Uloshengitysvirtauksen rajoitus ja mekaaninen ventilaatio sydänleikkauksen aikana kardiopulmonaalisen ohituksen aikana

Johdanto Yleisanestesian aikana havaittiin funktionaalisen jäännöskapasiteetin (FRC) vähenemistä. FRC:n väheneminen voi tarkoittaa, että hengityselinten sulkemiskapasiteetti (CC) ylittää FRC:n ja johtaa ilmiöön, jota kutsutaan uloshengitysvirtauksen rajoitukseksi (EFL). Useat tekijät vaikuttavat EFL-ilmiöön yleisanestesian aikana, mukaan lukien anestesian induktio itsessään. Korkeat happipitoisuudet, lihashalvaus, makuuasettelu, lisääntynyt ekstravaskulaarinen vesi perioperatiivisen nestehoidon vuoksi ja tulehdusvaste vaikuttavat myös tähän kuvaan.

Lisäksi kardiopulmonaalinen ohitusleikkaus (CPB) aortan ristikiristyksellä, joka on välttämätön suurimmassa osassa sydänkirurgian toimenpiteitä, liittyi suoraan keuhkovaurioon. Keuhkojen atelektaasi, apnea ja iskemia CPB:n aikana sekä proteolyyttisten entsyymien aktivaatio keuhkoverenkierrossa vaikuttavat leikkauksen jälkeisten keuhkojen toimintahäiriöiden ilmaantumiseen sydänleikkauksen jälkeen.

Positive End-Expiratory Pressure (PEEP) -testi on validoitu menetelmä EFL:n arvioimiseksi anestesian aikana. PEEP-testi on toteuttamiskelpoinen ja täysin turvallinen menetelmä FRC:n vähentämiseen mekaanisesti ventiloiduilla potilailla.

Tutkimuksen tavoitteena on arvioida, voisiko mekaaninen ventilaatio CPB:n aikana sydänkirurgiassa vähentää EFL:n ilmaantuvuutta CPB:n jälkeisenä aikana.

Ensisijainen päätepiste Ensisijainen päätetapahtuma on yhdistetty päätepiste uloshengitysvirtauksen rajoituksen esiintyvyydestä CPB:stä vieroituksen ja leikkauksen jälkeisten keuhkokomplikaatioiden jälkeen.

Toissijaiset päätepisteet

Toissijaisia ​​päätepisteitä ovat:

• Takaisinotto teho-osastolle;
• Uudelleenintuboinnin tarve;
• Ei-invasiivisen ilmanvaihdon tarve;
• Mekaanisen ilmanvaihdon kesto;
• Leikkauksen jälkeiset infektiot;
• Suuret haitalliset sydäntapahtumat;
• teho-osaston ja sairaalahoidon pituus;
• 30 päivää ja 1 vuoden kuolleisuus.

Materiaalit ja menetelmät Tämä on yhden keskuksen yhden sokean rinnakkaisryhmän satunnaistettu kontrolloitu koe. Potilaat jaetaan satunnaisesti neljään rinnakkaiseen käsivarteen, joiden allokaatiosuhde on 1:1:1:1, jotta he saavat yhden neljästä mekaanisesta ventilaatiostrategiasta CPB:n aikana. Potilaat, jotka täyttävät seuraavat kriteerit preoperatiivisessa arvioinnissa, rekrytoidaan.

Satunnaistaminen ja peittäminen Potilas satunnaistetaan tietokoneella luodun satunnaisten numeroiden luettelon mukaan. Potilasallokaatiotiedot säilytetään suljetuissa läpinäkymättömissä kirjekuorissa, eikä kukaan tiedä potilasjakoa ennen satunnaistamista. Potilaat ovat sokeita allokaatiolle.

Ilmanvaihtoprotokolla

Jokainen potilas satunnaistetaan sekä ventilaation hallinnasta ennen ja jälkeen CPB:tä että hoidosta CPB:n aikana: 2 x 2 -tutkimussuunnitelma. Potilaat jaetaan satunnaisesti neljään ryhmään:

Ryhmä A: potilaat ventiloidaan positiivisella uloshengityspaineella (PEEP) ennen ja jälkeen cadiopulmonaarisen ohitusleikkauksen (CPB); CPB:n aikana CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) otetaan käyttöön.

Ryhmä B: potilaat ventiloidaan ilman PEEP:tä (ZEEP) ennen ja jälkeen CPB:n; CPB:n aikana CPAP otetaan käyttöön.

Ryhmä C: potilaat ventiloidaan PEEP:llä ennen ja jälkeen CPB:n; CPB:n aikana mekaanista ilmanvaihtoa (ei MV) ei oteta käyttöön.

Ryhmä D: potilaat ventiloidaan ilman PEEP:tä (ZEEP) ennen ja jälkeen CPB:n; CPB:n aikana MV:tä ei hyväksytä.

Potilaat satunnaistetaan välittömästi ennen leikkausta saamaan joko PEEP-arvo, joka on yhtä suuri kuin paras PEEP, joka on arvioitu PEEP-testillä, välittömästi anestesian induktion jälkeen tai yhtä suuri kuin nolla. Lisäksi kaikki potilaat satunnaistetaan saamaan joko parasta PEEP:tä vastaava CPAP tai nolla PEEP-strategia (jolla yhteys anestesiapiiristä irrotetaan) CPB:n aikana. Nämä kaksi satunnaistamista ovat toisistaan ​​riippumattomia.

CPB:n aikana tavoitteemme on pitää PaO2 välillä 200-250 mmHg hyperoksian aiheuttaman keuhkovaurion välttämiseksi; lisäksi hematokriitti pysyy yli 24 %:ssa.

