Acqua polmonare extravascolare e permeabilità vascolare polmonare dopo cardiochirurgia mininvasiva

La sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) si verifica con un'incidenza del 12% dopo chirurgia cardiaca con l'uso di bypass cardiopolmonare (CBP). Utilizzando in aggiunta la ventilazione monopolmone (OLV), come è pratica comune nella cardiochirurgia mini-invasiva (MICS), si può ipotizzare che il rischio di ARDS aumenti.

L'obiettivo di questo studio prospettico osservazionale è misurare l'indice di acqua polmonare extravascolare (EVLWI) e l'indice di permeabilità vascolare polmonare (PVPI) come parametri dell'edema polmonare attraverso l'alterazione della permeabilità polmonare confrontando tre gruppi di pazienti chirurgici: I) pazienti con CPB , II) pazienti con VMP e III) pazienti con CPB e VMP.

MICS consente l'innesto di bypass coronarico e la chirurgia della valvola cardiaca attraverso piccole incisioni, non sembra essere inferiore alla chirurgia convenzionale, ma probabilmente riduce il dolore postoperatorio, accelera il recupero postoperatorio e migliora il risultato estetico. Tuttavia, sulla base dei dati disponibili, l'insufficienza respiratoria dopo la MICS si verifica con la stessa frequenza della cardiochirurgia convenzionale. Inoltre, dopo MICS con CPB e VMP è stato descritto edema polmonare a riespansione unilaterale, raramente osservato dopo cardiochirurgia convenzionale.

La fisiopatologia dell'ARDS è caratterizzata da una massiccia infiammazione che porta a un danno diffuso sia dell'epitelio alveolare che dell'endotelio vascolare polmonare. Sebbene l'eziologia dell'ARDS sia multifattoriale, il risultato uniforme è un danno polmonare acuto, non idrostatico, ad alta permeabilità con edema interstiziale e alveolare ricco di proteine, danno epiteliale e rapida insorgenza di fibrosi polmonare. Questo porta alla grande riduzione degli scambi gassosi polmonari e all'ipossiemia.

L'acqua polmonare extravascolare (EVLW) comprende tutti i fluidi del compartimento extravascolare del polmone, cioè l'acqua intracellulare, il fluido linfatico, il surfattante e il plasma stravasato. L'aumento dell'EVLW può essere causato da un aumento della pressione idrostatica intravascolare, come si verifica nell'edema polmonare cardiogeno, e/o da un aumento della permeabilità endoteliale ed epiteliale del polmone, come nell'ARDS. L'EVLWI stima l'EVLW utilizzando la tecnica della termodiluizione transpolmonare. L'indice di permeabilità vascolare polmonare (PVPI) è il rapporto tra l'EVLWI e il volume del sangue polmonare, anch'esso misurato con la tecnica della termodiluizione transpolmonare. Si pensa che il PVPI rifletta la permeabilità della barriera alveolo-capillare.

La combinazione di CPB e OLV ha consentito lo sviluppo di MICS. CPB è una circolazione extracorporea, in cui una macchina cuore-polmone assume temporaneamente la funzione di pompa del cuore e la funzione di ossigenazione e ventilazione dei polmoni, consentendo così varie procedure chirurgiche cardiache e vascolari. Durante il CPB, il sangue dal lato destro del cuore viene drenato nella macchina cuore-polmone e riportato nel sistema arterioso. Ciò porta a un'ipoperfusione del polmone, mentre il flusso sanguigno viene mantenuto solo attraverso l'arteria bronchiale. L'OLV consente al chirurgo di accedere alla cavità toracica per l'operazione, mentre il polmone controlaterale è ventilato.

Inizialmente si pensava che il polmone fosse relativamente resistente all'ischemia a causa della sua doppia circolazione. Tuttavia, la riperfusione del polmone dopo CPB e/o OLV può innescare una cascata fatale, riassunta come danno da riperfusione da ischemia polmonare (LIRI). LIRI comporta lesioni intracellulari e risposte infiammatorie pertinenti, che provocano apoptosi dell'endotelio, edema interstiziale capillare alveolare, membranizzazione ialina e infiltrazione di neutrofili e macrofagi. Inoltre, durante il CPB, il contatto dei componenti del sangue con la superficie artificiale del circuito di bypass contribuisce alla sindrome da risposta infiammatoria sistemica postoperatoria (SIRS). Attraverso questi meccanismi, la compliance e la resistenza polmonare sono influenzate così come la permeabilità polmonare, il che contribuisce allo sviluppo dell'ARDS. Durante la VMP, una combinazione di LIRI, trauma chirurgico e iperinflazione polmonare può portare al rilascio di mediatori infiammatori che possono alterare la permeabilità endovascolare. Inoltre, dopo la chirurgia toracica, la permeabilità vascolare polmonare aumenta e la riespansione dei polmoni collassati può determinare il cosiddetto edema polmonare da riespansione.

Per quanto a conoscenza dei ricercatori, nessuno studio mirava principalmente a esaminare la relazione tra MICS e danno polmonare, sebbene sia di grande interesse clinico se la combinazione di CPB e OLV durante MICS porti a un aumento di EVLW e permeabilità polmonare e ARDS.