Εκτίμηση της διαγνωστικής αξίας και ακρίβειας ανατομικών χαρακτηριστικών του τραχήλου και προεγχειρητικών δοκιμασιών στην πρόβλεψη δύσκολης λαρυγγοσκόπησης

Abstract

The prediction of difficult airway is based on tests that include measurement of anatomical characteristics of the face and neck to avoid complications in its management. The aim of this dissertation is to study specific anatomical features of the neck and preoperative tests, assess their value in predicting the laryngoscopic view according to Cormack-Lehane (Cormack-Lehane Grade, CLG) as well as creating reliable multivariable models for predicting difficult laryngoscopy with variables that either require patient cooperation or not. The study includes 1134 patients with body mass index less than 35 kg/m2 and age over 18 years old. All patients gave written consent prior to participation in the study. The following preoperative prognostic indicators were assessed: thyromental distance (TMD), sternomental distance (STMD), ratio of height to thyromental distance (R-H/TMD), neck circumference (NC), ratio of neck circumference to thyromental distance (R-NC/TMD), hyomental distance at maximal head extension (HMD-HE), hyomental distance with the head in neutral position (HMD-NP), ratio of hyomental distance at maximal head extension to hyomental distance in the neutral position (R-HMD), Mallampati Classification (MLC), upper lip bite test (ULBT), mouth opening (MO) and head extension (HE). The difficult laryngoscopy was defined as Cormack-Lehane grade 3 or 4 and was recorded by an anaesthetist who was not aware of the preoperative tests’ results that were performed by the researcher. Sensitivity, specificity, positive and negative predictive value were calculated for all variables. After that, the optimal cut-off points for each variable were assessed based on Receiver Operating Characteristic curve analysis between sensitivity and specificity (ROC curve). Finally, multivariate analysis with logistic regression was performed, including all the prognostic tests with the new cut-off points to create predictive models of difficult laryngoscopy. The incidence of difficult laryngoscopy (CLG 3 & 4) was found in 10.5% of the studied patients. Among variables, HE had the highest sensitivity (78.5%) and negative predictive value (96%). The new cut-off points identified were: TMD ≤ 7cm, STMD ≤ 17cm, R-H/TMD > 21.25, NC > 38cm, R-NC/TMD > 4.94, HMD-NP ≤ 4.5cm, HMD-HE ≤ 5.5cm, R-HMD > 1.2, MO ≤ 3.8cm, HE ≤ 35˚. All variables, apart from HE, had optimal cut-off values that differed significantly between genders. The STMD, HMD-HE, HMD-NP and R-HMD cut-off points were significantly different between genders, increasing STDM’s predictive accuracy in men (sensitivity 81.4%, negative predictive value 95.7%), and HMD-HE, HMD-NP and R-HMD’s predictive value in women (sensitivity 84.6%, negative predictive value 97%; sensitivity 84.6%, negative predictive value 97%; and sensitivity 88.5%, NPV 97.5%, respectively). A five-variable model was created based on the multivariate analysis with the new cut-off points: MLC, ULBT, HE, HMD-HE and R-NC/TMD. This model exhibited high prognostic value [x2(5)=109.12, p<0,001, AUC=0.86, p<0.001). The model’s sensitivity, specificity and negative predictive value was 82.3%, 74.8% and 97.4%, respectively. A second two-variable predictive model (R-NC/TMD and HMD-HE), which does not require the patient’s cooperation, exhibited good prognostic value [ROC-Area Under Curve: 0.77, p<0.001, x2(2)=63.5, p<0.001], with sensitivity, specificity and negative predictive value of 75.2%, 70.8% and 96.2%, respectively. The present study was conducted in a sample of Greek population and, therefore, further studies are recommended to apply the proposed model in other populations with different morphological characteristics.

