Wpływ pauzy wdechowej na wydajność wentylacji w chirurgii robotycznej. Prospektywne badanie w parach.

Wstęp

Wentylacja mechaniczna (MV) podczas znieczulenia ogólnego pociąga za sobą pewne działania niepożądane, których nie można całkowicie uniknąć. W ostatnich latach strategie wentylacji ochronnej płuc (PPV), oparte na zastosowaniu małej objętości oddechowej (TV) w celu zmniejszenia urazu biologicznego związanego z MV, zyskują na znaczeniu u pacjentów poddawanych zabiegom chirurgicznym i intensywnej terapii. Dostosowana metoda otwartego płuca (tOLA) pojawiła się niedawno jako jedna z tych strategii PPV. Łączy zastosowanie manewrów rekrutacji pęcherzyków płucnych (ARM), mających na celu „otwarcie” zapadniętych obszarów płuc, z zastosowaniem zindywidualizowanego dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego (PEEP) w celu uniknięcia ponownego zapadnięcia się tych obszarów podczas wydechu. Uzasadnienie strategii OLA zakłada, że ​​osiągnięcie bardziej jednorodnej wentylacji pęcherzykowej poprzez zapobieganie niedodmie, przy jednoczesnym uniknięciu nadmiernego rozciągnięcia pęcherzyków, prowadzi do wydajniejszej dystrybucji i wymiany gazowej. Pozwala to na mniej traumatyczną wentylację i zmniejsza reakcję zapalną. Zastosowanie tOLA przyniosło obiecujące wyniki w zakresie poprawy utlenowania i zmniejszenia ryzyka ciężkich pooperacyjnych powikłań płucnych.

Wraz z powyższym, wydłużenie pauzy końcowo-wdechowej (EIP), przy zachowaniu odpowiedniego czasu wydechu, przyniosło korzyści w zakresie poprawy efektywnej wentylacji pęcherzykowej i poprawy wymiany gazowej. Badacze niedawno zademonstrowali wpływ zwiększenia EIP podczas wentylacji pacjentów ze strategią tOLA. W tej pracy badacze zbadali wpływ dwóch EIP (10 i 30% czasu wdechu) na mechanikę oddechową pacjentów poddawanych poważnym operacjom. Badacze zbadali wpływ EIP na ciśnienie jazdy (Pdriv), ciśnienie plateau (Pplat), podatność układu oddechowego (Crs) i PEEP. Badacze ocenili również dynamiczną dystrybucję TV podczas cyklu wentylacji za pomocą elektrycznej tomografii impedancyjnej (EIT) i zbadali wpływ EIP na wymianę gazową za pomocą gazometrii tętniczej. W tym badaniu korzyści z dłuższej EIP zaobserwowano zarówno w przypadku standardowego PPV (TV 7 ml przewidywanej masy ciała (PBW) i PEEP 5 cmH2O), jak i tOLA. Strategia tOLA wiązała się ze znacznym wzrostem PEEP, Pplat, tętniczego ciśnienia tlenu (PaO2) i Crs, ze znacznym spadkiem Pdriv i tętniczego ciśnienia dwutlenku węgla (PaCO2) oraz z bardziej jednorodnym rozkładem gazów w porównaniu z standardowe PPV. Z drugiej strony, zastosowanie dłuższej EIP wykazało istotnie niższe PEEP, Pdriv i średnie ciśnienie w drogach oddechowych (Pmean) wraz z wyższym Crs wśród pacjentów wentylowanych zgodnie ze strategią tOLA. Jednak celem omawianej pracy nie było zbadanie wpływu modyfikacji EIP na wydajność wentylacji, mierzoną jako stosunek między VDphys i TV (VDphys/TV), czym badacze zajmą się w tej pracy.

Badacze wysuwają hipotezę, że zwiększenie EIP w kontekście tOLA może poprawić wentylację pęcherzykową poprzez zmniejszenie stosunku VDphys/TV; innymi słowy, poprzez zmniejszenie martwej objętości. Aby przetestować tę hipotezę, badacze będą badać pacjentów poddawanych zabiegom z użyciem robota brzusznego. Zamiarem badaczy jest sprawdzenie, czy potencjalne korzyści związane z łącznym zastosowaniem tOLA i dłuższej EIP są obserwowane w tego typu operacjach, w których wiadomo, że gaz wdmuchiwany do jamy brzusznej wraz z pozycją chirurgiczną (wymuszona tendelenburgia) zagrozić warunkom wentylacji.

