Indflydelse af inspiratorisk pause på ventilationseffektivitet i robotkirurgi. En prospektiv parret undersøgelse.

Introduktion

Mekanisk ventilation (MV) under generel anæstesi medfører nogle bivirkninger, som ikke helt kan undgås. I de senere år er strategier for pulmonal beskyttende ventilation (PPV) baseret på brugen af ​​et lavt tidalvolumen (TV) med det formål at reducere det biologiske traume forbundet med MV, ved at vinde frem hos kirurgiske og intensive patienter. En skræddersyet åben-lunge-tilgang (tOLA) er for nylig dukket op som en af ​​disse PPV-strategier. Den kombinerer brugen af ​​alveolære rekrutteringsmanøvrer (ARM), med det formål at "åbne" sammenfaldne områder af lungen, med anvendelsen af ​​individualiseret positivt endeekspiratorisk tryk (PEEP) med det formål at undgå genkollaps af disse områder under udånding. Rationalet, der understøtter OLA-strategier, antager, at opnåelse af mere homogen alveolær ventilation ved at forhindre atelektase, samtidig med at alveolær overdistension undgås, fører til en mere effektiv gasfordeling og -udveksling. Dette tillader mindre traumatisk ventilation og reducerer den inflammatoriske reaktion. Brugen af ​​en tOLA har vist lovende resultater med hensyn til at forbedre iltningen og reducere risikoen for alvorlige postoperative lungekomplikationer.

Sammen med ovenstående har forlængelse af den afsluttende inspiratoriske pause (EIP), og samtidig opretholdelse af en passende udåndingstid, vist fordele med hensyn til at forbedre effektiv alveolær ventilation og forbedre gasudveksling. Efterforskerne har for nylig demonstreret virkningerne af at øge EIP, når man ventilerer patienter med en tOLA-strategi. I dette arbejde undersøgte efterforskerne virkningerne af to EIP (10 og 30 % af den inspiratoriske tid) på respirationsmekanikken hos patienter, der gennemgår større operationer. Efterforskerne undersøgte effekten af ​​EIP på drivtryk (Pdriv), plateautryk (Pplat), compliance af åndedrætssystemet (Crs) og PEEP. Efterforskerne evaluerede også den dynamiske fordeling af TV under den ventilatoriske cyklus ved hjælp af elektrisk impedanstomografi (EIT) og undersøgte effekten af ​​EIP på gasudveksling ved hjælp af arteriel gasometri. I den undersøgelse blev fordelene ved en længere EIP set med både standard PPV (TV på 7 mL forudsagt kropsvægt (PBW) og en PEEP på 5 cmH2O) og med en tOLA. tOLA-strategien var forbundet med en signifikant stigning i PEEP, Pplat, arterielt tryk af oxygen (PaO2) og Crs, med et signifikant fald i Pdriv og arterielt tryk af kuldioxid (PaCO2), og med en mere homogen gasfordeling sammenlignet med standard PPV. På den anden side viste brugen af ​​en længere EIP et signifikant lavere PEEP, Pdriv og middel luftvejstryk (Pmean) sammen med en højere Crs blandt patienter ventileret under en tOLA strategi. Det var dog ikke et formål med det adresserede arbejde at undersøge effekterne af EIP-modifikationen på respiratorisk effektivitet, målt som forholdet mellem VDphys og TV (VDphys/TV), noget som efterforskerne vil behandle i dette arbejde.

Efterforskerne antager, at en forøgelse af EIP i forbindelse med en tOLA kan forbedre alveolær ventilation ved at reducere VDphys/TV-forholdet; med andre ord ved at reducere dødvolumen. For at teste denne hypotese vil efterforskerne studere patienter, der er underkastet abdominal robotkirurgi. Det er efterforskernes hensigt at verificere, om de potentielle fordele forbundet med den kombinerede brug af en tOLA og en længere EIP observeres ved denne type operation, hvor gassen, der pustes ind i maven sammen med den kirurgiske stilling (forceret trendelenburg), er kendt for at bringe ventilationsforholdene i fare.

