Evaluering af effekterne af intraoperative ventilationstilstande på perioperative atelektaser

Postoperative lungekomplikationer (såsom atelektase, pneumoni, lungeemboli, pleural effusion, lungeødem og pneumothorax) er klinisk signifikante, fordi hospitalsopholdet forlænges, og morbiditet og mortalitet øges. Atelektase er en af de hyppigste respiratoriske komplikationer i den perioperative periode og forekommer hos 80-100% af patienter, der gennemgår generel anæstesi. Anæstesi kan føre til alveolær inhomogenitet, og brugen af positivt trykventilation kan forårsage lungebeskadigelse gennem mekanismer såsom atelektotraume, barotraume og biotraume. Derfor kan identifikation af forholdet mellem rutinemæssige perioperative praksisser og udviklingen af atelektase hjælpe med at vejlede udviklingen af forebyggende strategier. Ventilator-induceret lungebeskadigelse (VILI) opstår fra interaktionen mellem den energi, som ventilatoren leverer til lungevævet, og vævets respons på denne energi. Ventilator-associeret lungebeskadigelse, der forekommer hos patienter, der modtager mekanisk ventilation, øger morbiditet og mortalitet betydeligt. I de senere år har adskillige studier fokuseret på at forbedre standard ventilationstrategier - såsom reduktion af tidalvolumen og justering af positivt endo-ekspiratorisk tryk (PEEP) - for at reducere risikoen for VILI. Dog forbliver VILI-rater høje og bidrager fortsat til postoperative lungekomplikationer samt komplikationer hos intensivpatienter. En af de største udfordringer ved mekanisk ventilation er manglende evne til præcist at vurdere patient-specifik lunge-mekanik ved hjælp af rutinemæssigt overvågede parametre. De lungekarakteristika, der prædisponerer for VILI, er særligt afhængige af graden af lungeødem. Ødem fremmer atelektase, øger inhomogenitet, øger mekanisk stress og fører til cyklisk åbning og lukning af alveoler. Ventilator-induceret lungebeskadigelse skyldes interaktionen mellem mekanisk kraft og den ventilerede lungesubstans. Tidalvolumen, ΔPaw (forskel i plateau luftvejstryk), peak luftvejstryk, respirationsfrekvens (RR), flowhastighed og positivt endo-ekspiratorisk tryk (PEEP) er komponenter i denne interaktion, som hver især bidrager til mekanisk kraft på forskellige måder. Faktorer, der påvirker udviklingen af atelektase, inkluderer operationstype, -placering og -varighed samt patientpositionering. Hysterektomiprocedurer betragtes som en højrisikogruppe for postoperativ atelektase, fordi de involverer abdominalkirurgi, forlænget operationstid og brug af Trendelenburg-positionen. Anæstesi-relateret atelektase er ofte for lille til at kunne påvises på konventionelle thorax-røntgenbilleder. Sammenlignende studier med brug af computertomografi (CT) eller magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) har vist, at lungeultralydsskanning kan påvise anæstesi-relateret atelektase med omkring 90% følsomhed, specificitet og diagnostisk nøjagtighed. Lungeultralydsskanning anbefales derfor til diagnostik af anæstesi-relateret atelektase og til overvågning af respiratoriske komplikationer. Flow-kontrolleret ventilation (FCV) er en ventilationstilstand, hvor et konstant lavt flow anvendes under både inspiration og ekspiration. I denne teknik stiger luftvejstrykket lineært under inspiration og falder lineært under ekspiration. Det anvendte flow justeres for at opretholde normokapni (normale arterielle kuldioxidniveauer), og inspirations-til-ekspirationsforholdet (I:E) indstilles til 1:1. Denne teknik repræsenterer en innovativ tilgang til mekanisk ventilation. Med konstant flow og direkte måling af trachealt tryk kan individuel lunge-mekanik vurderes, hvilket ikke er muligt med konventionelle ventilationstilstande, hvor flowet er variabelt og trachealt tryk ikke kan overvåges direkte. Flow-kontrolleret ventilation muliggør præcis beregning af dynamisk compliance, hvilket gør præcis justering af positivt endo-ekspiratorisk tryk og peak inspiratorisk tryk (Ppeak) mulig. Dermed kan ventilation leveres inden for de nedre og øvre inflektionspunkter på tryk-volumenkurven, skræddersyet til individuel lunge-mekanik. I tryk-kontrolleret