Trykkkontrollert vs volumkontrollert ventilasjon på RV-funksjon under OLV

En-lungeventilasjon (OLV) gir utmerket operasjonsfelt for thoraxprosedyrer, men motvirkes av skadelig svekkelse av hjerteindeks og høyre ventrikkelfunksjon (RV) som kan påvirke postoperativ morbiditet og dødelighet. I vår forrige studie viste vi signifikante reduksjoner i RV ejeksjonsfraksjon (REF) og CI-verdier etter initiering av OLV som kan tilskrives økt høyre ventrikkel-etterbelastning, slagarbeid og endediastolisk volum forsterket av økt luftveistrykk. Dette kan være skadelig for pasienter med avanserte obstruktive lungesykdommer og de med pulmonal hypertensjon. Det er derfor ingen tvil om at reduksjoner i luftveistrykk vil være assosiert med bedre RV-funksjon.

Volumkontrollert ventilasjon (VCV) er den vanligste tradisjonelle ventilasjonsmodusen for OLV under thoraxprosedyrer, men bruken er assosiert med skadelige økninger i luftveistrykket som kan hindre RV-funksjonen.

Trykkkontrollert ventilasjon (PCV) er en alternativ ventilasjonsmåte som er mye brukt hos pasienter med akutt respiratorisk nødsyndrom (ARDS) og akutt lungeskade (ALI), hvor høye initiale strømningshastigheter leveres for raskt å oppnå og opprettholde den innstilte inspiratoriske trykk etterfulgt av raskt bremsende strømning. Disse høye innledende strømningshastighetene fører til en raskere alveolær oppblåsning.

PCV har blitt foreslått som et nyttig verktøy for å forbedre oksygenering samt reduksjoner i intra-pulmonal shunt (Qs/Qt) og luftveistrykk sammenlignet med VCV under OLV for pasienter som gjennomgår thoraxkirurgi. Mens andre viste sammenlignbar arteriell oksygenering med bruk av PCV og VCV under OLV.

Imidlertid gir bruk av PCV fordeler fremfor VCV under OLV når det gjelder å redusere gjennomsnittlig og bronkialt topptrykk i luftveiene og intrapulmonal shunt, og dermed begrense risikoen for barotraume og nedsatt RV-funksjon.

Opp til etterforskernes kunnskap er det ingen tilgjengelig studie av effekten av PCV og VCV på RV-funksjon under OLV etter thoraxkirurgi.

Etterforskerne antar at bruk av PCV under OLV vil være assosiert med bevart RV-funksjon enn under bruk av VCV. De vil sammenligne effekten av bruk av PCV og VCV med 5 cm H2O nivå av PEEP og rekrutteringsmanøvrer under OLV på høyre ventrikkelfunksjon (peak systolic and diastolic tricuspid ring velocity (TAV), end-diastolic volum (EDV), end -systolisk volum (ESV), og RV fraksjonerte arealer (RV-FAC)), hemodynamiske parametere (hjertefrekvens (HR), gjennomsnittlig arterielt blodtrykk, (MAP)), oksygeneringsparametre (arteriell oksygen og karbondioksidspenning (PaO2 og PaCO2, henholdsvis), og arteriell spenning til inspirert brøkdel av oksygen (PaO2/FiO2)-forhold), ventilasjonsparametere (topp- og platåluftveistrykk (henholdsvis Ppk og Ppl) og etterlevelse) og ICU og sykehusets lengde på opphold, sykelighet og 30-dagers dødelighet.

Eksempelstørrelsesberegning:

A priori kraftanalyse av tidligere publiserte data11 viste at etterforskerne må studere 13 par for å oppdage en 20 % forskjell i gjennomsnittlig maksimal systolisk TAV-verdier (7,0 cm/s) med en SD på 1,4 cm/s, etter start av OLV, en type-I feil på 0,05 og en potens på 90%. Vi vil legge til 10 % flere pasienter for en endelig prøvestørrelse på 28 pasienter for å ta høyde for pasienter som faller fra under studien.

