Henrik Reinius, Lennart Jonsson, Sven Gustafsson, Magnus Sundbom, Olov Duvernoy, Paolo Pelosi, Göran Hedenstierna, Filip Fredén; Prevenirea atelectaziei la pacienții cu obezitate morbidă în timpul anesteziei generale și al paralizei: un studiu computerizat de tomografie. Anestezie 2009; 111: 979–987 doi: https://doi.org/10.1097/ALN.0b013e3181b87edb

prevenirea

Descărcați fișierul de citare:

Pacienții cu obezitate morbidă prezintă afectarea funcției pulmonare în timpul anesteziei și paraliziei, parțial datorită formării atelectaziei. Acest studiu a analizat efectul anesteziei generale și trei strategii ventilatorii diferite pentru a reduce cantitatea de atelectazie și pentru a îmbunătăți funcția respiratorie.

Treizeci de pacienți (indicele de masă corporală 45 +/- 4 kg/m) programați pentru operația de by-pass gastric au fost randomizați prospectiv în trei grupuri: (1) presiune expiratorie finală pozitivă de 10 cm H2O (PEEP), (2) o manevră de recrutare cu 55 cm H2O timp de 10 s, urmat de presiune expiratorie zero, (3) o manevră de recrutare urmată de PEEP. S-au înregistrat scanări tomografice computerizate transverse pulmonare și analiza gazelor din sânge: treaz, la 5 minute după inducerea anesteziei și paraliziei la presiunea expiratorie zero și la 5 minute și 20 min după intervenție. În plus, au fost efectuate scanări spirale computerizate de tomografie în două ocazii la 23 dintre pacienți.

După inducerea anesteziei, atelectazia a crescut de la 1 +/- 0,5% la 11 +/- 6% din volumul total pulmonar (P

O manevră de recrutare urmată de PEEP a redus atelectazia și a îmbunătățit oxigenarea la pacienții obezi morbid, în timp ce PEEP sau o manevră de recrutare singură nu.

Schimbul de gaze pulmonare și mecanica respiratorie sunt afectate în mod regulat în timpul anesteziei generale și a paraliziei. Un contribuitor major la afectarea schimbului de gaze este formarea atelectaziei, care, fără presiune expiratorie finală pozitivă (PEEP), este prezentă la aproximativ 90% din toți subiecții anesteziați.

La subiecții obezi morbid comparativ cu subiecții cu greutate normală, anestezia generală și paralizia duc la mai multă atelectazie, modificări severe ale mecanicii respiratorii și un risc crescut de hipoxemie.3 S-a demonstrat că cantitatea de formare a atelectaziei se corelează cu greutatea corporală.4. este susținut în perioada postoperatorie într-o măsură mai mare la pacienții cu obezitate morbidă.5

La subiecții cu greutate normală, s-a raportat că o manevră de recrutare cu o presiune inspiratorie de 40 cm H 2 O reduce eficient atelectazia și îmbunătățește oxigenarea și mecanica respiratorie.6 După o manevră de recrutare reușită, atelectazia reapare foarte lent dacă se utilizează 40% O 27; cu 100% O 2, este necesar să se aplice PEEP pentru a preveni recidivarea rapidă a atelectaziei.8

Au fost investigate diferite strategii de îmbunătățire a funcției respiratorii la pacienții obezi anesteziați. Creșterea volumului mareelor ​​sau a frecvenței respiratorii nu îmbunătățește oxigenarea.9,10 Adăugarea a 10 cm H 2 O de PEEP îmbunătățește mecanica respiratorie și oxigenarea.11 S-au sugerat manevre de recrutare pentru a îmbunătăți în continuare oxigenarea înainte de aplicarea PEEP la pacienții obezi.12 Efectul PEEP iar manevrele de recrutare nu au fost evaluate cu tomografie computerizată (CT) la pacienții cu obezitate morbidă. În loc de tomografie computerizată spirală, mai multe metode indirecte, cum ar fi diluarea heliului și analiza curbelor presiune-volum, au fost utilizate pentru a studia modificările volumelor pulmonare după diferite intervenții. Nici efectele independente ale manevrelor de recrutare și PEEP nu au fost investigate în cadrul acestui grup de pacienți.

