Профілактика ателектазів у хворих із патологією ожиріння під час загальної анестезії та паралічу: дослідження комп’ютерної томографії

Генрік Рейніус, Леннарт Йонссон, Свен Густафссон, Магнус Сундбом, Олов Дюверной, Паоло Пелосі, Геран Хеденстієрна, Філіп Фреден; Профілактика ателектазів у хворих із патологією ожиріння під час загальної анестезії та паралічу: дослідження комп’ютерної томографії. Анестезіологія 2009; 111: 979–987 doi: https://doi.org/10.1097/ALN.0b013e3181b87edb

Завантажити файл цитування:

Хворі на ожиріння пацієнти виявляють порушення легеневої функції під час анестезії та паралічу, частково через утворення ателектазів. У цьому дослідженні проаналізовано ефект загальної анестезії та три різні вентиляційні стратегії для зменшення кількості ателектазів та поліпшення дихальної функції.

Тридцять пацієнтів (індекс маси тіла 45 +/- 4 кг/м), заплановані на шунтування шлунка, були рандомізовані в три групи: (1) позитивний тиск на кінці видиху 10 см H2O (PEEP), (2) маневр набору з 55 см H2O протягом 10 с з подальшим нульовим тиском на закінченні видиху, (3) маневр вербування з подальшим PEEP. Були зафіксовані поперечні скани комп'ютерної томографії легенів та аналіз газів крові: не сплячий, через 5 хв після введення анестезії та паралічу при нульовому тиску на кінці видиху та через 5 хв та 20 хв після втручання. Крім того, спіральну комп’ютеризовану томографію двічі проводили у 23 пацієнтів.

Після введення анестезії ателектаз збільшився з 1 +/- 0,5% до 11 +/- 6% від загального обсягу легенів (P

Маневр вербування з подальшим PEEP зменшив ателектаз та покращив оксигенацію у пацієнтів із ожирінням, що страждають ожирінням, тоді як PEEP або лише маневр рекрутування.

ЛЕГКОВИЙ газообмін та механіка дихання регулярно порушуються під час загальної анестезії та паралічу. Основним фактором, що сприяє порушенню газообміну, є утворення ателектазів, які без позитивного тиску на кінці видиху (PEEP) присутні приблизно у 90% всіх наркозів. 1,2

У пацієнтів із ожирінням, що страждають ожирінням, порівняно із пацієнтами із нормальною вагою, загальний наркоз та параліч призводять до збільшення ателектазів, серйозних змін в механіці дихання та підвищеного ризику гіпоксемії. 3 Показано, що кількість ателектазів корелює з масою тіла. 4 Крім того, ателектаз у більшій мірі зберігається у післяопераційному періоді у хворих із ожирінням

Як повідомляється, у пацієнтів із нормальною вагою маневр набору з тиском вдиху 40 см H 2 O ефективно зменшує ателектаз та покращує оксигенацію та дихальну механіку. 6 Після успішного маневру набору ателектаз з’являється дуже повільно, якщо використовується 40% O 2; зі 100% O 2 необхідно застосовувати PEEP, щоб запобігти швидкому відновленню ателектазів

Були досліджені різні стратегії поліпшення дихальної функції у пацієнтів із ожирінням, що страждають ожирінням. Збільшення дихального об’єму або частоти дихання не покращують оксигенацію.9,10 Додавання 10 см H 2 O PEEP покращує дихальну механіку та оксигенацію. 11 Запропоновано маневри рекрутингу для подальшого покращення оксигенації перед застосуванням PEEP у пацієнтів із ожирінням. 12 Ефект PEEP і маневри набору не оцінювались за допомогою комп’ютерної томографії (КТ) у хворих із ожирінням пацієнтів. Замість спіральної комп’ютеризованої томографії для вивчення змін об’єму легенів після різних втручань використовувались більш непрямі методи, такі як розведення гелію та аналіз кривих тиску та об’єму. У цій групі пацієнтів також не досліджувались незалежні наслідки маневрів набору та PEEP.

Досі немає чітких доказів того, чи позитивний ефект оксигенації у пацієнтів з гострим пошкодженням легенів або гострим респіраторним дистрес-синдромом обумовлений маневром набору на роботу, PEEP або їх комбінацією.13

Ми висунули гіпотезу, що маневр набору, за яким слідував PEEP, був би найефективнішим способом поліпшення дихальної функції за рахунок зменшення ателектазів у хворих із ожирінням пацієнтів під час загальної анестезії та паралічу в положенні лежачи на спині.

