تُعد المضاعفات الرئوية التي تلي العمليات الجراحية الكبرى النوع الأكثر شيوعًا من مضاعفات ما بعد الجراحة.¹ يُعدّ التعرف قبل الجراحة على المرضى المعرّضين بشكل أعلى لخطر حدوث مضاعفات رئوية بعد الجراحة أمرًا بالغ الأهمية للحد من المخاطر وتطبيق تقنيات المراقبة لضمان التهوية الوقائية. تفيد التقارير بأن معدل حدوث المضاعفات الرئوية بعد الجراحة يتجاوز 20% لدى المرضى الذين يعانون من السمنة من الدرجة الثالثة (مؤشر كتلة الجسم ≥40 كغ/م²) وخضعوا لجراحة كبرى في البطن، ولم تثبت فعالية أي نهج موحد في الحد من وقوع هذه المضاعفات.² يرتبط السبب المرضي الكامن وراء هذه القابلية بزيادة دهون البطن، والتي تسبب انزياحًا رأسيًا للحجاب الحاجز، وانخفاضًا في أحجام الرئة، وتحديدًا السعة الوظيفية المتبقية وحجم الاحتياطي الزفيري. يُعد انخفاض حجم الرئتين السبب الرئيسي لانخفاض مدى تمدد الجهاز التنفسي الملحوظ في حالات السمنة. إضافة إلى ذلك، ترتبط وضعية الاستلقاء على الظهر بزيادة مقاومة المجرى الهوائي لدى مرضى السمنة، ويُرجح أن ذلك يعود إلى التنفس بأحجام منخفضة، ما يؤدي إلى تحديد تدفق الهواء في مرحلة الزفير، وفي بعض الحالات، إلى ضغط نهاية الزفير الإيجابي الذاتي (PEEPi)‏.³

وفقًا لمنظمة الصحة العالمية، فإن الانتشار العالمي للسمنة آخذ في الازدياد، حيث يعاني الآن أكثر من 40% من سكان الولايات المتحدة من السمنة.⁴ تمثل التهوية الميكانيكية لمرضى السمنة تحديات فريدة أصبحت شائعة ومتزايدة في الممارسة السريرية. ومع ذلك، غالبًا ما تفشل إستراتيجيات التهوية الحالية (انظر الجدول 1) في مراعاة الخصائص الفسيولوجية التنفسية الخاصة بهؤلاء المرضى، الذين يُستبعدون في كثير من الأحيان من التجارب السريرية العشوائية الكبرى.³ ترتبط السمنة بارتفاع الضغط الجنبي، وانخفاض أحجام الرئة، وانخماص الرئة، وزيادة خطر انسداد المجرى الهوائي.⁵ وتظل معايير المراقبة الحالية أثناء الجراحة مقتصرة على إعدادات جهاز التنفس الأساسية (الضغط، الحجم، والتدفق)، والتي قد لا تكون كافية لتحديد أفضل إعدادات للتهوية لهؤلاء المرضى. تصبح هذه المخاوف أكثر أهمية وحيوية أثناء الإجراءات الجراحية بالمنظار أو بمساعدة الروبوت.

الجدول 1: الإعدادات المُقترحة للتهوية الميكانيكية لمرضى السمنة³.

ميكانيكا الجهاز التنفسي والجراحة بالمنظار

الاستخدام المتزايد للعمليات الجراحية بمساعدة الروبوت، والتي تتطلب استرواح الصفاق وغالبًا وضعية ترندلنبورغ الحادة، يزيد من تعقيد الخصائص الفسيولوجية المرتبطة بالسمنة. يزيد استرواح الصفاق من مرونة جدار الصدر، ما يقلل من مدى التمدد التنفسي للرئة، وينتج عن ذلك انخماص الرئة. موازنة الزيادة في الضغط الجنبي عن طريق توفير ضغط نهاية الزفير الإيجابي (PEEP) أمر ضروري لتجنب الضغط عبر الرئة السلبي وانخماص الرئة.⁶ يؤدي فقدان أحجام الرئة إلى عدم توافق في نسبة التهوية إلى التروية ونقص الأكسجة في الدم. يؤدي استخدام ثاني أكسيد الكربون على أنه عامل ضخ إلى زيادة التهوية المطلوبة في الدقيقة. يمكن أن يؤدي فرط التهوية هذا، بالتزامن مع انخفاض أحجام الرئة وتزايد صلابة جدار الصدر، إلى تهوية غير متجانسة وارتفاع في الضغط الدافع، ما يزيد من تعقيد إدارة التهوية أثناء الجراحة.

