Tek akciğer ventilasyonunda oksijen rezerv indeks takibi ile fio2 ayarlanmasının  hiperoksi biyobelirteçleri ve postoperatif komplikasyonlara etkisi
Effects of fio2 adjustment on the hyperoxia biomarkers and postoperative complications using oxygen reserve index on one lung ventilation
Yazar: BUĞRA AYKENAR
Danışman: PROF. DR. PINAR ZEYNELOĞLU ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ASUDE AYHAN
Başkent Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Anesteziyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Anestezi ve Reanimasyon = Anesthesiology and Reanimation

Özet:
Tek akciğer ventilasyonu (TAV), toraks cerrahilerinde cerrahi görüş alanını artırmak ve tek taraflı patolojilerin kontralateral akciğere solunum yolları aracılığıyla geçmesini önlemek amacıyla kullanılan bir yöntemdir. Operasyon yapılan taraftaki akciğerin havalanmasının durdurularak söndürülmesi solunum ve dolaşım fizyolojisi üzerine önemli etkiler oluşturmaktadır. Bu hastalarda oksijenasyonun ve dolaşımın yakın takibi önem arz eder. Özellikle oksijenasyonun bozulması sonucu anestezistlerin hastalara yüksek konsantrasyonda oksijen vermesi gerekebilir. Bu durumda yüksek oksijen maruziyetine karşı hiperoksinin zararlı etkileri oluşabilir.
TAV uygulanan hastalarda oksijenasyon takibi için temel nabız oksimetresi kullanımının yanında arteriyel kan gazı takibi kullanılır. Nabız oksimetresi hipoksemiyi belirlemede yeterli bir monitörizasyon olmasına rağmen hiperoksiyi göstermede yetersizdir. Arteriyel kan gazı ise örneğin alındığı andaki oksijenasyon durumunu göstermekte altın standart olsa da sürekli ölçüm olanağı kısıtlıdır. Oksijen rezerve indeksi (ORi), noninvaziv ve sürekli olarak hastaların hafif hiperoksik düzeydeki kan oksijen değerlerinin gösterilmesinde kullanılan bir araçtır. Hipoksemi gelişmeden ORi değerlerindeki azalma ile erken uyarı sistemi olarak kullanımının yanı sıra, hiperoksiden kaçınmaya da olanak sağlar. Ameliyathane ve yoğun bakımda klinik kullanımı mevcuttur. Çalışmamızın birincil amacı TAV uygulamasında ORi takibi ile daha düşük FiO2 ile yeterli oksijenasyon sağlanıp sağlanamadığını göstermek; ikincil amacı ise ORi takibi yapılan ve yapılmayan hastalar arasında kan ve trakeal aspirattaki hiperoksiye bağlı biyobelirteç düzeylerinde, postoperatif pulmoner komplikasyonlarda ve cerrahi alan enfeksiyonunda fark olup olmadığını göstermektir.
Başkent Üniversitesi Klinik Araştırmalar Etik Kurulu ve hastaların yazılı onamları alındıktan sonra çalışmaya TAV uygulanacak 60 elektif göğüs cerrahisi hastası dahil edildi. Hastalar 2 gruba ayırılarak bir grupta ORi takibi ile FiO2 ayarlaması yapılırken, diğer grupta hipoksemi gelişmemesi durumunda TAV sırasında 0.6 ve çift akciğer ventilasyonunda 0.5 olmak üzere sabit FiO2 değerleri kullanıldı. Anestezi indüksiyonu, postoperatif 12. ve 24. saatlerde kan örneği alınırken, operasyon bitiminde ekstübasyon öncesi trakeal aspirat örneklemesi yapıldı. Hastalar taburculuklarına kadar pulmoner komplikasyon ve cerrahi alan enfeksiyonu açısından takip edildi.
