Ventilazione a rapporto inverso nella riparazione aperta neonatale della fistola tracheoesofagea.

INTRODUZIONE:

Mantenere un'adeguata ossigenazione dopo la retrazione polmonare e una ventilazione polmonare (OLV) in toracotomia aperta durante la riparazione neonatale di atresia esofagea/fistola tracheoesofagea è estremamente difficile e di solito richiede l'interruzione della procedura e il rigonfiamento del polmone retratto che prolungano il tempo chirurgico, interrompendo la procedura durante situazioni critiche e mettere in pericolo il neonato fragile per ipossiemia.

La ventilazione a rapporto inverso è stata utilizzata originariamente per lungo tempo nei pazienti con sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) per migliorare l'ossigenazione e la funzione polmonare. Il meccanismo con la ventilazione a rapporto inverso è quello di prolungare il tempo inspiratorio riducendo la pressione delle vie aeree ed elevando la pressione media delle vie aeree prevenendo il collasso degli alveoli. Anche la ventilazione a rapporto inverso (IRV) utilizzata in molti studi negli adulti durante VMP con migliore ossigenazione e meccanica polmonare.

Nonostante la seduta ventilatoria standard nell'anestesia neonatale sia quella di regolare il tempo inspiratorio per ottenere un rapporto inspiratorio-espiratorio (I:E) da 1:2 a 1:3, ma il rapporto I:E inverso (con tempo inspiratorio più lungo del tempo espiratorio) aumenta a 4:1 nella ventilazione meccanica neonatale si è dimostrato efficace nel migliorare l'ossigenazione, la PaO2 e la distribuzione dei gas nei polmoni atelettasici. Il rapporto I:E inverso nella ventilazione meccanica neonatale deve essere utilizzato con cautela e per un breve periodo di tempo per evitare possibili complicazioni come intrappolamento dell'aria/PEEP automatica, volutrauma, perdite d'aria, diminuzione del ritorno venoso e aumento della resistenza vascolare polmonare.

SCOPO/ OBIETTIVI:

1. Confrontare l'incidenza di episodi di desaturazione che richiedono l'interruzione della procedura e il rigonfiamento del polmone utilizzando la ventilazione a rapporto inverso rispetto alla ventilazione a rapporto convenzionale durante una ventilazione polmonare nella riparazione aperta neonatale di atresia esofagea/fistola tracheoesofagea.
2. Determinare l'effetto della ventilazione a rapporto inverso sui parametri emodinamici, l'incidenza di complicanze e la durata della procedura chirurgica rispetto alla ventilazione a rapporto convenzionale.

METODOLOGIA:

Lo studio sarà condotto presso gli ospedali universitari di Ain Shams dopo l'approvazione del comitato etico e l'ottenimento di un consenso scritto informato da parte dei genitori o del tutore legale dei pazienti.

• Tipo di studio Studio clinico prospettico randomizzato controllato.
• Ambiente di studio Sala operatoria di chirurgia pediatrica nell'ospedale universitario di Ain Shams, Il Cairo, Egitto.
• Periodo di studio Lo studio inizierà immediatamente dopo l'approvazione del comitato etico a partire da ottobre 2021 con l'obiettivo di essere completato entro 6 mesi.

• Popolazione di studio

  • Criteri di inclusione: i pazienti saranno di stato fisico ASA II-III, neonati di età inferiore a 28 giorni e sottoposti a riparazione aperta di atresia esofagea / fistola tracheoesofagea con toracotomia destra. Tutti i pazienti saranno a termine con età gestazionale ≥ 36 settimane e peso ≥ 2,5 chilogrammi.
  • Criteri di esclusione: cardiopatia congenita significativa inclusa cardiopatia cianotica, patologia del ventricolo singolo, ampio difetto intracardiaco con significativo shunt sinistro-destro e grave ipertensione polmonare superiore a 50 mmHg. Altri criteri di esclusione includevano prematurità, polmonite o grave infezione toracica prima dell'intervento chirurgico e rifiuto del genitore o del tutore.
• Metodo di campionamento Sulla base del rapporto inspiratorio-espiratorio (I:E) utilizzato nella ventilazione a pressione positiva, i pazienti verranno assegnati in modo casuale e uniforme a uno dei due gruppi (20 pazienti ciascuno) utilizzando un elenco generato dal computer: gruppo sperimentale IRV (ventilazione a rapporto inverso ) e gruppo di controllo CRV (ventilazione convenzionale).

Gruppo IRV: il rapporto I:E in questo gruppo sarà 2:1 con il tempo inspiratorio massimo (Ti) di 1,3 secondi.

Gruppo CRV: il rapporto I:E in questo gruppo sarà 1:2 con il tempo minimo inspiratorio (Ti) di 0,4 secondi.

