Methods: Sixty adult patients at >18 years of age undergoing CABG surgery under cardiopulmonary bypass with median sternotomy were assigned into two groups, including Control group (n=30) and COPD group (n=30). Preoperative and postoperative values of pulmonary function (FEV1, FVC) and respiratory muscle strength (Pimax, SNIP, PEmax) were obtained.
Results: Preoperative values of pulmonary function and respiratory muscle strength did not differ significantly between groups (p>0.05), except FEV1 value (p=0.00). The values of FEV1 (p=0.00, p=0.00, respectively), FVC (p=0.00, p=0.00, respectively), Pimax (p=0.00, p=0.00, respectively), SNIP (p=0.00, p=0.00, respectively) and PEmax (p=0.00, p=0.00, respectively) decreased postoperatively both in Control and COPD groups. No significant difference was found in the values of pulmonary function and respiratory muscle strength between the groups at the third postoperative day (p>0.05). The percentage decreases of the values of FEV1 (p=0.01) and FVC (p=0.02) within the control group were significantly higher than those of within the COPD group. No significant difference was found in the percentage decreases of intragroup respiratory muscle strength values between the groups (p>0.05).
Conclusion: While low preoperative FEV1 was obtained in patients with COPD, the values of FVC and respiratory muscle strength were similar in patients with and without COPD. The values of pulmonary function and respiratory muscle strength decreased as a result of the surgical procedure in all patients. The values of FEV1 and FVC decreased more in patients without coexisting pulmonary disease compared to patients with COPD. However, the presence of COPD did not affect the preoperative respiratory muscle strength values and the changes in these values caused by surgery.
Kronik obstrüktif akciğer hastalığının değerlendirilmesinde, solunum fonksiyon testleri (SFT) yanında, respiratuvar kas gücü (RKG)’nü belirleyen testlerin kullanılması son yıllarda yaygınlaşmıştır.[5-7] Bu tanının konulduğu hastalarda maksimal inspiratuvar basınç (Pimax) değerinin yaşam süresi için bağımsız bir belirleyici olduğu bildirilmiştir.[8] Benzer şekilde, inspiratuvar kas gücü zayıflığı sonucu ortaya çıkan hiperkapnik respiratuvar yetmezliğin, KOAH tanısı konmuş hastalarda ölümün en önemli nedeni olduğu belirlenmiştir.[9,10]
Kardiyovasküler cerrahi girişim geçiren hastalarda RKG’yi araştıran az sayıda çalışma bulunmaktadır.[1,3] Weiner ve ark.[1] KABG cerrahisi sırasında, Chetta ve ark.[3] ise sternotomi ile laparotomi sırasında RKG değişikliklerini araştırmışlardır. Bunun yanında, KOAH tanısı konmuş çok sayıda hastaya kardiyak cerrahi girişim yapılmasına karşın, bu hastalarda median sternotomi eşliğinde uygulanan KABG cerrahisinin, RKG üzerine etkileri araştırılmamıştır.
Bu klinik, prospektif çalışmada; median sternotomi ile KABG cerrahisi uygulanan KOAH tanısı konmuş hastalarda, cerrahi öncesi ve sonrasında RKG’yi belirleyen Pimax, sniff nazal inspiratuvar basınç (SNIP) ve maksimal ekspiratuvar basınç (PEmax) değerlerinin saptanması ve akciğer patolojisi olmayan hastalardan elde edilenlerle kıyaslanması amaçlanmıştır.
Bu klinik, prospektif çalışmada hastalar; (i) Kontrol grubu; akciğer patolojisi olmayan ve KABG cerrahisi planlanan 30 hasta ve (ii) KOAH grubu; KOAH (Gold sınıflamasına göre, evre 1-4) tanısı konmuş ve KABG cerrahisi planlanan 30 hasta olmak üzere iki eşit gruba ayrıldı.
Son üç ayda KOAH alevlenmesi öyküsü olanlar, nöromusküler hastalığı olanlar, daha önce sternotomi veya torakotomi uygulanmış hastalar, hastalıklı obezler, göğüs duvarı ile ilgili doğuştan (pektus ekskavatus, v.b) veya akkiz (geçirilmiş kot rezeksiyonu, v.b) hastalığı olanlar, romatolojik hastalığı olanlar (ankilozan spondilit, v.b), noninvaziv RKG testleri sırasında uyumsuzluk gösterenler çalışmaya dahil edilmedi. Revizyon cerrahisi uygulananlar ve ameliyat sonrası dönemde 24 saatten fazla mekanik ventilasyon uygulanan hastalar çalışma dışı bırakıldı.