ventilation (PCV) kontrolleres peak luftvejstryk, og obligatorisk respirationsfrekvens og inspirationstid indstilles. Når det forudindstillede tryk er nået, ophører gasflowet; dog begynder ekspiration ikke, før den forudindstillede inspirationstid er forløbet. I volumen-kontrolleret ventilation (VCV) leveres et fast tidalvolumen ved hjælp af en brugerdefineret flowhastighed og inspirationstid. Luftvejstrykket kan variere, og overdreven tryk kan føre til barotraume. I dette studie havde forskerne til formål at evaluere effekterne af flow-kontrolleret ventilation, volumen-kontrolleret ventilation og tryk-kontrolleret ventilationstilstande, der anvendes i operationsstuen, på udviklingen af postoperativ atelektase ved hjælp af lungeultralydsskanning. Efter godkendelse med nummer 2024/241 fra Videnskabelig Forskningsetik Komité ved Sancaktepe Şehit Prof. Dr. İlhan Varank Uddannelses- og Forskningshospital, blev patienter planlagt til elektiv hysterektomi, der opfyldte inklusionskriterierne, screenet. Patienter, der gav skriftligt informeret samtykke efter at have modtaget detaljeret information om studiet, blev inkluderet. Alder, American Society of Anesthesiologists Physical Status Classification (ASA-score), body mass index (BMI) og operationstid blev registreret. På grund af studiet's observationskarakter blev lungeultralydsvurdering - betragtet som en rutinemæssig komponent af præ-anæstesi vurderingen på klinikken - udført, og lungeultralydsscorer blev registreret. Efter at hver deltager var positioneret på operationsbordet, blev standard anæstesiovervågning anvendt, inklusive hjertefrekvens (HR), elektrokardiografi (EKG), ikke-invasiv arteriel blodtryksovervågning, middel arterielt tryk (MAP), perifer iltmætning (SpO₂) og behandlet elektroencefalografi målt ved bispektral indeks (BIS). Disse parametre blev registreret. Tilstrækkelig kirurgisk anæstesidybde blev opnået ved brug af propofol-remifentanil infusion vejledt af behandlet elektroencefalografi overvågning. Efter induktion og justering af den mekaniske ventilator af den ansvarlige anæstesilæge, registrerede observatøren vitale tegn (SpO₂, HR, arterielt tryk, behandlet elektroencefalografi), ventilationstilstand, peak luftvejstryk (Ppeak), positivt endo-ekspiratorisk tryk, plateautryk, tidalvolumen, respirationsfrekvens (f), end-tidal kuldioxid (EtCO₂), fraktion af inspireret ilt (FiO₂), flowhastighed og inspirations-til-ekspirationsforhold. Målinger blev registreret på følgende tidspunkter: præoperativt, efter induktion, før og efter pneumoperitoneum, før og efter positionering og derefter med 30-minutters intervaller. Arteriel blodgasanalyse blev udført præoperativt og på post-anæstesi plejeenhed (PACU). Ved hjælp af vitale tegn, blodgasanalyse og mekaniske ventilatorparametre blev hjertefrekvens, middel arterielt tryk, perifer iltmætning (SpO₂), mekanisk kraft, lungecompliance, end-tidal kuldioxid (EtCO₂), partialtryk af kuldioxid (pCO₂), partialtryk af ilt (pO₂), forholdet mellem arterielt partialtryk af ilt og fraktion af inspireret ilt (PaO₂/FiO₂-forhold), bispektral indeks (BIS) og intra-abdominelt tryk evalueret. Til postoperativ analgesi blev teknikker og medicin valgt af den ansvarlige anæstesilæge, inklusive intravenøse lægemidler og neuraxiale teknikker, registreret. I overensstemmelse med rutinemæssig klinisk praksis blev patienter overført fra post-anæstesi plejeenheden til afdelingen, når Visual Analog Scale (VAS) scoren var ≤3 og Modified Aldrete Scoren var ≥9. Lungeultralydsvurderinger blev udført på overførsels tidspunktet og 2 og 24 timer postoperativt. Ændringer i lungeultralydsscorer i forhold til præoperative værdier blev vurderet. Smertescorer blev registreret ved hjælp af Visual Analog Scale 2, 6, 12 og 24 timer postoperativt. Studiets statistiske styrke blev udtrykt som 1-β (β = type II fejlsandsynlighed), og en styrke på 80% blev betragtet som tilstrækkelig. For at opnå 80% styrke på et signifikansniveau af α = 0,05 var et minimum af 22 patienter pr. gruppe (66 patienter i alt) påkrævet. I betragtning af muligheden for datatab var studiet planlagt til at inkludere 78 patienter.