• Dimensione del campione La dimensione del campione è stata calcolata utilizzando PASS 11.0 e sulla base di uno studio condotto da Son et al., 2020. La dimensione del campione di gruppo di 20 pazienti nel gruppo uno e 20 pazienti nel gruppo due raggiunge l'82% di potenza per rilevare una differenza tra le proporzioni del gruppo di 0,4000. Si presume che la proporzione nel gruppo uno (il gruppo di trattamento) sia 0,1000 sotto l'ipotesi nulla e 0,5000 sotto l'ipotesi alternativa. La proporzione nel gruppo due (il gruppo di controllo) è 0,1000. La statistica del test utilizzata è il test Z a due code con varianza aggregata. Il livello di significatività del test era fissato a 0,0500. Il livello di significatività effettivamente raggiunto da questo progetto è 0,0361. La dimensione del campione è stata gonfiata del 10% per tenere conto del problema di logoramento negli studi prospettici.
• Considerazioni etiche Dopo aver acquisito l'approvazione del comitato etico medico locale e il consenso informato scritto del genitore o del tutore, gli investigatori arruoleranno 40 pazienti in questo studio.
• Strumenti dello studio E/O Procedure dello studio E/O Interventi dello studio Tutti i pazienti inclusi saranno ricoverati nell'unità di terapia intensiva neonatale (NICU) e mantenuti Nil Per Os (NPO) dopo aver stabilito la diagnosi di atresia esofagea/fistola tracheoesofagea, hanno avuto un accesso venoso sicuro e ha ricevuto destrosio contenente liquido per via endovenosa secondo gli ordini dati dal neonatologo. Un catetere dell'arteria ombelicale verrà inserito dal neonatologo prima dell'intervento chirurgico, inoltre verrà inserito un tubo orogastrico (OGT) nella sacca esofagea prossimale e verrà applicata un'aspirazione a bassa pressione negativa per aspirare eventuali secrezioni nell'esofago e ridurre il rischio di aspirazione.

Un'altra cannula endovenosa (iv) verrà inserita dopo l'induzione dell'anestesia e verrà inserita una linea arteriosa femorale di calibro 22 (G) in qualsiasi paziente senza un catetere dell'arteria ombelicale.

Dopo aver applicato i monitor standard (pressione arteriosa non invasiva, ECG a 5 derivazioni e 2 pulsossimetri; uno preduttale e uno postduttale, 2 sonde di temperatura; uno orofaringeo e uno ascellare), verrà avviata l'induzione dell'anestesia con anestetici inalatori sevoflurano 2% in ossigeno al 100% e aumentando gradualmente fino a quando il sevoflurano di fine espirazione raggiunge il 4-6% mantenendo la respirazione spontanea per evitare la distensione gastrica con ventilazione a pressione positiva (PPV), quindi l'intubazione tracheale sarà facilitata con lidocaina spray topico al 10% applicato a un soffio l'apertura glottica appena prima dell'inserimento del tubo endotracheale non cuffiato (ETT) da 3 o 3,5 mm, quindi l'ETT verrà fissato appena sopra la carena tracheale (confermato dall'auscultazione - l'ETT sarà inizialmente spinto endobronchiale quindi ritirato gradualmente fino a sentire il suono del respiro bilaterale - e assenza di distensione gastrica con lieve ventilazione a pressione positiva).

Dopo aver verificato la corretta posizione dell'ETT appena sopra la carena e sotto la fistola tracheoesofagea e il paziente emodinamicamente stabile, verrà avviata la ventilazione a pressione positiva dopo aver stabilito il rilassamento muscolare con atracurio 0,5 mg/kg. L'anestesia verrà mantenuta con sevoflurano 1-2% in miscela ossigeno/aria e infusione di fentanyl di 1-2 mcg/kg/h. La frazione di ossigeno inspirato (FiO2) sarà mantenuta al limite inferiore per mantenere la saturazione di ossigeno (SpO2) ≥ 92% con FiO2 minima di 0,3. Verranno mantenuti fluidi IV come tasso preoperatorio con boli di soluzione salina normale per sostituire la perdita di sangue e la perdita del terzo spazio. La trasfusione di sangue verrà somministrata nei casi di perdita superiore al 10% del volume totale di sangue.

Tutti i pazienti saranno ventilati meccanicamente con modalità di ventilazione forzata intermittente sincronizzata-ventilazione a pressione controllata (SIMV-PCV) con i seguenti parametri; pressione inspiratoria di picco (PIP) 10-15 cmH2O al di sopra della pressione positiva di fine espirazione (PEEP) di 5 cmH2O per raggiungere il volume corrente espirato (VTE) da 7-10 ml/kg, frequenza respiratoria (RR) compresa tra 30 e 50 respiri/ minuto per raggiungere CO2 di fine espirazione (EtCO2) da 30 mmHg fino a 50 mmHg e pressione di supporto (PS) 12 cmH2O.

