Purpose: Recent studies on patients with stable obesity-hypoventilation syndrome have raised concerns about hyperoxia-induced hypercapnia in this population. This study aimed to evaluate whether a higher oxygen saturation target would increase arterial partial pressure of carbon dioxide (PaCO2) in obese patients after coronary artery bypass grafting surgery (CABG).
Methods: Obese patients having CABG were recruited. With a randomized crossover design, we compared two oxygenation strategies for 30 min each, immediately after extubation: a peripheral oxygen saturation (SpO2) target of ≥ 95% achieved with manual oxygen titration (liberal) and a SpO2 target of 90% achieved with FreeO2, an automated oxygen titration device (conservative). The main outcome was end-of-period arterial PaCO2.
Results: Thirty patients were included. Mean (standard deviation [SD]) body mass index (BMI) was 34 (3) kg·m-2 and mean (SD) baseline partial pressure of carbon dioxide (PCO2) was 40.7 (3.1) mmHg. Mean (SD) end-of-period PaCO2 was 42.0 (5.4) mmHg in the conservative period, compared with 42.6 (4.6) mmHg in the liberal period [mean difference - 0.6 (95% confidence interval - 2.2 to 0.9) mmHg; P = 0.4]. Adjusted analysis for age, BMI, narcotics, and preoperative PaCO2 did not substantively change the results. Fourteen patients were retainers, showing an elevation in mean (SD) PaCO2 in the liberal period of 3.3 (4.1) mmHg. Eleven patients had the opposite response, with a mean (SD) end-of-period PaCO2 decrease of 1.8 (2.2) mmHg in the liberal period. Five patients had a neutral response.
Conclusion: This study did not show a clinically important increase in PaCO2 associated with higher SpO2 values in this specific population of obese patients after CABG. Partial pressure of carbon dioxide increased with liberal oxygen administration in almost half of the patients, but no predictive factor was identified.
Trial registration: www.clinicaltrials.gov (NCT02917668); registered 25 September, 2016.
RéSUMé: OBJECTIF: Des études récentes portant sur les patients atteints d’un syndrome obésité-hypoventilation stable ont soulevé des inquiétudes quant à l’hypercapnie induite par l’hyperoxie chez cette population. Notre étude avait pour objectif d’évaluer si une cible de saturation en oxygène plus élevée augmenterait la pression artérielle partielle de dioxyde de carbone (PaCO2) chez des patients obèses après une chirurgie de pontages aortocoronariens (PAC). MéTHODE: Des patients obèses listés pour une chirurgie de PAC ont été recrutés. À l’aide d’une méthodologie d’étude randomisée avec devis croisé, nous avons comparé deux stratégies d’oxygénation pendant 30 min chacune, immédiatement après l’extubation : une cible de saturation périphérique en oxygène (SpO2) de ≥ 95 % atteinte avec une titration d’oxygène manuelle (stratégie libérale), et une cible de SpO2 de 90 % atteinte à l’aide d’un dispositif automatisé de titration de l’oxygène, FreeO2 (stratégie conservatrice). Le critère d’évaluation principal était la PaCO2 artérielle en fin de période d’étude. RéSULTATS: Trente patients ont été inclus dans notre étude. L’indice de masse corporelle (IMC) moyen (écart type [ÉT]) était de 34 (3) kg·m−2 et la tension partielle moyenne (ÉT) de dioxyde de carbone (PCO2) au départ était de 40,7 (3,1) mmHg. La PaCO2 moyenne (ÉT) à la fin de la période était de 42,0 (5,4) mmHg dans la période conservatrice, par rapport à 42,6 (4,6) mmHg dans la période libérale [différence moyenne − 0,6 (intervalle de confiance 95 %, − 2,2 à 0,9) mmHg; P = 0,4]. L’analyse ajustée pour tenir compte de l’âge, de l’IMC, des narcotiques et de la PaCO2 préopératoire n’a pas modifié les résultats de manière importante. Quatorze patients ont fait de la rétention de CO2, affichant une élévation de la PaCO2 moyenne (ÉT) pendant la période libérale de 3,3 (4,1) mmHg. Onze patients ont manifesté une réaction contraire, affichant une réduction moyenne (ÉT) de la PaCO2 en fin de période de 1,8 (2,2) mmHg dans la période d’administration libérale. Cinq patients ont eu une réponse neutre. CONCLUSION: Cette étude n’a pas démontré d’augmentation cliniquement significative de la PaCO2 associée à des valeurs plus élevées de SpO2 dans cette population spécifique de patients obèses après une chirurgie de PAC. La pression partielle de dioxyde de carbone a augmenté lors d’une administration libérale d’oxygène chez près de la moitié des patients, mais aucun facteur prédictif n’a été identifié. ENREGISTREMENT DE L’éTUDE: www.clinicaltrials.gov (NCT02917668); enregistrée le 25 septembre 2016.