Høj inspiratorisk oxygenfraktion til kirurgiske patienter

Det primære formål med oxygenbehandling er at behandle eller undgå hypoxæmi. Dette er en liberal indikation for behandling med et lægemiddel, hvorfor oxygen muligvis bruges mere liberalt end andre lægemidler. Under universel anæstesi ventileres patienter rutinemæssigt med en inspiratorisk oxygenfraktion (FiO₂), der er højere end 0,21 som i atmosfærisk luft. Der er en række årsager til, at dette er nødvendigt for at opretholde normal arteriel oxygenkoncentration herunder kranial forskydning af diafragma, som medfører fald i funktionel residualkapacitet, øget ventilations-perfusions-mismatch, nedsat blandet venøs iltmætning og en hæmning af den hypoksiske pulmonale vasokonstriktion. Det har været en udbredt praksis at anvende en FiO₂ på 0,30-0,40, men det har også været foreslået at bruge en FiO₂ så høj som 0,60-0,90 [1-4]. I nogle randomiserede kliniske studier har man fundet, at den høje FiO₂ medførte en 50% relativ reduktion i forekomsten af sårinfektion [2], og det har også været antaget, at andre komplikationer ville forekomme med lavere hyppighed ved anvendelse af høj FiO₂, f.eks. postoperativ kvalme og opkastning [3].

I et nyligt publiceret Cochranereview har man systematisk undersøgt den eksisterende evidens mht. fordele og ulemper ved at bruge en højere FiO₂ perioperativt [5].

Formålet med denne artikel er at belyse den foreliggende evidens for brugen af høj FiO₂, dvs. 0,60-0,90, under og umiddelbart efter kirurgi. Slutteligt vil vi diskutere, hvordan den nyeste viden kan bruges i den kliniske hverdag.

MULIGE VIRKNINGER OG BIVIRKNINGER
AF HØJ OXYGENFRAKTION

Under normale forhold falder oxygens partialtryk (PO₂) fra atmosfærisk luft til cellernes mitokondrier fra henholdsvis ca. 20 kPa til 0,1-1,0 kPa [6] (Figur 1). Denne reduktion er bl.a. betinget af indholdet af kuldioxid, venoarteriel shunt og transport fra blodkar til mitokondrie [6] (Figur 1).

En høj FiO₂ (> 0,60) bruges til behandling af hypoxæmi og desuden forebyggende som standardprocedure i situationer, hvor man forventer apnø, f.eks. ved luftvejshåndtering, idet en høj FiO₂ (> 0,60) øger iltindholdet i lungerne og dermed iltreserven [7]. Denne såkaldte præoxygenering medfører, at den arterielle iltmætning forbliver over 90% i mindst seks minutter hos en normal voksen med apnø, selvom der ikke ventileres [8].

Spørgsmålet er imidlertid, om en rutinemæssig anvendelse af høj FiO₂ under operationer kan reducere forekomsten af komplikationer som sårinfektion. Oxygentensionen i operationssår er ofte lav, og ved kolorektalanastomoser er det fundet, at en høj FiO₂ var associeret med forbedret potentiale for heling [9]. I forsvaret mod infektion er de neutrofile granulocytters oksidative bekæmpelse af bakterier en vigtig faktor, og denne mekanisme er betinget af, at der er tilstrækkeligt med oxygen til stede [10].

På den anden side vil hyperoxæmi ofte resultere i både vasokonstriktion og fald i hjertets minutvolumen [6]. Hermed reduceres blodgennemstrømningen, og den samlede oxygentilførsel til vævet kan nedsættes (Figur 2). Med høj oxygenfraktion vil PO₂ således være høj i lungerne, men i vævene vil PO₂ være på omtrent samme niveau som ved brug af atmosfærisk luft [6] (Figur 1).

Høj oxygenfraktion kan øge risikoen for pulmonale komplikationer i form af atelektase og luftvejsinflammation [11]. Kortvarig (en time) høj FiO₂ er fundet at være associeret med øget risiko for luftvejsinflammation [12], og langvarig (timer-dage) FiO₂ over 0,90 l/min øger risikoen for akut lungeskade [13].