Ameliyattan bir gün önce tüm hastalara portabl spirometri cihazı (MIR SPIROBANK Portable Spirometry, İtalya) ve portabl manometri cihazı (Micro Respiratory Pressure Meter, Micro Medical Limited, İngiltere)’nın kullanımı açıklandı ve verbal analog skala (VAS; 0= ağrı yok, 10= en şiddetli ağrı) hakkında bilgilendirme yapıldı. Standart solunum fonksiyonlarına ait değerler (FEV1, FVC) ve RKG’yi gösteren Pimax, SNIP ve PEmax değerleri elde edildi. Ardışık üç ölçüm arasındaki varyasyon %10’un altında olduğunda ölçümlerin ortalama değerleri kaydedildi.
Ameliyat günü, ameliyata alınan hastalara midazolam (i.v., 1 mg) uygulandıktan sonra lokal anestezi (1 cc, %2 lidokain) altında arteriyel kateter takıldı ve kan gazlarının elde edilmesi amacıyla kan örnekleri alındı. Standart kardiyak anestezi indüksiyonu (i.v. 0.2-0.5 mg/kg etomidat veya 3-6 mg/kg tiyopental sodyum + 2 μgr/kg fentanil) sonrasında nondepolarizan nöromusküler bloker ajan (i.v. 0.45-0.9 mg/kg rokuronyum) ile endotrakeal entübasyon uygulandı ve santral venöz kateter yerleştirildi. Anestezi idamesinde inhalasyon ajanı (1 MAC sevofluran veya 1 MAC izofluran) kullanıldı ve normokarbi sağlanacak şekilde mekanik ventilasyon uygulandı. Gereğinde opioid (i.v. 0.5-1.5 μgr/kg fentanil) ve nondepolarizan nöromusküler bloker ajan (i.v. 0.15 mg/kg rokuronyum) tekrarlandı.
Tüm hastalara median sternotomi uygulandı, aortik ve venöz kanülasyon sonrası KPB başlatıldı. İndekslenmiş perfüzyon akımının 2.4 L/dk/m2 (min 1.8- max 3.0) ve perfüzyon basıncının 50-80 mmHg arasında olması sağlandı. Tüm hastalarda cerrahi girişimin tipi ve süresi kaydedildi. Ameliyatın sonlanmasının ardından hastalar Kalp Damar Cerrahisi Yoğun Bakım Ünitesi’ne mekanik ventilasyon uygulanarak nakledildi.
Hemodinamik yönden stabilizasyonu sağlanmış olan hastalarda mekanik ventilasyon sonlandırıldı ve hastaların mekanik ventilatörden ayrıldıkları süre kaydedildi. Mekanik ventilasyon süresi; hastanın Kalp Damar Cerrahisi Yoğun Bakım Ünitesi’ne nakli sonrasında başlayan ve spontan solunuma ayrılıncaya kadar geçen süre olarak tanımlandı.
Ameliyat sonrası dönemde; günde üç kez 1 gr i.v. metamizol sodyum ve gereğinde ek analjezik olarak 100 mg intramusküler tramadol hidroklorür ile rutin ameliyat sonrası ağrı tedavisi uygulandı. Hastaların tümüne ameliyat sonrası 3. günde, ameliyat öncesi dönemde uygulanan solunum fonksiyon testleri ve RKG’yi belirleyen testler tekrarlandı. Bu testlerin uygulanmasından önce, hastaların dinamik VAS skorları saptandı. Skorun ≤4 olması koşulu arandı ve gereğinde ek analjezik uygulaması yapıldı.
