Influence de la pause inspiratoire sur l'efficacité ventilatoire en chirurgie robotique. Une étude prospective jumelée.

Introduction

La ventilation mécanique (MV) pendant l'anesthésie générale entraîne des effets indésirables qui ne peuvent être complètement évités. Ces dernières années, les stratégies de ventilation pulmonaire protectrice (VPP), basées sur l'utilisation d'un faible volume courant (TV) dans le but de réduire le traumatisme biologique associé à la VM, gagnent en importance chez les patients chirurgicaux et en soins intensifs. Une approche personnalisée à poumon ouvert (tOLA) est récemment apparue comme l'une de ces stratégies de VPP. Elle combine l'utilisation de manœuvres de recrutement alvéolaire (ARM), visant à "ouvrir" les zones affaissées du poumon, avec l'application d'une pression expiratoire positive (PEP) individualisée dans le but d'éviter le re-affaissement de ces zones lors de l'expiration. La justification des stratégies OLA suppose que la réalisation d'une ventilation alvéolaire plus homogène en prévenant l'atélectasie, tout en évitant la surdistension alvéolaire, conduit à une distribution et un échange de gaz plus efficaces. Cela permet une ventilation moins traumatisante et réduit la réponse inflammatoire. L'utilisation d'un tOLA a montré des résultats prometteurs en termes d'amélioration de l'oxygénation et de réduction du risque de complications pulmonaires postopératoires sévères.

Parallèlement à ce qui précède, la prolongation de la pause inspiratoire de fin (EIP), tout en maintenant un temps expiratoire adéquat, a montré des avantages en termes d'amélioration de la ventilation alvéolaire efficace et de l'amélioration des échanges gazeux. Les chercheurs ont récemment démontré les effets de l'augmentation de l'EIP lors de la ventilation de patients avec une stratégie tOLA. Dans ce travail, les chercheurs ont examiné les effets de deux EIP (10 et 30 % du temps inspiratoire) sur la mécanique respiratoire de patients subissant une intervention chirurgicale majeure. Les chercheurs ont étudié l'effet de l'EIP sur la pression motrice (Pdriv), la pression de plateau (Pplat), la compliance du système respiratoire (Crs) et la PEP. Les chercheurs ont également évalué la distribution dynamique de la TV au cours du cycle ventilatoire à l'aide de la tomographie par impédance électrique (EIT) et ont étudié l'effet de l'EIP sur les échanges gazeux au moyen de la gazométrie artérielle. Dans cette étude, les avantages d'un EIP plus long ont été observés à la fois avec la VPP standard (TV de 7 mL de poids corporel prédit (PBW) et une PEP de 5 cmH2O) et avec une tOLA. La stratégie tOLA a été associée à une augmentation significative de la PEP, de la Pplat, de la pression artérielle d'oxygène (PaO2) et de Crs, à une diminution significative de la Pdriv et de la pression artérielle de dioxyde de carbone (PaCO2), et à une distribution de gaz plus homogène par rapport à VPP standard. D'autre part, l'utilisation d'un EIP plus long a montré une PEP, une Pdriv et une pression moyenne des voies respiratoires (Pmean) significativement inférieures ainsi qu'une Crs plus élevée chez les patients ventilés selon une stratégie tOLA. Cependant, ce n'était pas un objectif du travail adressé d'étudier les effets de la modification de l'EIP sur l'efficacité ventilatoire, mesurée comme la relation entre VDphys et TV (VDphys/TV), ce que les chercheurs aborderont dans ce travail.

Les investigateurs émettent l'hypothèse que l'augmentation de l'EIP dans le cadre d'un tOLA peut améliorer la ventilation alvéolaire en réduisant le rapport VDphys/TV ; autrement dit, en réduisant le volume mort. Pour tester cette hypothèse, les chercheurs étudieront des patients soumis à une chirurgie robotique abdominale. L'intention des enquêteurs est de vérifier si les avantages potentiels associés à l'utilisation combinée d'un tOLA et d'un EIP plus long sont observés dans ce type de chirurgie, où le gaz insufflé dans l'abdomen ainsi que la position chirurgicale (tendelenburg forcé) sont connus pour compromettre les conditions de ventilation.

