FOT-vurdering av hemi-diafragma-dysfunksjon etter nerveblokkering i øvre ekstremiteter

Denne studien vil være et prospektivt enkeltsenter observasjonsforsøk som bruker Tremoflo Forced Oscillometry Technique (FOT) enheten for å vurdere endringene i lungens mekaniske parametere etter en nerveblokkering av plexus brachialis med ultralyd bekreftet hemidiafragma dysfunksjon (HDD). Seriekohorten i denne studien vil være pasienter som presenterer for unilateral øvre ekstremitetskirurgi som har en regional nerveblokk for anestesi som en del av deres normale standard for kirurgi.

FOT har vist seg nyttig for å overvåke og diagnostisere små luftveissykdommer som astma og kronisk obstruktiv lungesykdom, med ytterligere anvendelser av FOT som forskes på i perioperative omsorgsapplikasjoner, inkludert inhalert anestesi og mekanisk ventilasjon. Tremoflo er nyttig i perioperative applikasjoner fordi den ikke krever aktive pustemanøvrer, i motsetning til tradisjonelle lungefunksjonstester som spirometri. Denne teknikken bruker en sammensatt bølgeform på (5,11,13,17,19,23, 29, 31 og 37 Hz) for å måle respirasjonssystemets motstand (R(f), cmH2O/L/sek) som en funksjon av frekvens, reaktans (X(f), cmH2O/L/sek) som funksjon av frekvens, og resonansfrekvensen. Motstanden øker når luftveiene smalner, mens en reaktansreduksjon representerer stivning eller tap av treghet i lungene. Resonansfrekvens er frekvensen der reaktansen som funksjon av frekvensen er lik null, den representerer både den totale stivningen av lungene og obstruksjon av de små luftveiene. Oscillasjon, spesielt ved lave frekvenser (5-20Hz), måler de mekaniske egenskapene til de perifere luftveiene mens oscillasjon ved høyere frekvenser (>20Hz) måler de mekaniske egenskapene til det sentrale og øvre luftveiene, og gir en mer fullstendig oversikt over lungefunksjonen .

Før studieregistrering vil pasienter bli screenet og gitt samtykke i henhold til avdelingens standard operasjonsprosedyrer. Demografiske data vil bli samlet inn, inkludert alder, kjønn, vekt, høyde, komorbide forhold for å utelukke eksklusjonskriterier.

En baseline ultrasonografisk diafragmatisk vurdering og Tremoflo-måling vil bli fullført av alle deltakere før nerveblokkering. Enhver betydelig nevrologisk dysfunksjon, manglende evne til å visualisere diafragma under sonografisk vurdering, eksisterende HDD eller manglende evne til å bruke Tremoflo-enheten vil føre til at pasienten trekkes fra studien. Studiedeltakere vil deretter motta en preoperativ ultralydveiledet interscalene (ISB) eller supraklavikulær (SCB) brachial plexus blokkering i henhold til standarden for behandling. En standard klinisk blanding av ropivakain og lidokain vil bli injisert trinnvis etter vurdering av den behandlende anestesilegen.

En ultralydmaskin med lineær transduser vil bli brukt for å vurdere for hemidiafragma dysfunksjon hvert 5. minutt etter nerveblokkering eller inntil 30 minutter har gått. Alle forsøkspersoner vil ligge i en halvt liggende stilling. Med ultralyden satt i B-modus vil det bli utført en langsgående skanning. ABCDE-evalueringsmetoden (luftveier, pust, sirkulasjon, funksjonshemming og eksponering) vil bli brukt som innebærer først å plassere ultralydsonden langs den fremre aksillære linjen like under 4. interkostalrom på den ipsilaterale siden til plexus brachialis-blokken. Bevegelsen av pleura på toppen av mellomgulvet vil bli visualisert mellom de to ribbeina under normal pust. Sonden vil deretter bli beveget kaudalt langs den fremre aksillærlinjen for å identifisere diafragmatisk fortykkelse, hvor den ikke lenger vil være skjult under pleura under inspirasjon, for undersøkelse. Mellomgulvet kan da lett skilles fra de tilstøtende interkostale musklene med visualisering av pleura som er bare overfladisk for mellomgulvet. Operatøren vil visuelt undersøke diafragmamuskelen for tilstedeværelse av en endring i tykkelse. Sonden vil deretter bli beveget kaudalt, og når diafragmatisk fortykkelse er tydelig visualisert i apposisjonssonen, vil tykkelsen på diafragma under ekspirasjon og dyp inspirasjon bli bestemt ved hjelp av programvare for måling på skjermen innebygd i ultralydmaskinen. Diafragmatisk dysfunksjon vil bli bestemt av interkostal diafragmafortykning basert på validerte kriterier, med diafragmafortykning på mindre enn 20 % definert som dysfunksjon. Ultralydbildet vil bli lagret anonymt ved hjelp av et forhåndsdefinert studienummer.