Încă nu există dovezi clare dacă efectul pozitiv în oxigenare la pacienții cu leziuni pulmonare acute sau sindrom de detresă respiratorie acută se datorează manevrei de recrutare, PEEP sau unei combinații a celor două.

Am emis ipoteza că o manevră de recrutare urmată de PEEP ar fi cel mai eficient mod de a îmbunătăți funcția respiratorie prin reducerea atelectaziei la pacienții obezi morbid în timpul anesteziei generale și a paraliziei în poziția culcat.

Prin urmare, am evaluat la pacienții cu indice de masă corporală mai mare de 40 kg/m 2, aerarea plămânului prin utilizarea CT în timp ce este treaz, după inducerea anesteziei și paraliziei și după diferite intervenții ventilatorii: PEEP singur, o manevră de recrutare + sfârșitul zero -presiune respiratorie (ZEEP), și o manevră de recrutare + PEEP.

Materiale și metode

Treizeci de pacienți cu sistemul de clasificare a stării fizice ale Societății Americane de Anesteziologi gradul II sau III, cu un indice de masă corporală mai mare de 40 kg/m 2, cu vârsta cuprinsă între 25 și 54 de ani și programați pentru o intervenție chirurgicală de by-pass gastric electiv en-Roux au fost înrolați în această perspectivă, studiu randomizat monocec. Studiul a fost aprobat de comitetul local de etică de la Universitatea Uppsala, Uppsala, Suedia. Consimțământul informat a fost obținut de la toți pacienții.

Criteriile de excludere au fost: (1) vârsta sub 18 ani, (2) sarcină, (3) boală cardiacă (istoric de boală cardiacă ischemică și New York Heart Association [NYHA] clasa III sau IV), (4) boală pulmonară obstructivă, definită ca volum expirator forțat sub 80% din valoarea așteptată (o spirometrie a fost efectuată cu 1-2 zile înainte de studiu).

Înainte de inducerea anesteziei, preoxigenarea a fost administrată timp de 5 minute folosind O% 100% și o mască de etanșare strânsă. Anestezia generală a fost indusă cu propofol intravenos (1-2 mg/kg greutate corporală estimată), 14fentanil (2-4 μg/kg greutate corporală prevăzută) și rocuroniu (0,6 mg/kg greutate corporală estimată), urmat de intubație orală. Greutatea corporală estimată a fost calculată ca 45,4 + 0,91 (înălțime (cm) - 152,4) pentru femei și 49,9 + 0,91 (înălțime (cm) - 152,4) pentru bărbați. 15 Pentru întreținere, o perfuzie continuă de propofol (3-6 mg/kg total ) greutate corporală/h) și doze suplimentare de fentanil de 100 μg au fost date pentru a obține o adâncime clinică adecvată a anesteziei. După inducție, toți pacienții au fost ventilați mecanic cu ventilație de volum, utilizând un servo și un ventilator (Maquet, Solna, Suedia). Fracția de oxigen inspirată (Fio 2) a fost 0,5 și s-a aplicat presiune expiratorie zero. Volumele mareelor ​​au fost stabilite la 10 ml/kg greutate corporală prevăzută cu o frecvență respiratorie inițială de 12 respirații/min. Rata respiratorie a fost ajustată pentru a menține ETco 2 la 34 până la 41 mmHg, în timp ce volumele de maree nu au fost modificate. Raportul inspirator/expirator a fost 1: 2, iar procentul de presiune platou a fost de 28,5% din timpul inspirator.

Toate datele ventilatorii au fost înregistrate pe un card de memorie conectat la ventilator. Conformitatea cvasistatică a sistemului respirator a fost calculată ca volum de maree împărțit la presiunea de platou inspiratorie minus presiunea expiratorie finală la o perioadă de lipsă de curgere la sfârșitul inspirației și expirării la sfârșit. După anestezie și intubația traheală, pacienții au fost randomizați folosind plicuri sigilate într-unul din cele trei grupuri de intervenție:

(1) PEEP: PEEP de 10 cm H20; (2) RM + ZEEP: manevră de recrutare urmată de ZEEP; (3) RM + PEEP: manevră de recrutare urmată de PEEP de 10 cm H 2 O.

