Pressure-Controlled versus Volume-Controlled Ventilation in Low-Flow Anesthesia; Intraoperative Respiratory Mechanics and Postoperative Pulmonary Function: A Randomized Controlled Trial
في تجربة عشوائية محكومة لمرضى منخفضي المخاطر يخضعون للتخدير منخفض التدفق، وُجد أن التهوية بالضغط المتحكم به قللت بشكل كبير من ذروة الضغط الشهيقي مقارنة بالتهوية بالتحكم في الحجم، مع الحفاظ على متوسط ضغط مجرى الهواء، وامتثال الرئة، ووظائف الرئة في مرحلة ما بعد الجراحة المبكرة بمستويات متقاربة.
عندما يخضع شخص ما لعملية جراحية ويُوضع تحت التخدير، يتوقف جسمه عن التنفس تلقائياً. لذا، يجب أن تتولى آلة المهمة، حيث تقوم بدفع الهواء إلى الرئتين للحفاظ على تدفق الأكسجين. يمكن لهذه الآلة أن تعمل بطريقتين رئيسيتين؛ إحدى الطريقتين، وتسمى التهوية المتحكم بها بالحجم، تعمل مثل خدمة توصيل صارمة: فهي تفرض كمية محددة من الهواء في الرئتين في كل مرة، بغض النظر عن مدى المقاومة التي يبديها المسلك الهوائي. أما الطريقة الأخرى، وهي التهوية المتحكم بها بالضغط، فتعمل كمنظم لطيف: فهي تدفع الهواء حتى يصل إلى ضغط معين، ثم تتوقف، مما يسمح للرئتين بالامتلاء بشكل طبيعي ضمن هذا الحد. وبينما تعمل كلتا الطريقتين، إلا أنهما تخلقان قوى مختلفة داخل الصدر.
في الوقت نفسه، يحاول الأطباء غالباً استخدام كمية أقل من الغاز لإبقاء المريض غائباً عن الوعي. هذه الممارسة، المعروفة باسم التخدير منخفض التدفق، تقلل من كمية الغاز المهدر في الغرفة، وهو أمر أفضل للبيئة ويوفر المال. ومع ذلك، فإن استخدام غاز أقل يغير كيفية سلوك الهواء داخل دائرة التنفس. لسنوات، لم يكن من الواضح ما إذا كان الاختيار بين إعدادات جهاز التنفس هذين يهم عند استخدام تقنية التدفق المنخفض هذه. هل كانت إحدى الطريقتين تحمي الرئتين بشكل أفضل من الأخرى عندما يكون تدفق الغاز بطيئاً؟ لقد سعى فريق من الباحثين في تركيا للإجابة على هذا السؤال من خلال مراقبة استجابة الرئتين لدى مرضى حقيقيين.
تضمنت الدراسة أربعين شخصاً سليماً كان من المقرر خضوعهم لجراحة اختيارية. قسم الباحثون المشاركين إلى مجموعتين؛ تلقت المجموعة الأولى التهوية القياسية المتحكم بها بالحجم، بينما تلقت المجموعة الأخرى طريقة التحكم بالضغط. تم تخدير المجموعتين باستخدام تقنية التخدير منخفض التدفق، حيث تم تقليل تدفق الغاز الطازج إلى لتر واحد فقط في الدقيقة. راقب الأطباء الرئتين بعناية طوال العملية، حيث قاموا بقياس أعلى ضغط وصل إليه الهواء عند دفعه، ومتوسط الضغط الذي يبقي الرئتين مفتوحتين، ومدى سهولة تمدد وانكماش الرئتين. كما فحصوا قدرة المرضى على التنفس بعد بضع ساعات من الجراحة لمعرفة ما إذا كانت إحدى الطريقتين قد أدت إلى تعافٍ أسرع.
