Difference between arterial and end-tidal carbon dioxide and adverse events after non-cardiac surgery: a historical cohort study.

ABSTRACT

PURPOSE: The difference between arterial and end-tidal partial pressure of carbon dioxide (ΔCO2) is a measure of alveolar dead space, commonly evaluated intraoperatively. Given its relationship to ventilation and perfusion, ΔCO2 may provide prognostic information and guide clinical decisions. We hypothesized that higher ΔCO2 values are associated with occurrence of a composite outcome of re-intubation, postoperative mechanical ventilation, or 30-day mortality in patients undergoing non-cardiac surgery. METHODS: We conducted a historical cohort study of adult patients undergoing non-cardiac surgery with an arterial line at a single tertiary care medical centre. The composite outcome, identified from electronic health records, was re-intubation, postoperative mechanical ventilation, or 30-day mortality. Student's t test and Chi-squared test were used for univariable analysis. Logistic regression was used for multivariable analysis of the relationship of ΔCO2 with the composite outcome. RESULTS: A total of 19,425 patients were included in the final study population. Univariable analysis showed an association between higher mean (standard deviation [SD]) intraoperative ΔCO2 values and the composite outcome (6.1 [5.3] vs 5.7 [4.5] mm Hg; P = 0.002). After adjusting for baseline subject characteristics, every 5-mm Hg increase in the ΔCO2 was associated with a nearly 20% increased odds of the composite outcome (odds ratio, 1.20; 95% confidence interval, 1.12 to 1.28; P < 0.001). CONCLUSIONS: In this patient population, increased intraoperative ΔCO2 was associated with an increased odds of the composite outcome of postoperative mechanical ventilation, re-intubation, or 30-day mortality that was independent of its relationship with pre-existing pulmonary disease. Future studies are needed to determine if ΔCO2 can be used to guide patient management and improve patient outcomes.

RéSUMé OBJECTIF La différence entre la pression partielle artérielle et télé-expiratoire en dioxyde de carbone (ΔCO2) est une mesure de l'espace mort alvéolaire couramment évaluée en période peropératoire. Compte tenu de sa relation avec la ventilation et la perfusion, la ΔCO2 pourrait fournir des informations pronostiques et guider les décisions cliniques. Nous avons émis l'hypothèse que des valeurs de ΔCO2 plus élevées seraient associées à l'apparition d'un résultat composite de réintubation, de ventilation mécanique postopératoire ou de mortalité à 30 jours chez les patients bénéficiant d'une chirurgie non cardiaque. MéTHODE Nous avons mené une étude de cohorte historique de patients adultes bénéficiant d'une chirurgie non cardiaque dans un seul centre médical de soins tertiaires et chez lesquels une canule artérielle était installée. Le résultat composite, identifié à partir des dossiers de santé électroniques, était la réintubation, la ventilation mécanique postopératoire ou la mortalité à 30 jours. Le test t de Student et le test du chi carré ont été utilisés pour l'analyse univariée. La régression logistique a été utilisée pour l'analyse multivariée de la relation entre la ΔCO2 et le résultat composite. RéSULTATS Au total, 19 425 patients ont été inclus dans la population finale à l'étude. L'analyse univariée a montré une association entre des valeurs peropératoires moyennes plus élevées (écart type [ET]) de ΔCO2 et le résultat composite (6,1 [5,3] vs 5,7 [4,5] mmHg; P = 0,002). Après ajustement pour tenir compte des caractéristiques de base des sujets, chaque augmentation de 5 mmHg de la ΔCO2 a été associée à une augmentation de près de 20 % de la probabilité du résultat composite (rapport de cotes, 1,20; intervalle de confiance à 95 %, 1,12 à 1,28; P < 0,001). CONCLUSION: Dans cette population de patients, une augmentation peropératoire de la ΔCO2 était associée à une probabilité accrue du résultat composite de ventilation mécanique postopératoire, de réintubation ou de mortalité à 30 jours, indépendamment de sa relation avec une maladie pulmonaire préexistante. D'autres études sont nécessaires à l'avenir pour déterminer si la ΔCO2 peut être utilisée pour guider la prise en charge des patients et améliorer les devenirs des patients.