Metoder

Prospektiv, parret undersøgelse med konsekutiv rekruttering af deltagere, der skal udføres på et undervisningshospital for tertiær pleje (Hospital Universitario Virgen del Rocío). Godkendelse til denne undersøgelse vil blive søgt hos den lokale etiske komité. Rekrutteringen vil blive foretaget på efterforskere tilgængelighed.

Studieprotokol. Efter standardovervågning ved ankomsten til operationsstuen vil deltagerne blive let bedøvet med intravenøs midazolam 1-2 mg og remifentanil-infusion 0,03-0,05 µg/kg/min Den venstre radiale arterie vil blive kateteriseret under lokalbedøvelse. Til EIT-overvågning vil PulmoVista 500-systemet (Dräger, Lübeck, Tyskland) blive brugt. Fire områder af interesse (ROI) vil blive defineret som kvadranter et til fire, svarende til øverst til venstre og højre (én, to) og nederst til venstre og højre (tre, fire). Globale og regionale impedansbølgeformer vil blive vist kontinuerligt. Fordelingen af ​​ventilation ved ROI vil blive udtrykt som den regionale andel af gasfordeling i forhold til total lungeventilation. Baseline data vil blive registreret under fuld bevidsthed med 0,21 fraktion af indåndet oxygen (FiO2). Efterforskerne vil derefter præ-oxygenere deltagerne gennem en ansigtsmaske i 5 minutter i spontan ventilation med FIO2 på 0,8 og en frisk gasstrøm på 6 L/min. Anæstesi-induktion vil udføres med propofol (1-1,5 mg/kg PBW) og rocuronium 0,8 mg/kg PBW, forsat med tracheal intubation. Patienter vil blive ventileret gennem en Primus anæstesi-arbejdsstation (Drager, Telford, PA, USA) ved hjælp af et tv på 7 ml/kg PBW. Den anvendte ventilationstilstand vil være volumenkontrol, som vil omfatte et inspiration: udåndingsforhold på 1:2 og en åndedrætsfrekvens på 12-15 vejrtrækninger/min for at opretholde CO2 ved slutningen af ​​udåndingen mellem 35 og 40 mmHg og en initial PEEP på 5 cmH2O. En EIP på 10 % vil blive planlagt for alle deltagere. En frisk gasstrøm på 0,5 til 1 l/min med en FIO2 på 0,5 vil blive brugt under hele proceduren. Anæstesi vil blive opretholdt med remifentanil 0,03 til 0,05 µg/kg/min og sevofluran med en minimum alveolær koncentration på 0,6 til 0,8, som vil blive justeret til patientens alder for at sikre et bispektralt indeks (BIS Quatro; Covidien Ilc , Mansfield, MA , USA) mellem 40-60. Rocuronium vil blive administreret for at sikre dyb neuromuskulær blokade i løbet af undersøgelsen, som vil blive overvåget af fire neuromuskulære afspændinger (TOF-watch®, Organon Ltd., Swords, Co. Dublin, Irland). Alle ventilationsparametre vil forblive stabile gennem hele undersøgelsen undtagen PEEP, som vil blive titreret i henhold til principperne for tOLA, og EIP, som vil blive modificeret i henhold til undersøgelsesprotokollen (se afsnittet Arme og indgreb). Luftvejstryk (Paw), esophageal tryk (Pes) og gasflow vil blive målt med en Fluxmed®-monitor (MBMED, Buenos Aires, Argentina). Dataene vil blive downloadet til en bærbar computer efter korrekt kalibrering af flow- og tryksensorerne. Computeren vil via FluxView-softwaren (MBMED, Buenos Aires, Argentina) automatisk beregne følgende parametre: alveolære, luftvejs- og fysiologiske dødvolumener (henholdsvis VDalv, VDaw og VDphys) og dens værdier relateret til TV'et. Luftvejsmodstand (Raw = Ppeak-Pplat/inspiratorisk flow) vil også blive registreret, hvor Ppeak er spidstryk. Et Pes-målekateter (MBMED, Buenos Aires, Argentina) vil blive placeret i den midterste esophageal position. Dens position vil blive kontrolleret ved hjælp af okklusionsmetoden beskrevet for patienter med mekanisk ventilation35. En acceptabel kateterposition vil blive fundet, når ΔPes/ΔPaw-forholdet er tæt på 1. Transpulmonært tryk (PTP) vil blive beregnet som forskellen mellem Paw og Pes. Transpulmonært drivtryk (PTPdriv) vil blive beregnet som slut-inspiratorisk transpulmonært tryk (PTPei) minus slutekspiratorisk transpulmonært tryk (PTPee). Lungestress vil blive defineret som PTPei. Åndedrætssystemets elastans (Ers= Pplat-PEEP/TV) vil blive opdelt i dets lunge- (El = Plei-Plee / TV) og brystvæggen (Ecw = Pesei-Pesee/TV) komponenter. Anæstesiarbejdsstationen vil blive brugt til kontinuerlig overvågning af Ppeak, Pplat, PEEP, Crs, FiO2 og CO2 ved udløbet. En ABL90 FLEX PLUS enhed (Radiometer Medical, København, Danmark) vil blive brugt til gasanalyse.

