Disfunzione del diaframma ed ecografia perioperatoria (DiaphPeriop)

Sfondo

Ogni anno una parte considerevole della popolazione si sottopone a interventi chirurgici e in Svezia vengono registrati circa 600.000 interventi chirurgici all'anno. Le complicanze che si verificano dopo l'intervento chirurgico includono infezioni della ferita, infezioni del tratto urinario, tromboembolia venosa e polmonite. La polmonite postoperatoria è la terza complicanza più comune e aumenta notevolmente la morbilità e la mortalità(1). Inoltre, prolunga la durata della degenza ospedaliera (LOS), aumenta i costi medici e le riammissioni ospedaliere. L'incidenza della polmonite postoperatoria dipende da fattori non modificabili come il tipo di intervento chirurgico, l'età, il sesso e lo stato funzionale preoperatorio ma anche da fattori modificabili come il fumo e l'aderenza ai pacchetti preventivi(2). Tuttavia, i fasci di prevenzione della polmonite sono più studiati e utilizzati in terapia intensiva che in ambito perioperatorio. L'attuale carico di polmonite postoperatoria in Svezia è attualmente sconosciuto. Inoltre, nel contesto perioperatorio vengono utilizzati pochi esami prognostici e misure preventive. È ben noto che la disfunzione del diaframma colpisce i pazienti dopo un intervento di chirurgia addominale maggiore e che influisce sull'esito postoperatorio (3, 4). Il meccanismo alla base della disfunzione del diaframma non è chiaro, ma gli studi sugli animali indicano che l'infiammazione postoperatoria può indebolire il diaframma solo poche ore dopo l'esposizione(5). Le complicanze respiratorie postoperatorie sono in parte dovute a un deterioramento della funzione del diaframma e causano un aumento della morbilità e della mortalità(6). Nei pazienti sottoposti a chirurgia cardiaca e dell'addome superiore, le misurazioni ecografiche dell'escursione e dell'ispessimento del diaframma si sono rivelate utili per escludere la disfunzione del diaframma (7, 8).

La disfunzione del diaframma può essere diagnosticata mediante misurazione ecografica dell'escursione del diaframma, dello spessore del diaframma, dell'ispessimento o della densità del diaframma. Gli esami hanno un'elevata affidabilità intra- e inter-osservatore, sono tecniche di imaging non invasive e non ionizzanti. Ciò è in netto contrasto con la stimolazione magnetica del nervo frenico, la tecnica gold standard per misurare la funzione del diaframma, essendo affidabile ma invasiva (9). La tomografia a impedenza elettrica (EIT) è una tecnica di imaging non invasiva priva di radiazioni che fornisce immagini e dati in tempo reale della ventilazione polmonare regionale e dei volumi polmonari (10) e la correlazione con la disfunzione del diaframma e il successivo sviluppo di atelettasie valutate con gli ultrasuoni del diaframma non è chiaro. Inoltre, i parametri sui volumi polmonari recuperati con la spirometria mancano anche di una chiara relazione con i parametri ecografici del diaframma e le complicanze respiratorie successive.

L'ecografia del diaframma è stata precedentemente utilizzata per identificare una grave disfunzione. Tuttavia, identificare i primi segni di disfunzione potrebbe rendere importanti azioni perioperatorie per evitare la progressione e la continuazione della disfunzione diaframmatica precoce e quindi un aumento del rischio di complicanze.

Lacuna di conoscenza L'ecografia del diaframma in ambito peroperatorio può prevedere complicanze respiratorie dopo la dimissione dal reparto postoperatorio? E la disfunzione del diaframma come definita con gli ultrasuoni può essere correlata ai cambiamenti nei volumi polmonari e nella funzione polmonare come dimostrato con l'IET e la spirometria?

Ipotesi Ipotizziamo che i parametri ecografici del diaframma che indicano una disfunzione del diaframma possano predire complicanze respiratorie nel contesto perioperatorio.

Obiettivi Obiettivo generale Eseguire una mappatura completa delle complicanze respiratorie nel contesto perioperatorio e determinare se la disfunzione del diaframma determinata con l'ecografia del diaframma può aiutare a prevedere le complicanze respiratorie dopo interventi chirurgici importanti.

Obiettivi specifici

1. Per determinare se la funzione diaframmatica attenuata misurata con l'ecografia del diaframma prima e dopo la chirurgia addominale, pelvica o vascolare maggiore elettiva può prevedere complicanze respiratorie a 30 giorni.
2. Per determinare se la funzione del diaframma attenuata misurata con l'ecografia del diaframma prima e dopo la chirurgia addominale, pelvica o vascolare acuta maggiore può prevedere complicanze respiratorie a 30 giorni.

