Invloed van inspiratoire pauze op ventilatoire efficiëntie bij robotchirurgie. Een prospectieve gepaarde studie.

Invoering

Mechanische ventilatie (MV) tijdens algemene anesthesie brengt enkele nadelige effecten met zich mee die niet volledig kunnen worden vermeden. In de afgelopen jaren winnen strategieën voor pulmonale beschermende beademing (PPV), gebaseerd op het gebruik van een laag teugvolume (TV) met de bedoeling om het biologische trauma geassocieerd met MV te verminderen, aan bekendheid bij chirurgische patiënten en patiënten op de intensive care. Een op maat gemaakte open-longbenadering (tOLA) is onlangs naar voren gekomen als een van deze PPV-strategieën. Het combineert het gebruik van alveolaire rekruteringsmanoeuvres (ARM), gericht op het "openen" van ingeklapte delen van de long, met de toepassing van geïndividualiseerde positieve einduitademingsdruk (PEEP) met als doel het opnieuw inzakken van die gebieden tijdens de uitademing te voorkomen. De grondgedachte die OLA-strategieën ondersteunt, gaat ervan uit dat het bereiken van een meer homogene alveolaire ventilatie door atelectase te voorkomen, terwijl alveolaire overdistensie wordt vermeden, leidt tot een efficiëntere gasdistributie en -uitwisseling. Dit zorgt voor minder traumatische beademing en vermindert de ontstekingsreactie. Het gebruik van een tOLA heeft veelbelovende resultaten opgeleverd wat betreft het verbeteren van de oxygenatie en het verminderen van het risico op ernstige postoperatieve longcomplicaties.

Samen met het bovenstaande heeft het verlengen van de eindinademingspauze (EIP), met behoud van een adequate uitademingstijd, voordelen opgeleverd wat betreft het verbeteren van effectieve alveolaire ventilatie en het verbeteren van de gasuitwisseling. De onderzoekers toonden onlangs de effecten aan van het verhogen van de EIP bij het beademen van patiënten met een tOLA-strategie. In dat werk onderzochten de onderzoekers de effecten van twee EIP (10 en 30% van de inademingstijd) op de ademhalingsmechanica van patiënten die een grote operatie ondergingen. De onderzoekers bestudeerden het effect van EIP op rijdruk (Pdriv), plateaudruk (Pplat), compliantie van het ademhalingssysteem (Crs) en PEEP. De onderzoekers evalueerden ook de dynamische distributie van TV tijdens de ademhalingscyclus met behulp van elektrische impedantietomografie (EIT) en bestudeerden het effect van EIP op gasuitwisseling door middel van arteriële gasometrie. In die studie werden de voordelen van een langere EIP gezien met zowel standaard PPV (TV van 7 ml voorspeld lichaamsgewicht (PBW) en een PEEP van 5 cmH2O), als met een tOLA. De tOLA-strategie ging gepaard met een significante toename van PEEP, Pplat, arteriële zuurstofdruk (PaO2) en Crs, met een significante afname van Pdriv en arteriële druk van kooldioxide (PaCO2), en met een homogenere gasverdeling in vergelijking met standaard PVV. Aan de andere kant toonde het gebruik van een langere EIP een significant lagere PEEP, Pdriv en gemiddelde luchtwegdruk (Pmean) samen met een hogere Crs bij patiënten die werden beademd volgens een tOLA-strategie. Het was echter geen doel van het besproken werk om de effecten van de EIP-modificatie op de beademingsefficiëntie te bestuderen, gemeten als de relatie tussen VDphys en TV (VDphys/TV), iets waar de onderzoekers in dit werk op in zullen gaan.

De onderzoekers veronderstellen dat het verhogen van de EIP in de context van een tOLA de alveolaire ventilatie kan verbeteren door de VDphys/TV-ratio te verlagen; met andere woorden, door het dode volume te verkleinen. Om deze hypothese te testen, zullen de onderzoekers patiënten bestuderen die zijn onderworpen aan abdominale robotchirurgie. Het is de bedoeling van de onderzoekers om na te gaan of de potentiële voordelen van het gecombineerde gebruik van een tOLA en een langere EIP worden waargenomen bij dit type operatie, waarbij bekend is dat het gas dat in de buik wordt geblazen samen met de chirurgische positie (geforceerde trendelenburg) ventilatieomstandigheden in gevaar brengen.

methoden

Prospectieve, gecombineerde studie met opeenvolgende werving van deelnemers, uit te voeren in een academisch ziekenhuis voor tertiaire zorg (Hospital Universitario Virgen del Rocío). Goedkeuring voor deze studie zal worden gevraagd aan de lokale ethische commissie. De werving vindt plaats op basis van de beschikbaarheid van onderzoekers.