Metody

Prospektywne, sparowane badanie z następującą po sobie rekrutacją uczestników do przeprowadzenia w szpitalu klinicznym trzeciego stopnia (Hospital Universitario Virgen del Rocío). O zgodę na to badanie należy zwrócić się do lokalnej komisji etycznej. Rekrutacja zostanie przeprowadzona w miarę dostępności badaczy.

Protokół badania. Po standardowym monitorowaniu po przybyciu na salę operacyjną uczestnicy zostaną lekko uspokojeni dożylnym midazolamem 1-2 mg i remifentanylem we wlewie 0,03-0,05 µg/kg/min Lewa tętnica promieniowa zostanie zacewnikowana w znieczuleniu miejscowym. Do monitorowania EIT wykorzystywany będzie system PulmoVista 500 (Dräger, Lubeka, Niemcy). Cztery obszary zainteresowania (ROI) zostaną zdefiniowane jako ćwiartki od jednego do czwartego, odpowiadające lewemu i prawemu górnemu (jeden, dwa) oraz lewemu i prawemu dolnemu (trzy, cztery). Globalne i regionalne przebiegi impedancji będą wyświetlane w sposób ciągły. Dystrybucja wentylacji przez ROI zostanie wyrażona jako regionalna proporcja dystrybucji gazu w stosunku do całkowitej wentylacji płuc. Dane wyjściowe będą rejestrowane podczas pełnej świadomości z 0,21 frakcją wdychanego tlenu (FiO2). Badacze będą następnie wstępnie natleniać uczestników przez maskę na twarz przez 5 minut przy spontanicznej wentylacji z FIO2 równym 0,8 i przepływem świeżego gazu 6 l/min. Indukcja znieczulenia zostanie przeprowadzona za pomocą propofolu (1-1,5 mg/kg PBW) i rokuronium 0,8 mg/kg PBW, poprzedzona intubacją dotchawiczą. Pacjenci będą wentylowani przez stanowisko anestezjologiczne Primus (Drager, Telford, PA, USA) przy użyciu telewizora o 7 ml/kg PBW. Stosowanym trybem wentylacji będzie kontrola objętości, która będzie obejmowała stosunek wdech: wydech 1:2 i częstość oddechów 12-15 oddechów/min, aby utrzymać CO2 pod koniec wydechu między 35 a 40 mmHg i początkowy PEEP wynoszący 5 cmH2O. Dla wszystkich uczestników zaplanowano 10% EIP. Podczas całej procedury będzie stosowany przepływ świeżego gazu od 0,5 do 1 l/min przy FIO2 równym 0,5. Znieczulenie będzie podtrzymywane remifentanylem w dawce od 0,03 do 0,05 µg/kg/min i sewofluranem, przy minimalnym stężeniu w pęcherzykach płucnych od 0,6 do 0,8, które zostanie dostosowane do wieku pacjenta, aby zapewnić wskaźnik bispektralny (BIS Quatro; Covidien Ilc, Mansfield, MA) , USA) między 40-60. W celu zapewnienia głębokiej blokady przewodnictwa nerwowo-mięśniowego podczas badania zostanie podane rokuronium, które będzie monitorowane przez ciąg czterech relaksacji nerwowo-mięśniowych (TOF-watch®, Organon Ltd., Swords, Co. Dublin, Irlandia). Wszystkie parametry wentylacji pozostaną stabilne przez cały czas trwania badania, z wyjątkiem PEEP, który będzie miareczkowany zgodnie z zasadami tOLA, oraz EIP, który zostanie zmodyfikowany zgodnie z protokołem badania (patrz rozdział Broń i interwencje). Ciśnienie w drogach oddechowych (Paw), ciśnienie w przełyku (Pes) i przepływ gazów będą mierzone za pomocą monitora Fluxmed® (MBMED, Buenos Aires, Argentyna). Dane zostaną pobrane do laptopa po odpowiedniej kalibracji czujników przepływu i ciśnienia. Komputer za pomocą oprogramowania FluxView (MBMED, Buenos Aires, Argentyna) automatycznie obliczy następujące parametry: objętość martwą pęcherzyków płucnych, dróg oddechowych i fizjologiczną (odpowiednio VDalv, VDaw i VDphys) oraz ich wartości w odniesieniu do telewizora. Zarejestrowany zostanie również opór dróg oddechowych (Raw = Ppeak-Pplat/przepływ wdechowy), gdzie Ppeak to ciśnienie szczytowe. Cewnik pomiarowy Pes (MBMED, Buenos Aires, Argentyna) zostanie umieszczony w pozycji środkowej przełyku. Jego położenie zostanie sprawdzone metodą okluzji opisaną dla pacjentów z wentylacją mechaniczną35. Akceptowalne położenie cewnika zostanie znalezione, gdy stosunek ΔPes/ΔPaw jest bliski 1. Ciśnienie przezpłucne (PTP) zostanie obliczone jako różnica między Paw i Pes. Przezpłucne ciśnienie napędzające (PTPdriv) zostanie obliczone jako końcowo-wdechowe ciśnienie przezpłucne (PTPei) minus końcowo-wydechowe ciśnienie przezpłucne (PTPee). Stres płucny zostanie zdefiniowany jako PTPei. Elastancja układu oddechowego (Ers=Pplat-PEEP/TV) zostanie podzielona na składowe płuca (El=Plei-Plee/TV) i ściany klatki piersiowej (Ecw=Pesei-Pesee/TV). Stanowisko anestezjologiczne będzie wykorzystywane do ciągłego monitorowania Ppeak, Pplat, PEEP, Crs, FiO2 i CO2 na koniec wydechu. Do analizy gazów zostanie użyte urządzenie ABL90 FLEX PLUS (Radiometer Medical, Kopenhaga, Dania).