غالبًا ما يواجه المرضى الذين يعانون من السمنة ارتفاعًا في الضغط الدافع أثناء الإجراءات بمساعدة الروبوت، ويتجاوز هذا الضغط في كثير من الأحيان القيم الفسيولوجية المقبولة (<15 سم ماء).⁶ ومع ذلك، لا تُستخدم أدوات مراقبة متقدمة عادةً لتوجيه التعديلات في دعم التهوية. تجب معالجة هذه الفجوة السريرية لرفع مستوى السلامة للمريض والحد من المضاعفات التنفسية أثناء الجراحة وبعدها.

تقنيات مراقبة الجهاز التنفسي المتقدمة

قياس الضغط المريئي (Pes) وتصوير المعاوقة الكهربائية (EIT) هما تقنيتان متقدمتان لمراقبة الجهاز التنفسي يمكن استخدامهما لتوجيه دعم تهوية مخصص وآمن أثناء الجراحة. أظهرت الدراسات التي استخدمت التصوير المقطعي المحوسب (CT) بعد الجراحة انخفاضًا في انخماص الرئة لدى المرضى الذين عُولجوا بضغط نهاية الزفير الإيجابي المخصص أثناء الجراحة.^7‏،8 ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لتقييم تأثير هذه التقنيات المتنوعة في المضاعفات الرئوية بعد الجراحة.

قياس الضغط المريئي

يتكون الجهاز التنفسي من جزئين تشريحيين: الرئة وجدار الصدر. يمكن‎ ‎إعتبار ضغط المجرى الهوائي مساويًا لمجموع الضغط الجنبي والضغط عبر الرئة، حيث يمثل الضغط عبر الرئة قوة التمدد الحقيقية للرئتين. يشير الضغط عبر الرئة السلبي إلى وجود قوة تدفع عكس الحويصلات الهوائية، ما يؤدي إلى انخماص الرئة وانخفاض حجمها.

يُعد الضغط المريئي بديلاً سهل الاستخدام لمراقبة الضغط الجنبي باستمرار. تتكون هذه التقنية من أنبوب أنفي/فموي معدي قياسي مزود ببالون بلاستيكي صغير في نهايته. يتم إدخال الأنبوب لوضع البالون في الثلث السفلي من المريء، حيث يكون على مقربة من الرئتين، ما يسمح بقياس الضغط الجنبي (انظر الشكل 1). أظهرت الدراسات أن قياس الضغط المريئي يساعد على تقدير الضغط الجنبي بشكل موثوق في مواضع الرئة المجاورة، على الرغم من أنه قد يُبالَغ في تقدير الضغط الجنبي في مواضع الرئة الأقرب من الاتجاه البطني.⁹ ويمكن لمراقبة قياس الضغط المريئي أن يتتبع كامل مراحل التنفس وحساب الضغط عبر الرئة المستمر في الوقت الفعلي. اقتُرحت هذه التقنية لضبط ضغط نهاية الزفير الإيجابي الفردي ليكون مساويًا لقياس الضغط المريئي المقاس في نهاية الزفير.^10‏،11 ولأن قيم الضغط السلبية عبر الرئة ترتبط بانخماص الرئة، يمكن لقياس الضغط المريئي توجيه إعدادات ضغط نهاية الزفير الإيجابي من خلال الحفاظ على ضغط رئوي عابر مساوٍ للصفر في نهاية الزفير، وبالتالي منع انخماص الرئة (انظر الشكل 2).

الشكل 1: شكل موجة الضغط المريئي لمريض يخضع للتهوية الميكانيكية، يبلغ مؤشر كتلة الجسم لديه 67 كغ/م². يمثل الخط الأحمر مسار الضغط المريئي، بينما يشير الخط الأزرق المنقط إلى الضغط المريئي في نهاية الزفير (Pes,ee). تشير الدائرة الخضراء إلى التشويش في نبض القلب. (تم الحصول على إذن بالاستخدام من المؤلفين).