Leerprotocool. Na standaardcontrole bij aankomst in de operatiekamer, zullen de deelnemers licht verdoofd worden met intraveneus midazolam 1-2 mg en remifentanil-infusie 0,03-0,05 µg/kg/min De linker arteria radialis wordt onder plaatselijke verdoving gekatheteriseerd. Voor EIT-monitoring zal het PulmoVista 500-systeem (Dräger, Lübeck, Duitsland) worden gebruikt. Vier interessegebieden (ROI) zullen worden gedefinieerd als kwadranten één tot en met vier, overeenkomend met linksboven en rechtsboven (één, twee) en linksonder en rechtsonder (drie, vier). Globale en regionale impedantiegolfvormen worden continu weergegeven. De verdeling van de ventilatie per ROI wordt uitgedrukt als het regionale aandeel van de gasdistributie in verhouding tot de totale longventilatie. Basislijngegevens worden geregistreerd tijdens volledig bewustzijn met 0,21 fractie ingeademde zuurstof (FiO2). De onderzoekers zullen de deelnemers vervolgens pre-oxygeneren door een gezichtsmasker gedurende 5 minuten in spontane ventilatie met FIO2 van 0,8 en een verse gasstroom van 6 L/min. Anesthesie-inductie zal worden uitgevoerd met propofol (1-1,5 mg/kg PBW) en rocuronium 0,8 mg/kg PBW, gevolgd door tracheale intubatie. Patiënten worden beademd via een Primus-anesthesiewerkstation (Drager, Telford, PA, VS) met behulp van een TV van 7 ml/kg PBW. De gebruikte beademingsmodus is volumeregeling, met een inademings-uitademingsratio van 1:2 en een ademhalingsfrequentie van 12-15 ademhalingen/min om de CO2 aan het einde van de uitademing tussen 35 en 40 mmHg te houden en een initiële PEEP van 5 cmH2O. Voor alle deelnemers wordt een EIP van 10% gepland. Gedurende de hele procedure wordt een verse gasstroom van 0,5 tot 1 l/min met een FIO2 van 0,5 gebruikt. De anesthesie wordt gehandhaafd met remifentanil 0,03 tot 0,05 µg/kg/min en sevofluraan, met een minimale alveolaire concentratie van 0,6 tot 0,8, die zal worden aangepast aan de leeftijd van de patiënt om een ​​bispectrale index te verzekeren (BIS Quatro; Covidien Ilc, Mansfield, MA , VS) tussen 40-60. Rocuronium zal worden toegediend om een ​​diepe neuromusculaire blokkade tijdens het onderzoek te verzekeren, die zal worden gecontroleerd door trein van vier neuromusculaire ontspanning (TOF-watch®, Organon Ltd., Swords, Co. Dublin, Ierland). Alle beademingsparameters blijven tijdens het onderzoek stabiel behalve PEEP, dat getitreerd zal worden volgens de principes van tOLA, en EIP, dat aangepast zal worden volgens het onderzoeksprotocol (zie sectie Wapens en interventies). De luchtwegdruk (Paw), de slokdarmdruk (Pes) en de gasstroom worden gemeten met een Fluxmed®-monitor (MBMED, Buenos Aires, Argentinië). De gegevens worden naar een laptop gedownload na juiste kalibratie van de flow- en druksensoren. De computer berekent, via de FluxView-software (MBMED, Buenos Aires, Argentinië), automatisch de volgende parameters: alveolaire, luchtweg- en fysiologische dode volumes (respectievelijk VDalv, VDaw en VDphys) en de waarden gerelateerd aan de tv. Luchtwegweerstand (Rauw = Ppeak-Pplat/inspiratoire flow) wordt ook geregistreerd, waarbij Ppeak de piekdruk is. Een Pes-meetkatheter (MBMED, Buenos Aires, Argentinië) wordt in de midden-slokdarmpositie geplaatst. De positie ervan zal worden gecontroleerd met behulp van de occlusiemethode die is beschreven voor patiënten met mechanische ventilatie35. Er wordt een aanvaardbare katheterpositie gevonden wanneer de ΔPes/ΔPaw-verhouding dicht bij 1 ligt. De transpulmonale druk (PTP) wordt berekend als het verschil tussen Paw en Pes. Transpulmonale aandrijfdruk (PTPdriv) wordt berekend als eind-inspiratoire transpulmonale druk (PTPei) minus eind-expiratoire transpulmonale druk (PTPee). Longstress wordt gedefinieerd als PTPei. De elasticiteit van het ademhalingssysteem (Ers= Pplat-PEEP/TV) wordt verdeeld in de componenten long (El = Plei-Plee / TV) en borstwand (Ecw = Pesei- Pesee/TV). Het anesthesiewerkstation zal worden gebruikt voor continue bewaking van Ppeak, Pplat, PEEP, Crs, FiO2 en CO2 aan het einde van de expiratie. Een ABL90 FLEX PLUS-apparaat (Radiometer Medical, Kopenhagen, Denemarken) zal worden gebruikt voor gasanalyse.

