Perioperative trends in neck and leg fluid volume in surgical patients: a prospective observational proof-of-concept study

Can J Anaesth. 2023 Feb;70(2):191-201. doi: 10.1007/s12630-022-02362-6. Epub 2022 Nov 30.

Abstract

Purpose: The severity of obstructive sleep apnea (OSA) may increase postoperatively. The changes in segmental fluid volume, especially neck fluid volume, may be related to increasing airway collapsibility and thus worsening of OSA in the postoperative period. Our objective was to evaluate the feasibility of performing bioelectrical impedance analysis (BIA) and to describe the trend and predictors of changes in segmental fluid volumes in patients receiving general anesthesia for noncardiac surgery.

Methods: We conducted a prospective observational proof-of-concept cohort study of adult patients undergoing elective inpatient noncardiac surgery. Patients underwent a portable sleep study before surgery, and segmental fluid volumes (neck fluid volume [NFV], NFV phase angle, and leg fluid volume [LFV]) were measured using BIA at set time points: preoperative period (preop), in the postanesthesia care unit (PACU), the night following surgery at 10 pm (N 0), and the following day at 10 am (POD 1). Linear regression models were constructed to evaluate for significant predictors of overall segmental fluid changes. The variables included in the models were sex, preoperative apnea-hypopnea index (AHI), fluid balance, body mass index (BMI), cumulative opioids, and the timepoint of measurement.

Results: Thirty-five adult patients (20/35 females, 57%) were included. For the feasibility outcome, measure of recruitment was 50/66 (76%) and two measures of protocol adherence were fluid measurements (34/39, 87%) and preoperative sleep study (35/39, 90%). There was a significant increase in NFV from preop to N 0 and in LFV from preop to PACU. Neck fluid volume also increased from PACU to N 0 and PACU to POD 1, while LFV decreased during the same intervals. The overall changes in NFV were associated with the preop AHI, BMI, and opioids after adjusting for body position and pneumoperitoneum.

Conclusions: This proof-of-concept study showed the feasibility and variability of segmental fluid volumes in the perioperative period using BIA. We found an increase in NFV and LFV in the immediate postoperative period in both males and females, followed by the continued rise in NFV and a simultaneous decrease in LFV, which suggest the occurrence of rostral fluid shift. Preoperative AHI, BMI, and opioids predicted the NFV changes.

Study registration: ClinicalTrials.gov; NCT02666781, registered 25 January 2016; NCT03850041, registered 20 February 2019.

RéSUMé: OBJECTIF: La gravité de l’apnée obstructive du sommeil (AOS) peut augmenter en période postopératoire. Les changements dans le volume segmentaire de fluides, en particulier le volume liquidien du cou, peuvent être liés à l’augmentation de la collapsibilité des voies aériennes et donc à l’aggravation d’une AOS en période postopératoire. Notre objectif était d’évaluer la faisabilité de réaliser une analyse d’impédance bioélectrique (AIB) et de décrire la tendance et les prédicteurs des changements dans les volumes de fluides segmentaires chez des patients recevant une anesthésie générale pour une chirurgie non cardiaque. MéTHODE: Nous avons réalisé une étude de cohorte observationnelle prospective de démonstration de faisabilité chez des patients adultes bénéficiant d’une chirurgie non cardiaque non urgente en milieu hospitalier. Les patients ont subi une étude du sommeil grâce à un appareil portable avant la chirurgie, et les volumes de fluides segmentaires (volume de fluides du cou, angle de phase VLC et volume de fluides des jambes) ont été mesurés à l’aide d’une AIB à des moments définis : période préopératoire (préop), en salle de réveil, la nuit suivant la chirurgie à 22 h (N 0) et le lendemain à 10 h (JPO 1). Des modèles de régression linéaire ont été construits pour évaluer les prédicteurs significatifs de changements globaux des fluides segmentaires. Les variables incluses dans les modèles étaient le sexe, l’indice d’apnée-hypopnée préopératoire (IAH), l’équilibre hydrique, l’indice de masse corporelle (IMC), les opioïdes cumulés et le point de mesure temporel. RéSULTATS: Trente-cinq patients adultes (20/35 femmes, 57 %) ont été inclus. En ce qui concerne le critère de faisabilité, la mesure du recrutement était de 50/66 (76 %) et deux mesures de l’observance du protocole étaient les mesures liquidiennes (34/39, 87 %) et une étude préopératoire du sommeil (35/39, 90 %). Il y a eu une augmentation significative du volume de fluides du cou entre la période préopératoire et N 0 et du volume de fluides des jambes de la période préopératoire à la salle de réveil. Le volume de fluides du cou a également augmenté de la salle de réveil à N 0 et de la salle de réveil au JPO 1, tandis que le volume de fluides des jambes a diminué au cours des mêmes intervalles. Les changements globaux de volume de fluides du cou ont été associés à l’IAH préopératoire, à l’IMC et aux opioïdes après ajustement pour tenir compte de la position du corps et du pneumopéritoine. CONCLUSION: Cette étude de preuve de concept a démontré la faisabilité de l’évaluation et la variabilité des volumes de fluide segmentaire dans la période périopératoire en utilisant l’IAB. Nous avons constaté une augmentation du volume liquidien du cou et des jambes en période postopératoire immédiate chez les hommes et les femmes, suivie d’une augmentation continue du volume liquidien du cou et d’une diminution simultanée du volume liquidien des jambes, ce qui laisserait penser à la survenue d’un déplacement du liquide rostral. L’indice d’apnée-hypopnée préopératoire, l’IMC et les opioïdes étaient des prédicteurs de changements du volume liquidien du cou. ENREGISTREMENT DE L’éTUDE: ClinicalTrials.gov; NCT02666781, enregistré le 25 janvier 2016; NCT03850041, enregistré le 20 février 2019.

Keywords: bioimpedance analysis; fluid shift; obstructive sleep apnea; segmental fluid volume; sex; surgery.

Publication types

  • Observational Study

MeSH terms

  • Adult
  • Analgesics, Opioid
  • Cohort Studies
  • Female
  • Humans
  • Leg*
  • Male
  • Posture
  • Sleep Apnea, Obstructive* / complications

Substances

  • Analgesics, Opioid

Associated data

  • ClinicalTrials.gov/NCT02666781
  • ClinicalTrials.gov/NCT03850041