Hengityskomplikaatiot ovat yksi rintakehäkirurgian suurimmista kliinisistä ongelmista, ja ne aiheuttavat kohtuuttoman korkeaa sairastuvuutta, toimintakyvyttömyyttä ja kuolemantapauksia3,4,5,5,6,7,8,8,9,11. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että keuhkokomplikaatioita esiintyy poikkeuksellisen paljon, erityisesti jopa 40 prosenttia keuhkokuumetta ja jopa 25 prosenttia ARDS:ää ILE:n jälkeen7,12,18,19. Yhden keuhkon ventilaatiosta johtuvan perioperatiivisen atelektaasin, thorakotomian jälkeisen postoperatiivisen kivun, joka heikentää hengitysfysiologiaa, rintaontelon ja keuhkojen manipuloinnin ja loukkaantumisen leikkauksen aikana sekä laajennetun imusolmukkeiden dissektioinnin tai kaulan ruokatorven valmistelun aiheuttaman mahdollisen kurkunpään hermovaurion, johon liittyy kohonnut postoperatiivinen aspiraatioriski, on ehdotettu vaikuttavan korkeisiin pulmonaalisten komplikaatioiden määriin9,13,14. Lukuun ottamatta selvästi korkeampaa aspiraatioprosenttia, joka johtuu mahalaukun viivästyneestä tyhjenemisestä ja toimivan ruokatorven ja mahalaukun välisen liitoksen menettämisestä ILE-potilailla (10,8 %, p = 0,006), nämä tekijät eivät koske ainoastaan ILE:tä vaan myös MPR:ää tavanomaisella thorakotomialla. Aiemmin raportoidut keuhkokomplikaatioiden, erityisesti keuhkokuumeen (jopa 6 %20,21,22) ja ARDS:n (noin 4 % anatomisen keuhkojen resektion jälkeisessä varhaisvaiheessa20,23) osuudet ovat kuitenkin huomattavasti alhaisemmat MPR:n jälkeen kuin ILE:n jälkeen, vaikkakin – kuten tässä tutkimuksessa kävi ilmi – jo ennestään olemassa olevien kroonisten keuhkosairauksien osuus on ilmeisesti korkeampi MPR-potilailla.
Tämässä tutkimuksessa ILE:n jälkeiset komplikaatioiden osuudet vastaavat aiemmin raportoitujen potilaskohorttien osuuksia7. Erityisesti ILE-potilaiden uudelleenintubaatioon johtavan postoperatiivisen hengitysvajauksen osuus on samanlainen tai jopa alhaisempi kuin viimeaikaisessa kirjallisuudessa raportoidut luvut7,24. Keuhkokuumetta arvioitiin kuitenkin retrospektiivisesti ”Uniform Pneumonia Score ”17 -menetelmällä. Weijsin ja muiden 17 tarkistettua pisteytysjärjestelmää sovellettiin tässä hieman muunneltuna nykyisten ”International Guidelines for the Management of Severe Sepsis and Septic Shock 2012″25 -ohjeiden mukaisesti siten, että käytettiin ruumiinlämpöä ≥38,0 °C tai ≤36,0 °C. Tässä yhteydessä käytettiin myös kehon lämpötilaa ≥38,0 °C tai ≤36,0 °C. Tämä johti pisteytysjärjestelmän suureen herkkyyteen keuhkokuumeen retrospektiivisessä arvioinnissa potilaskohortissamme ja siihen, että ILE- ja MPR-potilaiden postoperatiivisen keuhkokuumeen osuus oli hieman korkeampi (39,8 % ja 20,4 %) kuin viimeaikaisessa kirjallisuudessa raportoidut luvut7,15,16,24.