أظهرت النتائج فرقاً واضحاً في كيفية تعامل الرئتين مع الهواء. فقد شهدت المجموعة التي تلقت التهوية المتحكم بها بالضغط انخفاضاً مستمراً في ذروة الضغوط. وبكلمات بسيطة، تم دفع الهواء إلى رئتيهم بقوة أقل في لحظة الشهيق مقارنة بالمجموعة الأخرى. كان هذا الفرق جوهرياً وحدث في كل مرة تقدم فيها الآلة نَفَساً. ورغم هذا الفرق في ذروة القوة، ظل متوسط الضغط الذي يبقي الرئتين مفتوحتين كما هو لكلا المجموعتين. وهذا يعني أنه بينما كانت طريقة التحكم بالضغط أكثر لطفاً عند بداية كل نفس، إلا أنها لم تؤثر سلباً على الدعم الإجمالي الذي تتلقاه الرئتان.
كما نظر الباحثون في كيفية تمدد وارتداد الرئتين، وهي خاصية تُعرف بالامتثال (compliance). في بداية الجراحة، كانت رئتا مجموعة التحكم بالضغط أكثر مرونة قليلاً. ومع ذلك، بمجرد استقرار التخدير منخفض التدفق، اختفى هذا الفرق، وأصبحت رئتا المجموعتين تتمددان بنفس السهولة. وعندما استيقظ المرضى وتم اختبارهم بعد ست ساعات، انخفضت قوة تنفسهم قليلاً في كلتا المجموعتين، وهو رد فعل طبيعي للجراحة والتخدير. والأهم من ذلك، لم يكن هناك فرق في التعافي بين المجموعتين؛ إذ لم تجعل طريقة التحكم في جهاز التنفس المرضى يتنفسون بشكل أفضل أو أسوأ بعد العملية.
ظهر تفصيل مثير للاهتمام عندما نظر الباحثون في مجموعات فرعية محددة. كانت ذروة الضغوط المنخفضة في مجموعة التحكم بالضغط ملحوظة بشكل خاص لدى الرجال ولدى المرضى من أعمار مختلفة، رغم أن الدراسة كانت صغيرة جداً لاستخلاص استنتاجات قاطعة بشأن النساء تحديداً. تؤكد الدراسة أنه بالنسبة للمرضى الأصحاء، فإن كلتا الطريقتين آمنتان وفعالتان. ومع ذلك، توفر طريقة التحكم بالضغط ميزة ميكانيكية متميزة من خلال تقليل أعلى ضغط يجب أن يتحمله المسلك الهوائي. وهذا يشير إلى أنه إذا كان هدف الطبيب الرئيسي هو تقليل القوة التي تضغط على الرئتين أثناء إجراء منخفض التدفق، فإن إعداد التحكم بالضغط هو الخيار الأفضل. بالنسبة للمريض، النتيجة هي نفسها، لكن الرحلة خلال الجراحة تتضمن إجهاداً أقل للمسالك الهوائية.
ملخص تقني: التهوية بالضغط مقابل التهوية بالحجم في التخدير منخفض التدفق
بيان المشكلة يُستخدم التخدير منخفض التدفق (تدفق الغاز الطازج ≤ 1 لتر/دقيقة) بشكل متزايد لفوائده البيئية والاقتصادية، بما في ذلك تقليل استهلاك المواد المخدرة وانبعاثات الغازات الدفيئة. ومع ذلك، فإن التأثير المقارن لأنماط التهوية — وتحديداً التهوية بالضغط (PCV) مقابل التهوية بالحجم (VCV) — على ميكانيكا الجهاز التنفسي ووظائف الرئة بعد الجراحة في سياق التدفق المنخفض هذا لا يزال غير مدروس بشكل كافٍ. وبينما يُعرف عن نمط PCV أنه يحد من ذروة الضغط الشهيقي (Ppeak) بينما يضمن نمط VCV أحجاماً مدية محددة، فإن الأدلة العشوائية القوية التي تقارن مباشرة بين هذين النمطين تحت ظروف التدفق المنخفض في المرضى البالغين الأصحاء لا تزال محدودة. تعالج هذه الدراسة هذه الفجوة من خلال تقييم ما إذا كان نمط PCV يوفر ميكانيكا تنفسية فائقة أثناء العملية ونتائج رئوية أفضل في مرحلة ما بعد الجراحة المبكرة مقارنة بنمط VCV أثناء التخدير منخفض التدفق.
