ABSTRACT

Objective: To identify risk factors for respiratory complications after adenotonsillectomy in children ≤ 12 years of age with obstructive sleep apnea who were referred to the pediatric ICU (PICU). Methods: A cross-sectional historical cohort study analyzing 53 children after adenotonsillectomy who met predetermined criteria for PICU referral in a tertiary level teaching hospital. The Student's t-test, Mann-Whitney test, and chi-square test were used to identify risk factors. Results: Of the 805 children undergoing adenotonsillectomy between January of 2006 and December of 2012 in the teaching hospital, 53 were referred to the PICU. Twenty-one children (2.6% of all those undergoing adenotonsillectomy and 39.6% of those who were referred to the PICU) had respiratory complications. Of those 21, 12 were male. The mean age was 5.3  2.6 years. A high apnea-hypopnea index (AHI; p = 0.0269), a high oxygen desaturation index (ODI; p = 0.0082), a low SpO2 nadir (p = 0.0055), prolonged orotracheal intubation (p = 0.0011), and rhinitis (p = 0.0426) were found to be independent predictors of respiratory complications. Some of the complications observed were minor (SpO2 90-80%), whereas others were major (SpO2 ≤ 80%, laryngospasm, bronchospasm, acute pulmonary edema, pneumonia, and apnea). Conclusions: Among children up to 12 years of age with OSA, those who have a high AHI, a high ODI, a low SpO2 nadir, or rhinitis are more likely to develop respiratory complications after adenotonsillectomy than are those without such characteristics.

Keywords: Postoperative complications; Tonsillectomy; Sleep apnea, obstructive.

RESUMO

Objetivo: Identificar fatores de risco para complicações respiratórias após adenotonsilectomia em crianças ≤ 12 anos com apneia obstrutiva do sono encaminhadas à UTI pediátrica (UTIP). Métodos: Estudo de coorte histórica com corte transversal que analisou 53 crianças após adenotonsilectomia que preencheram os critérios pré-estabelecidos para encaminhamento à UTIP em um hospital escola de nível terciário. Foram utilizados o teste t de Student, o teste de Mann-Whitney e o teste do qui-quadrado para identificar os fatores de risco. Resultados: Das 805 crianças submetidas à adenotonsilectomia entre janeiro de 2006 e dezembro de 2012 no hospital escola, 53 foram encaminhadas à UTIP. Vinte e uma crianças (2,6% do total de submetidas à adenotonsilectomia e 39,6% das que foram encaminhadas à UTIP) apresentaram complicações respiratórias, sendo 12 do gênero masculino e a idade média de 5,3  2,6 anos. Maior índice de apneia-hipopneia (IAH; p = 0,0269), maior índice de dessaturação de oxigênio (IDO; p = 0,0082), baixo nadir da SpO2 (p = 0,0055), maior tempo de intubação orotraqueal (p = 0,0011) e rinopatia (p = 0,0426) foram preditores independentes de complicações respiratórias. Foram observadas complicações respiratórias menores (SpO2 entre 90-80%) e maiores (SpO2 ≤ 80%, laringoespasmos, broncoespasmos, edema agudo de pulmão, pneumonia e apneia). Conclusões: Em crianças de até 12 anos e com apneia obstrutiva do sono, aquelas que têm maior IAH, maior IDO, menor nadir da SpO2 e/ou rinopatia são mais predispostas a desenvolver complicações respiratórias após adenotonsilectomia do que aquelas sem essas características.

Palavras-chave: Complicações pós-operatórias; Tonsilectomia; Apneia do sono tipo obstrutiva.

Introdução

A apneia obstrutiva do sono (AOS) afeta cerca de 4% da população pediátrica(1) e está relacionada com significativos problemas médicos que incluem anormalidades cardiopulmonares(2,3) e insuficiência do crescimento.(4)

A AOS é caracterizada por um aumento da resistência das vias aéreas superiores (VAS) que leva ao distúrbio do sono. A adenotonsilectomia tornou-se a indicação mais comum no tratamento da AOS pediátrica, passando de 0% em 1978(5) para aproximadamente 77% em 2005,(6) por melhorar significativamente o distúrbio do sono, os sintomas físicos e emocionais,(7) os distúrbios sistêmicos secundários à AOS(2) e por ser capaz de reverter o cor pulmonale.(3)