Verilerin istatistiksel analizinde Windows için SPSS (SPSS Inc., illinois, CA, USA) 15.0 versiyon paket programı kullanıldı. Gruplar arasında cinsiyet, eşlik eden hastalık ve geçirilmiş cerrahi ameliyat gibi değişkenler ki kare ve Fisherin exact testleri ile; ASA sınıflaması, cerrahi tipi gibi değişkenler ki kare testi ile değerlendirildi. Gruplar arası ve grup içi solunum fonksiyonlarına ve RKG’ye ait değerler ile cerrahi süre, mekanik ventilasyon süresi gibi değişkenler, normalite testi sonrasında nonparametrik testler ile kıyaslandı. Gruplar arası değerlendirmede Mann-Whitney U testi, grup içi değerlendirmede Wilcoxon işaretli sıralar testi kullanıldı. P<0.05 değerleri istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.
Hastaların demografik özellikleri ve klinik karakteristikleri Tablo 1’de sunulmuştur. Gruplar arasında demografik özellikler ve klinik karakteristikler yönünden anlamlı fark saptanmadı (p>0.05). KOAH grubundaki 30 hastanın Gold sınıflamasına göre dağılımı; on hasta evre 1 (%33.3), on yedi hasta evre 2 (% 56.7), üç hasta evre 3 (%10) olarak belirlendi. Kontrol grubunda ameliyat öncesi dönemde %83.0 olarak saptanan FEV1/ FVC oranı, KOAH grubunda %66.4 olarak saptandı.
Tablo 1: Hastaların demografik özellikleri ve klinik karakteristikleri
Her iki grupta ameliyat öncesi dönemde elde edilen FEV1, FVC, Pimax, SNIP ve PEmax değerleri Tablo 2’de sunuldu. Kontrol ve KOAH grupları arasında; ameliyat öncesi FEV1 dışında diğer değerlerde istatistiksel anlamlı farklılık saptanmadı (p>0.05). Kontrol grubunda ortalama FEV1, KOAH grubuna kıyasla anlamlı yüksek saptandı (p=0.00).
Ameliyat sonrası 3. günde tekrarlanan SFT ve RKG testlerinden elde edilen değerler Tablo 3’de sunuldu. Ameliyat sonrası dönemde elde edilen SFT ve RKG’ye ait değerlerde kontrol ve KOAH grupları arasında istatistiksel anlamlı fark saptanmadı (p>0.05).
Ameliyat öncesi dönemle kıyaslandığında, kontrol ve KOAH gruplarında; FEV1 (p=0.00, p=0.00), FVC (p=0.00, p=0.00), Pimax (p=0.00, p=0.00), SNIP (p=0.00, p=0.00) ve PEmax (p=0.00, p=0.00) değerleri ameliyat sonrası dönemde anlamlı düzeyde azaldı.
Gruplar arasında grup içi yüzde değişiklikler kıyaslandığında; kontrol grubunda grup içi FEV1 ve FVC’deki yüzde azalma, KOAH grubuna kıyasla, anlamlı yüksek saptandı (sırasıyla, p=0.01, p=0.02). Buna karşın grup içi Pimax, SNIP ve PEmax’ta saptanan yüzde azalmalar, kontrol grubu ile KOAH grubu arasında istatistiksel anlamlı fark oluşturmadı (p>0.05; Tablo 4).
Kontrol grubunda 28 hastada internal meme arteri (İMA) ve safen, bir hastada İMA, bir hastada safen anastomoz, KOAH grubunda 24 hastada İMA ve safen, iki hastada İMA, dört hastada safen anastomoz kullanıldı. İki grup arasında uygulanan cerrahi girişimin tipi yönünden istatistiksel anlamlı farklılık saptanmadı (p>0.05). Buna karşın cerrahi süre (dk) kontrol grubuna (191±51) kıyasla, KOAH grubunda (213±56) istatistiksel olarak anlamlı uzun saptandı (p=0.02). KOAH grubunda üçten fazla safen anastomozu uygulanan hasta sayısı daha fazla idi. Kontrol grubunda; beş hastaya iki, on beş hastaya üç, beş hastaya dört, üç hastaya beş damar anastamozu yapılırken, KOAH grubundaki üç hastaya iki, yedi hastaya üç, onbir hastaya dört, üç hastaya beş damar anastamozu uygulandı. Mekanik ventilasyon süresi (dk), kontrol grubuna (600±207) kıyasla, KOAH grubunda (692±184) daha uzun olmasına karşın, iki grup arasında istatistiksel anlamlı fark saptanmadı (p=0.05). Ameliyat sonrası dönemdeki değerlendirmede KOAH grubundaki üç hasta pnömoni nedeniyle antibiyotik tedavisi altındaydı.