الشكل 2: موجات قياس الضغط المريئي لمريض يخضع للتهوية الميكانيكية أثناء إجراء جراحة بالمنظار. تُظهر الصورة أ مسارات ضغط المجرى الهوائي (ضغط المجرى الهوائي، الخط الأزرق)، والضغط المريئي (الضغط المريئي، الخط الأحمر)، والضغط عبر الرئة (الضغط عبر الرئة، الخط الرمادي) بعد التنبيب في وضعية الاستلقاء على الظهر عندما يبلغ ضغط نهاية الزفير الإيجابي 10 سم ماء. بينما تُظهر الصورة ب مسارات ضغط المجرى الهوائي (الخط الأزرق)، والضغط المريئي (الخط الأحمر)، والضغط عبر الرئة (الخط الرمادي) للمريض نفسه بعد تطبيق استرواح الصفاق ووضعية ترندلنبورغ عند ضغط نهاية زفير إيجابي يبلغ 10 سم ماء. في الصورة أ، يكون ضغط المجرى الهوائي والضغط المريئي متشابهين في نهاية الزفير، والضغط عبر الرئة يساوي صفرًا في نهاية الزفير (الخط المنقط). بعد النفخ ووضع المريض في وضعية ترندلنبورغ، يتجاوز الضغط المريئي ضغط المجرى الهوائي في نهاية الزفير، ما يؤدي إلى ضغط سلبي عبر الرئة أثناء الزفير (الخط المنقط)، وهي حالة مرتبطة بانخماص الرئة. (تم الحصول على إذن بالاستخدام من المؤلفين).

لقد ثبت أن الأفراد الذين يعانون من السمنة من الدرجة الثالثة ولديهم رئتان سليمتان يعانون من ضغط جنبي مرتفع.⁵ وتحت تأثير التخدير العام، مع التسكين والإرخاء العضلي، وفي غياب ضغط نهاية الزفير الإيجابي واستعادة حجم الرئة، يتفاقم هذا الميل نحو انخفاض حجم الرئتين وانسداد المجرى الهوائي، ما يؤدي إلى انخماص الرئة واختلال في التناسب بين التهوية والتروية إذا لم يتم تداركه بضغط نهاية زفير إيجابي كافٍ.¹²

استُخدمت مراقبة الضغط المريئي لعقود في وحدات العناية المركزة، وقد أظهرت الدراسات تحسنًا في الأكسجة لدى مرضى الفشل التنفسي الحاد.¹³ ووجدت تجربة حديثة قائمة على الملاحظة أن الضغط عبر الرئة بمعدل أكبر من 0 ارتبط بانخفاض في معدل الوفيات خلال 60 يومًا لدى المرضى الذين يزيد مؤشر كتلة الجسم لديهم على 30 كغ/م².¹⁴ إضافةً إلى ذلك، درست مجموعتنا تشكيل فريق متخصص يتكون من خبراء في تقنيات مراقبة الجهاز التنفسي المتقدمة (فريق إنقاذ الرئة) في مستشفى ماساتشوستس العام لتخصيص إعدادات التهوية لمرضى السمنة الذين يدخلون وحدة العناية المركزة. أظهرت هذه الدراسة أن التهوية المخصصة لمرضى السمنة مرتبطة بتحسن الأكسجة، وميكانيكا الجهاز التنفسي، بالإضافة إلى ارتفاع معدلات البقاء على قيد الحياة بعد 28 يومًا و3 أشهر وسنة كاملة.¹⁵