Тому ми оцінювали у пацієнтів з індексом маси тіла більше 40 кг/м 2, аерацію легенів за допомогою КТ під час неспання, після введення анестезії та паралічу та після різних вентиляційних втручань: лише PEEP, маневр набору + нульовий кінець -тиск на видиху (ZEEP) та маневр набору + PEEP.

Матеріали і методи

Тридцять пацієнтів із системою класифікації фізичного статусу Американського товариства анестезіологів ІІ або ІІІ ступеня з індексом маси тіла більше 40 кг/м 2, віком від 25 до 54 років та призначеним для проведення планової шунтування шлунка на ен-Ру, односліпе рандомізоване дослідження. Дослідження було схвалено місцевим комітетом з етики Університету Уппсала, Уппсала, Швеція. Інформована згода була отримана від усіх пацієнтів.

Критеріями виключення були: (1) вік до 18 років, (2) вагітність, (3) серцева хвороба (історія ішемічної хвороби серця та Нью-Йоркська кардіологічна асоціація [NYHA] клас III або IV), (4) обструктивна хвороба легень, визначена як об’єм форсованого видиху нижче 80% від очікуваного значення (спірометрія проводилась за 1-2 дні до дослідження).

Перед індукцією анестезії проводили преоксигенацію протягом 5 хв із використанням 100% O 2 та щільною маскою. Загальну анестезію вводили внутрішньовенно пропофолом (1–2 мг/кг передбачуваної маси тіла), 14фентанілом (2–4 мкг/кг передбачуваної маси тіла) та рокуронієм (0,6 мг/кг передбачуваною масою тіла) з подальшою інтубацією через рот. Прогнозована маса тіла була розрахована як 45,4 + 0,91 (зріст (см) - 152,4) для жінок та 49,9 + 0,91 (зріст (см) - 152,4) для чоловіків. маси тіла/год) та додаткові дози фентанілу по 100 мкг для отримання клінічно адекватної глибини анестезії. Після індукції всім пацієнтам проводилася механічна вентиляція за допомогою об'ємно-циклічної вентиляції за допомогою вентилятора Servo i (Maquet, Solna, Швеція). Фракція натхненного кисню (Fio 2) становила 0,5, і застосовували нульовий тиск на кінці видиху. Дихальні обсяги встановлювали на рівні 10 мл/кг передбачуваної маси тіла з початковою частотою дихання 12 вдихів/хв. Частоту дихання регулювали для підтримання ETco 2 на рівні 34-41 мм рт.ст., тоді як об'єм дихання не змінювався. Співвідношення вдиху/видиху становило 1: 2, а відсоток тиску на плато становив 28,5% часу вдиху.

Усі дані про ШВЛ записувались на карту пам'яті, підключену до ШВЛ. Квазистатичну відповідність дихальної системи розраховували як дихальний об’єм, поділений на тиск на плато вдиху мінус тиск на кінці видиху в період відсутності потоку на кінці вдиху та закінчення. Після анестезії та інтубації трахеї пацієнтів рандомізували, використовуючи герметичні конверти, в одну з трьох груп втручання:

(1) PEEP: PEEP 10 см H 2 O; (2) RM + ZEEP: маневр набору з подальшим ZEEP; (3) RM + PEEP: маневр вербування з подальшим PEEP 10 см H 2 O.

Маневр набору виконували наступним чином: режим вентиляції переводили на контроль тиску, тиск на вдиху збільшували до 55 см H 2 O і затримку вдиху утримували протягом 10 с. У разі падіння систолічного артеріального тиску більш ніж на 20%, маневр набору був би порушений. У маневрі вербування, за яким слідувала група PEEP, PEEP застосовувався відразу після маневру вербування. Отримані вимірювання: (1) до введення анестезії, (2) 5 хв після індукції та інтубації трахеї та (3) 5 хв, (4) 20 хв і (5) 40 хв після втручання.

Комп’ютеризована томографія

Як обговорював місцевий комітет з етики Університету Уппсала, Уппсала, Швеція, і, згідно з останніми рекомендаціями, 16 доза дози опромінення дозволяла проводити максимум два спіральних дослідження КТ у кожного пацієнта.

Ми мали на меті провести всі дослідження КТ при закінченні видиху у неспаних пацієнтів, попросивши їх нормально видихнути і затримати дихання, поки КТ не буде завершено, а також під час анестезії пацієнтам, утримуючи вентилятор на кінці видиху.