Çalışmaya dahil olan hastalar benzer demografik özellikleri göstermekteydi. İntraoperatif dönemde benzer mekanik ventilatör basınçları gözlendi. 2 grupta da hipoksemi gözlenmezken, ORi takibi yapılan grupta intraoperatif FiO2 düzeyleri, kullanılmayan gruba göre anlamlı olarak düşüktü (0.4(0.4-0.5) vs 0.5(0.5-0.6) p<0.001). Kan ve trakeal aspirat örneklerinde bakılan interlökin 6 (IL-6), süperoksit dismutaz (SOD) ve malondialdehit (MDA) düzeylerinde ise 2 grup arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık gözlenmedi (hepsi için p>0.05). Hastaların postoperatif pulmoner komplikasyonlar ve cerrahi alan enfeksiyonları gelişmesi bakımından benzerdi.
Sonuç olarak ORi takibi, TAV uygulanan elektif göğüs cerrahisi hastalarında hiperoksi gelişmesini önlemede etkili ve güvenli bir araç olarak değerlendirilebilir. Ancak yüksek SpO2 hedefleri gözetilmediği takdirde klinik uygulamada komplikasyon ve morbidite gelişimini azaltıcı etkisini gösterebilmek için daha geniş ve kapsamlı çalışmalara ihtiyaç vardır.

Abstract:
One-lung ventilation (OLV) is a technique used in thoracic surgeries with the aim of enhancing the surgical field of view and preventing the transmission of unilateral pathologies to the contralateral lung through the respiratory pathways. Ceasing ventilation of the lung on the operated side leads to its collapse, which significantly impacts respiratory and circulatory physiology. Close monitoring of oxygenation and circulation is of paramount importance in these patients. Particularly, anesthesiologists might need to administer high concentrations of oxygen to patients due to compromised oxygenation. However, in this scenario, the harmful effects of hyperoxia can emerge as a result of increased oxygen exposure.
	In patients undergoing one-lung ventilation (OLV), alongside the use of basic pulse oximetry for oxygenation monitoring, arterial blood gas analysis is employed. While pulse oximetry serves as a satisfactory monitoring tool for detecting hypoxemia, it falls short in indicating hyperoxia. Arterial blood gas analysis, on the other hand, serves as the gold standard for representing the oxygenation state at a specific moment, yet its feasibility for continuous measurement is limited. The Oxygen Reserve Index (ORi) is a noninvasive and continuous tool used to display mild hyperoxic blood oxygen values in patients. Apart from its function as an early warning system by detecting a decrease in ORi values before hypoxemia occurs, it also facilitates the avoidance of hyperoxia. Its clinical utilization is present in the operating room and intensive care unit settings. The primary objective of our study is to demonstrate whether ORi monitoring during OLV provides effective oxygenation with lower FiO2 levels; the secondary objective is to investigate whether there are differences in biomarker levels related to hyperoxia in blood and tracheal aspirate, postoperative pulmonary complications, and surgical site infections between groups with and without ORi monitoring.
	After obtaining ethical approval from Başkent University Clinical Research Ethics Committee and written consent from patients, a total of 60 elective thoracic surgery patients patients undergoing one-lung ventilation (OLV) were included in the study . The patients were divided into two groups: one group underwent ORi monitoring with FiO2 adjustments, while the other group had fixed FiO2 values during OLV (0.6) and dual-lung ventilation (0.5) if hypoxemia did not occur. Blood samples were collected at anesthesia induction, postoperative 12 and 24 hours. Tracheal aspirate sampling was done before extubation at the end of the surgery. Patients were followed for pulmonary complications and surgical site infections until discharge.
	The patients included in the study exhibited similar demographic characteristics. Comparable mechanical ventilator pressures were observed during the intraoperative period. While significant hypoxemia was not observed in either group, the intraoperative FiO2 levels were significantly lower in the group with ORi monitoring compared to the non-monitored group (0.4(0.4-0.5) vs 0.5(0.5-0.6) p<0.001). However, there was no significant difference between the two groups in terms of IL-6, SOD, and MDA levels in both blood and tracheal aspirate samples (for each biomarker p>0.05). There was no statistically significant difference in the development of postoperative pulmonary complications between the two groups. Surgical site infection was not observed in either group.
	In conclusion, ORi monitoring can be considered as an effective and safe tool in preventing the development of hyperoxia in patients undergoing one lung ventilation. However, in clinical practice, to demonstrate its potential to reduce complications and morbidity, more extensive and comprehensive studies are needed, particularly when high SpO2 targets are not considered.