تصوير المعاوقة الكهربائية

تصوير المعاوقة الكهربائية (EIT) هو تقنية تصوير رئة خالية من الإشعاع وغير تدخلية معتمدة من إدارة الغذاء والدواء (FDA)، توفر صورًا في الوقت الفعلي للتهوية الموضعية، وأحجام الرئة، والتروية. تقيس هذه التقنية المعاوقة الكهربائية للأنسجة، والتي تتغير مع امتلاء الرئتين بالهواء. تولّد الأقطاب الكهربائية الموضوعة على حزام حول الصدر تيارات كهربائية منخفضة، ويتم تحليل فروق الجهد الناتجة لتصور توزيع الهواء في صورة مُرمّزة بالألوان عبر مناطق الرئة المختلفة خلال كل نَفَس (انظر الشكل 3).¹⁶ وتتمثل إحدى السمات المهمة في القدرة على تقييم التهوية الموضعية (اليمين مقابل اليسار، الأمامي مقابل الخلفي)، وتحديد الفروق الموضعية في التمدد.¹⁷ يمكن لتقنية تصوير المعاوقة الكهربائية أيضًا توجيه تعديلات ضغط نهاية الزفير الإيجابي بناءً على مدى انخماص الرئة والتمدد المفرط عند ضغوط مختلفة، ما يؤدي إلى تحسين معدل استعادة حجم الرئة مع تقليل خطر الانتفاخ المفرط وانخماص الرئة (انظر الشكل 4). أُثبتت فعالية هذه التقنية مع مرضى وحدة العناية المركزة أثناء اختبار خفض ضغط نهاية الزفير الإيجابي تدريجيًا، حيث أظهرت تقنية تصوير المعاوقة الكهربائية التغيرات في المعاوقة المرتبطة بكل خطوة من خطوات ضغط نهاية الزفير الإيجابي.¹⁸ ويتم تحديد أمثل درجة لضغط نهاية الزفير الإيجابي كنقطة تقاطع بين الحد الأدنى للتمدد المفرط والانخماص، ويرتبط ذلك بضغط إيجابي عبر الرئة. اقتُرح استخدام تصوير المعاوقة الكهربائية للتهوية المخصصة في جميع حالات الفشل التنفسي، بدءًا من التهوية غير الباضعة إلى المرضى الذين يتم تنبيبهم، وأثناء الأكسجة الغشائية خارج الجسم.¹⁹ وقد ثبت أن استخدام تصوير المعاوقة الكهربائية لمعايرة ضغط نهاية الزفير الإيجابي أثناء جراحة البطن (بالمنظار أو الجراحة المفتوحة) يقلل من انخماص الرئة بعد الجراحة، وذلك حسب تقييم التصوير المقطعي المحوسب بعد إزالة الأنبوب.⁸ إضافة إلى ذلك، ارتبط ضغط نهاية الزفير الإيجابي المخصص بتحسن الأكسجة وانخفاض الضغط الدافع أثناء الجراحة، دون حدوث مضاعفات في الديناميكا الدموية.⁸

الشكل 3: صور تصوير المعاوقة الكهربائية (EIT) لتوزيع التهوية في الأرباع الأربعة أثناء إجراء جراحي بمساعدة الروبوت. تُظهر الصور التغيرات في التهوية عند مستوى ضغط نهاية الزفير الإيجابي نفسه خلال ثلاث مراحل مختلفة من الإجراء الجراحي؛ الصورة أ: بعد التنبيب في وضعية الاستلقاء على الظهر، والصورة ب: أثناء استرواح الصفاق في وضعية الاستلقاء على الظهر؛ والصورة ج: أثناء استرواح الصفاق ووضعية ترندلنبورغ. (تم الحصول على إذن بالاستخدام من المؤلفين).

الشكل 4: تحليل التصلب الرئوي بتقنية تصوير المعاوقة الكهربائية (EIT) مقابل منحنيات التمدد المفرط أثناء اختبار خفض ضغط نهاية الزفير الإيجابي تدريجيًا. تُحدد نقطة تقاطع الخط الأحمر (الانخماص) والخط الأزرق (التمدد المفرط) مستوى ضغط نهاية الزفير الإيجابي الذي يتضمن أدنى نسبة مئوية من انخماص الرئة وتمددها المفرط.18 (تم الحصول على إذن بالاستخدام من المؤلفين).

إلى جانب ذلك، يمكن لتقنية تصوير المعاوقة الكهربائية توفير صور ديناميكية لتروية الرئة عن طريق الكشف عن التغيرات في المعاوقة المرتبطة بتدفق الدم في الصدر. يتيح هذا إمكانية مراقبة كلٍ من التهوية والتروية في الوقت الفعلي في سرير المريض، ما يمكّننا من إجراء تقييم أكثر شمولاً لوظيفة الرئة ومساعدة الأطباء على تحسين التناسب بين التهوية/التروية.