Рис. 1. Протокол комп’ютерної томографії (КТ). Спіральну КТ проводили двічі у 23 з 30 пацієнтів. Спіральну КТ робили до та після введення анестезії у 6 пацієнтів, а також до та через 20 хв після втручання у 17 пацієнтів. У групах PEEP та RM + ZEEP було 6 пацієнтів, а у групі RM + PEEP - 5 пацієнтів. Поодинокі зрізи робили окремо, а також отримували їх за допомогою спіральних КТ-сканів, так що поодинокі зрізи на 1 см над діафрагмою можна було проаналізувати у всіх 30 пацієнтів у всі чотири часові моменти. КТ = комп'ютеризована томографія, PEEP = позитивний тиск на кінці видиху, RM = маневр набору, ZEEP = нульовий тиск на кінці видиху.

Аналіз спіральної КТ

Аналіз КТ з одним зрізом

В межах області, що представляє інтерес для ателектазу, розраховували неефіровану легеневу тканину (від -100 до +100 HU) і ділили на площу області, що представляє інтерес, що містить цілі легені.

Статистичний аналіз

Ми припустили різницю в 50% в ателектатичній зоні в одному зрізі КТ між вимірами різних стратегій вентиляції. Розраховано вибірку з 30 суб’єктів (по 10 для кожної групи), якщо площа ателектату становила 5% у маневрі набору + група PEEP порівняно з 10% в інших групах із СД 2%.

Дані відображаються як середнє значення ± SD. У всіх розрахунках співвідношення значення P 2/Fio 2 (співвідношення P 2/Fio 2 у будь-який момент часу. Не було значної різниці в оксигенації серед трьох груп до втручання (таблиця 2), ні під час неспання, не дихаючи навколишнім повітрям, ні після індукція анестезії та паралічу з Fio 2 0,5. Порівняно з неспанням, співвідношення Pao 2/Fio 2 було зменшено приблизно на 40% після введення анестезії та паралічу (P 2/Fio 2 у трьох досліджуваних групах. Індукція анестезії спричинила зменшення Pao 2/Fio 2. У групі RM + PEEP (n = 10) оксигенація повернулася до того ж рівня, що і перед введенням анестезії. У групах з RM + ZEEP (n = 10) або PEEP (n = 10), не було значного впливу на оксигенацію. * P 2 = частка вдихнутого кисню; Пао 2 = артеріальний парціальний тиск кисню; PEEP = позитивний тиск на кінці видиху; RM = маневр набору; ZEEP = нульовий тиск на видиху.

Рис. 2. Pao 2/Fio 2 у трьох досліджуваних групах. Індукція анестезії спричинила зменшення Pao 2/Fio 2. У групі RM + PEEP (n = 10) оксигенація повернулася до того ж рівня, що і до введення анестезії. У групах з RM + ZEEP (n = 10) або PEEP (n = 10) не було значного впливу на оксигенацію. * P 2 = частка вдихнутого кисню; Пао 2 = артеріальний парціальний тиск кисню; PEEP = позитивний тиск на кінці видиху; RM = маневр набору; ZEEP = нульовий тиск на видиху.

Гемодинаміка

Під час дослідження середній артеріальний тиск становив від 60 до 95 мм рт.ст., а частота серцевих скорочень - від 60 до 110 уд/хв. Суттєвих відмінностей у гемодинаміці серед груп не виявлено (таблиця 2).

Відповідність органів дихання

Обговорення

У хворих із ожирінням пацієнтів ми виявили (1), що індукція анестезії та паралічу різко знижує ГДН, сприяє ателектазу в залежних регіонах легенів і спричиняє помітне падіння артеріальної оксигенації та (2) що маневр набору, за яким ПЕЕП збільшив ГДЕ, ефективно відкрився до ателектатичних ділянок легенів, підвищення відповідності дихальної системи та поліпшення артеріальної оксигенації. Поліпшення оксигенації після рекрутингового маневру залишалося стабільним протягом періоду дослідження 40 хв. PEEP або лише маневр набору не суттєво покращили дихальну функцію.

Поширеність ожиріння продовжує зростати як у Сполучених Штатах17, так і в усьому світі.18 Нещодавно повідомлялося, що шунтування шлунка ефективне не тільки для зменшення ваги, але також зменшує клінічні ускладнення ожиріння і навіть смертності19. більша кількість пацієнтів із ожирінням, які в майбутньому перенесуть операцію. 20 Формування ателектазів під час введення анестезії та паралічу, хірургічне втручання, а також післяопераційно 5 можуть сприяти періопераційній та післяопераційній гіпоксемії, а також післяопераційній пневмонії. 21 Раніше Eichenberger et al. продемонстрували, що 8% легенів у пацієнтів із ожирінням були ателектатичними через 1 год після екстубації, а ателектаз залишався через 24 години.