Tremoflo FOT-vurderingen vil bli gjentatt etter bekreftet HDD ved ultralydkriterier. Alle målinger vil bli tatt mens pasientene er i halvt liggende stilling, med neseborene tilstoppet ved hjelp av en engangsplastklips som rutinemessig brukes med Tremoflo-enheten. Et medlem av forskerteamet vil holde Tremoflo-enheten i pasientens munn og forskningspersonell, eller et teammedlem i Block-rom vil forsiktig støtte kinnene under alle Tremoflo-målinger. Forskerteamet må holde enheten og støtte kinnene da pasienten vil mangle motorisk og sensorisk funksjon på grunn av ISB/SCB nerveblokken.

Etter fullført operasjon vil ultralyddiafragmatisk bevegelsesvurdering og Tremoflo FOT-måling gjentas i postoperativ avdeling i halvliggende stilling.

Subjektiv selvrapportert dyspné (ved bruk av Modified Borg Dyspné-skalaen, ordinær 0-10-skala med 0 = ingen pust og 10 = maksimal puståndedrett) vil bli målt ved baseline, deretter hvert 5. minutt etter nerveblokken til pasienten reiser til operasjonsstuen eller 30 minutter (hva som er tidligere) og i postoperativ behandlingsenhet ved tidspunktet for ultralyd og FOT-måling.

Pasientenes data inkludert alder, kjønn, høyde (cm), vekt (kg), kroppsmasseindeks (BMI) kg/m2, relevant kardio-thorax og nevrologisk sykehistorie, nerveblokkdetaljer, ultralydbilder og relevante anestesi/kirurgiske detaljer (varighet av kirurgisk prosedyre, anestesitype - kun regional anestesi vs. generell anestesi kombinert med nerveblokk i øvre ekstremiteter, muskelavslappende/reverserende bruk - medikamenttype og dose, luftveisbehandling - oksygenansiktsmaske vs. larynxmaske luftvei vs. trakealtube) vil bli registrert for studieformål.

De co-primære utfallsmålene for denne pilotstudien vil være å bestemme:

1. Endringer i FOT målte lungemotstand R(f) etter ultralyd bekreftet HDD.
2. Endringer i FOT målte lungereaktans X(f) etter ultralyd bekreftet HDD.

De sekundære resultatene vil være å bestemme forekomsten av subjektiv kortpustethet assosiert med en ISB/SCB og å bestemme FOT-målt lungereaktans og motstandsendringer etter både regional blokkering og generell anestesi.

Prøvestørrelsen for det primære utfallsmålet ble estimert ved hjelp av data fra en studie av endringer i FOT-lungemotstand ved 5 Hz (R5) før og etter at pasienter ble operert i >2 timer under generell anestesi. Basert på disse resultatene, ved bruk av en 1-sidig T-test med alfa = 0,05 og beta = 0,8, sigma = 0,82, u1 = 2,31 og u2 = 2,75, er prøvestørrelsen som kreves, 22 forsøkspersoner. For å ta høyde for frafall/avgang, vil 25 pasienter som opplever HDD bli rekruttert til å fullføre studien. Frekvensen av HDD er forskjellig for de to standardtypene av øvre ekstremitet av nerveblokker som brukes i denne studien. I litteraturen forårsaker ISB HDD i 100 % av tilfellene, mens SCB-insidens av HDD er estimert til 50-67 %. Historisk sett er SCB utført i forholdet 4:1 sammenlignet med ISB ved vår institusjon under normale kirurgiske tilfeller. Basert på disse tilnærmingene forventer vi å rekruttere 5 ISB (med 100 % HDD) og 40 SCB (med en konservativ estimert rate på 50 % HDD) nerveblokkpasienter for å møte vår hendelsesfrekvensbaserte rekruttering av totalt 25 pasienter som utvikler HDD for totalt 45 pasienter rekruttert.

Kontinuerlige respirasjonsvariabler beregnet automatisk av Tremflo FOT-enheten, slik som respirasjonssystemets motstand, reaktans, resonansfrekvens, tidalvolum og respirasjonsfrekvens vil bli uttrykt som gjennomsnitt og standardavvik eller median og interkvartilt område avhengig av deres fordeling. Endringer i respirasjonssystemets motstand, reaktans, resonansfrekvens, tidalvolum og respirasjonsfrekvens fra før og etter nerveblokkering vil bli sammenlignet ved bruk av ANOVA eller passende ikke-parametrisk testing.

Deltakerne vil ikke motta noen kompensasjon, økonomisk eller på annen måte, for sin deltakelse i denne studien.