Influenza della pausa inspiratoria sull'efficienza ventilatoria nella chirurgia robotica. Uno studio prospettico accoppiato.

introduzione

La ventilazione meccanica (MV) durante l'anestesia generale comporta alcuni effetti avversi che non possono essere completamente evitati. Negli ultimi anni, le strategie di ventilazione polmonare protettiva (PPV), basate sull'uso di un basso volume corrente (TV) con l'intento di ridurre il trauma biologico associato alla MV, stanno guadagnando importanza nei pazienti chirurgici e in terapia intensiva. Un approccio a polmone aperto su misura (tOLA) è recentemente emerso come una di queste strategie PPV. Combina l'uso di manovre di reclutamento alveolare (ARM), miranti ad "aprire" le aree collassate del polmone, con l'applicazione della pressione positiva di fine espirazione individualizzata (PEEP) con l'obiettivo di evitare il ri-collasso di quelle aree durante l'espirazione. La logica a sostegno delle strategie OLA presuppone che il raggiungimento di una ventilazione alveolare più omogenea prevenendo l'atelettasia, evitando al contempo la sovradistensione alveolare, porti a una distribuzione e uno scambio di gas più efficienti. Ciò consente una ventilazione meno traumatica e riduce la risposta infiammatoria. L'uso di un tOLA ha mostrato risultati promettenti in termini di miglioramento dell'ossigenazione e riduzione del rischio di gravi complicanze polmonari postoperatorie.

Insieme a quanto sopra, il prolungamento della pausa inspiratoria finale (EIP), pur mantenendo un tempo espiratorio adeguato, ha mostrato benefici in termini di miglioramento della ventilazione alveolare efficace e miglioramento dello scambio di gas. I ricercatori hanno recentemente dimostrato gli effetti dell'aumento dell'EIP durante la ventilazione dei pazienti con una strategia tOLA. In quel lavoro, i ricercatori hanno esaminato gli effetti di due EIP (10 e 30% del tempo inspiratorio) sulla meccanica respiratoria dei pazienti sottoposti a chirurgia maggiore. I ricercatori hanno studiato l'effetto dell'EIP su driving pressure (Pdriv), plateau pressure (Pplat), compliance del sistema respiratorio (Crs) e PEEP. I ricercatori hanno anche valutato la distribuzione dinamica della TV durante il ciclo ventilatorio utilizzando la tomografia ad impedenza elettrica (EIT) e studiato l'effetto dell'EIP sullo scambio di gas mediante gasometria arteriosa. In quello studio, i benefici di un EIP più lungo sono stati osservati sia con PPV standard (TV di 7 ml di peso corporeo previsto (PBW) e una PEEP di 5 cmH2O), sia con una tOLA. La strategia tOLA è stata associata a un aumento significativo di PEEP, Pplat, pressione arteriosa dell'ossigeno (PaO2) e Crs, con una diminuzione significativa della Pdriv e della pressione arteriosa dell'anidride carbonica (PaCO2) e con una distribuzione dei gas più omogenea rispetto a VPP standard. D'altra parte, l'uso di un EIP più lungo ha mostrato una PEEP, una Pdriv e una pressione media delle vie aeree (Pmean) significativamente più basse insieme a una Crs più alta tra i pazienti ventilati con una strategia tOLA. Tuttavia, non era un obiettivo del lavoro affrontato studiare gli effetti della modifica EIP sull'efficienza ventilatoria, misurata come relazione tra VDphys e TV (VDphys/TV), qualcosa che i ricercatori affronteranno in questo lavoro.

I ricercatori ipotizzano che l'aumento dell'EIP nel contesto di un tOLA possa migliorare la ventilazione alveolare riducendo il rapporto VDphys/TV; in altre parole, riducendo il volume morto. Per verificare questa ipotesi, i ricercatori studieranno i pazienti sottoposti a chirurgia robotica addominale. L'intenzione dei ricercatori è verificare se i potenziali benefici associati all'uso combinato di un tOLA e di un EIP più lungo sono osservati in questo tipo di intervento chirurgico, in cui è noto che il gas insufflato nell'addome insieme alla posizione chirurgica (trendelenburg forzato) compromettere le condizioni di ventilazione.