Endpoint primario Polmonite nella prima settimana postoperatoria in relazione alla ridotta funzionalità del diaframma.

Endpoint secondari Desaturazione <90% nel reparto postoperatorio o in reparto, tachipnea >30 respiri/minuto nel reparto postoperatorio o in reparto, PaO2<9 nel reparto postoperatorio, PaCO2>7 nel reparto postoperatorio, necessità di intubazione, necessità di ventilazione non invasiva (NIV).

Disegno dello studio Studio osservazionale prospettico non randomizzato

Criterio di inclusione

1. Adulto, ≥18 anni
2. Previsto per chirurgia addominale, vascolare o pelvica elettiva (studio 1) o acuta (studio 2) presso l'ospedale universitario Karolinska, Solna durante il periodo di studio

Criteri di esclusione

1. Malattia polmonare cronica
2. Pazienti incapaci di dare il consenso
3. Gravidanza

Metodi

I pazienti di età pari o superiore a 18 anni sottoposti a chirurgia addominale, pelvica o vascolare aperta presso l'ospedale universitario Karolinska saranno esaminati con ultrasuoni del diaframma che misurano l'escursione, lo spessore e la densità del diaframma prima dell'intervento chirurgico e prima della dimissione dal reparto postoperatorio. Le complicanze respiratorie fino a 30 giorni dopo l'intervento saranno registrate dalle cartelle dei pazienti e correlate con i parametri ecografici.

1. In un primo studio i pazienti elettivi sottoposti a chirurgia addominale, pelvica o vascolare saranno esaminati con ecografia del diaframma prima dell'intervento e (2-3 volte) presso l'unità postoperatoria. I pazienti saranno osservati in reparto per quanto riguarda pulsossimetria, fabbisogno di ossigeno, parametri vitali ecc. Questi parametri saranno correlati con le complicanze respiratorie registrate a 30 giorni.
2. In un secondo studio, i pazienti sottoposti a chirurgia addominale, pelvica o vascolare acuta saranno esaminati con ecografia del diaframma, preoperatoriamente (sul tavolo operatorio prima dell'anestesia) e (2-3 volte) presso l'unità postoperatoria e successivamente osservati in reparto per quanto riguarda la pulsossimetria , fabbisogno di ossigeno, parametri vitali ecc. I parametri recuperati saranno correlati con le complicanze respiratorie registrate a 30 giorni.

Prima di questi studi il metodo sarà convalidato secondo gli standard.

L'esame del diaframma verrà eseguito con le macchine ad ultrasuoni normalmente utilizzate presso le unità. Un trasduttore curvo con frequenza 2,5-3,5 MHz o un trasduttore lineare con frequenza 7,5-10 MHz viene posto in posizione supina all'arcata costale destra e sinistra misurando il movimento del diaframma in inspirazione, il ispessimento del diaframma durante l'inspirazione e la densità del diaframma. L'esame è indolore, non invasivo, non radiante e dura circa 15 minuti.

1. Escursione diaframma:

   Il movimento del diaframma durante l'inspirazione viene misurato con un trasduttore convesso/curvo. Sul lato destro, la sonda viene posizionata tra la linea medioclavicolare e la linea ascellare anteriore sotto l'arco costale. La sonda è angolata medialmente, cranialmente e dorsalmente per colpire la cupola del diaframma in modo perpendicolare. Lo spostamento del diaframma durante l'inspirazione viene misurato e registrato in modalità M.

2. Per misurare l'ispessimento del diaframma, la sonda viene posizionata tra l'ottava e la nona costola tra la linea antero e medioascellare. La curvatura del diaframma destro si trova 0,5-2 cm al di sotto del seno frenicocostale. La modalità M viene utilizzata per misurare lo spessore dalla linea pleurica alla linea peritoneale alla capacità residua forzata (FRC) e alla capacità polmonare totale (TLC), I e alla massima inspirazione. L'ispessimento normale è di 2,7 mm +-0,5 mm e valori inferiori a 2 mm (<20%) sono considerati patologici.
3. La densità del diaframma viene misurata in modalità B per cui viene creato un istogramma in scala di grigi con un software speciale (Immagine J o simile). La densità è misurata in percentuale di una scala di grigi dove un valore >65% (basato su istogrammi in scala di grigi su controlli sani) è definito patologico.

L'esame del diaframma verrà eseguito preoperatoriamente in sala operatoria. Dopo l'intervento, il paziente viene esaminato sul tavolo operatorio, se possibile, e in altre due occasioni nel reparto postoperatorio.

