Eur J Pediatr Surg 2007; 17(4): 255-260
DOI: 10.1055/s-2007-965060
Original Article

Georg Thieme Verlag KG Stuttgart, New York · Masson Editeur Paris

Pulmonary Function Following Completion of Minimally Invasive Repair for Pectus Excavatum (MIRPE)

R. Kubiak1 , S. Habelt1 , J. Hammer2 , F.-M. Häcker1 , J. Mayr1 , J. Bielek1
  • 1Department of Paediatric Surgery, University Children's Hospital (UKBB), Basel, Switzerland
  • 2Department of Paediatric Intensive Care and Pulmonology, University Children's Hospital (UKBB), Basel, Switzerland
Further Information

Publication History

received August 25, 2006

accepted after revision September 30, 2006

Publication Date:
06 September 2007 (online)

Abstract

Pulmonary function testing remains part of the routine preoperative investigations in patients with pectus excavatum, although there is evidence that reduced exercise capacity is predominantly due to impaired cardiovascular performance rather than ventilatory limitation. Aim of the Study: To evaluate the change of pulmonary function in patients after completion (metal bar removal) of minimally invasive repair for pectus excavatum compared to the preoperative functional results. Patients and Methods: All patients who underwent minimally invasive repair for pectus excavatum (MIRPE) between February 2000 and June 2006 and subsequently had their metal bars removed were examined. Pulmonary function tests were performed as part of the routine pre- and postoperative protocol. Vital capacity (VC), forced expiratory volume in one second (FEV1), total lung capacity (TLC), residual volume (RV) and maximal expiratory flow rate at 25 % (MEF25) were evaluated. In addition, comparisons were made between patients with a low (≤ 6) and those with a high (> 6) pectus severity index (PSI) to establish the relative pre- to postoperative change of the above-mentioned lung function parameters. Results: Fifteen patients were included in the study (14 males, 1 female). The median age at surgery was 15.9 years. The metal bar(s) were removed after a median of 37 months following the initial operation. Lung function tests were performed at a median of 32 days preoperatively and 129 days after completion of the procedure. Preoperative lung function values lay below population averages. The majority of patients had either a restrictive, obstructive or combined pulmonary disorder. Improvement was observed in all lung function parameters after metal bar removal compared to preoperative values and was significant for VC, FEV1 and the RV/TLC ratios. With regard to the severity of the deformity, although not statistically significant, patients with a higher PSI (> 6) appeared to benefit particularly from the operation. Conclusion: Our findings indicate that pulmonary function improves in patients after completion of minimally invasive repair of pectus excavatum. However, a review of the literature suggests that, in all probability, following surgery, patients benefit more with regard to enhanced cardiovascular performance than from improved pulmonary limitations. The value of routine testing of pre- and postoperative lung function in patients with pectus excavatum is questionable.

Fonction respiratoire secondaire à la réparation mini invasive du pectus excavatum (MIRPE)

