An Observational Study of End-Tidal Carbon Dioxide Trends in General Anesthesia

Can J Anaesth. 2019 Feb;66(2):149-160. doi: 10.1007/s12630-018-1249-1. Epub 2018 Nov 14.

Abstract

Purpose: Despite growing evidence supporting the potential benefits of higher end-tidal carbon dioxide (ETCO2) levels in surgical patients, there is still insufficient data to formulate guidelines for ideal intraoperative ETCO2 targets. As it is unclear which intraoperative ETCO2 levels are currently used and whether these levels have changed over time, we investigated the practice pattern using the Multicenter Perioperative Outcomes Group database.

Methods: This retrospective, observational, multicentre study included 317,445 adult patients who received general anesthesia for non-cardiothoracic procedures between January 2008 and September 2016. The primary outcome was a time-weighted average area-under-the-curve (TWA-AUC) for four ETCO2 thresholds (< 28, < 35, < 45, and > 45 mmHg). Additionally, a median ETCO2 was studied. A Kruskal-Wallis test was used to analyse differences between years. Random-effect multivariable logistic regression models were constructed to study variability.

Results: Both TWA-AUC and median ETCO2 showed a minimal increase in ETCO2 over time, with a median [interquartile range] ETCO2 of 33 [31.0-35.0] mmHg in 2008 and 35 [33.0-38.0] mmHg in 2016 (P <0.001). A large inter-hospital and inter-provider variability in ETCO2 were observed after adjustment for patient characteristics, ventilation parameters, and intraoperative blood pressure (intraclass correlation coefficient 0.36; 95% confidence interval, 0.18 to 0.58).

Conclusions: Between 2008 and 2016, intraoperative ETCO2 values did not change in a clinically important manner. Interestingly, we found a large inter-hospital and inter-provider variability in ETCO2 throughout the study period, possibly indicating a broad range of tolerance for ETCO2, or a lack of evidence to support a specific targeted range. Clinical outcomes were not assessed in this study and they should be the focus of future research.

Objectif: Malgré une accumulation de données probantes suggérant des avantages de taux plus élevés de dioxyde de carbone en fin d’expiration (ETCO2) chez les patients chirurgicaux, nous ne disposons pas encore d’assez de données pour formuler des lignes directrices sur les cibles peropératoires idéales de l’ETCO2. Comme nous ne savons effectivement pas avec certitude quels taux peropératoires d’ETCO2 sont actuellement utilisés et si ces taux ont changé au fil du temps, nous avons étudié l’évolution de la pratique en utilisant la base de données du MPOG (Multicenter Perioperative Outcomes Group).

Méthodes: Cette étude multicentrique rétrospective observationnelle a inclus 317 445 patients adultes ayant reçu une anesthésie générale pour des procédures non cardiothoraciques entre janvier 2008 et septembre 2016. Le critère d’évaluation principal était une aire sous la courbe moyenne pondérée en fonction du temps (ASC-mT) pour quatre seuils d’ETCO2 (< 28, < 35, < 45 et > 45 mmHg). De plus, une ETCO2 médiane a été étudiée. Un test de Kruskal-Wallis a permis d’analyser les différences entre les années. Des modèles de régression logistique multifactorielle à effet aléatoire ont été construits pour étudier la variabilité.

Résultats: L’ASC-mT et l’ETCO2 médiane ont montré une augmentation minime de l’ETCO2 au fil du temps, avec une valeur médiane [plage interquartile] de l’ETCO2 de 33 [31,0 à 35,0] mmHg en 2008 et 35 [33,0 à 38,0] mmHg en 2016 (P < 0,001). Une grande variabilité entre les hôpitaux et prestataires de l’ETCO2 a été observée après ajustement pour les caractéristiques des patients, les paramètres de ventilation et la pression artérielle peropératoire (coefficient de corrélation intracatégorie : 0,36; intervalle de confiance à 95 % : 0,18 à 0,58).

Conclusions: Entre 2008 et 2016, les valeurs peropératoires de l’ETCO2 n’ont pas varié d’une manière importante sur le plan clinique. Il est intéressant de noter que nous avons trouvé une grande variabilité de l’ETCO2 entre hôpitaux et prestataires tout au long de la période d’étude témoignant peut-être d’une vaste plage de tolérance de l’ETCO2 ou d’un manque de données probantes pour soutenir une valeur cible spécifique. L’évolution clinique n’a pas été analysée au cours de cette étude et elle devra être le centre d’intérêt de futures recherches.

Publication types

  • Multicenter Study
  • Observational Study

MeSH terms

  • Adult
  • Aged
  • Anesthesia, General*
  • Capnography
  • Carbon Dioxide / metabolism*
  • Databases, Factual
  • Female
  • Humans
  • Laparoscopy
  • Male
  • Middle Aged
  • Neurosurgical Procedures
  • Pulmonary Disease, Chronic Obstructive / metabolism
  • Retrospective Studies
  • Robotic Surgical Procedures

Substances

  • Carbon Dioxide