التطبيق السريري

يعد زيادة الوعي بأهمية تحسين أداء جهاز التنفس والمراقبة التنفسية المتقدمة أثناء التهوية الميكانيكية في غرفة العمليات أمرًا بالغ الأهمية للحد من إصابات الرئة وتحسين النتائج التنفسية لدى المرضى الذين يعانون من السمنة. تمنع الفجوات السريرية والتعليمية والتقنية الأطباء من توفير تهوية آمنة ومخصصة للمرضى ذوي الحالات المعقدة. تم تحديد عدد من العوائق التي تعترض عملية التطبيق السريري لتقنيات مراقبة الجهاز التنفسي المتقدمة.²⁰ وتشمل العوائق الشائعة قلة الأجهزة، ومحدودية تعليم الأطباء، والتحديات التنظيمية. للتغلب على هذه العوائق، يتواجد فريق إنقاذ الرئة التابع لنا في مستشفى ماساتشوستس العام في غرفة العمليات.²¹ يمكن للمرضى ذوي الحالات المعقدة الذين قد تفيدهم مراقبة الجهاز التنفسي المتقدمة استشارة هذا الفريق متعدد التخصصات، الذي يمتلك خبرة في قياس الضغط المريئي وتصوير المعاوقة الكهربائية. يصاحب هذا المشروع وضع منهج تعليمي لتدريب الأطباء المقيمين والسريريين على تقديم هذه التقنيات.

الخلاصة

غالبًا ما يمثل توفير التهوية الميكانيكية للمرضى الذين يعانون من السمنة في غرفة العمليات تحديًا. يمكن لتقنيات المراقبة المتقدمة، مثل قياس الضغط المريئي وتصوير المعاوقة الكهربائية، أن توفر بيانات مهمة لتخصيص دعم التهوية الميكانيكية، ما يقلل من إصابات الرئة ويمنع انخماصها بعد الجراحة. وبناء على ذلك، ينبغي الاستعاضة عن النهج التقليدي القائم على مبدأ “حل واحد يناسب الجميع” بإستراتيجيات مصمّمة لتكييف إدارة الجهاز التنفسي وفقًا للاختلافات الفردية، الأمر الذي يمكن أن يحسن نتائج علاج المرضى. تُعد معالجة الفجوات السريرية والتعليمية ذات الصلة بالتهوية المخصصة أمرًا بالغ الأهمية للحد من المضاعفات التنفسية لدى هذه الفئة المعرضة للإصابة بها. من خلال التغلب على عوائق التطبيق، يمكننا تعزيز الاستخدام الواسع للعلاجات التنفسية المتقدمة في ممارسة التخدير.

Cristina Mietto، ‏MD، قسم التخدير والرعاية الحرجة وطب تسكين الآلام في مستشفى ماساتشوستس العام. كلية هارفارد للطب، بوسطن، ماساتشوستس.

Roberta Santiago، ‏RRT، ‏MD،‏PhD، قسم التخدير والرعاية الحرجة وطب تسكين الآلام في مستشفى ماساتشوستس العام. كلية هارفارد للطب، بوسطن، ماساتشوستس. خدمات العناية التنفسية، مستشفى ماساتشوستس العام، بوسطن، ماساتشوستس.

Lorenzo Berra، ‏MD، قسم التخدير والرعاية الحرجة وطب تسكين الآلام في مستشفى ماساتشوستس العام. Reginald Jenney، أستاذ مساعد كلية هارفارد للطب، بوسطن، ماساتشوستس؛ خدمات العناية التنفسية في مستشفى ماساتشوستس العام، بوسطن، ماساتشوستس.

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح.