Pneumonian ja ARDS:n kliinisten diagnoosien lisäksi Horovitzin OI-arvoa (PaO2/FiO2) alle 300 mmHg käytettiin herkkänä hengitysvajauksen indikaattorina riippumatta taustalla olevasta keuhkosairaudesta26. Huomattakoon, että ARDS:n kliininen diagnoosi (akuutti puhkeaminen, molemminpuoliset keuhkoinfiltraatit, alentunut OI26) tehtiin vain vähemmistölle potilaista, joiden OI oli < 300 mmHg. Tietojemme mukaan olemme ensimmäiset, jotka kuvaavat hengitysvajauksen poikkeuksellisen suurta kumulatiivista esiintyvyyttä POD 1-10:n aikana ILE:n jälkeen, joka on merkittävästi suurempi kuin MPR-potilailla (p < 0,001). Kun otetaan huomioon, että MLR-potilailla leikkausta edeltävän kroonisen keuhkosairauden esiintyvyys MLR-potilailla on suurempi, mikä ilmenee ensimmäisestä intraoperatiivisesta OI-arvosta, ILE-potilaiden huono keuhkojen toiminta POD 1:ssä ja sen jälkeen on vieläkin silmiinpistävämpää. Molemmissa kirurgisissa lähestymistavoissa (ILE tai MPR) pääsy rintaonteloon oli kuitenkin sama standardoitu oikeanpuoleinen anterolateraalinen thorakotomia, ja kaikille potilaille tehtiin yhden keuhkon ventilaatio sekä suurimmalle osalle potilaista tautispesifinen mediastinaalinen imusolmukedissektio.
Postoperatiivisten hengityskomplikaatioiden kehittyminen ILE:n ja MPR:n jälkeen on epäilemättä monitekijäinen prosessi.9 Kirurginen kudosvaurio johtaa laaja-alaiseen tulehdukselliseen vasteeseen, joka saattaa lisätä keuhkojen endoteelin läpäisevyyttä. Verisuonivuodon epäiltiin aiemmin myötävaikuttavan akuuttiin keuhkovaurioon ja hengitysvajaukseen ruokatorven poiston jälkeen27,28,29,30. Tämä selittäisi Howellsin ym. raportoiman ARDS:n varhaisen postoperatiivisen puhkeamisen ruokatorven poiston jälkeen12. Keuhkovaskulaarista vuotoa ei kuitenkaan suoraan tutkittu tutkimuksessamme.
Hengitysvajaukseen johtavista eri tekijöistä verensiirtoon liittyvän akuutin keuhkovaurion ei odoteta olevan vastuussa ILE:n ja MPR:n välisistä eroista, koska verensiirtojen määrä ei eronnut toisistaan. Yhden keuhkon ventilaation kesto ilmoitettiin merkittäväksi postoperatiivista ARDS:ää aiheuttavaksi tekijäksi Tandonin ym. 21 tutkimuksessa, kun taas Moritan ym. 31 tutkimuksessa se ei näyttänyt aiheuttavan postoperatiivista ARDS:ää. Tutkimuksessamme ILE:n koko kirurginen toimenpide kesti pidempään kuin MPR:n. Toisin kuin Tandon ym.21:n tulokset, ILE:n rintaosan kesto oli kuitenkin tutkimuksessamme merkittävästi lyhyempi kuin MPR:n (p < 0,0001). Näin ollen voimme myös sulkea pois sen, että erot yhden keuhkon ventilaation kestossa olisivat vastuussa ILE:n ja MPR:n välisistä hengitysvaikeuksien eroista.