Nel reparto postoperatorio vengono monitorate le funzioni vitali del paziente e questi dati vengono registrati nel CRF (saturazione, polso, pressione arteriosa, frequenza respiratoria, stima del dolore). Dati su farmaci, anestetici, tempo di intervento, tempo di anestesia, sanguinamento perioperatorio, bilancio idrico. Quando il paziente viene trasferito in reparto, un membro del gruppo di ricerca eseguirà un'ecografia di follow-up 24-72 ore dopo la prima ecografia. A questo punto verranno registrati i parametri vitali, i dati sui farmaci, l'equilibrio dei liquidi e le complicanze.

Il paziente verrà successivamente seguito in Take Care (e Clinisoft se ricoverato in terapia intensiva) per quanto riguarda le complicanze respiratorie fino a 30 giorni dopo l'intervento iniziale.

I dati degli ultrasuoni del diaframma verranno salvati nella macchina ad ultrasuoni ed esportati sia come immagini che come file numerici per passare dischi rigidi protetti da parole.

Statistiche Il confronto dell'esito primario sarà analizzato con il test chi-quadro di Pearson o il test esatto di Fisher a due code per ogni parametro del diaframma. Saranno descritti i dati caratteristici del paziente al basale e gli esiti secondari, come descritto sopra, saranno analizzati come appropriato, a seconda dei parametri categorici o continui e della distribuzione normale o non normale. I dati saranno presentati come media ± DS o 95% CI, come mediana e intervallo o numeri (%) dipendenti da quanto sopra.

Rilevanza clinica

Questo progetto eseguirà una mappatura unica dell'entità delle complicanze postoperatorie dopo un intervento chirurgico importante in Svezia. Diversi studi dimostrano la debolezza del diaframma dopo un intervento chirurgico importante che predispone il paziente a complicanze respiratorie postoperatorie. La diagnosi precoce della debolezza del diaframma nel contesto perioperatorio darebbe l'opportunità di prevenire le complicanze respiratorie introducendo fasci di polmonite, fisioterapia e aumentando la consapevolezza dei sintomi delle complicanze. Le complicanze respiratorie postoperatorie impongono grandi sfide al recupero dell'individuo e ai costi sanitari. Introdurre uno strumento diagnostico non invasivo, affidabile, economico e indolore che possa aiutare nella prevenzione di tali complicanze ridurrebbe sia l'onere della malattia che i costi relativi all'intervento chirurgico.

Riferimenti

1. Kazaure HS, Martin M, Yoon JK, Wren SM. Risultati a lungo termine di un programma di prevenzione della polmonite postoperatoria per il reparto di chirurgia ospedaliera. JAMA Surg. 2014;149(9):914-8.
2. Chughtai M, Gwam CU, Mohamed N, Khlopas A, Newman JM, Khan R, et al. L'epidemiologia e i fattori di rischio per la polmonite postoperatoria. Ricerca J Clin Med. 2017;9(6):466-75.
3. Ford GT, Whitelaw WA, Rosenal TW, Cruse PJ, Guenter CA. Funzione del diaframma dopo chirurgia addominale superiore nell'uomo. La revisione americana delle malattie respiratorie. 1983;127(4):431-6.
4. Berdah SV, Picaud R, Jammes Y. L'elettromiogramma diaframmatico di superficie cambia dopo la laparotomia. Imaging della funzione Clin Physiol. 2002;22(2):157-60.
5. Krause KM, Moody MR, Andrade FH, Taylor AA, Miller CC, 3rd, Kobzik L, et al. La peritonite causa debolezza del diaframma nei ratti. Am J Respir Crit Care Med. 1998;157(4 Pt 1):1277-82.
6. Sasaki N, Meyer MJ, Eikermann M. Disfunzione muscolare respiratoria postoperatoria: fisiopatologia e strategie preventive. Anestesiologia. 2013;118(4):961-78.
7. Lerolle N, Guérot E, Dimassi S, Zegdi R, Faisy C, Fagon JY, et al. Criterio diagnostico ecografico per grave disfunzione diaframmatica dopo cardiochirurgia. Petto. 2009;135(2):401-7.
8. Kim SH, Na S, Choi JS, Na SH, Shin S, Koh SO. Una valutazione del movimento diaframmatico mediante ecografia M-mode come predittore di disfunzione polmonare dopo chirurgia addominale superiore. Anestes Analg. 2010;110(5):1349-54.
9. Doorduin J, van Hees HW, van der Hoeven JG, Heunks LM. Monitoraggio dei muscoli respiratori nel malato critico. Am J Respir Crit Care Med. 2013;187(1):20-7.
10. Lobo B, Hermosa C, Abella A, Gordo F. Tomografia ad impedenza elettrica. Ann Transl Med. 2018;6(2):26.