المراجع

1. Shander A, Fleisher LA, Barie PS, et al. Clinical and economic burden of postoperative pulmonary complications: patient safety summit on definition, risk-reducing interventions, and preventive strategies. Crit Care Med. 2011;39:2163–2172. PMID: 21572323.
2. Bluth T, Neto AS, et al. Effect of intraoperative high positive end-expiratory pressure (PEEP) with recruitment maneuvers vs. low PEEP on postoperative pulmonary complications in obese patients. JAMA. 2019;321:2292–2305. PMID: 31157366.
3. Grassi L, Kacmarek R, Berra L. Ventilatory mechanics in the patient with obesity. Anesthesiology. 2020;132:1246–1256. PMID: 32011342.
4. Adult Obesity Prevalence Maps. U.S. Dept of Health and Human Services. [Internet]. 2023; Available from: https://www.cdc.gov/obesity/data-and-statistics/adult-obesity-prevalence-maps.html. Accessed March 30, 2025.
5. Florio G, Santiago RRDS, Fumagalli J, et al. Pleural pressure targeted positive airway pressure improves cardiopulmonary function in spontaneously breathing patients with obesity. Chest. 2021;159:2373–2383. PMID: 34099131.
6. Tharp WG, Murphy S, Breidenstein MW, et al. Body habitus and dynamic surgical conditions independently impair pulmonary mechanics during robotic-assisted laparoscopic surgery. Anesthesiology. 2020;133:750–763. PMID: 32675698.
7. Ma X, Fu Y, Piao X, et al. Individualised positive end-expiratory pressure titrated intra-operatively by electrical impedance tomography optimises pulmonary mechanics and reduces postoperative atelectasis. Eur J Anaesthesiol. 2023;40:805–816. PMID: 37789753.
8. Pereira SM, Tucci MR, Morais CCA, et al. Individual positive end-expiratory pressure settings optimize intraoperative mechanical ventilation and reduce postoperative atelectasis. Anesthesiology. 2018;129:1070–1081. PMID: 30260897.
9. Yoshida T, Amato MBP, Grieco DL, et al. Esophageal manometry and regional transpulmonary pressure in lung injury. Am J Respir Crit Care Med. 2018;197:1018–1026. PMID: 29323931.
10. Mauri T, Yoshida T, Bellani G, et al. Esophageal and transpulmonary pressure in the clinical setting: meaning, usefulness and perspectives. Intensiv Care Med. 2016;42:1360–1973. PMID: 27334266.
11. Daniel T, Todd S, Atul M, et al. Mechanical ventilation guided by esophageal pressure in acute lung injury. N Engl J Med. 2008;359:2095–2104. PMID: 19001507.
12. Sprung J, Whalley DG, Falcone T, et al. The impact of morbid obesity, pneumoperitoneum, and posture on respiratory system mechanics and oxygenation during laparoscopy. Anesth Analg. 2002;94:1345–1350. PMID: 11973218.
13. Ball L, Talmor D, Pelosi P. Transpulmonary pressure monitoring in critically ill patients: pros and cons. Crit Care. 2024;28:177. PMID: 38796447.
14. Chen L, Grieco DL, Beloncle F, et al. Partition of respiratory mechanics in patients with acute respiratory distress syndrome and association with outcome: a multicentre clinical study. Intensiv Care Med. 2022;48:888–898. PMID: 35670818.
15. Florio G, Ferrari M, Bittner EA, et al. A lung rescue team improves survival in obesity with acute respiratory distress syndrome. Crit Care. 2020;24:4. PMID: 31937345.
16. Santiago RRDS, Xin Y, Gaulton TG, et al. Lung imaging acquisition with electrical impedance tomography: tackling common pitfalls. Anesthesiology. 2023;139:329–341. PMID: 37402247.
17. Roldán R, Rodriguez S, Barriga F, et al. Sequential lateral positioning as a new lung recruitment maneuver: an exploratory study in early mechanically ventilated Covid-19 ARDS patients. Ann Intensiv Care. 2022;12:13. PMID: 35150355.
18. Costa ELV, Borges JB, Melo A, et al. Bedside estimation of recruitable alveolar collapse and hyperdistension by electrical impedance tomography. Intensiv Care Med. 2009;35:1132–1137. PMID: 19255741.
19. Franchineau G, Bréchot N, Lebreton G, et al. Bedside contribution of electrical impedance tomography to setting positive end-expiratory pressure for extracorporeal membrane oxygenation–treated patients with severe acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 2017;196:447–457. PMID: 28103448.
20. Wisse JJ, Scaramuzzo G, Pellegrini M, et al. Clinical implementation of advanced respiratory monitoring with esophageal pressure and electrical impedance tomography: results from an international survey and focus group discussion. Intensiv Care Med Exp. 2024;12:93. PMID: 39432136.
21. Spina S, Capriles M, Santiago RDS, et al. Development of a lung rescue team to improve care of subjects with refractory acute respiratory failure. Respir Care. 2020;65:420–426. PMID: 32019849.