Manevra de recrutare a fost efectuată în felul următor: modul ventilator a fost comutat la controlul presiunii, presiunea inspiratorie a fost mărită la 55 cm H20 și o păstrare inspiratorie a fost menținută timp de 10 secunde. În cazul unei scăderi a tensiunii arteriale sistolice cu peste 20%, manevra de recrutare ar fi fost întreruptă. În manevra de recrutare urmată de grupul PEEP, PEEP a fost aplicat imediat după manevra de recrutare. Măsurătorile au fost obținute: (1) înainte de inducerea anesteziei, (2) 5 min după inducție și intubație traheală și (3) 5 min, (4) 20 min și (5) 40 min după intervenție.

Tomografie computerizată

După cum sa discutat de comitetul local de etică de la Universitatea Uppsala, Uppsala, Suedia, și conform celor mai recente recomandări16, doza de radiații a permis maxim două investigații spirale CT la fiecare pacient.

Am urmărit să facem toate investigațiile CT la expirarea finală la pacienții treji, cerându-le să expire normal și să-și țină respirația până când CT a fost finalizată, iar la subiecții anesteziați, ținând expiratorul final pe ventilator.

FIG. 1. Protocol de tomografie computerizată (CT). CT spiral a fost efectuat de două ori la 23 din 30 de pacienți. CT spiral s-a făcut înainte și după inducerea anesteziei la 6 pacienți și înainte și la 20 de minute după intervenție la 17 pacienți. Au existat 6 pacienți în grupurile PEEP și RM + ZEEP și 5 pacienți în grupul RM + PEEP. Feliile individuale au fost făcute separat și, de asemenea, preluate din scanările CT spirale, astfel încât feliile individuale la 1 cm deasupra diafragmei să poată fi analizate la toți cei 30 de pacienți la toate cele patru puncte de timp. CT = tomografie computerizată, PEEP = presiune pozitivă expiratorie finală, RM = manevră de recrutare, ZEEP = presiune zero expiratorie finală.

FIG. 1. Protocol de tomografie computerizată (CT). CT spiral a fost efectuat de două ori la 23 din 30 de pacienți. CT spiral s-a făcut înainte și după inducerea anesteziei la 6 pacienți și înainte și la 20 de minute după intervenție la 17 pacienți. Au fost 6 pacienți în grupurile PEEP și RM + ZEEP și 5 pacienți în grupul RM + PEEP. Feliile simple au fost făcute separat și, de asemenea, preluate din scanările CT spirale, astfel încât feliile simple la 1 cm deasupra diafragmei să poată fi analizate la toți cei 30 de pacienți la toate cele patru puncte de timp. CT = tomografie computerizată, PEEP = presiune pozitivă expiratorie finală, RM = manevră de recrutare, ZEEP = presiune zero expiratorie finală.

Analiza CT spirală

Analiza CT cu o singură felie

În regiunea de interes pentru atelectazie, țesutul pulmonar neaerat (-100 până la +100 HU) a fost calculat și împărțit la aria regiunii de interes care conține întregul plămân.

Analize statistice

Am presupus o diferență de 50% în zona atelectatică într-o singură felie CT între măsurători ale diferitelor strategii de ventilare. O dimensiune a eșantionului de 30 de subiecți (10 pentru fiecare grup) a fost estimată dacă aria atelectatică a fost de 5% în manevra de recrutare + grupul PEEP comparativ cu 10% în celelalte grupuri cu un SD de 2%.

Datele sunt prezentate ca medie ± SD. În toate calculele, un raport de valoare P 2/Fio 2 (raportul P 2/Fio 2 în orice moment. Nu a existat nicio diferență semnificativă în oxigenare între cele trei grupuri înainte de intervenție (tabelul 2), fie în timp ce era treaz respirând aerul ambiant, fie după inducerea anesteziei și paraliziei cu Fio 2 de 0,5 În comparație cu starea de veghe, raportul Pao 2/Fio 2 a fost redus cu aproximativ 40% după inducerea anesteziei și paraliziei (P 2/Fio 2 în cele trei grupuri studiate. Inducerea anesteziei a cauzat o reducerea Pao 2/Fio 2. În grupul RM + PEEP (n = 10), oxigenarea a revenit la același nivel ca înainte de inducerea anesteziei. În grupurile cu RM + ZEEP (n = 10) sau PEEP (n = 10) ), nu a existat niciun efect semnificativ asupra oxigenării. * P 2 = fracție de oxigen inspirat; Pao 2 = presiunea parțială arterială a oxigenului; PEEP = presiune expiratorie finală pozitivă; RM = manevra de recrutare; ZEEP = presiune expiratorie zero.