Intervensjoner:

Hos alle pasienter vil standard monitorer bli brukt. Et thorax epiduralt eller paravertebralt kateter vil bli satt inn uten mer bruk av lokalbedøvelse under studien for å unngå deres effekter på hypoksisk pulmonal vasokonstriksjon.12 En arteriell linje (20 G) og et høyre indre halsvenekateter vil bli satt inn. Anestesiteknikk vil bli standardisert hos alle studerte pasienter. Anestesileger som skal gi bedøvelsen vil ikke være involvert i pasientens vurdering. Generell anestesi vil bli indusert med propofol (2-3 mg/kg), fentanyl (2-3 µg/kg), og cisatracurium (0,2 mg/kg) vil bli gitt for å lette trakeal intubasjon med et venstresidig dobbeltlumenrør (DLT). Riktig plassering av spissen vil bli bekreftet med et fiberoptisk bronkoskop. Anestesi vil opprettholdes med 1-1,5 minimum alveolær konsentrasjon (MAC) av sevofluran og økninger av fentanyl (0,5 µg/kg) og cisatracurium (0,04 mg/kg).

Pasientenes lunger vil bli mekanisk ventilert ved bruk av VCV-modus, fraksjon av innåndet oksygen (FiO2) på 0,5 i luft, tidalvolum (VT) på 8 mL/kg (forutsagt kroppsvekt), inspirasjons-til-ekspiratorisk [I:E]-forhold på 1:2,5, et positivt endeekspirasjonstrykk (PEEP) på 5 cm H2O, respirasjonsfrekvens (R.R) vil bli justert for å oppnå en PaCO2 på 35-45 mm Hg, topp inspirasjonstrykk (Ppk) vil være begrenset til 35 cm H2O og en lav ferskgassstrøm (FGF) (<2 L/min) i et semi-lukket kretssystem.

Transesophageal ekkokardiografi (TEE) vil bli satt inn og høyre ventrikkelfunksjon vil bli vurdert med målinger av EDV, ESV, RVEF, både maksimal systolisk og diastolisk TAV ved trikuspidalannulus ved RV-frie vegg registrert fra de apikale 4-kammervisningene vha. pulsed wave doppler-vevsavbildning.

Alle operasjoner vil bli utført av de samme kirurgene. Intraoperativ hypoksemi vil bli definert som reduksjon i arteriell oksygenmetning mindre enn 90 % vil bli behandlet med økning av FiO2 til 1,0. Tilsetning av lavt nivå på 2 cm H2O av CPAP vil bli vurdert dersom det senere ikke korrigerer hypoksemi. 1 Intraoperativ væskebehandling vil omfatte intravenøs infusjon av 2 ml/kg/time av Ringers laktatoppløsning og blodtap vil bli kompensert med kolloider og med røde blodlegemekonsentrater dersom hemoglobinnivået synker under 8 til 9 g/dL. Gjennomsnittlig arterielt blodtrykk vil opprettholdes høyere enn 60 mm Hg ved bruk av bolusdoser av efedrin 5 mg eller fenylefrin 100 ug. Urinproduksjonen vil opprettholdes til å være større enn 0,5 ml/kg/time.

Ved slutten av operasjonen vil den ikke-avhengige utvides på nytt og TLV gjenopptas som før operasjonen, sevofluran vil bli avbrutt, den gjenværende nevromuskulære blokkeringen vil bli antagonisert, og pasienten vil bli ekstubert. Postoperativ analgesi vil bli oppnådd ved bruk av kontinuerlig epidural/paravertebral infusjon av bupivakain 0,125 % og fentanyl 2 µg/ml.

Statistisk analyse:

Data vil bli testet for normalitet ved å bruke Kolmogorov-Smirnov-testen. Fishers eksakte test vil bli brukt for kategoriske data. Gjentatt toveis ANOVA og paret t-test vil bli brukt for å studere endringene i de primære og sekundære endepunktene under hver intervensjon. Wilcoxon 2 rangsumtesten vil bli brukt for de ikke-parametriske verdiene. Vi vil unngå overføringseffekten (vedvarende effekt av den første intervensjonen på operasjonsforholdene inn i den andre perioden) gjennom sammenligning av effektene av periode (tidseffekt) og behandlingsrekkefølgen ved hjelp av uavhengige t-tester. Data vil bli uttrykt som gjennomsnitt ± SD, tall (%) eller median [område]. En verdi på P < 0,05 vil anses å være statistisk signifikant.