Evaluering av effektene av intraoperative ventilasjonsmodus på perioperativ atelektase

Postoperative lungkomplikasjoner (som atelektase, lungebetennelse, lungeemboli, pleural effusjon, lungeødem og pneumothorax) er klinisk signifikante fordi sykehusoppholdet forlenges og morbiditet og mortalitet økes. Atelektase er en av de vanligste respirasjonskomplikasjonene i perioperativ periode og forekommer hos 80-100% av pasienter som gjennomgår generell anestesi. Anestesi kan føre til alveolær inhomogenitet, og bruk av positivt trykkventilasjon kan forårsake lungevevsskade gjennom mekanismer som atelektotraume, barotraume og biotraume. Derfor kan identifisering av forholdet mellom rutinemessige perioperative praksiser og utvikling av atelektase bidra til å veilede utviklingen av forebyggende strategier. Ventilatorindusert lungevevsskade (VILI) oppstår fra samspillet mellom energien som leveres av ventilatoren til lungevevet og vevets respons på denne energien. Ventilatorassosiert lungevevsskade som oppstår hos pasienter som mottar mekanisk ventilering øker morbiditet og mortalitet betydelig. I de siste årene har mange studier fokusert på å forbedre standard ventilasjonsstrategier – som å redusere tidevolum og justere positivt endeekspiratorisk trykk (PEEP) – for å redusere risikoen for VILI. Imidlertid forblir VILI-rater høye og bidrar fortsatt til postoperative lungkomplikasjoner så vel som komplikasjoner hos intensivpasienter. En av hovedutfordringene ved mekanisk ventilering er manglende evne til å nøyaktig vurdere pasientspesifikk lungefysiologi ved bruk av rutinemessig overvåkede parametere. Lungeegenskapene som predisponerer for VILI er spesielt avhengige av graden av lungeødem. Ødem fremmer atelektase, øker inhomogenitet, øker mekanisk stress og fører til syklisk åpning og lukking av alveoler. Ventilatorindusert lungevevsskade skyldes samspillet mellom mekanisk kraft og det ventilerte lungeparenkymet. Tidevolum, ΔPaw (forskjell i platåtrykk i luftveiene), topptrykk i luftveiene, respirasjonsfrekvens (RR), flowrate og positivt endeekspiratorisk trykk (PEEP) er komponenter i dette samspillet, som hver bidrar til mekanisk kraft på forskjellige måter. Faktorer som påvirker utviklingen av atelektase inkluderer type, plassering og varighet av kirurgi, så vel som pasientposisjonering. Hysterektomiprocedurer regnes som en høyrisikogruppe for postoperativ atelektase fordi de involverer abdominal kirurgi, forlenget operasjonstid og bruk av Trendelenburg-posisjon. Anestesirelatert atelektase er ofte for liten til å bli oppdaget på konvensjonelle røntgenbilder av brystkassen. Sammenlignende studier med bruk av datatomografi (CT) eller magnetisk resonansavbildning (MRI) har vist at lungeultralyd pålitelig kan detektere anestesirelatert atelektase med omtrent 90% sensitivitet, spesifisitet og diagnostisk nøyaktighet. Lungeultralyd anbefales derfor for diagnostisering av anestesirelatert atelektase og for overvåkning av respirasjonskomplikasjoner. Flowkontrollert ventilering (FCV) er en ventilasjonsmodus der en konstant lav flow påføres både under innånding og utånding. I denne teknikken øker luftveistrykket lineært under innånding og reduseres lineært under utånding. Den påførte flowen justeres for å opprettholde normokapni (normale arterielle karbondioksidnivåer), og innånding-til-utånding (I:E)-forholdet settes til 1:1. Denne teknikken representerer en innovativ tilnærming i mekanisk ventilering. Med konstant flow og direkte måling av trachealtrykk kan individualisert lungefysiologi vurderes, noe som ikke er mulig med konvensjonelle ventilasjonsmoduser der flow er variabelt og trachealtrykk ikke kan overvåkes direkte. Flowkontrollert ventilering muliggjør nøyaktig beregning av dynamisk compliance, noe som gjør presis justering av positivt endeekspiratorisk trykk og topptrykk under innånding (Ppeak) mulig. Dermed kan ventilering leveres innenfor de nedre og øvre infleksjonspunktene på trykk-volum-kurven, tilpasset individuel lungefysiologi. I trykkkontrollert ventilering (PCV) kontrolleres