Les tests fonctionnels respiratoires demeurent une partie des investigations péri-opératoires chez les patients avec un pectus excavatum, quoi que la limitation des capacités est de manière dominante due à une altération de la fonction cardio-vasculaire, plutôt qu'à une limitation respiratoire. Buts: Evaluer les modifications de la fonction respiratoire chez les patients après réparation mini-invasive du pectus excavatum comparée aux fonctions respiratoires préopératoires. Patients et Méthodes: Tous les patients qui ont subi une réparation mini-invasive d'un pectus exavatum (MIRPE) entre février 2000 et juin 2006 ont eu après ablation de la barre, une exploration. Les épreuves fonctionnelles respiratoires étaient réalisées de manière routinière en pré et postopératoire. La capacité vitale (VC) volume expiratoire maximum seconde (FEV1), capacité respiratoire totale (TLC) et le volume résiduel (RV), flux maximum expiratoire à 25 % (MEF 25), étaient évaluées. Des comparaisons étaient faites entre les patients avec un index de gravité (inférieur ou égale à 6) et ceux avec index de gravité supérieur à 6 et du pectus (PSI) pour établir les modifications relatives en pré et postopératoires. Résultats: 15 patients étaient inclus dans cette étude (14 garçons et 1 fille). L'âge moyen au moment de la chirurgie était de 15,9 ans. La barre métallique était enlevée après une moyenne de 37 mois suivant l'opération initiale. Les épreuves fonctionnelles respiratoires étaient réalisées 32 jours avant l'opératoire et 129 jours après la fin du traitement. La fonction respiratoire était en-dessous de la moyenne. La majorité des patients avait soit un désordre restrictif, obstructif ou la combinaison des 2. L'amélioration était observée dans tous les paramètres de la fonction respiratoire après ablation de la barre comparée aux valeurs préopératoires et étaient significatives pour VC, FEV1 et le rapport RV/TLC. Avec la sévérité de la déformation quoi que non significative, les patients avec un PSI supérieur (supérieur à 6) apparaissaient bénéficier tout particulièrement de cette opération. Conclusion: Nos résultats indiquent que les épreuves fonctionnelles respiratoires s'améliorent chez les patients traités de leur pectus excavatum par un traitement mini-invasif. Néanmoins, une revue de la littérature suggère que après la chirurgie, les patients bénéficient plus de leur performance cardio-vasculaire améliorée que leur limitation respiratoire. La valeur du test préopératoire de la fonction respiratoire chez les patients avec pectus excavatum est discutable.

Función pulmonar tras reparación mínimamente invasiva de pectus excavatum (MIRPE)

Las pruebas de función pulmonar preoperatorias siguen siendo rutinarias en pacientes con pectus excavatum aunque parece claro que la reducida capacidad para el esfuerzo es debida sobre todo a la función cardiovascular más que a limitaciones ventilatorias. Objetivo: Evaluar los cambios de la función respiratoria en pacientes tras completar (retirada de la barra) la reparación mínimamente invasiva por pectus excavatum en comparación con los resultados preoperatorios. Pacientes y Métodos: Todos los pacientes fueron tratados mediante tratamiento mínimamente invasivo del pectus excavatum (MIRPE) entre febrero de 200 y junio de 2006 tras retirar las barras. Las pruebas de función pulmonar se realizaron como parte de la rutina pre y postoperatoria. Se midieron la capacidad vital (VC), el volumen espiratorio forzado en un segundo (FEV1), la capacidad pulmonar total (TLC), el volumen residual (RV) y el máximo flujo espiratorio al 25 % (MEF25). Además se hicieron comparaciones entre pacientes con índices de pectus (PSI) bajos (≤ 6) y altos (> 6) para establecer los cambios pre y postoperatorios de los parámetros de función pulmonar. Resultados: Se incluyeron en el estudio 15 pacientes (14 niños y 1 niña). La edad media a la operación fue de 15,9 años. Se retiraron las barras metálicas tras una mediana de 37 meses tras la operación. Se realizaron las pruebas de función pulmonar una mediana de 32 días antes de la operación y 129 días tras la misma. La función pulmonar preoperatoria estaba por debajo de las medias para la población normal. La mayoría de los pacientes tenían alteraciones restrictivas, obstructivas o combinadas. Se observó mejoría en todos los parámetros de función pulmonar tras la retirada de la barra en comparación con los valores preoperatorios y las diferencias fueron significativas para VC, FEV1 y RV/TLC. Con relación a la gravedad de la deformidad, aunque no hubo diferencias estadísticamente significativas entre ambos grupos, los pacientes con una PSI > 6 parecieron beneficiarse particularmente de la operación. Conclusión: Nuestros hallazgos indican que la función pulmonar mejora en pacientes tras completar el MIRPE. Sin embargo, una revisión de la literatura sugiere que muy probablemente lo que mejora tras la cirugía es la eficacia cardiovascular más que las limitaciones de la función pulmonar. El valor del estudio rutinario pre y postoperatorio de la función pulmonar en pacientes con pectus excavatum es discutible.