Méthodes

Étude prospective jumelée avec recrutement consécutif de participants à réaliser dans un hôpital universitaire de soins tertiaires (Hospital Universitario Virgen del Rocío). L'approbation de cette étude sera demandée au comité d'éthique local. Le recrutement se fera selon la disponibilité des enquêteurs.

Protocole d'étude. Après une surveillance standard à leur arrivée en salle d'opération, les participants seront légèrement sédatifs avec du midazolam intraveineux 1-2 mg et une perfusion de rémifentanil 0,03-0,05 µg/kg/min L'artère radiale gauche sera cathétérisée sous anesthésie locale. Pour la surveillance EIT, le système PulmoVista 500 (Dräger, Lübeck, Allemagne) sera utilisé. Quatre régions d'intérêt (ROI) seront définies comme les quadrants un à quatre, correspondant au haut à gauche et à droite (un, deux) et au bas à gauche et à droite (trois, quatre). Les formes d'onde d'impédance globales et régionales seront affichées en continu. La distribution de la ventilation par retour sur investissement sera exprimée comme la proportion régionale de distribution de gaz par rapport à la ventilation pulmonaire totale. Les données de base seront enregistrées en pleine conscience avec 0,21 fraction d'oxygène inspiré (FiO2). Les enquêteurs pré-oxygéneront ensuite les participants à travers un masque facial pendant 5 min en ventilation spontanée avec une FIO2 de 0,8 et un débit de gaz frais de 6 L/min. L'induction de l'anesthésie sera réalisée avec du propofol (1-1,5 mg/kg PBW) et du rocuronium 0,8 mg/kg PBW, en procédant à une intubation trachéale. Les patients seront ventilés via un poste de travail d'anesthésie Primus (Drager, Telford, PA, USA) à l'aide d'un TV de 7 mL/kg de PBW. Le mode de ventilation utilisé sera le contrôle du volume, qui comprendra un rapport inspiration : expiration de 1:2 et une fréquence respiratoire de 12-15 respirations/min pour maintenir le CO2 en fin d'expiration entre 35 et 40 mmHg et une PEP initiale de 5 cmH2O. Un EIP de 10% sera prévu pour tous les participants. Un débit de gaz frais de 0,5 à 1 L/min avec une FIO2 de 0,5 sera utilisé tout au long de la procédure. L'anesthésie sera maintenue avec du rémifentanil 0,03 à 0,05 µg/kg/min et du sévoflurane, avec une concentration alvéolaire minimale de 0,6 à 0,8, qui sera ajustée à l'âge du patient pour assurer un index bispectral (BIS Quatro ; Covidien Ilc , Mansfield, MA , États-Unis) entre 40 et 60 ans. Le rocuronium sera administré pour assurer un blocage neuromusculaire profond au cours de l'étude, qui sera surveillée par un train de quatre relaxations neuromusculaires (TOF-watch®, Organon Ltd., Swords, Co. Dublin, Irlande). Tous les paramètres de ventilation resteront stables tout au long de l'étude sauf la PEP, qui sera titrée selon les principes de tOLA, et l'EIP, qui sera modifiée selon le protocole de l'étude (voir section Bras et Interventions). La pression des voies respiratoires (Paw), la pression œsophagienne (Pes) et le débit de gaz seront mesurés avec un moniteur Fluxmed® (MBMED, Buenos Aires, Argentine). Les données seront téléchargées sur un ordinateur portable après un étalonnage correct des capteurs de débit et de pression. L'ordinateur, via le logiciel FluxView (MBMED, Buenos Aires, Argentine), calculera automatiquement les paramètres suivants : les volumes morts alvéolaires, respiratoires et physiologiques (VDalv, VDaw et VDphys, respectivement) et ses valeurs liées à la TV. La résistance des voies respiratoires (Raw = Ppeak-Pplat/débit inspiratoire) sera également enregistrée, où Ppeak est la pression maximale. Un cathéter de mesure Pes (MBMED, Buenos Aires, Argentine) sera placé en position médiane de l'œsophage. Sa position sera vérifiée à l'aide de la méthode d'occlusion décrite pour les patients sous ventilation mécanique35. Une position de cathéter acceptable sera trouvée lorsque le rapport ΔPes/ΔPaw est proche de 1. La pression transpulmonaire (PTP) sera calculée comme la différence entre Paw et Pes. La pression motrice transpulmonaire (PTPdriv) sera calculée comme la pression transpulmonaire en fin d'inspiration (PTPei) moins la pression transpulmonaire en fin d'expiration (PTPee). Le stress pulmonaire sera défini comme PTPei. L'élastance du système respiratoire (Ers = Pplat-PEEP/TV) sera divisée en ses composants pulmonaires (El = Plei-Plee/TV) et de la paroi thoracique (Ecw = Pesei-Pesee/TV). Le poste d'anesthésie sera utilisé pour la surveillance continue de Ppeak, Pplat, PEP, Crs, FiO2 et CO2 à la fin de l'expiration. Un appareil ABL90 FLEX PLUS (Radiometer Medical, Copenhague, Danemark) sera utilisé pour l'analyse des gaz.