Η πρόβλεψη του δύσκολου αεραγωγού βασίζεται σε μετρήσεις ανατομικών χαρακτηριστικών του τραχήλου και του προσώπου με στόχο να αποφευχθούν επιπλοκές κατά τη διαχείρισή του. Σκοπός της διατριβής είναι η μελέτη συγκεκριμένων ανατομικών χαρακτηριστικών του τραχήλου και προεγχειρητικών δοκιμασιών, η εκτίμηση της αξίας τους στην πρόγνωση της λαρυγγοσκοπικής εικόνας κατά Cormack-Lehane (Cormack-Lehane Grade, CLG), καθώς και η δημιουργία αξιόπιστων πολυπαραγοντικών μοντέλων για την πρόγνωση της δύσκολης λαρυγγοσκόπησης με μεταβλητές που είτε απαιτούν τη συνεργασία ασθενή είτε όχι. Η μελέτη περιλαμβάνει 1134 ασθενείς με δείκτη μάζας σώματος μικρότερο από 35 kg/m2 και ηλικία πάνω από 18 ετών. Όλοι οι ασθενείς έδωσαν γραπτή συγκατάθεση ότι δέχονται να συμμετάσχουν στη μελέτη. Εκτιμήθηκαν προεγχειρητικά οι παρακάτω προγνωστικοί δείκτες: θυρεοπωγωνική απόσταση (ΘΠΑ), στερνοπωγωνική απόσταση (ΣΤΠΑ), λόγος ύψους προς θυρεοπωγωνική απόσταση (Λ-Υ/ΘΠΑ), περίμετρος τραχήλου (ΠΤ), λόγος περίμετρος τραχήλου προς θυρεοπωγωνική απόσταση (Λ-ΠΤ/ΘΠΑ), υοειδοπωγωνική απόσταση σε μέγιστη έκταση κεφαλής (ΥΠΓΑ-ΜΕΚ), υοειδοπωγωνική απόσταση σε ουδέτερη θέση κεφαλής (ΥΠΓΑ-ΟΘΚ), λόγος υοειδοπωγωνικής απόστασης (ΛΥΠΓΑ), κατηγοριοποίηση Mallampati (MLC), δοκιμασία επικάλυψης βλεννογόνου άνω χείλους από τους κάτω όδοντες (ULBT), άνοιγμα στόματος (ΑΣ) και έκταση κεφαλής (ΕΚ). Η δύσκολη λαρυγγοσκόπηση ορίστηκε ως Cormack-Lehane κατηγορία 3 ή 4 και καταγράφηκε από αναισθησιολόγο ο οποίος δε γνώριζε τα αποτελέσματα των προεγχειρητικών δοκιμασιών που είχαν γίνει από την ερευνήτρια. Υπολογίστηκαν ευαισθησία, ειδικότητα, θετική και αρνητική προγνωστική αξία όλων των μεταβλητών. Στη συνέχεια υπολογίστηκαν τα βέλτιστα όρια-σημεία τομής για κάθε μεταβλητή με βάση τις καμπύλες λειτουργικής αντιστοιχίας μεταξύ ευαισθησίας και ειδικότητας (ROC curve). Τέλος, έγινε πολυπαραγοντική ανάλυση με λογιστική παλινδρόμηση, συμπεριλαμβάνοντας όλους τους προγνωστικούς δείκτες με τα νέα όρια-σημεία τομής για τη δημιουργία προγνωστικών μοντέλων της δύσκολης λαρυγγοσκόπησης. Η συχνότητα δύσκολης λαρυγγοσκόπησης (CLG 3 & 4) στο δείγμα της παρούσας έρευνας βρέθηκε 10,5%. Ανάμεσα στις μεμονωμένες μεταβλητές, η ΕΚ είχε την υψηλότερη ευαισθησία (78,5%) και αρνητική προγνωστική αξία (96%). Τα νέα όρια-σημεία τομής που βρέθηκαν είναι: ΘΠΑ ≤ 7εκ, ΣΤΠΑ ≤ 17εκ, Λ-Υ/ΘΠΑ > 21.25, ΠΤ > 38εκ, Λ-ΠΤ/ΘΠΑ > 4.94, ΥΠΓΑ-ΟΘΚ ≤ 4.5εκ, ΥΠΓΑ-ΜΕΚ ≤ 5.5εκ, ΛΥΠΓΑ > 1.2, ΑΣ ≤ 3.8εκ, ΕΚ ≤ 35˚. Όλες οι μεταβλητές, εκτός από την ΕΚ , είχαν βέλτιστα όρια-σημεία τομής τα οποία διέφεραν σημαντικά ανάμεσα στα φύλα. Τα όρια-σημεία τομής των ΣΤΠΑ, ΥΠΓΑ-ΟΘΚ, ΥΠΓΑ-ΜΕΚ και ΛΥΠΓΑ διέφεραν σημαντικά σε μεγαλύτερο βαθμό ανάμεσα στα φύλα, αυξάνοντας την προγνωστική αξία της ΣΤΠΑ στους άνδρες (ευαισθησία 81,4% - αρνητική προγνωστική αξία 95,7%) και των ΥΠΓΑ-ΜΕΚ, ΥΠΓΑ-ΟΘΚ, και ΛΥΠΓΑ στις γυναίκες (ευαισθησία 84,6% - αρνητική προγνωστική αξία 97%, ευαισθησία 84,6% - αρνητική προγνωστική αξία 97% and ευαισθησία 88,5% - αρνητική προγνωστική αξία 97,5%, αντιστοίχως). Στην πολυπαραγοντική ανάλυση με τα νέα-όρια σημεία τομής δημιουργήθηκε μοντέλο που περιλαμβάνει πέντε μεταβλητές: MLC, ULBT, EK, ΥΠΓΑ-ΜΕΚ και Λ-ΠΤ/ΘΠΑ. Αυτό το μοντέλο εμφανίζει υψηλή προγνωστική αξία [x2(5)=109,12, p<0,001, AUC=0,86, p<0,001]. Η ευαισθησία, ειδικότητα και αρνητική προγνωστική αξία του μοντέλου ήταν 82,3%, 74,8% και 97,4% αντιστοίχως. Επίσης, ένα δεύτερο προγνωστικό μοντέλο που περιλαμβάνει δύο μεταβλητές, χωρίς να χρειάζεται η συνεργασία ασθενή (Λ-ΠΤ/ΘΠΑ και ΥΠΓΑ-ΜΕΚ), βρέθηκε να έχει καλή προγνωστική αξία [ROC-Area Under Curve: 0,77, p<0,001, x2(2)=63,5, p<0,001] με ευαισθησία, ειδικότητα και αρνητική προγνωστική αξία 75,2%, 70,8% και 96,2% αντιστοίχως. Η παρούσα έρευνα έγινε σε δείγμα ελληνικού πληθυσμού και γι’ αυτό προτείνονται περαιτέρω μελέτες για την πιθανή εφαρμογή των μοντέλων σε άλλους πληθυσμούς με διαφορετικά μορφολογικά χαρακτηριστικά.