Çalışmamızda hem kontrol grubunda hem de KOAH grubunda SFT’ye ait değerler cerrahi girişim ile anlamlı düzeyde azaldı. Kontrol grubunda ameliyat öncesi FEV1 ve FVC değerleri, sırasıyla 2.5 L ve 3.1 L olarak, ameliyat sonrası FEV1 ve FVC değerleri ise, sırasıyla 1.1 L ve 1.4 L olarak bulundu. KOAH grubunda ise ameliyat öncesi FEV1 ve FVC değerleri 1.9 L ve 2.7 L olarak, ameliyat sonrası FEV1 ve F VC değerleri ise 1.0 L ve 1.4 L olarak bulunmuştur. Koroner arter baypas greft cerrahisi uygulanan hastalarda ameliyat öncesi ve ameliyat sonrası döneme ait SFT’ye ait verilerin kıyaslandığı bir klinik çalışmada; ameliyat öncesi ve ameliyat sonrası FEV1 ve FVC değerleri arasında, bizim kontrol grubumuzda saptanan, benzer değişiklikler tespit edildi.[12]
Kontrol ve KOAH grubumuzda FEV1 ve FVC değerlerinde sırasıyla, %55 ve %47.5 düzeyinde bir azalma saptandı. Vargas ve ark.,[13] miyokardiyal revaskülarizasyon uygulanan hastalarda pulmoner fonksiyonlardaki değişiklikleri araştırdıkları çalışmalarında; normal akciğer radyografisine sahip hastalardaki FEV1 ve FVC’nin %26 düzeyinde azaldığını, plevral efüzyon ve plevral kalınlaşma saptanan hastalardaki FEV1 ve FVC’nin ise %35 dolayında azaldığını bildirmişlerdir.
Respiratuvar kas gücünün değerlendirilmesi için kullanılan testler, Amerikan Toraks Derneği ve Avrupa Solunum Derneği tarafından belirlenmiştir.[7] Bu testlerden Pimax ve SNIP inspiratuvar kas gücünün, PEmax ise ekspiratuvar kas gücünün belirlenmesinde kullanılır.[6,7] Taşınabilir bir manometri cihazı kullanarak RKG’ye ait değerlerin noninvaziv olarak elde edilmesi klinik uygulamada kolaylık oluşturmaktadır. Geçmişte yapılan ve benzer konuları araştıran çalışmalarda bu amaçla invaziv yöntemlerden yararlanılmıştır.[14] Worth ve ark.,[14] 1984 yılında yaptıkları bir çalışmada aortokoroner baypas ameliyatı sonrasında respiratuvar ve ayak kaslarındaki yorgunluğu, elektromiyografik yöntem ile saptamışlardır.
Kronik obstrüktif akciğer hastalığı tanısı konmuş hastaları da içeren ve RKG’nin değerlendirildiği bir çalışmada; sağlıklı hastalarda; Pimax 87 cm H2O ve SNIP 73 cm H2O, KOAH’lı hastalarda ise Pimax 55 cm H2O ve SNIP 52 cm H2O olarak saptanmış ve hastalığın ciddiyeti ile kas gücünün azalması arasında önemli paralellik olduğu belirtilmiştir.[5] Çalışmamızda ameliyat öncesi dönemde kontrol grubunda Pimax 59 cm H2O ve SNIP 69 cm H2O; KOAH grubunda ise Pimax 58 cm H2O ve SNIP 61 cm H2O olarak bulundu. Kontrol grubu ile KOAH grubumuz arasında ameliyat öncesi dönemde inspiratuvar kas gücü yönünden anlamlı bir farklılık oluşmamasının nedeni, Kabitz ve ark.nın[5] çalışmasına kıyasla, KOAH grubumuzda ağır KOAH hastalarının yer almamasına bağlanmıştır.
