Evaluation of transcutaneous carbon dioxide and saturation monitoring during fiberoptic bronchoscopy

ntroduction: The aim of the study was to assess the effects of interventions during bronchoscopy on ventilation and determine the risk factors for hypo-ventilation related to both interventions and patients’ demographical and cli-nical characteristics.Materials and Methods: A total of 74 patients who underwent fiberoptic bronchoscopy (FOB) were included in the study. Oxygen saturation (SpO2) and partial carbon dioxide pressure (PCO2) were measured transcutaneously (TcSO2 and TcPCO2) using a sensor consisting of a probe placed on the ear-lobe. The demographic characteristics and basal, mean, peak and minimum values of TcSO2 and TcPCO2 during FOB were retrospectively analyzed and assessed in terms of the risk factors for hypoventilation.results: During the procedure, the device automatically recorded the TcSO2and TcPCO2 values. The mean TcPCO2 level was 37.09 ± 5.6 (27.1-60.6) mmHg. The mean increase in the TcPCO2 level from baseline was 3.25 ± 2.12 mmHg. The mean TcSO2 measurement was 95.9 ± 2.27 (80-100%). The measured mean and peak TcPCO2 values were significantly higher in men. In the whole group, the patients with a history of smoking more than 20 pack-years also had significantly higher TcPCO2 values compared to the non-smokers and light smokers. In the patients with endobronchial lesions, the decrease in the TcSO2 level was higher during FOB (p= 0.03), and the mean difference between the lowest and mean TcSO2 levels was significantly grea-ter (6.2 vs 4.55%, p= 0.03).Conclusion: Changes in ventilation during FOB have multifactorial causes. The best indicator of ventilation is PCO2, and monitorization of PCO2 is very important in detecting hypoventilation. In this study, we determined some risk factors for hypoventilation in order to predict ventila-tion problems in patients planned to undergo FOB. We recommend that in male patients with endobronchial lesions, those with a longer smoking history, and those with a longer duration of FOB, SpO2 should be monitored together with PCO2.

Fiberoptik bronkoskopi sırasında transkütanöz karbondioksit ve saturasyon monitorizasyonunun değerlendirilmesi

Giriş: Çalışmamızda, bronkoskopi sırasında uygulanan işlemlerin ventilasyon üzerine olan etkileri ile hastanın klinik ve demografik verileri ile ilişkili hipoventilasyon için risk faktörlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.Materyal ve Metod: Çalışmaya fiberoptik bronkoskopi (FOB) işlemi yapılan 74 hasta dahil edilmiştir. Oksijen saturasyonu (SpO2) ile parsiyel karbondioksit basıncı (PCO2) transkütanöz olarak (TcSO2 ve TcPCO2) kulak memesine yerleştirilen bir prob aracılığı ile ölçüm yapan alet ile ölçülmüştür. Hastaların demografik özellikleri ile FOB sırasında kaydedilmiş olan bazal, ortalama, en yüksek ve en düşük TcSO2 ve TcPCO2 değerleri retrospektif olarak incelenmiş ve hipoventilasyona neden olabilecek risk faktörleri değerlendi-rilmiştir.Bulgular: İşlem sırasında ölçülen ortalama TcPCO2 37.09 ± 5.6 (27.1-60.6) mmHg olup, değişimi 3.25 ± 2.12 mmHg (artarak) olarak bulundu. Ortalama TcSO2 değeri %95.9 ± 2.27 (80-100) olarak saptandı. İzlenen ortalama ve en yüksek TcPCO2 değerlerinin erkek-lerde daha yüksek olduğu saptandı. Tüm grupta sigara öyküsü 20 paket-yıl üstü olanlarda TcPCO2 değerleri, daha düşük miktarlarda içen ve hiç içmemişlere göre daha yüksek bulundu. FOB’da endobronşial lezyonu olan hastalarda TcSO2 düzeyleri işlem sırasında daha düşük saptandı (p= 0.03); ortalama TcSO2 ile en düşük TcSO2 arasındaki ortalama fark endobronşial lezyonu olan hastalarda daha yüksek görüldü (%6.2 ve 4.55; p= 0.03).Sonuç: Fiberoptik bronkoskopi sırasında gelişen ventilasyon değişiklikleri multifaktöryel bir olaydır. Ventilasyonun en iyi göstergesi PCO2’dir ve özellikle gelişen hipoventilasyonu saptamak adına PCO2 monitorizasyonunun önemi aşikardır. Yaptığımız çalışmanın sonucunda FOB işlemine girecek hastalarda gelişebilecek ventilasyon problemlerini öngörmek için bazı risk faktörleri belirlenmiştir. Özellikle FOB işlemi uzun süren, endobronşiyal lezyonu olan, erkek cinsiyette ve sigara içmiş hastalarda SpO2 ile birlikte PCO2 izle-minin yapılması tarafımızca önerilmektedir.