Myös on otettava huomioon kudosvaurion laajuus ja siitä johtuva pro-inflammatorisiin vaurioihin liittyvien molekyylimallien vapautuminen. ILE:n odotetaan yleensä aiheuttavan enemmän kudosvaurioita kuin MPR:n, koska rintakehän kirurgisten manipulaatioiden lisäksi vatsaontelossa tehdään laajoja leikkauksia. MPR-potilaiden leukosyyttimäärät olivat kuitenkin korkeammat POD 2:een asti, mikä saattaa selittyä leikkausta edeltävällä tulehduksella tässä potilasryhmässä. Lisäksi CRP-pitoisuudet olivat samanlaiset POD 1:llä ja POD 2:lla ja alkoivat olla korkeammat ILE-potilailla vasta POD 3:lla. Näin ollen ILE-potilaiden kohonneet CRP-pitoisuudet eivät luultavasti liity suoraan eroihin leikkaukseen liittyvän trauman laajuudessa tai paikallistamisessa. Emme kuitenkaan voi täysin sulkea pois eroja traumaan liittyvässä tulehduksessa, koska tässä retrospektiivisessä tutkimuksessa ei valitettavasti ollut käytettävissä prokalsitoniini- tai sytokiinitietoja. Tulevaisuuden prospektiivisissa tutkimuksissa tulehdusmarkkereita olisi tutkittava huolellisesti. Laajemman leikkauksen aiheuttaman traumaan liittyvän tulehduksen lisäksi toinen leikkauspaikka (laparotomia tai laparoskopia) ILE-toimenpiteissä voi myös osaltaan aiheuttaa keuhkokomplikaatioita lisäämällä leikkauksen jälkeistä kipua. Rintakehän ylittävissä toimenpiteissä tiedetään hyvin, että minimaalisesti invasiiviset lähestymistavat vähentävät leikkauksen jälkeistä kipua ja pienentävät keuhkokomplikaatioiden määrää verrattuna perinteiseen avoimeen rintakirurgiaan16,31,32,33. Tämä ei ole osoitettu ainoastaan täysin vaan myös hybrideissä minimaalisesti invasiivisissa ILE-toimenpiteissä34,35,36,37. Briez ym. havaitsivat, että hybridi minimaalisesti invasiivinen lähestymistapa laparoskopialla ILE-toimenpiteissä sekä kivunhoito epiduraalipuudutuksella ovat riippumattomia tekijöitä, jotka ehkäisevät merkittäviä postoperatiivisia keuhkokomplikaatioita35. Myös hiljattain julkaistussa hyvin kontrolloidussa monikeskustutkimuksessa Mariette ja muut pitivät laparoskooppisen, hybridi-minimaalisesti invasiivisen lähestymistavan aiheuttamaa kivun vähenemistä ILE:n yhteydessä syynä suurten keuhkokomplikaatioiden vähenemiseen36. Lisätutkimuksia tarvitaan tämän mahdollisen suojaavan vaikutuksen selvittämiseksi erityisesti perioperatiivisten hapetusindeksien osalta.
Neoadjuvanttihoidon määrä erosi selvästi molemmissa ryhmissä. Multimodaalisten hoitomenetelmien ja erityisesti ILE:tä edeltävien induktiohoitojen merkitys postoperatiivisten keuhkokomplikaatioiden lisääntyneen määrän syynä on edelleen kiistanalainen. Reynolds ja muut raportoivat suuremmasta postoperatiivisten septisten ja keuhkokomplikaatioiden määrästä potilailla, joille tehtiin ruokatorven poistoleikkaus induktiohoidon jälkeen38 , kun taas Zingg ja muut eivät tunnistaneet neoadjuvanttihoitoa postoperatiivisten keuhkokomplikaatioiden riskitekijäksi laajassa potilaskohortissaan3. Vielä on selvitettävä, onko keuhkoparenkyymin muutoksilla, kuten säteilykeuhkopneumoniitilla ja keuhkofibroosilla, joita voidaan havaita potilailla rintakehän karsinooman sädehoidon jälkeen39 , merkitystä perioperatiivisen hengitysvajauksen ja postoperatiivisten keuhkokomplikaatioiden patogeneesissä. ILE-potilaiden lisääntyneen tulehdustilan radiokemoinduktion jälkeen pitäisi kuitenkin näkyä leukosyyttien lukumäärän ja CRP-tasojen varhaisena kohoamisena, mitä ilmeisesti ei tapahtunut.
