Preoperative physiotherapy for the prevention of respiratory complications after upper abdominal surgery: pragmatic, double blinded, multicentre randomised controlled trial

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    04-01-2018

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    Anderson, L., Boden, I., Browning, L., Denehy, L., Hill, C., Reeve, J., Robertson, I. K., Skinner, E. H., Story, D.

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    Preoperative physiotherapy for the prevention of respiratory complications after upper abdominal surgery: pragmatic, double blinded, multicentre randomised controlled trial

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    BMJ - British Medical Journal

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    Lo scopo del presente studio, premiato da PEDro come uno tra i primi cinque trial randomizzati in riabilitazione più importanti del sessennio 2014-2019, è quello di stabilire l’efficacia di sedute di fisioterapia preoperatoria nella riduzione di complicazioni respiratorie postoperatorie dopo interventi chirurgici all’addome superiore. Tale tipo di chirurgia è, di fatto, una delle procedure più frequentemente realizzate nei paesi sviluppati, e complicazioni respiratorie postoperatorie (polmoniti, atelectasie severe) sono da considerarsi tra gli outcome più negativi in quanto associate ad una alta mortalità (tra il 10% ed il 50% dei pazienti che le contrae) e ad enormi costi per il sistema sanitario. In particolare, le suddette complicazioni post-chirurgiche riguardano riduzioni patologiche dei volumi polmonari, riduzione della clearance mucociliare e della funzionalità dei muscoli respiratori.

    Tale trial è stato condotto in doppio cieco in tre strutture ospedaliere site in Australia ed in Nuova Zelanda; i pazienti reclutati erano 441 adulti di età superiore ai 18 anni in attesa di un intervento all’addome superiore da eseguire dopo sei settimane circa dal momento del reclutamento; altri requisiti erano la somministrazione di anestesia generale, un numero minimo di una notte trascorsa in ospedale, ed un’incisione di 5 cm o più sopra l’ombelico. Pazienti che si sottoponevano all’intervento per un trapianto d’organo, per il contenimento ernie addominali, o che erano impossibilitati a deambulare per più di un minuto o a partecipare ad una singola seduta di fisioterapia preoperatoria nelle sei settimane prima dell’intervento sono stati esclusi.

    Undici fisioterapisti coinvolti (studenti, neolaureati, fisioterapisti senior e professionisti con 15 anni di esperienza nella presa in carico riabilitativa del paziente acuto post-chirurgico, tutti comunque addestrati sul tipo di training da proporre ai pazienti reclutati per il presente studio) hanno assegnato ad un cluster di pazienti raggruppati in maniera randomizzata (gruppo di intervento, 222 persone) un libretto informativo sulle complicazioni respiratorie post-operatorie, somministrando loro inoltre sedute giornaliere di 30 minuti circa di training preoperatorio con esercizi respiratori e motori; i pazienti appartenenti al gruppo di intervento hanno ricevuto inoltre della  formazione su come effettuare gli esercizi presenti nel libretto dopo l’intervento. Il libretto, comprensivo di immagini, conteneva testi sulle complicazioni polmonari postoperatorie ed indicazioni sulla prevenzione delle stesse attraverso una deambulazione precoce caldamente suggerita ed esempi di esercizi respiratori (in particolare due set di 10 atti respiratori lenti e controllati seguiti da tre colpi di tosse) da iniziare immediatamente dopo la chirurgia.

    Ad un secondo cluster di pazienti (gruppo di controllo, 219 persone) i fisioterapisti hanno invece assegnato il solo libretto informativo. Inoltre essi non hanno avuto contatti con i pazienti di entrambi i gruppi dopo l’intervento.

    In seguito all’operazione, tutti i pazienti hanno ricevuto assistenza per una deambulazione precoce, ma nessun aiuto circa gli esercizi respiratori da eseguire, né per i partecipanti presenti nel gruppo di intervento, né per quelli appartenenti al gruppo di controllo.

    Il trial è stato portato a termine da 432 pazienti. Dei suddetti 432 partecipanti, 85 in totale hanno riportato complicazioni respiratorie postoperatorie entro due settimane dopo l’intervento chirurgico. Tuttavia, nel gruppo di intervento è stata statisticamente rilevata un’incidenza significativamente più bassa (27 pazienti su 218), praticamente dimezzata, di complicazioni respiratorie postoperatorie paragonato al gruppo di controllo (58 pazienti su 214), con una riduzione assoluta di rischio del 15%.

