Perioperative diaphragm point-of-care ultrasound as a prediction tool of postoperative respiratory failure in high-risk patients: A feasibility study and case series

Abstract

Introduction

Respiratory muscle function in the postoperative period is a key to whether a patient develops Postoperative Respiratory Failure (PRF) or not. PRF occurs when the gas exchange does not meet metabolic needs. Ipsilateral paralysis of the hemidiaphragm after interscalenic brachial plexus block (ISB) causes an acute reduction of respiratory muscle function. This reduction does not cause PRF when the contralateral hemidiaphragm generates enough gas exchange to meet metabolic demands.

Objectives

To study the evolution of hemidiaphragmatic muscle function during the perioperative period with diaphragmatic ultrasound (D-POCUS), and use it as an innovative tool to predict PRF, assessing the contralateral hemidiaphragm in the event of acute hemidiaphragm paralysis.

Methods

Patients considered high risk, scheduled for shoulder surgery with ISB are studied. Both hemidiaphragms were evaluated by ultrasound, before and after the procedure, measuring Thickening Fraction (TF) and Diaphragmatic Excursion (DE). PACU patients with PRF were registered.

Results

There was a significant reduction in the TF and DE of the ipsilateral hemidiaphragm in the six patients studied. Only 1/6 patients showed signs of PRF. The evaluation of the contralateral hemidiaphragm during the postoperative period showed that in the five patients without signs of PRF, there were no significant changes in the function of the contralateral hemidiaphragm. The patient, who showed a reduction in contralateral hemidiaphragm function, was the only one who suffered PRF.

Conclusions

In this case series, D-POCUS allows to know the perioperative function of the diaphragm in high-risk patients. All patients suffered an acute reduction of hemidiaphragm function after ISB; however, these patients did not develop PRF when the contralateral hemidiaphragm function was preserved.

Resumen

Introducción

La función muscular respiratoria en el período postoperatorio es clave para determinar si un paciente desarrollará insuficiencia respiratoria postoperatoria (IRP) o no. La IRP ocurre cuando el intercambio de gases no satisface las necesidades metabólicas. La parálisis ipsilateral del hemidiafragma después del bloqueo del plexo braquial interescalénico (BPBI) provoca una reducción aguda de la función muscular respiratoria. Esta reducción no causa IRP cuando el hemidiafragma contralateral genera suficiente intercambio de gases para satisfacer las demandas metabólicas.

Objetivos

Estudiar la evolución de la función muscular hemidiafragmática durante el perioperatorio mediante ecografía diafragmática (D-POCUS) y usarlo como una herramienta innovadora de predicción de IRP valorando el hemidiafragma contralateral en caso de que ocurra una parálisis hemidiafragmática aguda.

Métodos

Se estudian pacientes considerados de alto riesgo programados para cirugía de hombro con BPBI. Se evalúan ecográficamente ambos hemidiafragmas, antes y después del procedimiento, mediante fracción de acortamiento (FA) y excursión diafragmática (ED). Se registró en URPA los pacientes con IRP.

Resultados

En los 6 pacientes estudiados se produjo una reducción significativa de la FA y la ED del hemidiafragma ipsilateral. Solo 1/6 mostró signos de IRP. La evaluación del hemidiafragma contralateral durante el postoperatorio mostró que en los 5 pacientes sin signos de IRP no existieron cambios significativos en la función del hemidiafragma contralateral. El único paciente que mostró una caída de la función hemidiafragmática contralateral fue el único paciente que padeció IRP.

Conclusiones

En esta serie de casos D-POCUS permite conocer la función perioperatoria del diafragma en pacientes de alto riesgo. Todos los pacientes sufrieron una reducción de la FA y la excursión hemidiafragmática aguda tras BPBI; sin embargo, estos pacientes no desarrollaron IRP cuando la función del hemidiafragma contralateral estaba conservada.