Effects of One-Lung Ventilation on Pulmonary Hemodynamics and Gas Exchange in the Newborn

Abstract

For major thoracoscope surgery, one-lung ventilation is mandatory. This is reasonably well tolerated in adults and children. The effects of one-lung ventilation on hemodynamics and gas exchange in newborns, however, are not known yet.

Eight neonatal domestic pigs with a median age of 6 days (range: 3-9 days), and a mean body weight of 2.3 kg (1.7- 2.8 kg) were intubated and ventilated in pressure-controlled mode (FiO₂ = 1). Anesthesia was maintained with i.v. fentanyl/metomidate. After tracheotomy an endotracheal tube was positioned in the trachea, and a second tube in the left mainstem bronchus. One-lung ventilation was maintained for 120 min. Serial measurements were done before, during, and until 90 min. after one-lung ventilation.

During one-lung ventilation, pulmonary artery pressure and intrapulmonary shunt increased from 15 ± 1 t o 18 ± 1 mmHg (p = 0.004), and from 2.6 ± 0.3 to 3.7 ± 0.4 % (p = 0.02), respectively. Arterial oxygen saturation remained unchanged at 100%. A slight increase in arterial PCO₂ could easily be treated by increasing the respiratory rate.

In conclusion, one-lung ventilation was not associated with major side effects in regard to hemodynamics and gas exchange in the neonatal pig.

Zusammenfassung

Für größere thorakoskopische Eingriffe ist eine Ein-Lungen-Beatmung notwendig. Dies wird vom Kind sowie Erwachsenen ordentlich gut ertragen. Angaben über die Durchführbarkeit der Ein-Lungen-Beatmung beim Neugeborenen in bezug auf Gasaustausch und Hämodynamik fehlen jedoch zur Zeit.

Acht neugeborene Hausschweine (Alter 6 Tage [3-9 Tage], Gewicht 2,3 kg [1,7-2,8 kg]) wurden intubiert und druckkontrolliert beatmet (FiO₂ = 1). Unter i.v. Narkose (Fentanyl/Metomidat) Tracheotomie und seitengetrennte Umintubation wobei ein 4.5 mm Endotrachealtubus in der Trachea, der zweite 2.5 mm Tubus direkt im linken Hauptbronchus zu liegen kommt. Isoliertes Beatmen der rechten Lunge während 120 min. Messungen wurden vor, während und bis 90 min. nach der EinLungen-Beatmung durchgeführt.

Während der Ein-Lungen-Beatmung kam es zu einem leichten Anstieg des pulmonal-arteriellen Druckes von 15±1 auf 18 ±1 mmHg (p = 0,004). Der intrapulmonale Shunt stieg minimal von 2.6 ±0,3 auf 3,7±0,4% (p = 0,02), die arterielle Sauerstoffsättigung blieb konstant bei 100%. Ein leichter Anstieg des arteriellen PCO₂ konnte mit einer leichten Erhöhung der Beatmungsfrequenz behoben werden.

Weder von Seiten des Gasaustauschs noch der Hämodynamik gibt es Anhaltspunkte, welche gegen die Durchführbarkeit der Ein-Lungen-Beatmung beim gesunden neugeborenen Hausschwein sprechen.

Key words

One-lung ventilation - Newborn - Thoracoscopy

Schlüsselwörter

Ein-Lungen-Beatmung - Neugeborene - Thorakoskopie