Ми виявили, що у цих пацієнтів у стані спокою в положенні лежачи на спині спостерігався низький рівень ГДН, хоча змінні газообміну були в межах норми. Це справедливо узгоджується з попередніми повідомленнями у хворих з помірним ожирінням пацієнтів, що прокидаються. Співвідношення Pao 2/Fio 2. Після введення анестезії та паралічу ми виявили середній рівень граничних допустимих границь приблизно 800 мл, що підтверджує попередні вимірювання граничних норм у пацієнтів із помірним ожирінням, отриманих методом розведення гелію під час анестезії, та параліч за відсутності PEEP. 11,25,26

Ми виявили, що анестезія та параліч зменшили фракційну кількість нормально аерованої тканини з 71% до 50% та збільшили фракційну кількість погано аерованої тканини з 28% до 39% та неаерованої тканини з 1% до 11%. Це узгоджується з попередніми результатами, коли пацієнтів із ожирінням досліджували за допомогою КТ до і після введення анестезії та паралічу, повідомляючи про 10% ателектазів.27 На відміну від цього, попередні дослідження у пацієнтів із нормальною вагою повідомляли про приблизно 3% ателектазів при виконанні спіральних КТ під час анестезії та ZEEP.28

Надмірний тиск під час маневру набору може спричинити транзиторну нестабільність гемодинаміки з серйозними побічними ефектами, особливо у суб'єктів гіповолемії. .13 Тому доглядали, щоб переконатися, що пацієнти були клінічно нормоволемічними та гемодинамічно стабільними до тривалих інсуфляцій. Застосований маневр набору мало лише легкий, короткочасний вплив на артеріальний тиск, незважаючи на високий тиск, що застосовувався. Жоден із пацієнтів не мав клінічних ознак пневмотораксу або страждав важкою дихальною недостатністю, що вимагала тривалої ШВЛ або післяопераційної реінтубації.

Тільки PEEP збільшував нормально аеровану легеневу фракцію. Це поєднувалося зі зменшенням погано аерованої легеневої тканини, тоді як ателектаз залишався незмінним. Збільшення нормально аерованої легеневої тканини не супроводжувалося збільшенням Пао 2. Це можна пояснити перерозподілом крові до непровітрюваних областей або зменшенням серцевого викиду.10 У попередньому дослідженні11 у післяопераційних пацієнтів з ожирінням з механічною вентиляцією (середня маса тіла індекс 51) після операції на черевній порожнині PEEP 10 см H 2 O спричиняв збільшення рівня Pao 2, дихальної комплаєнсності та EELV. Це було на відміну від пацієнтів, які не страждають на глюкозу, у яких PEEP не мав сприятливого впливу.

У недавньому дослідженні33 хворих із ожирінням пацієнтів, що використовують імпедансну томографію, оптимальний рівень ПЕЕП (визначається як рівень тиску, при якому не відбувся набір або скасування) був 15 см Н 2 О. Незважаючи на використання оптимального рівня ПЕЕП, ці пацієнти все-таки покращились в оксигенації після маневру набору. Таким чином, можливо, були рекрутовані ділянки легенів навіть на рівні PEEP 15 см H 2 O. Можливо, що рівень PEEP, використаний у цьому дослідженні, був недостатнім для максимізації сприятливого впливу на дихальну функцію. Однак PEEP 10 см H 2 O було достатнім для підтримки суттєвого поліпшення дихальної функції. Це, швидше за все, пояснюється попереднім маневром вербування, таким чином застосовуючи PEEP до відкритої легені. Крім того, PEEP вище 10 см H 2 O може бути пов'язаний з помітними порушеннями в гемодинаміці, особливо у хворих із ожирінням.

Коли застосовувався маневр набору без PEEP, ефект був короткочасним. Через двадцять хвилин після маневру набору корисних наслідків не залишилось. Це на відміну від того, що спостерігалося у пацієнтів із нормальною вагою, у яких маневр набору з подальшим ZEEP значно знижував ателектаз принаймні протягом щонайменше 20 хв, якщо Fio 2 дотримувався 0,4,35. Це спостереження свідчить про те, що застосування PEEP у хворих із ожирінням є необхідні, щоб тримати легені відкритими та покращувати дихальну функцію після ефективного маневру набору.

На закінчення, це дослідження продемонструвало, що анестезія у хворих із ожирінням пацієнтів викликає формування ателектазів та порушення оксигенації. Маневру з вербування, за яким слідував PEEP, було достатньо для зменшення кількості ателектазів та поліпшення оксигенації протягом тривалого періоду часу. І навпаки, лише PEEP або маневр набору не були ефективними для досягнення стійкого поліпшення дихальної функції.