CPB:stä vieroituksen aikana suoritamme yhden alveolaarisen RM:n. Anestesiologi suorittaa tämän RM:n manuaalisesti hapen ja ilman kaasuseoksella (jossa sisäänhengitetyn happifraktio on alle 80 %) toimenpiteen lopussa. CPB:n jälkeen tämä rekrytointioperaatio suoritetaan manuaalisesti kirurgisen ilmanpoistotoimenpiteen mukaisesti. Hengitysteiden paine pidetään 40 cmH2O:ssa vähintään 10 sekunnin ajan.

Keuhkojen mekaniikan määritys

Hengityselinten kvasistaattinen vaatimustenmukaisuus (Cqst,rs) lasketaan seuraavasti:

Hengitystilavuus / (sisäänhengityksen lopun tasannepaine - PEEPtot (ml/cmH2O), jossa PEEPtot on uloshengityksen loppupaine virtaamattomuuden aikana. Mittaus suoritetaan 60 %:n sisäänhengitystauolla.

Ilmateiden vastus (Rmin,rs) lasketaan seuraavasti:

(Ppeak - P1) / V', jossa Ppeak on sisäänhengityksen huippupaine, P1 on hengitysteiden paine nollavirtauspisteessä ja V' on sisäänhengitysvirtaus. Mittaus suoritetaan 60 %:n sisäänhengitystauolla.

Keuhkojen mekaniikka määritetään välittömästi jokaisen PEEP-testin suorittamisen jälkeen.

Kuolleen tilan laskenta

Kuolleen tilan murto-osien laskenta suoritetaan Bohrin yhtälön Enghoff-muunnoksilla:

Vd/Vt = (PaCO2-PECO2)/PaCO2

Missä:

• Vd on kuollut tila
• Vt vuoroveden tilavuus
• PECO2 on keskimääräisen vanhentuneen CO2:n paine

Shunttiosuuden laskenta

Shunttifraktio määritetään ennen leikkausta ja leikkauksen jälkeen leikkaussalissa yleisanestesian aikana, ennen potilaan poistumista leikkaussalista. Shunttifraktio arvioidaan kaikilla potilailla seuraavasti:

Qs/Qt = (PAO2 - PaO2)*0,0031 / C(a-v sekoitettu)O2 + [(PAO2 - PaO2)*0,0031]

Missä:

• PAO2 on hapen alveolaarinen pitoisuus;
• PaO2 on hapen valtimopitoisuus;
• C(a-v sekoitettu)O2 on arteriovenoosinen ero happipitoisuudessa;
• 0,0031 on muuntokerroin tilavuusprosentteiksi O2:lle.

Mittaus suoritetaan hengittäen 100 % happea 20 minuutin ajan täydellisen hemoglobiinikyllästyksen saavuttamiseksi.

Jos keuhkovaltimon katetri (PAC) asetetaan kliinisten indikaatioiden mukaan, shunttifraktio lasketaan seuraavasta kaavasta:

Qs/Qt = CcO2-CaO2 / CcO2-Cv (sekoitettu)O2 * 100

Missä:

• CcO2 on keuhkojen kapillaariveren O2-pitoisuus, joka on arvioitu seuraavalla yhtälöllä: CcO2 = (Hb * 1,34) + (0,0031 * PAO2);

• CaO2 on valtimoiden happipitoisuus;
• Cv(mixed)O2 on happipitoisuus keuhkovaltimosta otetuissa verinäytteissä;
• PAO2 on alveolaarisen hapen osapaine. Verinäytteet otetaan valtimokatetrista ja keuhkovaltimon katetrista 100 %:n FiO2:n alaisena samalla hetkellä.

Lisäksi valtimoverelle tehdään verikaasuanalyysit (BGA):

• anestesian induktion jälkeen;
• sternotomian jälkeen yhdessä heparinisoinnin kanssa;
• ennen sternosynteesiä yhdessä protamiinin antamisen kanssa;
• ennen poistumista leikkaussalista.

Näytteen koon laskenta Näytteen koon laskenta perustui kaksipuoliseen α-virheeseen 0,05 ja 80 % tehoon (β). Kokemuksemme perusteella odotamme, että 50 % potilaista, joilla hengitys pysähtyy CPB:n aikana ja ilman PEEP:tä ennen ja jälkeen CPB:n, saavuttaa EFL:n yhdistetyn päätepisteen CPB:n ja hengityskomplikaatioiden jälkeen 5 päivänä, kun taas vain 30 %. potilaista, joita hoidettiin optimaalisella. Tutkimuksen loppuun saattamiseksi tarvitaan 93 potilasta ryhmää kohden, yhteensä 186. Mukaan lukien 10 %:n keskeyttämisosuus, otamme 51 potilasta ryhmää kohden, yhteensä 204.

Tiedonkeruu ja analysointi Tiedot kerätään asianmukaisella tapausraporttilomakkeella (CRF). Erityisesti kerätään anamnestisia tietoja, tietoja leikkauksista ja leikkauksen jälkeisiä kliinisiä tietoja, erityisesti hengitysparametreja. Tiedot analysoidaan ammattimaisella tilastoohjelmistolla. Dikotomisia muuttujia verrataan kaksisuuntaiseen Chi-neliötestiin käyttämällä Yates-korjausta tarvittaessa. Jatkuvia muuttujia verrataan tarvittaessa varianssianalyysillä tai ei-parametrisella Kruskal-Wallis-testillä.

Tietoinen suostumus ja kokeen suorittaminen Jokainen potilas antaa tietoon perustuvan suostumuksen. Kaikki tämän tutkimuksen osat suoritetaan hyvän kliinisen käytännön (GCP) lausunnon sekä Italian ja kansainvälisen kliinistä tutkimusta koskevan lainsäädännön mukaisesti.