Hengitys sydämen keuhkojen ohitusleikkauksen (CPB) aikana sydänkirurgiassa

Tavoite ja hypoteesi:

Sen määrittämiseksi, vähentääkö jatkuva mekaaninen ventilaatio (alhainen hengitystilavuusventilaatio) kardiopulmonaarisen ohitusleikkauksen (CPB) aikana aikuispotilailla, joille tehdään elektiivinen sydänleikkaus, keuhkojen atelektaasin astetta leikkauksen jälkeen verrattuna kontrolleihin, joita ei ventiloida CPB:n aikana.

Keuhkojen atelektaasin aste arvioidaan ja kvantifioidaan käyttämällä non-invasiivista keuhkojen ultraäänikuvausta (LUS).

Teemme alustavan havainnointitutkimuksen (pilottitutkimuksen) arvioidaksemme tämän tutkimuksen toteutettavuutta. Pilotti suoritetaan 40 potilaalle, jotka kaikki ovat ilman hengitystä CPB:n aikana. Erityiset toteutettavuuskysymykset, jotka haluamme määrittää, ovat: 1) atelektaasin aste, jonka LUS voi osoittaa potilailla, joita ei ventiloida CPB:n aikana, 2) aika, joka tarvitaan LUS:n suorittamiseen leikkaussalissa (OR) ja tehohoidossa (ICU) ja onko tämä tehokasta ja mahdollista leikkaussalin kiireisen aikataulun vuoksi, 3) auttaa määrittämään optimaalisen ajan potilaiden skannaamiseksi atelektaasin maksimaalisen asteen osoittamiseksi, ja 4) auttaa arvioimaan lukumäärän Potilaiden kohdalla meidän on osoitettava ero atelektaasissa lopullisessa tutkimuksessa.

Ensisijainen hypoteesi: pieni hengityksen tilavuushengitys CPB:n aikana aikuisten sydänkirurgiassa vähentää keuhkojen atelektaasin määrää verrattuna kontrolleihin, joita ei ventiloida CPB:n aikana.

Tausta:

Hengityshäiriöt sydänleikkauksen jälkeen ovat suhteellisen yleisiä, ja niiden ilmaantuvuus on kirjallisuudessa 2-25 %. Keuhkokomplikaatiot ovat merkittävä tekijä leikkauksen jälkeisten potilaiden sairastuvuuden ja kuolleisuuden kannalta ja näin ollen taakka terveydenhuoltoresursseille.(1)

CPB:n jälkeisen keuhkojen toimintahäiriön etiologia on monitekijäinen, mukaan lukien CPB:n aiheuttama systeeminen tulehdusvaste, hypotermia, leikkaus, anestesia, ventilaatio ja verensiirto. (2-3) Muutokset muun muassa edellä mainituissa tekijöissä voivat johtaa parempaan keuhkojen toimintaan leikkauksen jälkeen. Strategioihin kuuluu CPB-ajan lyhentäminen tai kehonulkoisen pinta-alan minimoiminen käyttämällä pienoispiirejä. Keuhkovaltimon perfuusion osittainen palautuminen CPB:n aikana saattaa osaltaan ehkäistä keuhkoiskemiaa ja keuhkojen toimintahäiriöitä. Ultrasuodatuksen käyttö tulehdusta edistävien tekijöiden poistamiseksi voi olla suojaava keuhkojen toiminnalle. (4) Vastaavasti kortikosteroidien ja leukosyyttien poistosuodattimien käyttö voi olla suojaavaa. (5-6) Kardiotomia-imulaitteen käytön sekä vapaan veren ja sydänpussin välisen kosketusajan vähentäminen voi osoittautua hyödylliseksi. Useimpien näiden interventioiden tuloshyötyjä koskeva näyttö on kuitenkin heikko. (3-7)

Tavanomaisessa hoidossa keuhkoja ei tuuleteta ja ne tyhjennetään ja verenkiertoa ohjataan pois keuhkoverisuonista CPB:n aikana. Normaalin perfuusion palautuminen johtaa happivapaiden radikaalien vapautumiseen, mikä aiheuttaa lipidiperoksidaatiota ja keuhkojen endoteelivaurioita (iskemia-reperfuusiovaurio). (8-9)

Jatkuvan ventilaation CPB:n aikana on kokeellisesti osoitettu säilyttävän keuhkovaltimon endoteelin toiminnan. (10) Merkittävä seuraus reperfuusiovauriosta on keuhkojen verisuonten endoteelin toimintahäiriö ja vähentynyt typpioksidin (NO) tuotanto, mikä aiheuttaa sekundaarista vasokonstriktiota ja lisääntynyttä verisuonten läpäisevyyttä. Tämä johtaa keuhkoverenpaineeseen, keuhkoödeemaan ja hypoksiaan. (10)