    Anche l’incidenza di outcome secondari come la polmonite acquisita in ospedale risultava dimezzata nel gruppo di intervento rispetto al gruppo di controllo; al contrario non sono state rilevate differenze significative negli altri outcome negativi come un’ospedalizzazione più lunga, l’utilizzo di unità di terapia intensiva e, di conseguenza, costi maggiori per il sistema sanitario. La presenza di complicazioni respiratorie postoperatorie nei primi 14 giorni dopo l’intervento chirurgico è stata però associata ad una maggiore mortalità dei pazienti.

    In conclusione, il presente trial fornisce evidenze inconfutabili sull’importanza di un training preoperatorio fornito da un fisioterapista durante le sei settimane precedenti un intervento chirurgico all’addome superiore; 30 minuti di fisioterapia preoperatoria praticata quotidianamente dimezza l’incidenza delle complicazioni respiratorie postoperatorie, ed in particolare della polmonite acquisita in ospedale. Ulteriori ricerche sono necessarie per determinare quanto questo contrasti la mortalità ed incida sulla permanenza in ospedale di tali pazienti.

    Bibliografia

    1. Regenbogen, S.E., Thompson, K.D., Weise,r T.G., et al. (2008). An estimation of the global volume of surgery: a modelling strategy based on available data. Lancet, 372:139-44. doi:10.1016/S0140-6736(08)60878-8pmid:18582931
    2. Gama de Abreu, M., Hemmes, S.N., Pelosi, P., Schultz M.J. (2014). PROVE Network Investigators for the Clinical Trial Network of the European Society of Anaesthesiology. High versus low positive end-expiratory pressure during general anaesthesia for open abdominal surgery (PROVHILO trial): a multicentre randomised controlled trial. Lancet, 384:495-503.
      doi:10.1016/S0140-6736(14)60416-5pmid:24894577
    3. Hemmes, S.N., Neto, A.S., Schultz, M.J.,  et al. (2017). Epidemiology, practice of ventilation and outcome for patients at increased risk of postoperative pulmonary complications: LAS VEGAS – an observational study in 29 countries. Eur J Anaesthesiol, 34:492-507.
      doi:10.1097/EJA.0000000000000646pmid:28633157
    4. Barbas, C.S., Hemmes, S.N., Neto A.S., et al. (2014). Incidence of mortality and morbidity related to postoperative lung injury in patients who have undergone abdominal or thoracic surgery: a systematic review and meta-analysis. Lancet Respir Med, 2:1007-15.
      doi: 10.1016/S2213-2600(14)70228-0pmid:25466352
    5. Fernandez-Bustamante, A., Frendl, G., Sprung, J., et al. (2017). Postoperative Pulmonary Complications, Early Mortality, and Hospital Stay Following Noncardiothoracic Surgery: A Multicenter Study by the Perioperative Research Network Investigators. JAMA Surg, 152:157-66.
      doi: 10.1001/jamasurg.2016.4065pmid:27829093
    6. Fleisher, L.A., Linde-Zwirble, W.T. (2014). Incidence, outcome, and attributable resource use associated with pulmonary and cardiac complications after major small and large bowel procedures. Perioper Med (Lond), 3:7.
      doi:10.1186/2047-0525-3-7pmid:25313335
    7. Browning, L., Denehy, L., Scholes, R.L., Sztendur, E.M. (2009). Duration of anaesthesia, type of surgery, respiratory co-morbidity, predicted VO2max and smoking predict postoperative pulmonary complications after upper abdominal surgery: an observational study. Aust J Physiother, 55:191-8.
      doi: 10.1016/S0004-9514(09)70081-9pmid:19681741
    8. Berney, S., Haines, K.J., Skinner, E.H. (2013). Association of postoperative pulmonary complications with delayed mobilisation following major abdominal surgery: an observational cohort study. Physiotherapy, 99:119-25.
      doi: 10.1016/j.physio.2012.05.013pmid:23219632
    9. Browning, L., Denehy, L., Scholes, R.L. (2007). The quantity of early upright mobilisation performed following upper abdominal surgery is low: an observational study. Aust J Physiother, 53:47-52.
      doi: 10.1016/S0004-9514(07)70061-2pmid:17326738
    10. Berney, S., Browning, L., Denehy, L., Parry, S. (2014). Austin Health Post-Operative Surveillance Team (POST) Investigators. Clinical application of the Melbourne risk prediction tool in a high-risk upper abdominal surgical population: an observational cohort study. Physiotherapy, 100:47-53.