Sekwencja badań (szczegóły w sekcji Broń i interwencje):

Faza 1) Badacze ocenią wpływ modyfikacji EIP (10 do 40%) u pacjentów wentylowanych zgodnie ze strategią tOLA przed założeniem chirurgicznej odmy otrzewnowej.

Faza 2) Badacze ocenią wpływ warunków robotów (odma otrzewnowa + wymuszony Trendelenburg) przy zastosowaniu różnych EIP (od 10 do 40%).

Analiza statystyczna zostanie przeprowadzona przez głównego badacza. Do analizy danych zostanie użyte oprogramowanie statystyczne IBM SPSS Statistics dla Windows, wersja 24 (IBM Corp., Armonk, NY, USA). Badacze przeprowadzą eksploracyjną analizę danych, wykorzystując średnią ± odchylenie standardowe lub medianę z rozstępem międzykwartylowym dla zmiennych ilościowych i wykorzystując procenty do analizy zmiennych jakościowych. Normalność rozkładu danych zostanie sprawdzona testem Kołmogorowa-Smirnowa lub testem Shapiro-Wilka dla zmiennych o liczbie mniejszej niż 50 rekordów. Test t-Studenta dla prób sparowanych posłuży do zbadania zachowania się zmiennych ilościowych w różnym czasie (porównania wewnątrzgrupowe).

Obliczenia liczebności próby dokonał główny badacz, korzystając z wersji 4.2 programu statystycznego EPIDAT (Dyrekcja Generalna ds. Innowacji i Zarządzania Zdrowia Publicznego Rady Zdrowia Rządu Galicji). Liczebność próby została obliczona na podstawie danych z wcześniejszej pracy badaczy, w której badacze badali wpływ EIP na mechanikę oddychania i dystrybucję TV u pacjentów chirurgicznych wentylowanych w ramach strategii tOLA (REF). Wielkość próby oszacowano przy założeniu różnic w Crs przy przechodzeniu od EIP wynoszącego 10% do 30% (próbka sparowana). Badacze ustalili średnią różnicę między obiema interwencjami na poziomie 17 ml/cm H2O. Liczebność próby obliczono tak, aby uzyskać moc 80% pozwalającą na wykrycie różnic w kontraście hipotezy zerowej h₀: μ₁ = μ₂ przy użyciu dwustronnego testu t-Studenta dla dwóch powiązanych próbek, przyjmując poziom istotności 5% i zakładając odpowiednie odchylenie standardowe w każdej grupie. Biorąc pod uwagę oczekiwany odsetek rezygnacji wynoszący 20%, wielkość próby oszacowano na 17 par badanych jednostek eksperymentalnych (17 uczestników z leczeniem parą w próbie).