Effects of an open lung extubation strategy compared with a conventional extubation strategy on postoperative pulmonary complications after general anesthesia: a single-centre pilot randomized controlled trial

Can J Anaesth. 2023 Oct;70(10):1648-1659. doi: 10.1007/s12630-023-02533-z. Epub 2023 Jul 27.

Abstract

Purpose: Postoperative pulmonary complications (PPCs) are a common cause of morbidity. Postoperative atelectasis is thought to be a significant risk factor in their development. Recent imaging studies suggest that patients' extubation may result in similar postoperative atelectasis regardless of the intraoperative mechanical ventilation strategy used. In this pilot trial, we hypothesized that a study investigating the effects of an open lung extubation strategy compared with a conventional one on PPCs would be feasible.

Methods: We conducted a pilot, single-centre, double-blinded randomized controlled trial. Adult patients at moderate to high risk of PPCs and scheduled for elective surgery were eligible. Patients were randomized to an open lung extubation strategy (semirecumbent position, fraction of inspired oxygen [FIO2] 50%, pressure support ventilation, unchanged positive end-expiratory pressure) or to a conventional extubation strategy (dorsal decubitus position, FIO2 100%, manual bag ventilation). The primary feasibility outcome was global protocol adherence while the primary exploratory efficacy outcome was PPCs.

Results: We randomized 35 patients to the conventional extubation group and 34 to the open lung extubation group. We observed a global protocol adherence of 96% (95% confidence interval, 88 to 99), which was not different between groups. Eight PPCs occurred (two in the conventional extubation group vs six in the open lung extubation group). Less postoperative supplemental oxygen and better lung aeration were observed in the open lung extubation group.

Conclusions: In this single-centre pilot trial, we observed excellent feasibility. A multicentre pilot trial comparing the effect of an open lung extubation strategy with that of a conventional extubation strategy on the occurrence of PPCs is feasible.

Study registration date: ClinicalTrials.gov (NCT04993001); registered 6 August 2021.

RéSUMé: OBJECTIF: Les complications pulmonaires postopératoires (CPP) sont une cause fréquente de morbidité. L’atélectasie postopératoire est considérée comme un facteur de risque important de CPP. Des études d’imagerie récentes suggèrent que l’extubation des patient·es peut entraîner une atélectasie postopératoire semblable, quelle que soit la stratégie de ventilation mécanique peropératoire utilisée. Dans cet essai pilote, nous avons émis l’hypothèse qu’une étude examinant les effets sur les CPP d’une stratégie d’extubation à poumon ouvert par rapport à une stratégie d’extubation conventionnelle serait réalisable. MéTHODE: Nous avons mené une étude randomisée contrôlée pilote, monocentrique et à double insu. Les patient·es adultes présentant un risque modéré à élevé de CPP et devant bénéficier d’une chirurgie non urgente étaient éligibles. Les patient·es ont été randomisé·es à une prise en charge par une stratégie d’extubation à poumon ouvert (position semi-couchée, fraction d’oxygène inspiré [FIO2] 50 %, ventilation par aide inspiratoire, pression positive télé-expiratoire inchangée) ou à une stratégie d’extubation conventionnelle (décubitus dorsal, FIO2 100 %, ventilation manuelle par masque). Le principal critère de faisabilité était l’adhésion au protocole global, tandis que les CPP constituaient le principal critère d’efficacité exploratoire. RéSULTATS: Nous avons randomisé 35 patient·es dans le groupe d’extubation conventionnelle et 34 dans le groupe d’extubation à poumon ouvert. Nous avons observé une adhésion globale au protocole de 96 % (intervalle de confiance à 95 %, 88 à 99), qui n’était pas différente entre les groupes. Huit CPP sont survenues (deux dans le groupe d’extubation conventionnelle vs six dans le groupe d’extubation à poumon ouvert). Nous avons observé des besoins moins importants en oxygène supplémentaire postopératoire et une meilleure aération pulmonaire dans le groupe extubé à poumon ouvert. CONCLUSION: Dans cet essai pilote monocentrique, nous avons observé une excellente faisabilité. Une étude pilote multicentrique comparant l’effet d’une stratégie d’extubation à poumon ouvert à celui d’une stratégie d’extubation conventionnelle sur la survenue de CPP est réalisable. DATE D’ENREGISTREMENT DE L’éTUDE: ClinicalTrials.gov (NCT04993001); enregistrée le 6 août 2021.

Keywords: atelectasis; extubation; general anesthesia; lung ultrasonography; mechanical ventilation; postoperative pulmonary complications.

Publication types

  • Randomized Controlled Trial

MeSH terms

  • Adult
  • Airway Extubation* / adverse effects
  • Anesthesia, General / adverse effects
  • Humans
  • Lung
  • Oxygen
  • Pilot Projects
  • Postoperative Complications / epidemiology
  • Postoperative Complications / etiology
  • Postoperative Complications / prevention & control
  • Pulmonary Atelectasis* / epidemiology
  • Pulmonary Atelectasis* / etiology
  • Pulmonary Atelectasis* / prevention & control

Substances

  • Oxygen

Associated data

  • ClinicalTrials.gov/NCT04993001