      doi:10.1016/j.physio.2013.05.002pmid:23958308
    11. Ellis, E., Johnston, C., Mackay, M.R. (2005). Randomised clinical trial of physiotherapy after open abdominal surgery in high risk patients. Aust J Physiother, 51:151-9.
      doi:10.1016/S0004-9514(05)70021-0pmid:16137240
    12. Li, S.K., Rickard, M.J., Silva, Y.R. (2013). Does the addition of deep breathing exercises to physiotherapy-directed early mobilisation alter patient outcomes following high-risk open upper abdominal surgery? Cluster randomised controlled trial. Physiotherapy, 99:187-93.
      doi:10.1016/j.physio.2012.09.006pmid:23206316
    13. Lumb, A.B., Miskovic, A. (2017). Postoperative pulmonary complications. Br J Anaesth, 118:317-34.
      doi:10.1093/bja/aex002pmid:28186222
    14. Granier, J-M., Pasquina, P., Tramèr, M.R,  Walder, B. (2006). Respiratory physiotherapy to prevent pulmonary complications after abdominal surgery: a systematic review. Chest, 130:1887-99.
      doi: 10.1378/chest.130.6.1887pmid:17167013
    15. Bal, L., Bos, L.D., Pelosi, P. (2017). High-flow nasal cannula in the postoperative period: is positive pressure the phantom of the OPERA trial? Intensive Care Med2017; 43:119-21.
      doi: 10.1007/s00134-016-4627-6pmid:27853821
    16. Bartley, A., Bunting, C., Ferraz, A., Patman, S. (2017). Physiotherapy in upper abdominal surgery – what is the current practice in Australia? Arch Physiotherapy, 7-11.
      doi: https://doi.org/10.1186/s40945-017-0039-
    17. Fagevik Olsén, M., Hahn, I., Lönroth, H., Lundholm, K., Nordgren, S. (1997).Randomized controlled trial of prophylactic chest physiotherapy in major abdominal surgery. Br J Surg, 84:1535-8.
      doi: 10.1002/bjs.1800841111pmid:9393272
    18. Farid, F.N., Mehdi, S.H., Samnani, S.S., Umer, M.F. (2014). Impact of Preoperative Counselling on Early Postoperative Mobilization and Its Role in Smooth Recovery. Int Sch Res Notices, 2014:250536.
      doi: 10.1155/2014/250536pmid:27351013
    19. Gustafsson, U.O., Schwenk, W., Scott, M.J., et al. (2013). Enhanced Recovery After Surgery (ERAS) Society, for Perioperative Care, European Society for Clinical Nutrition and Metabolism (ESPEN), International Association for Surgical Metabolism and Nutrition (IASMEN). Guidelines for perioperative care in elective colonic surgery: Enhanced Recovery After Surgery (ERAS(®)) Society recommendations. World J Surg, 37:259-84.
      doi: 10.1007/s00268-012-1772-0pmid:23052794
    20. Boden, I., Browning, L., Skinner, E.H., et al. (2015). The LIPPSMAck POP (Lung Infection Prevention Post Surgery-Major Abdominal-with Pre-Operative Physiotherapy) trial: study protocol for a multi-centre randomised controlled trial. Trials, 16:1-15.
      doi: 10.1186/s13063-015-1090-6pmid:25971836
    21. Boden, I., El-Ansary, D., Zalucki, N., et al. (2017). Physiotherapy education and training prior to upper abdominal surgery is memorable and has high treatment fidelity: a nested mixed-methods randomised-controlled study. Physiotherapy, published online 30 Aug 2017.
      doi: https://doi.org/10.1016/j.physio.2017.08.008.pmid:28935227
    22. Brooks, D., Newton, J., Parsons, J., et al. (2002). Discharge criteria from perioperative physical therapy. Chest, 121:488-94. doi:doi:10.1378/chest.121.2.488pmid:11834662
    23. Neunos 2000 Study Group, Sabrià, M., Sopena, N. (2005). Multicenter study of hospital-acquired pneumonia in non-ICU patients. Chest, 127:213-9.
      doi: 10.1378/chest.127.1.213pmid:15653986
    24. Bialocerkowski, A., Browning, L., Denehy, L., Faragher, I.G., Fiore, J.F. Jr. (2013). Time to readiness for discharge is a valid and reliable measure of short-term recovery after colorectal surgery. World J Surg, 37:2927-34.
      doi: 10.1007/s00268-013-2208-1pmid:24101012
    25. Lu, J.F., McHorney, C.A., Sherbourne, C.D., Ware, J.E. Jr. (1994). The MOS 36-item Short-Form Health Survey (SF-36): III. Tests of data quality, scaling assumptions, and reliability across diverse patient groups. Med Care, 32:40-66.
      doi: 10.1097/00005650-199401000-00004pmid:8277801