topptrykk i luftveiene, og obligatorisk respirasjonsfrekvens og innåndingstid settes. Når det forhåndsinnstilte trykket er nådd, opphører gassstrømmen; imidlertid begynner ikke utåndingen før den forhåndsinnstilte innåndingstiden har utløpt. I volumkontrollert ventilering (VCV) leveres et fast tidevolum med en brukerdefinert flowrate og innåndingstid. Luftveistrykk kan variere, og overdrevent trykk kan føre til barotraume. I denne studien hadde forskerne som mål å evaluere effektene av flowkontrollert ventilering, volumkontrollert ventilering og trykkkontrollert ventilering brukt i operasjonssalen på utviklingen av postoperativ atelektase ved bruk av lungeultralyd. Etter godkjenning nummer 2024/241 av Vitenskapelig forskningsetikkkomité ved Sancaktepe Şehit Prof. Dr. İlhan Varank Trenings- og forskningssykehus, ble pasienter planlagt for elektiv hysterektomi som oppfylte inklusjonskriteriene, screenet. Pasienter som ga skriftlig samtykke etter å ha mottatt detaljert informasjon om studien, ble inkludert. Alder, American Society of Anesthesiologists Physical Status Classification (ASA-score), kroppsmasseindeks (BMI) og operasjonstid ble registrert. På grunn av studiens observasjonelle natur, ble lungeultralydundersøkelse – ansett som en rutinemessig del av preanestesivurdering på klinikken – utført, og lungeultralydscore ble registrert. Etter at hver deltaker ble posisjonert på operasjonsbordet, ble standard anestesiovervåkning påført, inkludert hjertefrekvens (HR), elektrokardiografi (EKG), ikke-invasiv arteriell blodtrykksovervåkning, gjennomsnittlig arterielt trykk (MAP), perifer oksygenmetning (SpO₂) og prosessert elektroencefalografi målt ved bispektral indeks (BIS). Disse parameterne ble registrert. Tilstrekkelig kirurgisk anestesidybde ble oppnådd ved bruk av propofol-remifentanil infusjon guidet av prosessert elektroencefalografiovervåkning. Etter induksjon og justering av den mekaniske ventilatoren av den ansvarlige anestesilegen, registrerte observatøren vitale tegn (SpO₂, HR, arterielt trykk, prosessert elektroencefalografi), ventilasjonsmodus, topptrykk i luftveiene (Ppeak), positivt endeekspiratorisk trykk, platåtrykk, tidevolum, respirasjonsfrekvens (f), endetidal karbondioksid (EtCO₂), fraksjon av inspirert oksygen (FiO₂), flowrate og innånding-til-utånding-forhold. Målinger ble registrert på følgende tidspunkter: preoperativt, etter induksjon, før og etter pneumoperitoneum, før og etter posisjonering, og med 30-minutters intervaller deretter. Arteriell blodgassanalyse ble utført preoperativt og på postanestesiomsorgsenhet (PACU). Ved bruk av vitale tegn, blodgassanalyse og mekaniske ventilatorparametere, ble hjertefrekvens, gjennomsnittlig arterielt trykk, perifer oksygenmetning (SpO₂), mekanisk kraft, lungecompliance, endetidal karbondioksid (EtCO₂), partialtrykk av karbondioksid (pCO₂), partialtrykk av oksygen (pO₂), forholdet mellom arterielt partialtrykk av oksygen og fraksjon av inspirert oksygen (PaO₂/FiO₂-forhold), bispektral indeks (BIS) og intraabdominelt trykk evaluert. For postoperativ analgesi ble teknikker og medikamenter valgt av den ansvarlige anestesilegen, inkludert intravenøse legemidler og neuraksiale teknikker, registrert. I samsvar med rutinemessig klinisk praksis, ble pasienter overført fra postanestesiomsorgsenheten til avdelingen når Visual Analog Scale (VAS)-score var ≤3 og Modified Aldrete Score var ≥9. Lungeultralydundersøkelser ble utført ved overføringstidspunktet og ved postoperative 2 og 24 timer. Endringer i lungeultralydscore i forhold til preoperativ verdier ble vurdert. Smertescore ble registrert ved bruk av Visual Analog Scale ved postoperative 2, 6, 12 og 24 timer. Den statistiske styrken til studien ble uttrykt som 1-β (β = type II-feilsannsynlighet), og en styrke på 80% ble ansett som tilstrekkelig. For å oppnå 80% styrke på et signifikansnivå på α = 0,05, var et minimum på 22 pasienter per gruppe (66 pasienter totalt) nødvendig. Med tanke på muligheten for datatap, ble studien planlagt å inkludere 78 pasienter.