Metodi

Studio prospettico in coppia con reclutamento consecutivo di partecipanti da svolgere in un ospedale universitario di cure terziarie (Hospital Universitario Virgen del Rocío). L'approvazione per questo studio sarà chiesta dal comitato etico locale. Il reclutamento avverrà in base alla disponibilità dei ricercatori.

Protocollo di studio. Dopo il monitoraggio standard all'arrivo in sala operatoria, i partecipanti saranno leggermente sedati con midazolam per via endovenosa 1-2 mg e infusione di remifentanil 0,03-0,05 µg/kg/min L'arteria radiale sinistra sarà cateterizzata in anestesia locale. Per il monitoraggio dell'EIT verrà utilizzato il sistema PulmoVista 500 (Dräger, Lubecca, Germania). Quattro regioni di interesse (ROI) saranno definite come quadranti da uno a quattro, corrispondenti in alto a sinistra ea destra (uno, due) e in basso a sinistra ea destra (tre, quattro). Le forme d'onda dell'impedenza globale e regionale verranno visualizzate continuamente. La distribuzione della ventilazione per ROI sarà espressa come proporzione regionale della distribuzione del gas rispetto alla ventilazione polmonare totale. I dati di riferimento saranno registrati durante la piena coscienza con 0,21 frazione di ossigeno inspirato (FiO2). Gli investigatori preossigeneranno quindi i partecipanti attraverso una maschera facciale per 5 minuti in ventilazione spontanea con FIO2 di 0,8 e un flusso di gas fresco di 6 L/min. L'induzione dell'anestesia verrà eseguita con propofol (1-1.5 mg/kg PBW) e rocuronio 0.8 mg/kg PBW, procedendo con l'intubazione tracheale. I pazienti saranno ventilati attraverso una workstation per anestesia Primus (Drager, Telford, PA, USA) utilizzando una TV di 7 mL/kg PBW. La modalità di ventilazione utilizzata sarà il controllo del volume, che includerà un rapporto inspirazione:espirazione di 1:2 e una frequenza respiratoria di 12-15 respiri/min per mantenere la CO2 alla fine dell'espirazione tra 35 e 40 mmHg e una PEEP iniziale di 5cmH2O. Per tutti i partecipanti sarà previsto un EIP del 10%. Durante tutta la procedura verrà utilizzato un flusso di gas fresco da 0,5 a 1 L/min con una FIO2 di 0,5. L'anestesia verrà mantenuta con remifentanil da 0,03 a 0,05 µg/kg/min e sevoflurano, con una concentrazione alveolare minima da 0,6 a 0,8, che sarà adattata all'età del paziente per garantire un indice bispettrale (BIS Quatro; Covidien Ilc, Mansfield, MA , Stati Uniti) tra i 40 e i 60 anni. Il rocuronio verrà somministrato per garantire il blocco neuromuscolare profondo durante lo studio, che sarà monitorato da un treno di quattro rilassamento neuromuscolare (TOF-watch®, Organon Ltd., Swords, Co. Dublin, Irlanda). Tutti i parametri di ventilazione rimarranno stabili durante lo studio tranne PEEP, che sarà titolato secondo i principi di tOLA, e EIP, che sarà modificato secondo il protocollo di studio (vedi sezione Armi e interventi). La pressione delle vie aeree (Paw), la pressione esofagea (Pes) e il flusso di gas saranno misurati con un monitor Fluxmed® (MBMED, Buenos Aires, Argentina). I dati verranno scaricati su un laptop dopo un'adeguata calibrazione dei sensori di flusso e pressione. Il computer, tramite il software FluxView (MBMED, Buenos Aires, Argentina), calcolerà automaticamente i seguenti parametri: volumi morti alveolari, delle vie aeree e fisiologici (rispettivamente VDalv, VDaw e VDphys) e i relativi valori relativi alla TV. Verrà registrata anche la resistenza delle vie aeree (Raw = Ppeak-Pplat/flusso inspiratorio), dove Ppeak è la pressione di picco. Un catetere di misurazione Pes (MBMED, Buenos Aires, Argentina) verrà posizionato nella posizione medio-esofagea. La sua posizione sarà verificata utilizzando il metodo di occlusione descritto per i pazienti con ventilazione meccanica35. Una posizione accettabile del catetere sarà trovata quando il rapporto ΔPes/ΔPaw è vicino a 1. La pressione transpolmonare (PTP) sarà calcolata come differenza tra Paw e Pes. La driving pressure transpolmonare (PTPdriv) sarà calcolata come pressione transpolmonare di fine inspirazione (PTPei) meno pressione transpolmonare di fine espirazione (PTPee). Lo stress polmonare sarà definito come PTPei. L'elastanza del sistema respiratorio (Ers= Pplat-PEEP/ TV) sarà suddivisa nelle sue componenti polmonare (El = Plei- Plee / TV) e parete toracica (Ecw = Pesei- Pesee/TV). La workstation per anestesia verrà utilizzata per il monitoraggio continuo di Ppeak, Pplat, PEEP, Crs, FiO2 e CO2 alla fine dell'espirazione. Un dispositivo ABL90 FLEX PLUS (Radiometer Medical, Copenhagen, Danimarca) verrà utilizzato per l'analisi dei gas.