Studievolgorde (gedetailleerd in de sectie Wapens en interventies):

Fase 1) De onderzoekers zullen de impact evalueren van het aanpassen van de EIP (10 tot 40%) bij patiënten die beademd werden volgens een tOLA-strategie vóór de plaatsing van een chirurgisch pneumoperitoneum.

Fase 2) De onderzoekers zullen de impact van robotaandoeningen (pneumoperitoneum + geforceerde trendelenburg) evalueren terwijl ze verschillende EIP's toepassen (10 tot 40%).

Statistische analyse zal worden uitgevoerd door de hoofdonderzoeker. Voor data-analyse wordt de statistische software IBM SPSS Statistics for Windows, versie 24 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) gebruikt. De onderzoekers zullen een verkennende analyse van de gegevens uitvoeren, gebruikmakend van het gemiddelde ± standaarddeviatie of de mediaan met interkwartielafstand voor kwantitatieve variabelen, en met behulp van percentages voor de analyse van kwalitatieve variabelen. De normaliteit van de gegevensverdeling wordt gecontroleerd met de Kolmogorov-Smirnov-test of met de Shapiro-Wilk-test voor variabelen met minder dan 50 records. De Student's t-toets voor gepaarde steekproeven zal worden gebruikt om het gedrag van de kwantitatieve variabelen op verschillende tijdstippen te bestuderen (intragroepsvergelijkingen).

De berekening van de steekproefomvang werd uitgevoerd door de hoofdonderzoeker, met behulp van versie 4.2 van het statistische programma EPIDAT (Directoraat-generaal Innovatie en Volksgezondheidsbeheer van de Gezondheidsraad van de Galicische regering). De steekproefomvang werd berekend op basis van de gegevens uit het eerdere werk van de onderzoekers, waarin de onderzoekers de invloed van EIP op ademhalingsmechanica en de distributie van TV bestudeerden bij chirurgische patiënten die werden beademd volgens een tOLA-strategie (REF). De steekproefomvang werd geschat uitgaande van de verschillen in Crs bij het gaan van een EIP van 10% naar 30% (gepaarde steekproef). Tussen beide interventies stelden de onderzoekers een gemiddeld verschil vast van 17 mL/cm H2O. De steekproefomvang werd berekend om een ​​vermogen van 80% te verkrijgen om verschillen in het contrast van de nulhypothese h₀ te detecteren: μ₁ = μ₂ met behulp van een tweezijdige Student's t-toets voor twee gerelateerde steekproeven, rekening houdend met een significantieniveau van 5% en uitgaande van de respectievelijke standaarddeviatie in elke groep. Rekening houdend met een verwacht percentage uitvallers van 20%, is de steekproefomvang geschat op 17 paren experimentele eenheden die worden bestudeerd (17 deelnemers met gepaarde behandeling in de steekproef).