Intraoperative end-tidal carbon dioxide and postoperative mortality in major abdominal surgery: a historical cohort study

Can J Anaesth. 2021 Nov;68(11):1601-1610. doi: 10.1007/s12630-021-02086-z. Epub 2021 Aug 6.

Abstract

Purpose: There is a paucity of data on the effect of intraoperative end-tidal carbon dioxide (EtCO2) levels on postoperative mortality. The purpose of this study was to investigate the relationship between intraoperative EtCO2 and 90-day mortality in patients undergoing major abdominal surgery under general anesthesia.

Methods: We conducted a historical cohort study of patients undergoing major abdominal surgery under general anesthesia at Kyoto University Hospital. We measured the intraoperative EtCO2, and patients with a mean EtCO2 value < 35 mm Hg were classified as low EtCO2. The time effect was determined based on minutes below an EtCO2 of 35 mm Hg, and cumulative effects were evaluated by measuring the area under the threshold of 35 mm Hg for each patient.

Results: Of 4,710 patients, 1,374 (29%) had low EtCO2 and 55 (1.2%) died within 90 days of surgery. Multivariable Cox regression analysis-adjusted for age, American Society of Anesthesiologists Physical Status classification, sex, laparoscopic surgery, emergency surgery, blood loss, mean arterial pressure, duration of surgery, type of surgery, and chronic obstructive pulmonary disease-revealed an association between low EtCO2 and 90-day mortality (adjusted hazard ratio, 2.2; 95% confidence interval [CI], 1.2 to 3.8; P = 0.006). In addition, severity of low EtCO2 was associated with an increased 90-day mortality (area under the threshold; adjusted hazard ratio; 2.9, 95% CI, 1.2 to 7.4; P =0.02); for long-term exposure to an EtCO2 < 35 mm Hg (≥ 226 min), the adjusted hazard ratio for increased 90-day mortality was 2.3 (95% CI, 0.9 to 6.0; P = 0.08).

Conclusion: A mean intraoperative EtCO2 < 35 mm Hg was associated with increased postoperative 90-day mortality.

RéSUMé: OBJECTIF: Il n’existe que très peu de données s’intéressant à l’effet du niveau peropératoire télé-expiratoire du dioxyde de carbone (EtCO2) sur la mortalité postopératoire. L’objectif de cette étude était d’examiner la relation entre l’EtCO2 peropératoire et la mortalité à 90 jours chez des patients subissant une chirurgie abdominale majeure sous anesthésie générale. MéTHODE: Nous avons réalisé une étude de cohorte historique portant sur des patients subissant une chirurgie abdominale majeure sous anesthésie générale à l’Hôpital universitaire de Kyoto. Nous avons mesuré l’EtCO2 peropératoire, et les patients avec une valeur moyenne d’EtCO2 < 35 mmHg ont été catégorisés comme EtCO2 faible. L’effet temps a été déterminé en fonction de la durée, en minutes, avec une EtCO2 inférieure à 35 mmHg, et les effets cumulatifs ont été évalués en mesurant l’aire sous le seuil de 35 mmHg pour chaque patient. RéSULTATS: Sur 4710 patients, 1374 (29 %) avaient une EtCO2 faible et 55 (1,2 %) sont décédés dans les 90 jours suivant la chirurgie. Une analyse de régression multivariée de Cox, ajustée pour tenir compte des facteurs suivants : âge, statut physique selon l’American Society of Anesthesiologists, sexe, chirurgie par laparoscopie, chirurgie d’urgence, pertes de sang, tension artérielle moyenne, durée de la chirurgie, type de chirurgie et maladie pulmonaire obstructive chronique, a révélé une association entre une EtCO2 faible et la mortalité à 90 jours (rapport de risque ajusté, 2,2; intervalle de confiance [IC] à 95 %, 1,2 à 3,8; P = 0,006). De plus, la sévérité de l’EtCO2 basse était associée à une augmentation de la mortalité à 90 jours (aire sous le seuil; rapport de risque ajusté; 2,9, IC 95 %, 1,2 à 7,4; P =0,02); pour une exposition à long terme à une EtCO2 < 35 mmHg (≥ 226 minutes), le rapport de risque ajusté pour une mortalité accrue à 90 jours était de 2,3 (IC 95 %, 0,9 à 6,0 ; P = 0,08). CONCLUSION: Une EtCO2 peropératoire moyenne < 35 mmHg était associée à une augmentation de la mortalité postopératoire à 90 jours.

Keywords: End-tidal carbon dioxide; Intraoperative hypocapnia; Major abdominal surgery; Postoperative mortality.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Anesthesia, General*
  • Carbon Dioxide*
  • Cohort Studies
  • Humans
  • Postoperative Period
  • Retrospective Studies

Substances

  • Carbon Dioxide