Oscillation mechanics during general anaesthesia : effect of lung recruitment manoeuvres and laparoscopic surgery

The high number of paediatric surgeries requiring general anaesthesia and the incidence of postoperative pulmonary complications linked to mechanical ventilation calls for a more patient-specific approach to intraoperative mechanical ventilation and lung recruitment strategies. Furthermore, laparoscopic surgeries, which can cause atelectasis due to the abdominal insufflation pressure, are gaining popularity. Given that tailoring should be based on the respiratory function of the patient during surgery, the forced oscillation technique (FOT) represents a suitable solution. FOT is a method that measures respiratory mechanics through the superimposition of low-amplitude oscillations to the breathing pattern and it allows for activity of the respiratory muscles and it does not require patient cooperation or disconnection of the patient from the breathing circuit. The aim of the study is the development and validation of a set-up to measure intraoperative respiratory mechanics which can guide clinicians in a patient-specific approach to mechanical ventilation. The set-up, developed in accordance with general requirements for FOT delivery systems and requirements specific to the intraoperative setting, is used in two studies at Perth Children’s Hospital. The OASIS study uses measurements of intraoperative mechanical properties to evaluate the effectiveness of two different recruitment strategies and their delivery through two different airway devices. Preliminary results have shown that the effectiveness of the recruitment manoeuvre is dependent on the presence of derecruitment prior to their delivery and that their effects are not sustained in the long term. The COMET study analyses changes in oscillatory mechanics during laparoscopic appendectomies; the number of patients recruited so far does not allow for a quantitative analysis, however no clinically significant changes in respiratory mechanics were found throughout surgery.

L'elevato numero di interventi chirurgici pediatrici che richiedono anestesia generale e l'incidenza di complicazioni polmonari postoperatorie legate alla ventilazione meccanica portano alla necessità di un approccio alla ventilazione meccanica intraoperatoria alle manovre di reclutamento polmonare più specifico per il paziente. Inoltre, le laparoscopie, che possono causare atelettasia a causa della pressione di insufflazione addominale, stanno diventando più diffuse. Un’approccio più specifico per il paziente deve essere basato su misure della sua funzionalità respiratoria durante l'intervento, la tecnica ad oscillazioni forzate (FOT) rappresenta una soluzione adatta alla misura della funzionalità.La FOT è un metodo che misura la meccanica respiratoria attraverso la sovrapposizione di oscillazioni a bassa ampiezza al pattern respiratorio e consente l'attività dei muscoli respiratori mentre non richiede la cooperazione del paziente o lo scollegamento del paziente dal circuito respiratorio. Lo scopo di questo studio è lo sviluppo e la convalida di un set-up per misurare la meccanica respiratoria intraoperatoria che può indirizzare i medici in un approccio più specifico alla ventilazione meccanica. Il set-up, sviluppato in conformità con i requisiti generali per i sistemi FOT e i requisiti specifici dettati dall'ambiente intraoperatorio, viene utilizzato in due studi presso l'ospedale pediatrico di Perth. Lo studio OASIS utilizza misure delle proprietà meccaniche per valutare l'efficacia di due diverse strategie di reclutamento in base anche alle interfacce utilizzate per intubare il paziente. I risultati preliminari hanno dimostrato che l'efficacia della manovra di reclutramento dipende dalla previa presenza di dereclutamento polmonare e che i loro effetti non sono sostenuti nel lungo termine. Lo studio COMET analizza i cambiamenti nella meccanica oscillatoria durante le appendicectomie laparoscopiche; il numero di pazienti reclutati finora non consente un'analisi quantitativa, tuttavia non sono stati riscontrati cambiamenti clinicamente significativi nella meccanica respiratoria durante l'intervento chirurgico.