Non-invasive ventilation after surgery

After surgery, hypoxemia and/or acute respiratory failure (ARF) mainly develop following abdominal and/or thoracic surgery. Anesthesia, postoperative pain and surgery will induce respiratory modifications: hypoxemia, pulmonary volumes decrease and atelectasis associated to a restrictif syndrome and a diaphragm dysfunction. Maintenance of adequate oxygenation in the postoperative period is of major importance, especially when pulmonary complications such as ARF occur. Although invasive endotracheal mechanical ventilation has remained the cornerstone of ventilatory strategy for many years for severe acute respiratory failure, several studies have shown that mortality associated with pulmonary disease is largely related to complications of postoperative reintubation and mechanical ventilation. Therefore, major objectives for anesthesiologists and surgeons are first to prevent the occurrence of postoperative complications and second if ARF occurs is to ensure oxygen administration and carbon dioxide CO2 removal while avoiding intubation. Non-invasive ventilation (NIV) does not require endotracheal tube or tracheotomy and its use is well established to prevent ARF occurrence (prophylactic treatment) or to treat ARF to avoid reintubation (curative treatment). Studies shows that patient-related risk factors, such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD), age older than 60 years, American Society of Anesthesiologists ASA class of II or higher, obesity, functional dependence, and congestive heart failure, increase the risk for postoperative pulmonary complications. Rationale for postoperative NIV use is the same as the post-extubation NIV use plus the specificities due to the respiratory modifications induced by the surgery and anesthesia. Postoperative NIV improves gas exchange, decreases work of breathing and reduces atelectasis. The aims of this article are (1) to review the main respiratory modifications induced by surgery and anesthesia which justify postoperative NIV use (2) to offer some recommendations to apply safely postoperative NIV and (3) to present the main results obtained with preventive and curative NIV in a surgical context.

RésuméL’hypoxémie et/ou l’insuffisance respiratoire aiguë (IRA) postopératoire survient le plus souvent après une chirurgie abdominale et/ou thoracique. L’anesthésie, la douleur postopératoire et la chirurgie vont induire des modifications respiratoires : hypoxémie, diminution des volumes pulmonaires et atélectasie associée à un syndrome restrictif et un dysfonctionnement diaphragmatique. Assurer une oxygénation adéquate en cas de complications pulmonaires postopératoires telle qu’une IRA est primordial. Bien que le recours à l’intubation endotrachéale et la ventilation invasive a été considérée pendant de nombreuses années comme la pierre angulaire de la prise en charge ventilatoire en cas d’IRA sévère postopératoire, plusieurs études ont montré que la mortalité associée aux complications pulmonaires postopératoires étaient en grande partie liées aux complications liées à la réintubation et à la ventilation mécanique invasive. Par conséquent, les objectifs majeurs pour les anesthésistes et les chirurgiens sont : (1) d’éviter la survenue de complications postopératoires, (2) en cas de survenue d’IRA postopératoire, d’assurer un apport d’oxygène adéquate (oxygénation) et de veiller à l’élimination du CO2 (ventilation), tout en évitant l’intubation. La ventilation non-invasive (VNI) ne nécessite pas de sonde endotrachéale ou de trachéotomie et son utilisation est bien établie pour prévenir l’apparition d’IRA (traitement prophylactique ou préventif) ou pour traiter une IRA afin d’éviter une réintubation (traitement curatif). Des études ont montré que les facteurs de risque liés au patient, telles que la broncho-pneumopathie obstructive chronique (BPCO), un âge supérieur à 60 ans, un ASA > II, l’obésité, la dépendance fonctionnelle, et l’insuffisance cardiaque congestive, augmentent le risque de complications pulmonaires postopératoires. La justification de l’utilisation de la VNI postopératoire est la même que l’utilisation de la VNI en post-extubation en plus des spécificités liées aux modifications respiratoires induites par la chirurgie et l’anesthésie. La VNI postopératoire améliore les échanges gazeux, diminue le travail respiratoire et réduit les atélectasies. Les objectifs de cet article sont : (1) de décrire les principales modifications respiratoires induites par la chirurgie et l’anesthésie qui justifient l’utilisation de la VNI postopératoire ; (2) de proposer des recommandations à l’utilisation en toute sécurité de la VNI postopératoire et (3) de présenter les principaux résultats obtenus par l’application de la VNI préventive et curative dans un contexte chirurgical.