Ilmanvaihto voi aiheuttaa iskeemisen keuhkovaurion. Ohitusvaiheen aikana keuhkovaltimoiden läpi ei kulje verta. Ainoa verisuonten ja siten hapen syöttö keuhkoihin tapahtuu keuhkoputkien kautta. (11) Kokeellisessa sian ohitusmallissa on osoitettu, että keuhkoputkien valtimovirtaus vähenee merkittävästi CPB:n aikana. (12-13) Oletuksena on, että keuhkojen toistuva inflaatio ja tyhjennys fysiologisessa keuhkorakkuloiden sisäisessä paineessa on tarpeen normaalille keuhkoputkien valtimovirtaukselle, joka on toissijainen verisuonten syklisestä puristumisesta ja rentoutumisesta. Siinä tapauksessa ventilaation lopettaminen ohituksen aikana vähentäisi keuhkoputkien virtausta ja altistaisi iskeemiselle keuhkovauriolle. (13)

John et al (11) osoittivat satunnaistetussa tutkimuksessaan, että ventilaatio CPB:n aikana hengityksen tilavuudella 5 ml/kg johti merkittävästi pienempään verisuonten ulkopuoliseen keuhkoveteen (mitattuna Pulse Contour Cardiac Output (PiCCO) -järjestelmällä) ja lyhyempään aikaan. ekstubaatioon. Kuitenkin todisteet selkeistä kliinisistä eduista ventilaation ylläpidosta CPB:n aikana ovat ristiriitaisia. Ongelmallisia näissä tutkimuksissa ovat heterogeeniset loppupäätepisteet ja pienet otoskoot. (11; 14)

Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää, vähentäisikö jatkuva pienitilavuusventilaatio CPB:n aikana leikkauksen jälkeisen keuhkojen atelektaasin määrää sydänkirurgiapotilailla. Keuhkojen tilavuuksien rekrytoituminen tapahtuu CPB:n ilmanvaihdon aikana. Atelektaasi voi johtaa keuhkokomplikaatioihin leikkauksen jälkeen, ellei sitä hoideta perioperatiivisella jaksolla aktiivisella keuhkojen rekrytoinnilla ja fysioterapialla. Pienitilavuushengitys voidaan käyttää helposti ja turvallisesti useimmille potilaille, joille tehdään CPB ilman, että se haittaa leikkauksen edistymistä.

Keuhkojen ultraääntä (LUS) käytetään eri aikoina (sekä ennen leikkausta että leikkauksen jälkeisen kurssin aikana) esiintyvän keuhkojen atelektaasin luokitteluun. LUS on ei-invasiivinen, helppokäyttöinen hoitopisteen tutkimustyökalu. LUS on hyvin validoitu ja sitä käytetään leikkaussalissa ja tehohoidossa keuhkopatologian diagnosointiin. Sen on osoitettu olevan tarkempi kuin tavallinen filmi rintakehän röntgenkuvaus keuhkojen konsolidaation sekä muiden keuhkojen patologioiden määrittämisessä. (13) LUS on myös osoittanut tiukan korrelaation aikaisemmissa tutkimuksissa keuhkojen CT-löydön kanssa. Vuonna 2012 julkaistiin ensimmäiset kansainväliset näyttöön perustuvat suositukset piste-of-care LUS:sta. (16) Siitä on tullut hyödyllinen ja laajalti käytetty menetelmä kliinisessä käytännössä. (17-18)

Useat ultraäänitutkimukset, jotka perustuvat vasemman alalohkon tutkimukseen transesofageaalisen kaikukardiografian aikana, ovat vahvistaneet keuhkojen rekrytoinnin arvioinnin toteutettavuuden (19-20). Toinen tutkimus on osoittanut, että ventilaattoriin liittyvän keuhkokuumeen paranemista antimikrobiaalisella hoidolla voidaan arvioida tarkasti LUS:lla: tietokonetomografian (CT) keuhkojen ilmastuksen lisääntymisen välillä 7 päivän antibiootin annon jälkeen havaittiin tiukka korrelaatio ultraääni-ilmastuspisteiden välillä. ultraäänikuvioissa havaittujen muutosten perusteella (21). Siksi on perusteltua olettaa, että mistä tahansa hoidosta (esimerkiksi ventilaatiosta CPB:n aikana) johtuva muutos keuhkojen ilmassa havaitaan vastaavilla LUS-kuvioiden muutoksilla.