Evaluering av å tilsette små mengder oksygen til CO2-pneumoperitoneum ved smerte og betennelse

Laparoskopisk kirurgi ble introdusert av gynekologer i et søk etter en minimalt invasiv kirurgisk tilnærming. Laparoskopi er nå generelt akseptert og mye brukt i forskjellige medisinske felt (gynekologi, fordøyelseskirurgi, onkologi, etc.,.).

1. CO2 pneumoperitoneum og smerte:

   Karbondioksid brukes vanligvis til å indusere og opprettholde et pneumoperitoneum. Etter en diagnostisk prosedyre er postoperativ smerte generelt lav. For mer omfattende laparoskopisk kirurgi er smerte relatert til type operasjon. Det har blitt antydet at smerte også øker med varigheten av operasjonen.

2. CO2-pneumoperitoneum og inflammasjon Ulike immunmediatorer ble allerede evaluert under laparoskopisk kirurgi. På perifert blod ble interleukin-6, C-reaktivt protein, tumornekrosefaktor, interleukin-1, histaminrespons, totalt antall leukocytter og T-lymfocyttpopulasjoner, forsinket overfølsomhet og aktivering og funksjon av nøytrofiler evaluert. Lokale peritoneale vertsforsvar som makrofagaktivering og funksjon og leukocyttfunksjon er også studert.

   Laparoskopisk kirurgi er assosiert med mindre postoperativ inflammatorisk reaksjon og mindre immunaktivering enn laparotomi. (1-2).

   Graden av endring i C-reaktive proteiner ble notert å være en 5 ganger økning etter laparoskopisk kolecystektomi (3).

   Perifere leukocyttpopulasjoner er kanskje ikke den viktigste determinanten for en akuttfaserespons like mye som en leverrespons på stress og skade. Kloosterman (4) har påvist en forbigående økning i granulocyttall etter åpen kolecystektomi, men ikke etter laparoskopisk kolecystektomi.

   Interleukin-6-nivåer har blitt notert å være redusert hos pasienter som gjennomgår laparoskopiske prosedyrer sammenlignet med tradisjonell laparotomi, med en lineær korrelasjon mellom toppkonsentrasjoner av IL-6 og C-reaktive proteiner (3).

   West (5) undersøkte produksjonen av cytokiner i peritoneale makrofager inkubert i karbondioksid. Makrofager TNF og IL-1-responser på bakteriell endotoksin var lavere for makrofager inkubert i karbondioksid enn i enten luft eller helium. En foreslått mekanisme for denne forskjellen var at karbondioksid påvirket det intracellulære mediet ved å skape et surere miljø. Han spekulerer i at svekkelsen i peritoneal makrofagcytokinproduksjon kan bidra til en tilsynelatende mangel på inflammatorisk systemisk respons under laparoskopisk kirurgi i stedet for det fysiologiske stresset ved selve operasjonen. Dette gir en potensiell molekylær mekanisme for å forklare peritoneal makrofag immunsuppresjon.

3. Effekter av å tilsette 2-4 % oksygen til CO2-pneumoperitoneum. Tilsetning av 4 % oksygen til CO2 resulterer i et partielt oksygentrykk på 30 mmHg (4 % av 760 atmosfærisk trykk + 15 mmHg insufflasjonstrykk) som ligner på det fysiologiske 20 -40 mmHg partielt oksygentrykk for perifert vev.

   I en serie eksperimenter ble det demonstrert at adhesjonsdannelsen avtok med 50 % når 0,7-1 % oksygen ble tilsatt CO2-pneumoperitoneum. Tilsetning av 2-4 % oksygen til CO2-pneumoperitoneum forhindret denne effekten fullstendig. Denne observasjonen stemmer overens med oksygenspenningene som er kjent for å indusere hypoksi-induserbar faktor (HIF) og med den normale fysiologiske perifere partielle oksygenspenningen rundt 20-40 mm Hg. (6) I tillegg ble CO2-resorpsjonen sterkt påvirket ved å tilsette 2-4 % oksygen i vår kaninmodell. (7) Fra disse studiene konkluderte vi med at under CO2-pneumoperitoneum forhindres den progressivt økende resorpsjonen av CO2 fullstendig ved å tilsette 2-4 % oksygen.

4. Pneumoperitoneum og mesothelial barriere Effekten av pneumoperitoneum på CO2-resorpsjon og adhesjonsdannelse stemmer overens med mesothelial hypoksi. Denne hypoksien får de store, flate mesotelcellene til å trekke seg tilbake og bule, og dermed eksponerer stadig større områder med ekstracellulær matrise (ECM) mellom cellene, som vist hos mus og rotter. (8) Dette kan dessuten lette implantasjon av ondartet svulst. Der det har blitt foreslått å påvirke intraperitoneale infeksjoner negativt. (9-11)
5. Insufflasjon med oksygen Vi vil bruke en ferdigblandet flaske CO2 + 4 % oksygen for å blåse opp magen. Blandingen er stabil.

4 % oksygen medfører selvsagt ingen elektrokirurgisk risiko siden luft inneholder 20 % oksygen. Også en eventuell utilsiktet intravenøs perfusjon på 1L min ville resultere i perfusjon på 0,04 L/min oksygen som anses som ufarlig.

Hypotese:

Vi antar at å redusere den hypoksiske skaden på mesothelium ved å tilsette 4 % oksygen til CO2-pneumoperitoneum vil redusere den inflammatoriske reaksjonen og dermed postoperativ smerte og raskere normalisering av betennelsesparametere.