FIG. 2. Pao 2/Fio 2 în cele trei grupe studiate. Inducerea anesteziei a determinat o reducere a Pao 2/Fio 2. În grupul RM + PEEP (n = 10), oxigenarea a revenit la același nivel ca înainte de inducerea anesteziei. În grupurile cu RM + ZEEP (n = 10) sau PEEP (n = 10), nu a existat niciun efect semnificativ asupra oxigenării. * P 2 = fracție de oxigen inspirat; Pao 2 = presiunea parțială arterială a oxigenului; PEEP = presiune expiratorie finală pozitivă; RM = manevra de recrutare; ZEEP = presiune expiratorie zero.

Hemodinamica

În timpul studiului, presiunea arterială medie a fost între 60 și 95 mmHg, iar ritmul cardiac a fost între 60 și 110 bătăi/min. Nu au existat diferențe semnificative în hemodinamică între grupuri (tabelul 2).

Respectarea respirației

Discuţie

La pacienții cu obezitate morbidă, am constatat (1) că inducerea anesteziei și paraliziei a redus dramatic EELV, a promovat atelectazia în regiunile pulmonare dependente și a provocat o scădere accentuată a oxigenării arteriale și (2) că o manevră de recrutare urmată de PEEP a crescut EELV, a deschis efectiv creșterea zonelor pulmonare atelectice, creșterea conformității sistemului respirator și îmbunătățirea oxigenării arteriale. Îmbunătățirea oxigenării după manevra de recrutare a rămas stabilă în perioada de studiu de 40 de minute. PEEP sau o manevră de recrutare singură nu a îmbunătățit substanțial funcția respiratorie.

Prevalența obezității continuă să crească, atât în ​​Statele Unite17, cât și la nivel global.18 Recent s-a raportat că intervenția chirurgicală de bypass gastric este eficientă nu numai pentru reducerea greutății, ci și reduce complicațiile clinice ale obezității și chiar a mortalității.19 Prin urmare, se pare că vor exista mai mulți pacienți cu obezitate supuși unei intervenții chirurgicale în viitor.20 Formarea de atelectazii în timpul inducerii anesteziei și paraliziei, intervenția chirurgicală și, de asemenea, postoperator 5 poate promova hipoxemia perioperatorie și postoperatorie, precum și pneumonia postoperatorie.21 Anterior, Eichenberger și colab. au demonstrat că 8% din plămâni la pacienții obezi au fost atelectici la 1 oră după extubare și că atelectazia a rămas 24 ore mai târziu.

Am constatat că acești pacienți, în timp ce erau treji, în decubit dorsal, au prezentat un EELV scăzut, deși variabilele de schimb de gaze erau în intervalul normal. Acest lucru este în acord echitabil cu rapoartele anterioare la pacienții obezi morbiți treji.24,25 Efectele negative ale anesteziei și paraliziei asupra funcției respiratorii au fost demonstrate prin reducerea unui EELV deja scăzut, creșterea formării atelectaziei în regiunile pulmonare dependente și o scădere marcată a Raport Pao 2/Fio 2. După inducerea anesteziei și paraliziei, am găsit un EELV mediu de aproximativ 800 ml, confirmând măsurătorile anterioare ale EELV la pacienții obezi morbid obținuți prin tehnica de diluare a heliului în timpul anesteziei și paralizia în absența PEEP.11,25,26

Am constatat că anestezia și paralizia au scăzut cantitatea fracțională de țesut normal aerat de la 71% la 50% și a crescut cantitatea fracțională de țesut slab aerat de la 28% la 39% și țesutul neaerat de la 1% la 11%. Acest lucru este în concordanță cu rezultatele anterioare în care pacienții obezi au fost investigați cu CT cu o singură felie înainte și după inducerea anesteziei și paraliziei, raportând 10% atelectazie.27 În schimb, studiile anterioare la subiecți cu greutate normală au raportat aproximativ 3% atelectazie atunci când au efectuat spirală CT în timpul anesteziei și ZEEP.28

