Predicting delayed extubation and transfer to the intensive care unit in children undergoing posterior fusion surgery for scoliosis : A retrospective observational study

Anaesthesiologie. 2024 Apr 4. doi: 10.1007/s00101-024-01391-8. Online ahead of print.

Abstract

Background: Delayed extubation and transfer to the intensive care unit (ICU) in children undergoing major scoliosis surgery may increase postoperative complications, prolong hospital stay, and increase medical expenses; however, whether a child will require delayed extubation or transfer to the ICU after scoliosis orthopedic surgery is not fully understood. In this study, we reviewed the risk factors for delayed extubation and transfer to the ICU after scoliosis orthopedic surgery in children.

Method: The electronic medical records of pediatric patients (≤ 18 years) who underwent posterior spinal fusion surgery between January 2018 and November 2021 were reviewed and analyzed. Patient characteristics (age, sex, body mass index, American Society of Anesthesiologists, ASA, grade, preoperative lung function, and congenital heart disease), preoperative Cobb angle, scoliosis type, correction rate, vertebral fusion segments, pedicle screws, surgical osteotomy, intraoperative bleeding, intraoperative allogeneic transfusion, intraoperative hemoglobin changes, intraoperative mean arterial pressure changes, intraoperative tidal volume (ml/kg predicted body weight), surgical time, postoperative extubation, and transfer to the ICU were collected. The primary outcomes were delayed extubation and transfer to the ICU. Multivariate logistic regression models were used to determine the risk factors for delayed extubation and ICU transfer.

Results: A total of 246 children who satisfied the inclusion criteria were enrolled in this study, of whom 23 (9.3%) had delayed extubation and 81 (32.9%) were transferred to the ICU after surgery. High ASA grade (odds ratio [OR] 5.42; 95% confidence interval [CI] 1.49-19.78; p = 0.010), high Cobb angle (OR 1.04; 95% CI 1.02-1.07; p < 0.001), moderate to severe pulmonary dysfunction (OR 10.9; 95% CI 2.00-59.08; p = 0.006) and prolonged surgical time (OR 1.01; 95% CI 1.00-1.03; p = 0.040) were risk factors for delayed extubation. A high Cobb angle (OR 1.02; 95% CI 1.01-1.04; p = 0.004), high intraoperative bleeding volume (OR 1.06; 95% CI 1.03-1.10; p = 0.001), allogeneic transfusion (OR 3.30; 95% CI 1.24-8.83; p = 0.017) and neuromuscular scoliosis (OR 5.38; 95% CI 1.59-18.25; p = 0.007) were risk factors for transfer to the ICU. A high Cobb angle was a risk factor for both delayed extubation and ICU transfer. Age, sex, body mass index, number of vertebral fusion segments, correction rate, and intraoperative tidal volume were not associated with delayed postoperative extubation and ICU transfer.

Conclusion: The most common risk factor for delayed extubation and ICU transfer in pediatric patients who underwent posterior spinal fusion was a high Cobb angle. Determining risk factors for a poor prognosis may help optimize perioperative respiratory management strategies and planning of postoperative care for children undergoing complicated spinal surgery.

Zusammenfassung: HINTERGRUND: Verzögerte Extubation und Verlegung auf die Intensivstation (ICU) bei Kindern, die sich einer größeren Skolioseoperation unterziehen, können postoperative Komplikationen erhöhen, den Krankenhausaufenthalt verlängern und die medizinischen Kosten steigern. Es ist jedoch nicht vollständig verstanden, ob ein Kind nach einer orthopädischen Skolioseoperation eine verzögerte Extubation oder Verlegung auf die ICU benötigen wird. In dieser Studie haben wir die Risikofaktoren für verzögerte Extubation und Verlegung auf die ICU nach orthopädischer Skolioseoperation bei Kindern überprüft.

Verfahren: Die elektronischen Krankenakten pädiatrischer Patienten (≤ 18 Jahre), die sich zwischen Januar 2018 und November 2021 einer Spondylodese der hinteren Wirbelsäule unterzogen, wurden überprüft und analysiert. Die Patientenmerkmale (Alter, Geschlecht, Body-Mass-Index, ASA-Klassifikation der ASA [Amerikanischen Gesellschaft für Anästhesiologie], präoperative Lungenfunktion und angeborene Herzkrankheiten), präoperativer Cobb-Winkel, Skoliosetyp, Korrekturrate, fusionierte Wirbelsegmente, Pedikelschrauben, chirurgische Osteotomie, intraoperative Blutung, intraoperative allogene Transfusion, intraoperative Hämoglobinveränderungen, intraoperative mittlere arterielle Druckänderungen, intraoperatives Tidalvolumen (ml/kg prognostiziertes Körpergewicht), Operationsdauer, postoperative Extubation und Verlegung auf die Intensivstation wurden erfasst. Die primären Endpunkte waren verzögerte Extubation und Verlegung auf die Intensivstation. Multivariate logistische Regressionsmodelle wurden verwendet, um die Risikofaktoren für verzögerte Extubation und die Verlegung auf die Intensivstation zu ermitteln.

Ergebnisse: Insgesamt wurden 246 Kinder, die die Einschlusskriterien erfüllten, in diese Studie eingeschlossen, von denen 23 (9,3 %) eine verzögerte Extubation hatten und 81 (32,9 %) nach der Operation auf die Intensivstation verlegt wurden. Ein hoher ASA-Grad (Odds-Ratio [OR] 5,42; 95 % Konfidenzintervall [KI] 1,49–19,78; p = 0,010), ein hoher Cobb-Winkel (OR 1,04; 95 % KI 1,02–1,07; p < 0,001), eine moderate bis schwere Lungenfunktionsstörung (OR 10,9; 95 % KI 2,00–59,08; p = 0,006) und eine verlängerte Operationsdauer (OR 1,01; 95 % KI 1,00–1,03; p = 0,040) waren Risikofaktoren für verzögerte Extubation. Ein hoher Cobb-Winkel (OR 1,02; 95 % KI 1,01–1,04; p = 0,004), ein hohes intraoperatives Blutungsvolumen (OR 1,06; 95 % KI 1,03–1,10; p = 0,001), allogene Transfusion (OR 3,30; 95 % KI 1,24–8,83; p = 0,017) und neuromuskuläre Skoliose (OR 5,38; 95 % KI 1,59–18,25; p = 0,007) waren Risikofaktoren für die Verlegung auf die Intensivstation. Ein hoher Cobb-Winkel war ein Risikofaktor sowohl für die verzögerte Extubation als auch für die Verlegung auf die Intensivstation. Alter, Geschlecht, Body-Mass-Index, Anzahl der fusionierten Wirbelsegmente, Korrekturrate und intraoperatives Tidalvolumen standen nicht im Zusammenhang mit der verzögerten postoperativen Extubation und der Verlegung auf die Intensivstation.

Fazit: Der häufigste Risikofaktor für eine verzögerte Extubation und die Verlegung auf die Intensivstation bei pädiatrischen Patienten, die sich einer Spondylodese der hinteren Wirbelsäule unterzogen haben, war ein hoher Cobb-Winkel. Die Identifizierung von Risikofaktoren für eine ungünstige Prognose kann dazu beitragen, die perioperative Atemwegsmanagementstrategie zu optimieren und die Planung der postoperativen Versorgung von Kindern mit komplexen Wirbelsäuleneingriffen zu verbessern.

Keywords: Allogeneic transfusion; Cobb Angle; Pediatric Anesthesia; Pulmonary function; Scoliosis type.