Weiner ve ark.,[1] KABG cerrahisi planlanan ve yaşları 33 ile 82 arasında değişen 84 hastada, ameliyat öncesi dönemde uygulanan profilaktik inspiratuvar kas egzersizlerinin ameliyat sonrası dönemde RKG üzerine olan etkilerini araştırmışlar ve Pimax’ın 91.7 cm H2O’dan cerrahi sonrası 74 cm H2O’ya düştüğünü bildirmişlerdir. Çalışmamızda; ameliyat öncesine kıyasla Pimax değerlerinde gözlenen %40 dolayında azalmaya karşın, Weiner ve ark.nın[1] çalışmalarında egzersiz uygulanması sonucu değerlerdeki azalma %20 dolayında olduğu bildirilmiştir.
Eşlik eden akciğer patolojisi olmayan ve 14 hastayı içeren bir başka çalışmada; sternotomi uygulamasının ameliyat sonrası 1. günde; FEV1, FVC, Pimax değerlerinde sırasıyla %67, %67 ve %54 oranında azalmaya, buna karşın laparotominin %50, %49 ve %57 oranında azalmaya neden olduğu bildirilmiş ve laparatomiye kıyasla sternotomi uygulamasının RKG zayıflığına daha fazla neden olduğu sonucuna varılmıştır. Ayrıca, bu çalışmada, SFT ve RKG’ye ait değerlerdeki düşüşlerin ameliyat sonrası 2. haftada ortadan kalktığı belirtilmiştir.[3] Benzer sonuç, 2010 yılında kalp nakli uygulanan hastalarda yapılan bir çalışmada da bildirilmiştir.[15] Çalışmamızda ameliyat sonrası değerlendirme sadece 3. günde yapıldığı için, değerlerdeki düşüşün normale döndüğü süre konusunda bir yorum yapılamamıştır.
Koroner arter baypas greftleme cerrahisi uygulanan hastalarda ameliyat öncesi ve ameliyat sonrası 6. güne ait verilerin kıyaslandığı, yakın zamanda yapılan bir klinik çalışmada; Pimax’ın 65 cm H2O’dan 42 cm H2O’ya düştüğü bildirilmiştir.[12] Çalışmamızda, kontrol grubunda 59 cm H2O olan ameliyat öncesi Pimax değeri 35 cm H2O’ya, KOAH grubunda ise 58 cm H2O olan ameliyat öncesi Pimax değeri 33 cm H2O’ya düştü. Çalışmamızda her iki grupta Pimax değerlerinde saptanan değişiklikler, bu çalışmada saptanan değişikliklerle benzerlik gösterdi.
Ameliyat sonrası akciğer komplikasyonlarının oluşmasında, cerrahi girişim nedeni ile oluşan inspiratuvar kas gücü değişikliklerine kıyasla, ekspiratuvar kas gücü değişiklikleri daha az etkindir. Bu nedenle PEmax değeri, kardiyovasküler cerrahi girişim uygulanan az sayıdaki çalışmada araştırılmıştır.[3,12] Çalışmamızda kontrol grubunda PEmax değeri 77 cm H2O’dan 48 cm H2O’ya (%38 azalma), KOAH grubunda ise 74 cm H2O’dan 44 cm H2O’ya (%40 azalma) düştü. Chetta ve ark.nın[3] çalışmalarında, PEmax değeri sternotomi uygulanan grupta %54 oranında, laparotomi uygulanan grupta ise %60 oranında azalmıştır. Morsch ve ark.nın[12] çalışmasında ise PEmax 89 cm H2O’dan ameliyat sonrası 6. günde 59 cm H2O’ya (%66 azalma) düşmüştür.
Çalışmamızda cerrahi girişim sonrası kontrol grubunda SFT’ye ilişkin değerlerde %55, RKG testlerine ilişkin değerlerde ise %40 düzeyinde azalma gözlendi. KOAH grubunda ise SFT’ye ait değerlerde %47.5, RKG testlerine ait değerlerde ise %41 düzeyinde azalma saptandı. Ameliyat öncesi dönemde saptanan SFT değerlerinin KOAH grubuna kıyasla kontrol grubunda daha yüksek olması nedeniyle, bu grupta cerrahi sonrası yüzde değişiklik oranı daha fazla oldu. Buna karşın, her iki grupta ameliyat öncesi dönemde RKG’ye ait değerlerde anlamlı bir fark saptanmadı, cerrahi sonrası bu değerlerde oluşan yüzdesel değişiklikler de gruplar arasında benzer oldu.