المنهجية كانت هذه تجربة عشوائية محكومة (RCT) مستقبلية أحادية المركز أُجريت في مستشفى "إيرول أولتشوك" التعليمي بجامعة هيتيت. التزمت الدراسة بإرشادات CONSORT 2025 وحصلت على موافقة لجنة الأخلاقيات المؤسسية.
المشاركون: تم توزيع 40 مريضاً بالغاً (الحالة البدنية وفق تصنيف ASA هي I–II) المقرر خضوعهم لجراحة اختيارية عشوائياً إلى مجموعتين (مجموعة PCV، عدد=20؛ ومجموعة VCV، عدد=20). تم استبعاد مريض واحد من مجموعة VCV بسبب مضاعفات جراحية أثناء العملية، مما أدى إلى تحليل نهائي لـ 39 مريضاً (PCV عدد=20، VCV عدد=19). شملت معايير الاستبعاد السمنة المفرطة (BMI > 35 كجم/م²)، أو أمراض الصدر أو الرئة الهامة، أو توقع صعوبة في المسالك الهوائية.
بروتوكول التخدير: تلقى جميع المرضى تخديراً عاماً باستخدام البروبوفول، والفينتانيل، والميدازولام، والروكورونيوم للتحريض. تضمن الحفاظ على التخدير السيفوفلوران (بتركيز 1.0 MAC) والريميفينتانيل. تم ضبط تدفق الغاز الطازج في البداية عند 4 لتر/دقيقة ثم خفضه إلى 1 لتر/دقيقة (0.5 لتر/دقيقة أكسجين + 0.5 لتر/دقيقة هواء) بمجرد الوصول إلى ية 1.0 MAC.
استراتيجيات التهوية:
مجموعة VCV: قدمت حجماً مدياً ثابتاً قدره 8 مل/كجم من وزن الجسم المثالي (IBW).
مجموعة PCV: تم ضبط الضغط الشهيقي للوصول إلى حجم مدي قدره 8 ± 0.5 مل/كجم من وزن الجسم المثالي (IBW).
الإعدادات المشتركة: استخدمت كلتا المجموعتين معدل تنفس قدره 14 نفساً/دقيقة، ونسبة شهيق إلى زفير (I:E) قدرها 1:2، وتركيز أكسجين (FiO₂) قدره 0.5، وضغط نهاية الزفير الإيجابي (PEEP) قدره 5 سم ماء.
النتائج:
الأولية: ذروة الضغط الشهيقي (Ppeak).
الثانوية: متوسط ضغط المجرى الهوائي (Pmean)، المطاوعة الديناميكية للرئة (Cdyn)، ووظيفة الرئة بعد الجراحة مقاسة عبر جهاز "تريفلو" (Triflo) للقياس التحفيزي (السعة الشهيقية والزفيرية) عند 6 ساعات بعد استخراج الأنبوب الحنجري.
جمع البيانات: تم تسجيل ميكانيكا الجهاز التنفسي عند خط الأساس (بعد 30 ثانية من وضع الأنبوب الحកម្មي، بتدفق عالٍ) وعند 0، 5، 10، 15، و20 دقيقة بعد الانتقال إلى التدفق المنخفض. تم استخدام التحليل الإحصائي باختبارات t، واختبار Mann–Whitney U، وتحليل التباين للقياسات المتكررة (repeated-measures ANOVA).
النتائج الرئيسية
ميكانيكا الجهاز التنفسي أثناء العملية:
Ppeak: أظهرت مجموعة PCV قيم Ppeak أقل بشكل ملحوظ من مجموعة VCV في جميع النقاط الزمنية المقاسة (p < 0.001). كان الانخفاض متسقاً، حيث بلغ متوسط PCV حوالي 13.3 سم ماء مقابل حوالي 17.8 سم ماء لمجموعة VCV.
Pmean: كانت متوسطات ضغط المجرى الهوائي متشابهة إحصائياً بين المجموعتين في جميع النقاط الزمنية (p > 0.05). ومع ذلك، شهدت مجموعة VCV انخفاضاً معنوياً في Pmean فور الانتقال إلى التدفق المنخفض (p = 0.004).
