Behavior of stroke volume variation in hemodynamic stable patients during thoracic surgery with one-lung ventilation periods

Abstract

Introduction: In last few years, emphasis was placed in goal-directed therapy in order to optimize patient's hemodynamic status and improve their prognosis. Parameters based on the interaction between heart and lungs have been questioned in situations like low tidal volume and open chest surgery. The goal of the study was to analyze the changes that one-lung ventilation can produce over stroke volume variation and to assess the possible impact of airway pressures and lung compliance over stroke volume variation. Methods: Prospective observational study, 112 patients undergoing lung resection surgery with one-lung ventilation periods were included. Intravenous fluid therapy with crystalloids was set at 2 mL.g−1. Hypotension episodes were treated with vasoconstrictive drugs. Two-lung Ventilation was implemented with a TV of 8 mL.g−1 and one-lung ventilation was managed with a TV of 6 mL.g−1. Invasive blood pressure was monitored. We recorded the following cardiorespiratory values: heart rate, mean arterial pressure, cardiac index, stroke volume index, airway peak pressure, airway plateau pressure and static lung compliance at 3 different times during surgery: immediately after lung collapse, 30 min after initiating one-lung ventilation and after restoration of two-lung ventilation. Results: Stroke volume variation values were influenced by lung collapse (before lung collapse 14.6 (DS) vs. OLV 9.9% (DS), p < 0.0001); or after restoring two-lung ventilation (11.01 (DS), p < 0.0001). During two-lung Ventilation there was a significant correlation between airway pressures and stroke volume variation, however this correlation lacks during one-lung ventilation. Conclusion: The decrease of stroke volume variation values during one-lung ventilation with protective ventilatory strategies advices not to use the same threshold values to determine fluid responsiveness. Resumo: Introdução: Nos últimos anos, a importância da terapia alvo-dirigida foi enfatizada para otimizar o estado hemodinâmico do paciente e melhorar seu prognóstico. Os parâmetros baseados na interação entre o coração e os pulmões foram questionados em situações como baixo volume corrente e cirurgia aberta do tórax. O objetivo do estudo foi analisar as alterações que a ventilação monopulmonar pode produzir na variação do volume sistólico e avaliar o possível impacto das pressões da via aérea e da complacência pulmonar sobre a variação do volume sistólico. Métodos: Estudo observacional prospectivo, no qual 112 pacientes submetidos à cirurgia de ressecção pulmonar com períodos de ventilação monopulmonar foram incluídos. A terapia de fluídos intravenosos com cristaloides foi ajustada a 2 mL.kg−1.h−1. Os episódios de hipotensão foram tratados com vasoconstritores. A ventilação dos dois pulmões foi implementada com volume corrente de 8 mL.kg−1 e a ventilação monopulmonar foi controlada com volume corrente de 6 mL.kg−1. Foi monitorada a pressão arterial invasiva. Registramos os seguintes valores cardiorrespiratórios: frequência cardíaca, pressão arterial média, índice cardíaco, índice de volume sistólico, pressão de pico das vias aéreas, pressão de platô das vias aéreas e complacência pulmonar estática em três tempos diferentes durante a cirurgia: imediatamente após o colapso do pulmão, 30 minutos após o início da ventilação monopulmonar e após a restauração da ventilação dos dois pulmões. Resultados: Os valores de variação do volume sistólico foram influenciados pelo colapso pulmonar (antes do colapso pulmonar 14,6 [DS] vs. ventilação monopulmonar 9,9% [DS], p < 0,0001), ou após o restabelecimento da ventilação dos dois pulmões (11,01 [DS], p < 0,0001). Durante a ventilação dos dois pulmões houve uma correlação significativa entre as pressões das vias aéreas e a variação do volume sistólico, porém, essa correlação não existe durante a ventilação monopulmonar. Conclusão: A diminuição dos valores da variação do volume sistólico durante a ventilação monopulmonar com estratégias ventilatórias protetoras sugere não usar os mesmos valores de limiar para determinar a responsividade aos fluídos. Keywords: Thoracic surgery, One-lung ventilation, Stroke volume variation, Goal-directed therapy, Heart-lung interaction, Palavras-chave: Cirurgia torácica, Ventilação monopulmonar, Variação do volume sistólico, Terapia alvo-dirigida, Interação coração-pulmão