Lisäksi anastomoosikomplikaatioiden merkitys hengitysvajauksen kehittymisessä on edelleen epäselvä. Tässä potilaskohortissa vain kahdella ILE-ryhmän potilaalla ilmeni hengitysvajaus (OI < 300 mmHg) synkronisesti hoitoa vaativan anastomoosivuodon kliinisen diagnoosin kanssa. Muille ILE-potilaille ei joko kehittynyt postoperatiivisesti hengitysvajausta (n = 1), heillä esiintyi alentunutta OI:tä (<300 mmHg) metakronisesti (≥kolme päivää ennen anastomoosivuodon syntymistä, n = 4 potilasta) tai heidät jätettiin pois Kaplan Meierin analyysistä, jossa selvitettiin postoperatiivisen alentuneen OI:n kumulatiivista esiintyvyyttä uusintaleikkauksen vuoksi. Sitä, riittääkö OI ennustamaan postoperatiivisia (keuhko)komplikaatioita vatsan ja rintakehän välisessä kirurgiassa, ei ollut – tietojemme mukaan – koskaan aiemmin tutkittu, ja sitä olisi arvioitava suuremmissa potilaskohorteissa.
Torakotomian kautta tapahtuva kirurginen kulkureitti on kuitenkin tunnetusti postoperatiivisen kivun aiheuttaja, joka heikentää postoperatiivista hengitystietä ja hengitysfysiologiaa9. Aiemmat raportit ovat osoittaneet, että keuhkokomplikaatioiden ja keuhkokuumeiden määrä on vähentynyt potilailla, joille on tehty (hybridi)minimaalisesti invasiivinen lähestymistapa ILE:n tai MPR:n yhteydessä, kuten edellä on käsitelty, mutta myös pelkästään vatsaontelon kautta tapahtuvassa transhiataalisessa lähestymistavassa distaalista ruokatorven poistoa varten3,13,14,32,33,40,41,42,43. Erityisesti transhiataalisen esofageektomian jälkeen keuhkokomplikaatioiden määrä on pienempi verrattuna tranthorakaaliseen lähestymistapaan12,13,14,40. Transhiataalinen ruokatorven leikkaus rajoittaa kuitenkin teknisesti mediastinaalisten imusolmukkeiden poiston laajuutta ja itse ruokatorven intrathorakaalisten resektiorajojen sijaintia rintakehän korkeudella.
Esofaguksen resektiomarginaalien lokalisointi mediastinaalisen tason suhteen transthorakaalisen tai transhiataalisen esofagektomian jälkeen voisi kuitenkin selittää raportoidun korkean hengitysvajausasteen ILE-potilailla sekä havaitut suuret erot molempien ryhmien välillä: jonkinlaista neurogeenistä keuhkovauriota on pidettävä ja siitä on keskusteltava mahdollisena syynä ILE:n jälkeiselle korkealle hengitysvajausasteelle. Autonomisen hermoston epätasapainohäiriö, johon liittyy sympaattinen hyperreaktio, tunnetaan hyvin aivovaurion, mukaan lukien aivokurkiaisen ja hypotalamuksen vaurio, jälkeen sairastuneilla potilailla, mikä johtaa neurogeeniseen keuhkoödeeman muodostumiseen keuhkoverisuonten supistumisen ja paineen ylikuormittumisen seurauksena44,45,46. Vastaavasti eläinkokeissa oli osoitettu, että keuhkoödeeman muodostuminen joko aiheutui kahdenvälisestä (kaulan) vagotomiasta44 tai estyi sympaattisen denervaation avulla46. ILE:n aikana kirurgit leikkaavat yleensä vagushermon siltä tasolta, jossa azygos-laskimo yhtyy laskimoon, mikä johtaa keuhkojen laajaan tai jopa täydelliseen vagusdenervaatioon47. Vagushermon haarat, jotka kuljettavat keuhkoihin kaikki parasympaattiset ja valtaosan sensorisista