Sonuç olarak, KABG cerrahisi uygulaması ile akciğer patolojisi olmayan hastalarda ve KOAH tanısı konmuş hastalarda SFT ve RKG’ye ait değerler azalmaktadır. Kronik obstrüktif akciğer hastalığı varlığı, cerrahi girişim sonucu oluşan SFT’ye ait değerleri etkilerken, RKG’ye ait değerleri etkilemedi. Buna ilaveten, kardiyak cerrahi girişim uygulanan hastalarda pulmoner fonksiyonların spirometrik değerlendirilmesi yanında, RKG’nin manometrik değerlendirilmesinin, hastaların tedavi süreçlerine önemli katkı sağlayacağı kanısına varıldı.
Çıkar çakışması beyanı
Yazarlar bu yazının hazırlanması ve yayınlanması
aşamasında herhangi bir çıkar çakışması olmadığını
beyan etmişlerdir.
Finansman
Yazarlar bu yazının araştırma ve yazarlık sürecinde
herhangi bir finansal destek almadıklarını beyan etmişlerdir.
1) Weiner P, Zeidan F, Zamir D, Pelled B, Waizman J,
Beckerman M, et al. Prophylactic inspiratory muscle training
in patients undergoing coronary artery bypass graft. World J
Surg 1998;22:427-31.
2) Shapiro BA, Lichtenthal PR. Postoperative respiratory
management. In: Kaplan JA, editor. Cardiac anesthesia.
Philadelphia: W. B Saunders Company; 1999. p. 1215-32.
3) Chetta A, Bobbio A, Aiello M, Del Donno M, Castagnaro
A, Comel A, et al. Changes in lung function and respiratory
muscle strength after sternotomy vs. laparotomy in patients
without ventilatory limitation. Eur Surg Res 2006;38:489-93.
4) Türkay C, Akbulut E, Özbudak Ö, Gölbaşı İ, Şahin N, Mete A
ve ark. Koroner bypass cerrahisi uygulanan hastalarda kronik
obstrüktif akciğer hastalığının mortalite ve morbiditeye
etkisi. Turk Gogus Kalp Dama 2000;8:678-81.
5) Kabitz HJ, Walterspacher S, Walker D, Windisch W.
Inspiratory muscle strength in chronic obstructive pulmonary
disease depending on disease severity. Clin Sci (Lond)
2007;113:243-9.
6) Steier J, Kaul S, Seymour J, Jolley C, Rafferty G, Man W, et
al. The value of multiple tests of respiratory muscle strength.
Thorax 2007;62:975-80.
7) American Thoracic Society/European Respiratory Society.
ATS/ERS Statement on respiratory muscle testing. Am J
Respir Crit Care Med 2002;166:518-624.
8) Gray-Donald K, Gibbons L, Shapiro SH, Macklem PT,
Martin JG. Nutritional status and mortality in chronic
obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med
1996;153:961-6.
9) Bégin P, Grassino A. Inspiratory muscle dysfunction and
chronic hypercapnia in chronic obstructive pulmonary
disease. Am Rev Respir Dis 1991;143:905-12.
10) Zielinski J, MacNee W, Wedzicha J, Ambrosino N, Braghiroli
A, Dolensky J, et al. Causes of death in patients with COPD
and chronic respiratory failure. Monaldi Arch Chest Dis
1997;52:43-7.
11) Global initiative for chronic obstructive lung disease.
Pocket Guide to COPD Diagnosis, Management, and
Prevention. A Guide for physicians and nurses. based on
NHLBl/WHO Workshop Report Global Strategy for the
diagnosis, management, and prevention of COPD. National
Institutes of Health. National Heart, Lung, and Blood
Institute. Updated 2003.
12) Morsch KT, Leguisamo CP, Camargo MD, Coronel CC,
Mattos W, Ortiz LD, et al. Ventilatory profile of patients
undergoing CABG surgery. Rev Bras Cir Cardiovasc
2009;24:180-7.
13) Vargas FS, Cukier A, Terra-Filho M, Hueb W, Teixeira
LR, Light RW. Relationship between pleural changes after
myocardial revascularization and pulmonary mechanics.
Chest 1992;102:1333-6.