    26. Briffa, T.G., Hung, J., Morton, A.R., Rankin, S.L. (1996). A specific activity questionnaire to measure the functional capacity of cardiac patients. Am J Cardiol, 77:1220-3.
      doi: 10.1016/S0002-9149(97)89157-6pmid:8651099
    27. Aahlin, E.K., Coolsen, M.M., Hughes, M., et al. (2015). Attitudes of patients and care providers to enhanced recovery after surgery programs after major abdominal surgery. J Surg Res, 193:102-10.
      doi: 10.1016/j.jss.2014.06.032pmid:25066187
    28. Lockwood, C., Stern, C. (2005). Knowledge retention from preoperative patient information. Int J Evid Based Healthc, 3:45-63. pmid:21631744
    29. Hall, M., Migay, A-M., Persad, T., et al. (2008). Individuals’ experience of living with osteoarthritis of the knee and perceptions of total knee arthroplasty. Physiother Theory Pract, 24:167-81.
      doi: 10.1080/09593980701588326pmid:18569854
    30. Houterman, S., Keulers, B.J., Scheltinga, M.R., Spauwen, P.H., Van Der Wilt, G.J. (2008). Surgeons underestimate their patients’ desire for preoperative information. World J Surg, 32:964-70.
      doi: 10.1007/s00268-008-9581-1pmid:18408963
    31. Farhan, H.N., Grabitz, S.D., Ruscic, K.J., et al. (2017). Dose-dependent protective effect of inhalational anesthetics against postoperative respiratory complications: a prospective analysis of data on file from three hospitals in New England. Crit Care Med, 45:e30-9.
      doi: 10.1097/CCM.0000000000002015pmid:27635768
    32. Barbas, C.S., Hemmes, S.N., Neto, A.S., et (2016). Association between driving pressure and development of postoperative pulmonary complications in patients undergoing mechanical ventilation for general anaesthesia: a meta-analysis of individual patient data. Lancet Respir Med, 4:272-80.
      doi: 10.1016/S2213-2600(16)00057-6pmid:26947624
    33. Condie, E., Hack, K., Ross, A. (1993). An investigation of the value of routine provision of postoperative chest physiotherapy in non-smoking patients undergoing elective abdominal surgery. Physiotherapy, 79:547-52
      doi:10.1016/S0031-9406(10)60295-7.
    34. Elkins, M.R., Mans, C.M., Reeve, J.C. (2015). Postoperative outcomes following preoperative inspiratory muscle training in patients undergoing cardiothoracic or upper abdominal surgery: a systematic review and meta analysis. Clin Rehabil2015;29:426-38.
      doi: 10.1177/0269215514545350pmid:25160007
    35. Castillo, R., Haas, A. (1985). Chest physical therapy: comparative efficacy of preoperative and postoperative in the elderly. Arch Phys Med Rehabil1985;66:376-9.pmid:4004535
    36. Fukuhara, S., Furukawa, Katsura, M., Kuriyama, A., A., Takeshima, T. (2015). Preoperative inspiratory muscle training for postoperative pulmonary complications in adults undergoing cardiac and major abdominal surgery. Cochrane Database Syst Rev, (10):CD010356.pmid:26436600
    37. Anstey, M., Blobner, M., Schaller, S.J., et al. (2016). International Early SOMS-guided Mobilization Research Initiative. Early, goal-directed mobilisation in the surgical intensive care unit: a randomised controlled trial. Lancet2016;388:1377-88. doi:10.1016/S0140-6736(16)31637-3pmid:27707496
    38. Augustin, B., Castelino, T., Feldman, L.S., Fiore, J.F. Jr., Landry, T., Niculiseanu, P. (2016). The effect of early mobilization protocols on postoperative outcomes following abdominal and thoracic surgery: A systematic review. Surgery2016;159:991-1003. doi:10.1016/j.surg.2015.11.029pmid:26804821
    39. DePalma, R.G., Healey, N.A., Henderson, W.G., Khuri, S.F., Kumbhani, D.J., Mosca, C. (2005). Participants in the VA National Surgical Quality Improvement Program. Determinants of long-term survival after major surgery and the adverse effect of postoperative complications. Ann Surg, 242:326-41, discussion 341-3.pmid:16135919
    40. Parikh, P., Schmidt, C.M., Turrini, O., et al. (2010). Effect of hospital volume, surgeon experience, and surgeon volume on patient outcomes after pancreaticoduodenectomy: a single-institution experience. Arch Surg, 145:634-40. doi:10.1001/archsurg.2010.118pmid:20644125
    41. Clark, L., Fairhurst, C., Torgerson, D.J. (2016). Allocation concealment in randomised controlled trials: are we getting better? BMJ, 355:i5663. doi:10.1136/bmj.i5663pmid:27856428