المطاوعة الديناميكية (Cdyn): عند خط الأساس (التدفق العالي)، كانت Cdyn أعلى بكثير في مجموعة PCV (62.6 ± 8.5 مل/سم ماء) مقارنة بـ VCV (48.0 ± 7.4 مل/سم ماء، p = 0.001). بعد بدء التخدير منخفض التدفق، تلاشى هذا الفرق بين المجموعتين، حيث لم تُلاحظ فروق ذات دلالة إحصائية من النقطة الزمنية T2 (0 دقيقة تدفق منخفض) فصاعداً.
وظائف الرئة بعد الجراحة:
شهدت كلتا المجموعتين انخفاضاً ملحوظاً في أداء جهاز "تريفلو" الشهيقي عند 6 ساعات بعد الجراحة مقارنة بخطوط الأساس قبل العملية (PCV p=0.025؛ VCV p=0.002).
انخفضت السعة الزفيرية بشكل ملحوظ فقط في مجموعة VCV (p=0.014)، بينما لم تظهر مجموعة PCV أي تغيير معنوي داخل المجموعة نفسها (p=0.16).
بشكل حاسم، لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية بين مجموعتي PCV و VCV فيما يتعلق بنتائج قياس التنفس الشهيقي أو الزفيري بعد الجراحة.
تحليل المجموعات الفرعية: تم تأكيد انخفاض Ppeak في نمط PCV لدى المرضى الذكور وفي المجموعات الفرعية الأصغر سناً (≤58 سنة) والأكبر سناً (>58 سنة). لم يتم العثور على تفاعلات معنوية بين الجنس/العمر ونمط التهوية.
الأهمية والادعاءات تخلص الدراسة إلى أن التهوية بالضغط (PCV)، في ظل التخدير منخفض التدفق، توفر ميزة ميكانيكية كبيرة من خلال تقليل ذروة الضغط الشهيقي دون المساس بمتوسط ضغط المجرى الهوائي، أو المطاوعة الديناميكية خلال مرحلة الحفاظ على التخدير، أو وظائف الرئة المبكرة بعد الجراحة لدى مرضى ASA I–II.
يؤكد المؤلفون أن هذه النتائج تدعم نمط PCV كاستراتيجية مفضلة عندما تكون الأولوية السريرية هي تقليل ضغط المجرى الهوئي، مما قد يقلل من خطر الإصابة بالرضح الضغطي (barotrauma) وتمدد الحويصلات الهوائية المفرط. ومع ذلك، تحافظ الورقة على موقف متزن فيما يتعلق بالنتائج بعد الجراحة، مشيرة إلى أنه بالنسبة للمرضى منخفضي المخاطر الذين يخضعون لإجراءات قصيرة مع استراتيجيات تهوية وقائية (حجم مدي منخفض و PEEP)، فإن كلاً من PCV و VCV يعدان خيارين آمنين وفعالين مع تعافٍ رئوي مبكر متساوٍ. تسلط الدراسة الضوء على أنه بينما يوفر نمط PCV ملفات تعريف ضغط شهيقية فائقة، إلا أن ذلك لم يترجم إلى فرق ملموس في قياس التنفس المبكر بعد الجراحة لهذه الفئة المحددة من السكان.
يؤكد المؤلفون أن هذه الدراسة هي الأولى من نوعها (RCT) التي تقارن تحديداً بين هذين النمطين تحت ظروف التدفق المنخفض، مما يسد فجوة في الأدبيات. كما يقرون بالقيود، بما في ذلك التصميم أحادي المركز، وحجم العينة الصغير (الذي صُمم لاختبار النتيجة الأولية فقط)، واستبعاد الفئات عالية المخاطر (مثل السمنة أو أمراض الرئة الشديدة)، مشيرين إلى أن فوائد تقليل الضغط التي يوفرها نمط PCV قد تكون أكثر أهمية سريرياً في تلك السيناريوهات عالية المخاطر التي لم تُختبر هنا.