kuiduista, lähtevät vaguksen päärungosta distaalisesti tästä leikkauskohdasta alaspäin pääkeuhkoputken inferioriseen reunaan, joten tämä reitti katkaistaan leikkaamalla vagushermo kraniaalisemmin47. Sitä vastoin keuhkorakenteita hermottavat sympaattiset kuidut ja muutamat selkäydinperäiset sensoriset kuidut lähtevät paravertebralisesti sijaitsevasta sympaattisesta runkokudoksesta, kulkevat keuhkoputkien valtimoa pitkin47,48 eivätkä ilmeisesti loukkaannu leikkauksen aikana samassa määrin kuin parasympaattiset ja vagukselliset sensoriset kuidut. Vagusta säästävä ruokatorven poistotekniikka on aiemmin vähentänyt postoperatiivisen keuhkokuumeen, ARDS:n ja viivästyneen mahalaukun tyhjenemisen määrää. Tähän tekniikkaan ei kuitenkaan yhdistetty mediastinaalisten imusolmukkeiden arviointia, eikä se sovellu onkologiseen kirurgiaan onkologisen radikaalisuuden kannalta47,49. Yleinen ja tunnettu postoperatiivinen kliininen oire ILE:n aikana tehdystä bilateraalisesta truncus vagotomiasta on mahalaukun viivästynyt tyhjeneminen ja mahalaukun ulostulon tukkeutuminen pyloruksen denervaation ja konsekutiivisen spasmin vuoksi50. Jopa postoperatiivisen eteisvärinän suuri määrä ILE:n jälkeen saattaa osittain johtua samankaltaisesta epätasapainosta autonomisessa hermostossa korkeamman mediastinaalisen denervaation vuoksi41,48,51. Hypoteesimme on, että klassinen ILE, jossa rintakehän ruokatorven resektiomarginaalit ovat korkeat ja välikarsinan imusolmukkeet leikataan, johtaa jopa henkitorven, keuhkoputkien ja keuhkovaltimoiden (erityisesti keuhkovaltimoiden) parasympaattiseen ja sensoriseen denervaatioon vagotomian avulla, keuhkorakenteita hermottavan autonomisen hermoston peräkkäinen epätasapaino johtaisi korkeampaan sympaattiseen sysäykseen ja voisi siten heikentää hengitystoimintaa ja kaasujen vaihtoa laajalti analogisesti neurogeenisen keuhkoödeeman tilanteen kanssa.
Tämän tutkimuksen kaltaiset retrospektiivisesti tehdyt potilasanalyysit soveltuvat vain hypoteesien tuottamiseen, joita olisi testattava edelleen suuremmissa prospektiivisesti tehdyissä tutkimuksissa, joissa kirurgiset toimenpiteet on standardoitu. Havaintojemme perusteella ILE:n jälkeisiä keuhkokomplikaatioita pidemmälle meneviä hengitysvaikeuksia on arvioitava tarkemmin, koska niillä on merkittävä kielteinen vaikutus sairastuneiden potilaiden lopputulokseen, ja postoperatiivisen keuhkoahtaumataudin ehkäiseminen on pakollista. Tämä tutkimus osoittaa, että ILE:n jälkeisen keuhkojen toiminnan heikkenemisen muut syyt on otettava huomioon leikkausreitin ja yhden keuhkon ventilaation välttämättömyyden leikkauksen aikana tai tulehdusmerkkiprofiilin lisäksi. ILE:n aiheuttaman autonomisen hermoston epätasapainon vaikutusta perioperatiiviseen keuhkojen ja sydämen toimintaan, joka johtuu samanaikaisesta vagotomiasta, olisi siksi tutkittava uusissa prospektiivisissa tutkimuksissa, joihin olisi sisällyttävä esimerkiksi sykevaihtelun, keuhkovaltimon kiilapaineen, keuhkoödeeman muodostumisen ja immunologisten parametrien perioperatiivinen seuranta.