Undersøgelsessekvens (detaljeret i afsnittet Våben og indgreb):

Fase 1) Efterforskerne vil evaluere virkningen af ​​at modificere EIP (10 til 40%) hos patienter, der ventileres under en tOLA-strategi før instauration af kirurgisk pneumoperitoneum.

Fase 2) Efterforskerne vil evaluere virkningen af ​​robotforhold (pneumoperitoneum + forceret trendelenburg), mens de anvender forskellige EIP'er (10 til 40%).

Statistisk analyse vil blive udført af den primære investigator. Til dataanalyse vil den statistiske software IBM SPSS Statistics for Windows, version 24 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) blive brugt. Efterforskerne vil udføre en eksplorativ analyse af dataene ved at bruge middelværdien ± standardafvigelse eller medianen med interkvartilinterval for kvantitative variabler og bruge procenter til analyse af kvalitative variable. Normaliteten af ​​datafordelingen vil blive kontrolleret med Kolmogorov-Smirnov-testen eller med Shapiro-Wilk-testen for variabler med mindre end 50 poster. Elevens t-test for parrede prøver vil blive brugt til at studere adfærden af ​​de kvantitative variable på forskellige tidspunkter (sammenligninger mellem grupper).

Beregningen af ​​stikprøvestørrelsen blev udført af hovedforskeren ved hjælp af version 4.2 af EPIDATs statistiske program (Generaldirektoratet for Innovation og Folkesundhedsstyring i Sundhedsrådet i den galiciske regering). Prøvestørrelsen blev beregnet ud fra data fra forskernes tidligere arbejde, hvor forskerne undersøgte indflydelsen af ​​EIP på respiratorisk mekanik og fordelingen af ​​TV hos kirurgiske patienter ventileret under en tOLA-strategi (REF). Prøvestørrelsen blev estimeret under antagelse af forskellene i Crs, når man gik fra en EIP på 10 % til 30 % (parret stikprøve). Efterforskerne bestemte en gennemsnitlig forskel på 17 ml/cm H2O mellem begge indgreb. Prøvestørrelsen blev beregnet til at opnå en potens på 80 % til at detektere forskelle i kontrasten af ​​nulhypotesen h₀: μ₁ = μ₂ ved brug af en tosidet Students t-test for to relaterede prøver, idet man tager et signifikansniveau på 5 % i betragtning og antager den respektive standardafvigelse i hver gruppe. Under hensyntagen til en forventet procentdel af frafald på 20 %, er stikprøvestørrelsen blevet estimeret til 17 par eksperimentelle enheder under undersøgelse (17 deltagere med parret behandling i prøven).