Séquence d'étude (détaillée dans la section Armes et Interventions) :

Phase 1) Les investigateurs évalueront l'impact de la modification de l'EIP (10 à 40 %) chez les patients ventilés selon une stratégie tOLA avant l'instauration du pneumopéritoine chirurgical.

Phase 2) Les enquêteurs évalueront l'impact des conditions robotiques (pneumopéritoine + trendelenburg forcé) tout en appliquant différents EIP (10 à 40%).

L'analyse statistique sera effectuée par le chercheur principal. Pour l'analyse des données, le logiciel statistique IBM SPSS Statistics pour Windows, version 24 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) sera utilisé. Les enquêteurs effectueront une analyse exploratoire des données, en utilisant la moyenne ± écart-type ou la médiane avec intervalle interquartile pour les variables quantitatives, et en utilisant des pourcentages pour l'analyse des variables qualitatives. La normalité de la distribution des données sera vérifiée avec le test de Kolmogorov-Smirnov ou avec le test de Shapiro-Wilk pour les variables de moins de 50 enregistrements. Le test t de Student pour échantillons appariés sera utilisé pour étudier le comportement des variables quantitatives à différents moments (comparaisons intragroupe).

Le calcul de la taille de l'échantillon a été effectué par l'enquêteur principal, en utilisant la version 4.2 du programme statistique EPIDAT (Direction générale de l'innovation et de la gestion de la santé publique du Conseil de la santé du gouvernement galicien). La taille de l'échantillon a été calculée sur la base des données des travaux antérieurs des chercheurs, dans lesquels les chercheurs ont étudié l'influence de l'EIP sur la mécanique respiratoire et la distribution de la TV chez les patients chirurgicaux ventilés selon une stratégie tOLA (REF). La taille de l'échantillon a été estimée en supposant les différences de Crs lorsque l'on passe d'un EIP de 10 % à 30 % (échantillon apparié). Les investigateurs ont déterminé une différence moyenne de 17 mL/cm H2O entre les deux interventions. La taille de l'échantillon a été calculée pour obtenir une puissance de 80 % pour détecter les différences dans le contraste de l'hypothèse nulle h₀ : μ₁ = μ₂ en utilisant un test t de Student bilatéral pour deux échantillons liés, en considérant un niveau de signification de 5 % et en supposant l'écart-type respectif dans chaque groupe. En tenant compte d'un pourcentage attendu d'abandons de 20 %, la taille de l'échantillon a été estimée à 17 paires d'unités expérimentales à l'étude (17 participants avec un traitement apparié dans l'échantillon).