La stessa équipe di chirurgia pediatrica eseguirà tutte le procedure. Dopo il posizionamento del paziente nella posizione laterale destra, l'emitorace destro verrà aperto, quindi il polmone destro verrà retratto per esporre e legare la fistola, quindi verrà eseguita l'anastomosi esofagea end-to-end. Il polmone destro verrà rigonfiato sotto visione diretta per garantire la piena espansione polmonare dopo aver terminato l'anastomosi esofagea, quindi l'emitorace destro verrà chiuso con il tubo toracico in situ. I pazienti nel gruppo IRV riprenderanno la ventilazione convenzionale con rapporto I:E dopo aver ripreso la ventilazione a due polmoni.

Verranno registrate le variabili emodinamiche tra cui la frequenza cardiaca (HR), la pressione arteriosa media (MAP) e la saturazione di ossigeno (SpO2): basale (prima dell'induzione dell'anestesia), prima dell'inizio della PPV, dopo l'inizio della PPV, dopo l'inizio della VMP e ogni 10 minuti fino alla fine della procedura.

L'incidenza di ipotensione (poiché il limite inferiore della PA media normale il giorno della nascita, in mmHg, è approssimativamente uguale all'età gestazionale in settimane, quindi l'ipotensione è considerata se la MAP è inferiore all'età gestazionale in settimane); e bradicardia (definita come: FC<90 battiti/min, poiché il limite inferiore della frequenza cardiaca normale nel neonato addormentato è di 90 battiti/min) o ipossiemia (saturazione di ossigeno inferiore al 90%).

In caso di ipotensione, il paziente verrà trattato inizialmente con un bolo fluido EV di 10-20 ml/kg di soluzione fisiologica per 5-10 minuti. In caso di perdita di sangue stimata superiore al 10% del TBV, verrà somministrata una trasfusione di globuli rossi concentrati (PRBC) di 10-15 ml ml/kg in 10-20 minuti. Se l'ipotensione persiste nonostante il carico di volume, l'infusione di dopamina IV verrà utilizzata nell'intervallo di dose 5-10 mcg/kg/min fino a quando la pressione sanguigna non si normalizza. La bradicardia sarà trattata inizialmente con l'interruzione dell'intervento chirurgico e la reinsufflazione manuale del polmone destro se associata a ipossia e se persistente o non correlata a ipossia sarà trattata con atropina endovenosa 0,02 mg/kg.

Nel caso di un calo della saturazione di ossigeno inferiore al 90%, la FiO2 e la PEEP saranno aumentate rispettivamente a 1 e 7 cmH2O e, se la desaturazione persiste, l'intervento verrà interrotto con reinsufflazione manuale del polmone destro.

Verrà registrata l'incidenza dell'interruzione della procedura per il rigonfiamento manuale del polmone, nonché la durata della procedura chirurgica a partire dall'incisione cutanea fino alla chiusura della pelle.

Il campione di gas del sangue arterioso (EGA) verrà eseguito due volte durante la procedura; il primo dopo aver stabilito la ventilazione a pressione positiva entro 10 minuti e prima dell'incisione chirurgica, il secondo campione verrà eseguito dopo aver stabilito VLV entro 10 minuti ma non durante l'episodio di desaturazione. Verranno registrati SaO2, PO2 e PCO2.

Dopo il completamento della procedura, i pazienti verranno trasferiti in terapia intensiva neonatale intubati, ventilati e sedati. In terapia intensiva neonatale verrà eseguita una radiografia del torace immediatamente dopo l'arrivo del paziente per escludere lo pneumotorace.

Verrà registrata l'incidenza di complicanze inclusi episodi di desaturazione che richiedono solo aumento di FiO2 e/o PEEP, episodi di desaturazione che richiedono l'interruzione della procedura con reinsufflazione polmonare, ipotensione, bradicardia, ipercapnia, necessità di vasopressori e perdita di sangue superiore al 10% da TBV.

I dati intraoperatori e postoperatori saranno raccolti da un residente in anestesia che non partecipa allo studio.

• Analisi statistica I dati numerici sono presentati come media (deviazione standard) o mediana (intervallo) mentre i dati categorici sono presentati come numero di casi (percentuale). I confronti tra gruppi di variabili numeriche saranno eseguiti dal test T per campioni indipendenti, o test di Mann-Whitney a seconda dei casi, mentre quelli di variabili categoriali saranno eseguiti dal test Chi-quadrato. Per tutti i test, un valore P (probabilità) < 0,05 sarà considerato statisticamente significativo.
• Statistical Package I dati raccolti saranno analizzati con il programma statistico SPSS (versione 22.0 Chicago, Illinois, USA).