Presiunile excesive în timpul manevrei de recrutare pot provoca instabilitate hemodinamică tranzitorie cu efecte secundare severe, în special la subiecții hipovolemici.32 Considerăm că siguranța manevrei de recrutare este de mare importanță, de asemenea, deoarece beneficiile rezultatului în morbiditate și mortalitate sunt încă de demonstrat clar Prin urmare, s-a luat îngrijire pentru a se asigura că pacienții erau clinic normovolemici și stabili hemodinamic înaintea insuflațiilor prelungite. Manevra de recrutare folosită a avut doar un efect ușor, de scurtă durată asupra tensiunii arteriale, în ciuda presiunilor ridicate utilizate. Niciunul dintre pacienți nu a prezentat semne clinice de pneumotorax sau a suferit de insuficiență respiratorie severă care necesită ventilație mecanică prelungită sau reintubare postoperatorie.

PEEP singur a crescut fracția pulmonară normal aerată. Acest lucru a fost combinat cu o reducere a țesutului pulmonar slab aerat în timp ce atelectazia a rămas neschimbată. Creșterea țesutului pulmonar normal aerat nu a fost însoțită de o creștere a Pao 2. Acest lucru s-ar putea explica printr-o redistribuire a sângelui către regiunile neventilate sau printr-o scădere a debitului cardiac.10 Într-un studiu anterior11 la pacienții obezi ventilați mecanic postoperatori (masa corporală medie) indice 51) după o intervenție chirurgicală abdominală, PEEP de 10 cm H2O a determinat o creștere a Pao 2, a complianței respiratorii și a EELV. Acest lucru a fost în contrast cu pacienții non-obezi la care PEEP nu a avut efecte benefice.

Într-un studiu recent33 al pacienților cu obezitate morbidă care utilizează tomografie cu impedanță, nivelul optim al PEEP (definit ca nivelul de presiune în care nu a avut loc recrutarea sau derecrutarea) a fost de 15 cm H 2 O. În ciuda utilizării unui nivel optim de PEEP, acești pacienți s-au îmbunătățit în oxigenare după o manevră de recrutare. Astfel, au existat regiuni pulmonare recrutabile chiar și la nivelul PEEP de 15 cm H2O. Este posibil ca nivelul PEEP utilizat în studiul actual să nu fi fost suficient pentru a maximiza efectele benefice asupra funcției respiratorii. Cu toate acestea, un PEEP de 10 cm H2O a fost suficient pentru a menține o îmbunătățire substanțială a funcției respiratorii. Acest lucru se explică cel mai probabil prin manevra de recrutare precedentă, aplicând astfel PEEP pe un plămân deschis. În plus, PEEP mai mare de 10 cm H2O poate fi asociat cu tulburări marcate în hemodinamică, în special la pacienții cu obezitate morbidă34.

Când s-a aplicat o manevră de recrutare fără PEEP, efectul a fost de scurtă durată. La douăzeci de minute după manevra de recrutare, nu au rămas efecte benefice. Acest lucru este în contrast cu ceea ce s-a observat la pacienții cu greutate normală la care o manevră de recrutare urmată de ZEEP a redus semnificativ atelectazia timp de cel puțin 20 de minute dacă Fio 2 a fost menținut la 0.4,35 Această observație sugerează că aplicarea PEEP la pacienții cu obezitate morbidă este necesare pentru a menține plămânul deschis și pentru a îmbunătăți funcția respiratorie după o manevră eficientă de recrutare.

În concluzie, acest studiu a demonstrat că anestezia la pacienții obezi morbid induce formarea atelectaziei și afectarea oxigenării. O manevră de recrutare urmată de PEEP a fost suficientă pentru a reduce cantitatea de atelectazie și pentru a îmbunătăți oxigenarea pentru o perioadă prelungită de timp. În schimb, PEEP sau manevra de recrutare singură nu a fost eficientă pentru a obține o îmbunătățire susținută a funcției respiratorii.