HOVEDRESULTATER AF COCHRANEREVIEW

Wetterslev et al publicerede i 2015 et Cochranereview [5] om effekterne af en høj inspiratorisk oxygenfraktion til voksne patienter under kirurgi og evt. også i de første postoperative timer. I reviewet inkluderede man 28 studier, hvor man havde randomiseret patienter til en høj FiO₂ (0,60-0,90) eller en lavere kontrol-FiO₂ (0,30-0,40) perioperativt. Heraf indgik 15 studier (med 7.219 patienter) i analysen af postoperativ sårinfektion og otte studier (med 4.229 patienter) i analysen af mortalitet. De sekundære effektmål var bl.a. mortalitet inden for 30 dage, respirationsinsufficiens, alvorlige bivirkninger og varighed af postoperativ indlæggelse.

Der blev ikke fundet nogen signifikant association mellem FiO₂ og postoperativ sårinfektion eller mellem FiO₂ og mortalitet. Der blev heller ikke fundet nogen signifikant association mellem niveauet af FiO₂ og de øvrige effektmål. Det ser således ikke ud til, at en høj FiO₂ har en meget stor gavnlig effekt, men det er ikke muligt at udelukke en mere beskeden gavnlig effekt med relativ risiko-reduktion på omkring 20% i forekomsten af sårinfektion ud fra det antal patienter, der indtil videre er undersøgt. Det kan desværre heller ikke udelukkes, at en høj FiO₂ medfører en højere mortalitet.

I reviewet identificerede man flere metodeproblemer i de foreliggende studier med deraf følgende betydelig risiko for bias. Baseret på GRADE-analyser [14, 15] må evidensen således anses for at være af lav kvalitet, dvs. at nye studier kan ændre på resultatet. Til sammenligning publicerede Hovaguimian et al i 2013 [16] og Yang et al i 2016 [17] systematiske review om høj perioperativ FiO₂. Hovaguimian et al fandt en marginalt reduceret risiko for sårinfektion med høj FiO₂ og derudover en nedsat risiko for postoperativ kvalme og opkastning, men kun for ét ud af seks effektmål. Yang et al havde yderligere et stort studie med, men fandt ingen signifikant association mellem en høj FiO₂ og postoperativ sårinfektion.

OXYGENBEHANDLING TIL ANDRE PATIENTGRUPPER

En høj oxygenfraktion har længe været anbefalet til forskellige grupper af akut syge og tilskadekomne patienter [18].

Evidensen for oxygenbehandling og hyperoxi er
undersøgt hos kritisk syge patienter, der var indlagt på intensivafdeling [19, 20], patienter med traumatisk hjerneskade [19], patienter med apopleksi [19, 20], patienter, der var genoplivet efter hjertestop [19-21], og patienter med akut myokardieinfarkt (AMI) [22]. For de fire førstnævnte patientgrupper er der fundet en signifikant øget mortalitet blandt dem med hyperoxi. For patienter med AMI blev der i et Cochranereview fra 2013 derimod ikke fundet nogen signifikant forskel på dødeligheden hos patienter, som blev randomiseret til behandling med enten oxygen eller atmosfærisk luft.

DEN KLINISKE HVERDAG

Der foreligger ikke på nuværende tidspunkt overbevisende evidens for en gavnlig effekt af rutinemæssig høj FiO₂ (0,60-0,80) hos kirurgiske patienter. Antallet af patienter i studierne er dog utilstrækkeligt til at udelukke mindre, men stadig vigtige effekter, og det kan altså være relevant at gennemføre flere randomiserede studier.

Indtil yderligere evidens foreligger, anbefales det ikke rutinemæssigt at bruge højere FiO₂ end 0,40, da en højere FiO₂ (> 0,40) ikke er dokumenteret at gavne patienterne og heller ikke kan udelukkes at have en skadelig effekt.

KONKLUSION

I denne artikel belyses den eksisterende evidens for brugen af en høj perioperativ FiO₂. Herudover er den nuværende evidens for oxygenbehandling hos andre patientgrupper kort gennemgået. Fælles for oxygenbehandling af både patienter i det perioperative forløb og andre patientgrupper er, at der ikke foreligger tilstrækkelig evidens til at anbefale en høj perioperativ FiO₂.

Korrespondance: Lars S. Rasmussen.
E-mail: lars.simon.rasmussen.01@regionh.dk

Antaget: 27. september 2016

Publiceret på Ugeskriftet.dk: 28. november 2016

Interessekonflikter: