Evaluatie van de effecten van intraoperatieve beademingsmodi op perioperatieve atelectase

Postoperatieve pulmonale complicaties (zoals atelectase, pneumonie, longembolie, pleuravocht, longoedeem en pneumothorax) zijn klinisch significant omdat het ziekenhuisverblijf wordt verlengd en de morbiditeit en mortaliteit toenemen. Atelectase is een van de meest voorkomende respiratoire complicaties in de perioperatieve periode en komt voor bij 80-100% van de patiënten die algemene anesthesie ondergaan. Anesthesie kan leiden tot alveolaire inhomogeniteit, en het gebruik van positieve drukbeademing kan longletsel veroorzaken via mechanismen zoals atelectotrauma, barotrauma en biotrauma. Daarom kan het identificeren van de relatie tussen routinematige perioperatieve praktijken en de ontwikkeling van atelectase helpen bij het leiden van de ontwikkeling van preventieve strategieën. Ventilator-geïnduceerd longletsel (VILI) ontstaat uit de interactie tussen de energie die de ventilator aan het longweefsel levert en de respons van het weefsel op deze energie. Ventilator-geassocieerd longletsel dat optreedt bij patiënten die mechanische beademing krijgen, verhoogt de morbiditeit en mortaliteit aanzienlijk. In recente jaren hebben talrijke studies zich gericht op het verbeteren van standaard beademingsstrategieën – zoals het verminderen van het tidale volume en het aanpassen van de positieve eind-expiratoire druk (PEEP) – om het risico op VILI te verminderen. Echter blijven de VILI-percentages hoog en dragen ze bij aan postoperatieve pulmonale complicaties evenals complicaties bij intensive care-patiënten. Een van de belangrijkste uitdagingen van mechanische beademing is het onvermogen om patiëntspecifieke longmechanica nauwkeurig te beoordelen met routinematig gemonitorde parameters. De longkenmerken die predisponeren voor VILI zijn vooral afhankelijk van de mate van longoedeem. Oedeem bevordert atelectase, verhoogt de inhomogeniteit, verhoogt de mechanische stress en leidt tot cyclisch openen en sluiten van alveoli. Ventilator-geïnduceerd longletsel is het resultaat van de interactie tussen mechanische kracht en het geventileerde longparenchym. Tidaal volume, ΔPaw (verschil in plateau luchtwegdruk), piek luchtwegdruk, ademhalingsfrequentie (RR), stroomsnelheid en positieve eind-expiratoire druk (PEEP) zijn componenten van deze interactie, die elk op verschillende manieren bijdragen aan de mechanische kracht. Factoren die de ontwikkeling van atelectase beïnvloeden, omvatten het type, de locatie en de duur van de operatie, evenals de positionering van de patiënt. Hysterectomieprocedures worden beschouwd als een hoogrisicogroep voor postoperatieve atelectase omdat ze abdominale chirurgie, langdurige operatietijden en het gebruik van de Trendelenburg-positie omvatten. Anesthesie-gerelateerde atelectase is vaak te klein om te worden gedetecteerd op conventionele thoraxfoto's. Vergelijkende studies met computertomografie (CT) of magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) hebben aangetoond dat long-echografie betrouwbaar anesthesie-gerelateerde atelectase kan detecteren met ongeveer 90% gevoeligheid, specificiteit en diagnostische nauwkeurigheid. Long-echografie wordt daarom aanbevolen voor de diagnose van anesthesie-gerelateerde atelectase en voor het monitoren van respiratoire complicaties. Stroom-gestuurde beademing (FCV) is een beademingsmodus waarbij een constante lage stroom wordt toegepast tijdens zowel inspiratie als expiratie. In deze techniek neemt de luchtwegdruk lineair toe tijdens inspiratie en neemt lineair af tijdens expiratie. De toegepaste stroom wordt aangepast om normocapnie (normale arteriële koolstofdioxideniveaus) te behouden, en de inspiratie-tot-expiratie (I:E) verhouding wordt ingesteld op 1:1. Deze techniek vertegenwoordigt een innovatieve benadering in mechanische beademing. Met constante stroom en directe meting van tracheale druk kunnen geïndividualiseerde longmechanica worden beoordeeld, wat niet mogelijk is met conventionele beademingsmodi waarbij de stroom variabel is en tracheale druk niet direct kan worden gemonitord. Stroom-gestuurde beademing maakt nauwkeurige berekening van dynamische compliantie mogelijk, waardoor precieze aanpassing van positieve eind-expiratoire druk en piek inspiratoire druk (Ppeak) mogelijk is. Zo kan beademing worden geleverd binnen de onderste en bovenste buigpunten van de druk-volume curve, afgestemd op individuele longmechanica. In druk-gestuurde beademing (PCV) wordt piek luchtwegdruk gecontroleerd, en verplichte ademhalingsfrequentie en inspiratietijd worden ingesteld. Zodra de vooraf ingestelde druk is bereikt, stopt de gasstroom; echter begint expiratie niet totdat de vooraf ingestelde inspiratietijd is verstreken. In volume-gestuurde beademing (VCV) wordt een vast tidale volume geleverd met een door de gebruiker gedefinieerde stroomsnelheid en inspiratietijd. Luchtwegdruk kan variëren, en overmatige druk kan leiden tot barotrauma. In deze studie beoogden de onderzoekers de effecten van stroom-gestuurde beademing, volume-gestuurde beademing en druk-gestuurde beademingsmodi die in de operatiekamer worden gebruikt op de ontwikkeling van postoperatieve atelectase te evalueren met behulp van long-echografie. Na goedkeuring met nummer 2024/241 door de Wetenschappelijke Onderzoeks Ethische Commissie van Sancaktepe Şehit Prof. Dr. İlhan Varank Opleidings- en Onderzoeksziekenhuis, werden patiënten die gepland stonden voor electieve hysterectomie en voldeden aan de inclusiecriteria gescreend. Patiënten die schriftelijke geïnformeerde toestemming verleenden na gedetailleerde informatie over de studie te hebben ontvangen, werden geïncludeerd. Leeftijd, American Society of Anesthesiologists Physical Status Classification (ASA-score), body mass index (BMI) en duur van de operatie werden geregistreerd. Vanwege de observationele aard van de studie werd long-echografische evaluatie – beschouwd als een routinematig onderdeel van de pre-anesthesiebeoordeling in de kliniek – uitgevoerd, en long-echoscopiescores werden geregistreerd. Nadat elke deelnemer op de operatietafel was gepositioneerd, werd standaard anesthesiemonitoring toegepast, inclusief hartslag (HR), elektrocardiografie (ECG), niet-invasieve arteriële bloeddrukmonitoring, gemiddelde arteriële druk (MAP), perifere zuurstofsaturatie (SpO₂) en verwerkte elektro-encefalografie gemeten door de bispectrale index (BIS). Deze parameters werden geregistreerd. Voldoende chirurgische anesthesiediepte werd bereikt met propofol-remifentanil infusie geleid door verwerkte elektro-encefalografiemonitoring. Na inductie en aanpassing van de mechanische ventilator door de verantwoordelijke anesthesioloog, registreerde de observator vitale functies (SpO₂, HR, arteriële druk, verwerkte elektro-encefalografie), beademingsmodus, piek luchtwegdruk (Ppeak), positieve eind-expiratoire druk, plateaudruk, tidale volume, ademhalingsfrequentie (f), eind-tidale koolstofdioxide (EtCO₂), fractie geïnspireerde zuurstof (FiO₂), stroomsnelheid en inspiratie-tot-expiratie verhouding. Metingen werden geregistreerd op de volgende tijdstippen: preoperatief, na inductie, voor en na pneumoperitoneum, voor en na positionering, en daarna met tussenpozen van 30 minuten. Arteriële bloedgasanalyse werd preoperatief en in de post-anesthesiezorgafdeling (PACU) uitgevoerd. Met behulp van vitale functies, bloedgasanalyse en mechanische ventilatorparameters werden hartslag, gemiddelde arteriële druk, perifere zuurstofsaturatie (SpO₂), mechanische kracht, longcompliantie, eind-tidale koolstofdioxide (EtCO₂), partiële druk van koolstofdioxide (pCO₂), partiële druk van zuurstof (pO₂), de verhouding van arteriële partiële druk van zuurstof tot fractie geïnspireerde zuurstof (PaO₂/FiO₂ verhouding), bispectrale index (BIS) en intra-abdominale druk geëvalueerd. Voor postoperatieve analgesie werden technieken en medicatie geselecteerd door de verantwoordelijke anesthesioloog, inclusief intraveneuze medicatie en neuraxiale technieken, geregistreerd. In overeenstemming met de routinematige klinische praktijk werden patiënten overgebracht van de post-anesthesiezorgafdeling naar de afdeling wanneer de Visueel Analoge Schaal (VAS) score ≤3 was en de Gewijzigde Aldrete Score ≥9. Long-echografische evaluaties werden uitgevoerd op het moment van overplaatsing en postoperatief op 2 en 24 uur. Veranderingen in long-echoscopiescores ten opzichte van preoperatieve waarden werden beoordeeld. Pijnscores werden geregistreerd met behulp van de Visueel Analoge Schaal op postoperatieve 2, 6, 12 en 24 uur. De statistische power van de studie werd uitgedrukt als 1-β (β = type II foutkans), en een power van 80% werd als adequaat beschouwd. Om 80% power te bereiken bij een significantieniveau van α = 0,05, was een minimum van 22 patiënten per groep (66 patiënten in totaal) vereist. Rekening houdend met de mogelijkheid van gegevensverlies, was de studie gepland om 78 patiënten te includeren.