Hapen antamisen vaikutus ei-riippuvaisessa keuhkossa keuhkojen leikkauksen jälkeisiin komplikaatioihin

Kirurgiset toimenpiteet, erityisesti keuhkojen resektio, aiheuttavat merkittävän tulehdusvasteen paikallisesti ja systeemisesti, mikä ilmenee hyperemiana ja lisääntyneenä verisuonien läpäisevyytenä. Rintaontelon kirurgia, joka vaatii yksikeuhkoventilaation (OLV), johtaa komplikaatioihin kuten leikkauksen aikaisiin hypoksemiaan ja liioiteltuun keuhkojen tulehdusvasteeseen, mikä uhkaa potilaan vakautta. Hypoksemia – yleisesti määritelty SpO2 < 85–90 % tai PaO2 < 60 mmHg – on yleistä ja lisää komplikaatioiden riskiä, kuten arytmioita, kognitiivista dysfunktiota, keuhkoverenpainetautia ja munuaisten vajaatoimintaa, erityisesti potilailla, joilla on muita sairauksia. Komplikaatioiden tarkan kynnysarvon määrittelyssä on vaikeuksia, mikä heijastaa sitä, että happipuutokseen liittyvä kudoshypoksia riippuu hapen tarjonnan ja kulutuksen tasapainosta, johon vaikuttavat yksilölliset tekijät kuten sydän- ja verisuonitoiminta ja ennalta olevat sairaudet.

Hypoksemian lieventämiseksi OLV:n aikana on otettu käyttöön useita strategioita. Yleisimmät ovat FiO2:n nostaminen ja jatkuvan positiivisen ilmatiepaineen (CPAP) käyttö, mikä parantaa merkittävästi valtimoveren happipitoisuutta. Kuitenkin korkeammat paineet voivat haitata kirurgista manipulointia anatomisen vääristymän vuoksi. Tällä hetkellä suositellaan matalapaineista CPAP:ia (noin 2 cmH2O), koska se tarjoaa hapettumishyödyn häiritsemättä leikkausta, vaikka kliinistä näyttöä on vielä rajallisesti. Apneinen hapettaminen on myös ehdotettu: happea annetaan ilman positiivista painetta hyödyntäen sitä, että apnean aikana happi voi diffundoitua alveoleihin painegradienttien mukaisesti, ylläpitäen valtimoveren happipitoisuutta jopa romahtaneilla keuhkoalueilla. Tämä tekniikka voi pidentää turvallista apnea-aikaa, vähentää hyperoksian riskiä ja ylläpitää hapettumista minimoiden samalla häiriön kirurgiseen näkyvyyteen.

Toisaalta OLV laukaisee voimakkaan tulehdusvasteen, joka johtuu kudosvaurioista, atelektraumasta, volutraumasta ja barotraumasta riippuvaisessa keuhkossa sekä hapetusstressivauriosta ei-ventiloidussa keuhkossa. Pitkäaikainen altistus korkealle FiO2:lle osallistuu keuhkovaurioihin hapetusmekanismien kautta, samankaltaisesti kuin aikuisten akuutissa hengityskatastrofioireyhtymässä. Romahtaneen keuhon uudelleenlaajentaminen OLV:n jälkeen vapauttaa myös vapaita radikaaleja, pahentaen iskemia-reperfuusiovauriota, erityisesti keuhkosyöpäpotilailla, joilla voi olla alentunut antioksidanttikyky. NLRP3-inflammasomin aktivaatio, jota reaktiotyppiset happiyhdisteet stimuloivat, edistää tulehdusvälittäjäaineiden tuotantoa, mikä osallistuu kudosvaurioihin, lisääntyneeseen kapillaariläpäisevyyteen ja keuhkoödeemaan, siten lisäten leikkauksen jälkeisen hengitysvajauksen riskiä.

Vaikka edistystä on tapahtunut, näyttö on rajallista apneisen hapettamisen vaikutuksesta tulehduksen, hapetusstressin ja leikkauksen jälkeisten komplikaatioiden vähentämiseen keuhkokirurgiassa. Kuitenkin muissa leikkauksissa tehdyt tutkimukset viittaavat siihen, että tämä tekniikka voisi vähentää tulehdusmarkkereita ja parantaa hapettumista heikentämättä kirurgista näkyvyyttä. Siksi tämän tutkimuksen tavoitteena on arvioida ja verrata apneisen hapettamisen ja CPAP:n tehokkuutta ei-riippuvaisessa keuhkossa keuhkojen resektioleikkauksen aikana, keskittyen tulehdusvasteen, iskemia-reperfuusiovaurion ja leikkauksen jälkeisten komplikaatioiden vähentämiseen, ja siten tarjota näyttöä näiden potilaiden perioperatiivisten strategioiden parantamiseksi.

Hypoteesi: Jatkuvan hapen virtauksen ylläpitäminen ei-riippuvaiseen keuhkoon minimaalisella paineella (CPAP) tai ilman painetta (apneinen hapettaminen) OLV:n aikana vähentää alveolaarista hypoksiaa kyseisessä keuhkossa, lieventäen siten iskemia-reperfuusioon liittyvää keuhkovauriota ja parantaen leikkauksen jälkeistä kulkua. Lisäksi se vähentää leikkauksen aikaisen hypoksemian esiintyvyyttä ja mahdollistaa alhaisempien happipitoisuuksien käytön riippuvaisessa keuhkossa, mikä voi edelleen parantaa ennustetta.