Wpływ hiperkapnii, dodatkowego tlenu i deksametazonu na zakażenie rany chirurgicznej

Infekcje ran są częstymi i poważnymi powikłaniami znieczulenia i zabiegu chirurgicznego. Nawet u pacjentów utrzymywanych w normotermii i otrzymujących dodatkowy tlen częstość infekcji rany po resekcji okrężnicy przekracza 5%. Około 80% tych resekcji wykonuje się z powodu raka okrężnicy, trzeciej najczęstszej przyczyny śmierci z powodu raka. Przeciętne zakażenie rany chirurgicznej wydłuża pobyt w szpitalu o tydzień i znacznie zwiększa koszty. Główne czynniki wpływające na częstość występowania zakażenia rany chirurgicznej to miejsce i złożoność operacji, choroba podstawowa (w tym leczenie lekami immunosupresyjnymi), terminowe podanie profilaktycznych antybiotyków, śródoperacyjna temperatura pacjenta, hipowolemia i ciśnienie tlenu w tkankach.

Podstawową obroną przed patogenami chirurgicznymi jest zabijanie oksydacyjne przez neutrofile. Tlen jest substratem dla tego procesu, a reakcja zależy krytycznie od napięcia tlenu w tkankach w całym obserwowanym zakresie fizjologicznym. Nic więc dziwnego, że ciśnienie tlenu w tkance podskórnej (PsqO2) jest odwrotnie skorelowane z ryzykiem zakażenia rany chirurgicznej. Głównymi determinantami dostępności tlenu w tkankach są ciśnienie tlenu w krwi tętniczej, stężenie hemoglobiny i miejscowa perfuzja.

Dodatkowym wyznacznikiem obwodowego dostarczania tlenu jest pojemność minutowa serca. Łagodna hiperkapnia zwiększa pojemność minutową serca: na przykład zwiększenie ciśnienia tętniczego dwutlenku węgla (PaCO2) zaledwie o 10-12 mmHg zwiększa wskaźnik sercowy o 15%. Nasze wstępne badania potwierdzają, że łagodna hiperkapnia zwiększa pojemność minutową serca i dodatkowo wskazuje, że hiperkapnia znacznie poprawia utlenowanie tkanek. Na przykład ciśnienie tlenu w tkankach wzrosło o 16 mmHg, z 58 do 74 mmHg w zakresie PaCO2 wynoszącym 20 mmHg u znieczulonych ochotników. Wykazaliśmy również, że zwiększenie PaCO2 o zaledwie 15 mmHg zwiększyło ciśnienie tlenu w tkankach o 16 mmHg u pacjentów chirurgicznych. Podobne wyniki obserwowano u pacjentów z chorobliwą otyłością. Wcześniejsze prace wskazują, że podobny wzrost PsqO2 zmniejsza ryzyko zakażenia rany chirurgicznej o około 30%. Proponujemy zatem przetestowanie hipotezy, że łagodna hiperkapnia znacznie zmniejsza częstość występowania infekcji rany chirurgicznej u pacjentów normotermicznych poddawanych resekcji okrężnicy. Drugorzędne wyniki obejmują czas hospitalizacji, koszt opieki, częstość występowania szpitalnego zapalenia płuc, częstość występowania pooperacyjnych nudności i wymiotów (PONV) oraz powrót do funkcji.

Wykazano, że wysokie śród- i pooperacyjne stężenie tlenu (80%, w przeciwieństwie do 30% tlenu) zmniejsza częstość infekcji rany o ponad 50%. Dlatego protokół wprowadził wysokie śródoperacyjne stężenia tlenu dla wszystkich pacjentów w tym badaniu. Jednak wśród pierwszych 500 włączonych pacjentów ostatnie badanie wykazało lepsze wyniki u pacjentów z niskimi stężeniami tlenu w okresie okołooperacyjnym. Chociaż ta próba była mniej dobrze kontrolowana i miała słabą moc, sprzeczne dowody wskazują, że potrzebne są dodatkowe badania. Dlatego jednocześnie przetestujemy hipotezę, że dodatkowy tlen zmniejsza ryzyko infekcji.

Pacjenci poddawani operacji okrężnicy są na ogół narażeni na wysokie ryzyko wystąpienia pooperacyjnych nudności i wymiotów (PONV). Zgodnie z wynikami metaanaliz jednorazowa śródoperacyjna dawka deksametazonu jest skuteczna i bezpieczna w profilaktyce PONV. Dlatego deksametazon jest zalecany jako profilaktyka pierwszego rzutu w przypadku PONV. Jednak żadne z poprzednich badań PONV nie koncentrowało się na zakażeniach ran ani nie miało wystarczająco długiego okresu obserwacji, aby wykluczyć potencjalne obawy o zwiększoną częstość występowania infekcji ran. W związku z tym przetestujemy również hipotezę, że deksametazon nie zwiększa ryzyka zakażenia rany chirurgicznej. Druga i trzecia hipoteza zostaną dodane do protokołu, przy użyciu planu czynnikowego, po włączeniu pierwszych 500 pacjentów.