPB.

Stupeň plicní atelektázy bude hodnocen a kvantifikován pomocí neinvazivního ultrazvukového zobrazení plic (LUS).

Provedeme předběžnou observační studii (pilotní studii), abychom posoudili proveditelnost této studie. Pilot bude proveden na 40 pacientech, z nichž všichni nebudou během CPB odvětráváni. Konkrétní otázky proveditelnosti, které bychom rádi určili, jsou: 1) stupeň atelektázy, kterou lze prokázat LUS u pacientů, kteří nejsou ventilováni během CPB, 2) čas potřebný k dokončení LUS na operačním sále (OR) a na jednotce intenzivní péče (JIP) a zda to bude efektivní a možné vzhledem k vytíženému rozvrhu operačního sálu, 3) pomoci určit optimální čas pro skenování pacientů, aby se ukázal maximální stupeň atelektázy, a 4) pomoci odhadnout počet pacientů budeme muset v definitivní studii prokázat rozdíl v atelektáze.

Primární hypotéza: ventilace nízkým dechovým objemem během CPB u kardiochirurgických operací dospělých snižuje množství plicní atelektázy ve srovnání s kontrolami, které během CPB neventilovaly.

Pozadí:

Respirační dysfunkce po kardiochirurgických operacích je relativně častá, s incidencí kdekoli od 2 do 25 % uváděných v literatuře. Plicní komplikace jsou významným faktorem v morbiditě a mortalitě pooperačních pacientů, a proto zatěžují zdroje zdravotní péče.(1)

Etiologie plicní dysfunkce po CPB je multifaktoriální, včetně CPB-indukované systémové zánětlivé odpovědi, hypotermie, operace, anestezie, ventilace a transfuze. (2-3) Modifikace výše uvedených faktorů mohou mimo jiné vést k lepší pooperační funkci plic. Mezi strategie patří zkrácení doby CPB nebo minimalizace mimotělního povrchu pomocí miniaturizovaných obvodů. Částečné obnovení perfuze plicní tepny během CPB možná přispívá k prevenci plicní ischemie a plicní dysfunkce. Použití ultrafiltrace k odstranění prozánětlivých faktorů může být protektivní pro funkci plic. (4) Podobně může být protektivní použití kortikosteroidů a filtrů na snížení hladiny leukocytů. (5-6) Snížení používání kardiotomického odsávacího zařízení a také zkrácení doby kontaktu mezi volnou krví a perikardem se může ukázat jako prospěšné. Důkazy o výsledném přínosu pro většinu těchto intervencí jsou však slabé. (3-7)

Při standardní péči jsou plíce během CPB nevětrané a vypuštěné a krevní oběh je odsunut pryč z plicní vaskulatury. Obnovení normální perfuze vede k uvolnění volných kyslíkových radikálů, což způsobuje peroxidaci lipidů s poškozením plicního endotelu (ischemicko-reperfuzní poškození). (8-9)

Experimentálně bylo prokázáno, že pokračující ventilace během CPB zachovává plicní arteriální endoteliální funkci. (10) Významným důsledkem reperfuzního poškození je dysfunkce plicního vaskulárního endotelu se sníženou produkcí oxidu dusnatého (NO), způsobující sekundární vazokonstrikci a zvýšenou vaskulární permeabilitu. To vede k plicní hypertenzi, plicnímu edému a hypoxii. (10)

Bez ventilace může dojít k ischemickému poškození plic. Během bypassu nedochází k průtoku krve plicními tepnami. Jediný vaskulární a tedy kyslíkový přívod do plic je prostřednictvím bronchiálního oběhu. (11) V experimentálním modelu prasečího bypassu bylo prokázáno, že průtok bronchiální arterií je významně snížen během CPB. (12-13) Předpokládá se, že opakované nafukování a vyfukování plic při fyziologickém intraalveolárním tlaku je nezbytné pro normální bronchiální arteriální průtok sekundárně k cyklické kompresi a relaxaci cév. V takovém případě by zastavení ventilace během bypassu snížilo bronchiální průtok a predisponovalo k ischemickému poškození plic. (13)

John et al (11) ve své randomizované studii prokázali, že ventilace během CPB s dechovými objemy 5 ml/kg vedla k významně menší extravaskulární plicní vodě (měřeno pomocí systému Pulse Contour Cardiac Output (PiCCO)) a kratší době- k-extubaci. Důkazy o jasných klinických přínosech udržování ventilace během CPB jsou však nekonzistentní. Problematické v těchto studiích jsou heterogenní cílové parametry a malá velikost vzorku. (11;14)

Tato studie si klade za cíl zjistit, zda by pokračování nízkoobjemové ventilace během CPB snížilo množství plicní atelektázy přítomné po operaci u pacientů po kardiochirurgickém výkonu. Během období bez ventilace na CPB dochází ke snížení náboru plicních objemů. Atelektáza může vést k plicním komplikacím po operaci, pokud není řešena v perioperačním období aktivním náborem plic a fyzioterapií. Nízkoobjemovou ventilaci lze snadno a bezpečně použít u většiny pacientů podstupujících CPB, aniž by to bránilo postupu operace.

Ultrazvuk plic (LUS) bude použit ke klasifikaci plicní atelektázy přítomné v různých časových okamžicích (jak předoperačně, tak během pooperačního průběhu). LUS je neinvazivní, snadno použitelný vyšetřovací nástroj v místě péče. LUS je dobře validován a používán na operačním sále a na jednotce intenzivní péče k diagnostice plicní patologie. Ukázalo se, že je přesnější než prostý filmový rentgen hrudníku při určování plicní konsolidace, stejně jako jiné plicní patologie. (13) LUS také v předchozích studiích prokázala těsnou korelaci s nálezem CT plic. V roce 2012 byla zveřejněna první mezinárodní doporučení založená na důkazech pro LUS v místě péče. (16) Stala se užitečnou a široce používanou modalitou v klinické praxi. (17-18)

Několik ultrazvukových studií založených na vyšetření levého dolního laloku během transezofageální echokardiografie potvrdilo proveditelnost hodnocení plicního náboru [19-20]. Jiná studie prokázala, že ústup pneumonie související s ventilátorem s antimikrobiální terapií lze přesně posoudit pomocí LUS: byla nalezena těsná korelace mezi zvýšením provzdušnění plic počítačovou tomografií (CT) po 7denním podávání antibiotik a skóre opětovného provzdušnění ultrazvukem na základě pozorovaných změn ultrazvukových obrazců (21). Proto je rozumné předpokládat, že změna plicní aerace vyplývající z jakékoli terapie (například ventilace během CPB) bude detekována odpovídajícími změnami ve vzorcích LUS.