Sequenza di studio (dettagliata nella sezione Armi e interventi):

Fase 1) Gli investigatori valuteranno l'impatto della modifica dell'EIP (dal 10 al 40%) nei pazienti ventilati con una strategia tOLA prima dell'instaurazione del pneumoperitoneo chirurgico.

Fase 2) Gli investigatori valuteranno l'impatto delle condizioni robotiche (pneumoperitoneo + trendelenburg forzato) applicando diversi EIP (dal 10 al 40%).

L'analisi statistica sarà eseguita dal ricercatore principale. Per l'analisi dei dati verrà utilizzato il software statistico IBM SPSS Statistics per Windows, versione 24 (IBM Corp., Armonk, NY, USA). I ricercatori eseguiranno un'analisi esplorativa dei dati, utilizzando la media ± deviazione standard o la mediana con intervallo interquartile per le variabili quantitative e utilizzando le percentuali per l'analisi delle variabili qualitative. La normalità della distribuzione dei dati sarà verificata con il test di Kolmogorov-Smirnov o con il test di Shapiro-Wilk per variabili con meno di 50 record. Il test t di Student per campioni appaiati sarà utilizzato per studiare il comportamento delle variabili quantitative in tempi diversi (confronti intragruppo).

Il calcolo della dimensione del campione è stato effettuato dal ricercatore principale, utilizzando la versione 4.2 del programma statistico EPIDAT (Direzione generale per l'innovazione e la gestione della sanità pubblica del Consiglio sanitario del governo della Galizia). La dimensione del campione è stata calcolata sulla base dei dati del precedente lavoro dei ricercatori, in cui i ricercatori hanno studiato l'influenza dell'EIP sulla meccanica respiratoria e la distribuzione della TV nei pazienti chirurgici ventilati con una strategia tOLA (REF). La dimensione del campione è stata stimata assumendo le differenze di Crs quando si passa da un EIP del 10% al 30% (campione accoppiato). I ricercatori hanno determinato una differenza media di 17 ml/cm H2O tra i due interventi. La dimensione del campione è stata calcolata per ottenere una potenza dell'80% per rilevare differenze nel contrasto dell'ipotesi nulla h₀: μ₁ = μ₂ utilizzando un test t di Student a due code per due campioni correlati, considerando un livello di significatività del 5% e assumendo la rispettiva deviazione standard in ciascun gruppo. Tenendo conto di una percentuale prevista di abbandoni del 20%, la dimensione del campione è stata stimata in 17 coppie di unità sperimentali oggetto di studio (17 partecipanti con trattamento in coppia nel campione).