Kaynakça

1. Evans E, Ganeshalingam K, Ebden P. Changes in oxygen saturation and transcutaneous carbon dioxide and oxygen levels in patients undergoing fibreoptic bronchoscopy. Respir Med 1998; 92(5): 739-42.

2. Chhajed PN, Glanville AR. Management of hypoxemia during flexible bronchoscopy. Clin Chest Med 2003; 24(3): 511-6.

3. Chhajed PN, Rajasekaran R, Kaegi B, Chhajed TP, Pflimlin E, Leuppi J, et al. Measurement of combined oximetry and cutaneous capnography during flexible bronchoscopy. Eur Respir J 2006; 28(2): 386-90.

4. Fu ES, Downs JB, Schweiger JW, Miguel RV, Smith RA. Supplemental oxygen impairs detection of hypoventilation by pulse oximetry. Chest 2004; 126(5): 1552-8.

5. Du Rand IA, Blaikley J, Booton R, Chaudhuri N, Gupta V, Khalid S, et al. British Thoracic Society guideline for diagnostic flexible bronchoscopy in adults: accredited by NICE. Thorax 2013; 68 Suppl 1: i1-i44.

6. Gursel G. Respiratory monitoring during mechanical ventilation: II. Tuberk Toraks 2003; 51(1): 100-6.

7. Sanders MH, Kern NB, Costantino JP, Stiller RA, Strollo PJ, Studnicki KA, et al. Accuracy of end-tidal and transcutaneous PCO2 monitoring during sleep. Chest 1994; 106(2): 472-83.

8. Stege G, Van Den Elshout FJ, Heijdra YF, Van De Ven MJ, Dekhuijzen PR, Vos PJ. Accuracy of transcutaneous carbon dioxide tension measurements during cardiopulmonary exercise testing. Respir 2008; 78(2): 147-53.

9. Urbano J, Cruzado V, López‐Herce J, del Castillo J, Bellón JM, Carrillo Á. Accuracy of three transcutaneous carbon dioxide monitors in critically ill children. Pediatric Pulmonol 2010; 45(5): 481-6.

10. Heuss LT, Chhajed PN, Schnieper P, Hirt T, Beglinger C. Combined pulse oximetry/cutaneous carbon dioxide tension monitoring during colonoscopies: pilot study with a smart ear clip. Digestion 2004; 70(3): 152-8.

11. Kar Kurt Ö, Talay F, Karğı A, Yaşar Z, Tuğ T. Sedation for fiberoptic bronchoscopy: review of the literature. Tuberk Toraks 2015; 63(1): 42-7.

12. Committee BTSBG. British Thoracic Society guidelines on diagnostic flexible bronchoscopy. Thorax 2001; 56(suppl 1): i1-i21.

13. Bellinger CR, Khan I, Chatterjee AB, Haponik EF. Bronchoscopy safety in patients with chronic obstructive lung disease. J Bronchology Interv Pulmonol 2016; 24(2): 98-103.

14. Miner JR, Heegaard W, Plummer D. End-tidal carbon dioxide monitoring during procedural sedation. Academic emergency medicine: Soc Emerg Med 2002; 9(4): 275- 80.

15. Baumberger J, Goodfriend R (eds). Determination of arterial oxygen tension in man by equilibration through intact skin. Federation Amer Soc Exp Biol Med 20814-3998. Federation Proceedings; 1951, 9650 Rockville Pike, Bethesda.

16. Bernet-Buettiker V, Ugarte MJ, Frey B, Hug MI, Baenziger O, Weiss M. Evaluation of a new combined transcutaneous measurement of PCO2/pulse oximetry oxygen saturation ear sensor in newborn patients. Pediatrics 2005; 115(1): e64-e8.

17. Storre JH, Magnet FS, Dreher M, Windisch W. Transcutaneous monitoring as a replacement for arterial PCO(2) monitoring during nocturnal non-invasive ventilation. Respir Med 2011; 105(1): 143-50.

18. Chhajed PN, Kaegi B, Rajasekaran R, Tamm M. Detection of hypoventilation during thoracoscopy: combined cutaneous carbon dioxide tension and oximetry monitoring with a new digital sensor. Chest 2005; 127(2): 585-8.

19. Chhajed PN, Langewitz W, Tamm M. (Un) explained hyperventilation. Respiration 2006; 73(6): 825.

20. Isabel U, Alberto C, María QJ, Nerea M, Xavier B, Jordi S. Smoking habit, respiratory symptoms and lung function in young adults. Eur J Health 2005; 15(2): 160-5.

21. Credle Jr WF, Smiddy JF, Elliott RC. Complications of fiberoptic bronchoscopy 1–3. Am Rev Respir Dis 1974; 109(1): 67-72.

Kaynak Göster