Lungenfunktion nach minimal-invasiver Trichterbrustkorrektur

Einleitung: Lungenfunktionsuntersuchungen sind oft Bestandteilteil der präoperativen Abklärung bei Patienten mit einer Trichterbrust. Allerdings gibt es Anhaltspunkte dafür, dass weniger die Belüftungsstörungen, sondern vielmehr kardiovaskuläre Einschränkungen für die reduzierte Leistungsfähigkeit dieser Patienten verantwortlich sind. Zielsetzung: Ziel der vorliegenden Studie war es, eine mögliche Änderung der Lungenfunktion nach Abschluss (Entfernung des Metallbügels) der minimal-invasiven Trichterbrustkorrektur im Vergleich zu den präoperativen Werten auszuwerten. Material und Methoden: Patienten, bei denen zwischen Februar 2000 und Juni 2006 eine minimal-invasive Trichterbrustkorrektur nach Nuss durchgeführt und in der Folge die Metallbügel bereits wieder entfernt wurden, wurden in die Studie aufgenommen. Die Lungenfunktionsuntersuchung war Bestandteil des Protokolls und wurde vor dem Eingriff und nach Abschluss der Behandlung (Metallentfernung) durchgeführt. Folgende Parameter wurden gemessen: Vitalkapazität (VC), Ein-Sekunden-Volumen (FEV1), Totalkapazität (TLC), Residualvolumen (RV), sowie der forcierte exspiratorische Fluss bei 25 % verbleibender VC (MEF25). Weiterhin wurde die relative Änderung der beschriebenen Lungenfunktionsparameter zwischen solchen Patienten mit einem geringen (< 6) pectus severity index (PSI) und einem hohen PSI (> 6) verglichen. Ergebnisse: Fünfzehn Patienten wurden in die Studie eingeschlossen (14 Jungen, 1 Mädchen). Der Altersmedian lag bei 15,9 Jahren. Die Metallbügel wurden im Mittel (Median) 37 Monate nach der Implantation wieder entfernt. Die Lungenfunktionsuntersuchungen wurden 32 Tage (Median) vor der ersten Operation und 129 Tage (Median) nach Behandlungsabschluss (Metallentfernung) durchgeführt. Vor der Operation lagen die Lungenfunktionswerte unterhalb der auf das jeweilige Alter bezogenen Vergleichsnorm. Bei den meisten Patienten wurde entweder eine restriktive, eine obstruktive oder eine kombinierte Lungenfunktionsstörung diagnostiziert. Alle gemessenen Lungenfunktionsparameter verbesserten sich nach Abschluss der Behandlung (Metallentfernung). Die Verbesserung war statistisch signifikant für VC, FEV1 und dem jeweiligen Anteil des Residualvolumens an der Totalkapazität (RV/TLC Quotient). Insbesondere schienen Patienten mit einer ausgeprägten Trichterbrust (pectus severity index (PSI) > 6) von der Operation zu profitieren, obwohl diesbezüglich keine statistische Signifikanz vorlag. Schlussfolgerungen: Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich die Lungenfunktion bei Patienten nach Abschluss der minimal-invasiven Trichterbrustkorrektur verbessert. Nach Durchsicht der Literatur scheint es jedoch wahrscheinlich, dass solche Patienten postoperativ mehr von einer vergrößerten kardiovaskulären Leistungsfähigkeit als von einer verbesserten Lungenfunktion profitieren. Der Stellenwert einer routinemäßig prä- und postoperativen Lungenfunktionsuntersuchung bei Patienten mit Trichterbrust ist zu überdenken.

References

M.D. Rainer Kubiak

Department of Paediatric Surgery
University Children's Hospital (UKBB) Basel

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