A adenotonsilectomia não é isenta de riscos e apresenta a possibilidade de hemorragias, desidratação, náuseas, vômitos, dor(8) e necessidade de suporte de via aérea adicional no pós-operatório. (9-11) Em crianças submetidas à adenotonsilectomia para AOS, a taxa de complicações respiratórias com indicação de intervenção médica variou de 21 a 36%.(9,10) A AOS está frequentemente associada a fatores de risco para complicações respiratórias. É importante determinar quais são esses fatores que podem aumentar o risco de complicações respiratórias pós-operatórias em crianças com AOS para uma melhor qualidade do tratamento e por uma razão de segurança.

Há um consenso de que crianças com AOS grave devem ser observadas durante o período pós-operatório.(1) No entanto, há uma discordância quanto ao local mais seguro para a observação clínica após a cirurgia: ambiente ambulatorial, enfermaria pediátrica ou UTI pediátrica (UTIP). Devido à escassez de diretrizes e estudos baseados em evidências que permitam uma melhor prática clínica, o objetivo deste estudo foi identificar fatores de risco para possíveis complicações respiratórias após adenotonsilectomia em crianças ≤ 12 anos com AOS encaminhadas à UTIP.

Métodos

Estudo de coorte histórica com corte transversal que analisou 53 crianças após adenotonsilectomia que preencheram os critérios pré-estabelecidos para encaminhamento à UTIP em um hospital escola de nível terciário.

Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina de Botucatu da Universidade Estadual Paulista (protocolo CEP 4336-2012).

Foram incluídas todas as crianças de 1 a 12 anos de idade, ambos os sexos, com hipertrofia adenotonsilar e AOS, admitidas na UTIP após adenotonsilectomia, no período de janeiro de 2006 a dezembro de 2012. Foram excluídas crianças com anomalias cardíacas, pulmonares, neuromusculares ou cromossômicas e crianças com alterações craniofaciais, além de crianças que realizaram concomitantemente outros procedimentos cirúrgicos associados à adenotonsilectomia, tais como miringotomia, inserção de tubos de ventilação e/ou laringoscopia diagnóstica. As indicações de encaminhamento à UTIP se basearam em critérios clínicos e/ou polissonográficos, os quais incluíram: idade < 3 anos, obesidade, baixo peso, asma e/ou alterações polissonográficas (nadir da SpO2 ≤ 80%, IAH ≥ 10 eventos/h).

Todos os pacientes foram avaliados por uma única pesquisadora durante o período perioperatório. Os parâmetros pré-operatórios foram coletados através de um questionário de anamnese padronizado que incluía idade, gênero, índice de massa corpórea (IMC), presença de comorbidades - obesidade (definida através das curvas do percentil de IMC para idade e gênero adotadas pela Organização Mundial da Saúde [2007], sendo percentil ≥ 97 critério de obesidade), asma, rinopatia e infecção de VAS (IVAS) - tamanho da adenoide (definido por um exame endoscópico com lente de nariz rígida 0° e 2,4 mm através da relação da adenoide com o espaço da rinofaringe) e tamanho da tonsila (estabelecido pelo escore de Brodsky).

A monitorização cardiorrespiratória para confirmar o diagnóstico de AOS foi realizada em regime de internação hospitalar, pela Disciplina de Otorrinolaringologia, por um período de até 6 meses antes da adenotonsilectomia. As crianças realizaram polissonografia tipo I (Alice®; Phillips Respironics, Murrysville, PA, EUA) ou polissonografia tipo III (Stardust II®; Phillips Respironics) ou oximetria de noite inteira para registro da SpO2 (PV 4000 LCD; Protec Equipamentos Médico-Hospitalares, São Paulo, Brasil). Os parâmetros respiratórios analisados foram: índice de apneia-hipopneia (IAH), índice de hipopneia (IH), índice de dessaturação de oxigênio (IDO) e nadir da SpO2. Os dados foram gravados por software específico de cada aparelho e pontuados por um único avaliador. A oximetria foi utilizada para definir o nadir da SpO2. A apneia obstrutiva foi definida por uma queda de mais de 90% no traçado da pressão nasal por pelo menos 2 ciclos respiratórios associada à presença do esforço torácico e/ou abdominal. A apneia central foi definida pela ausência de esforço inspiratório em todo o evento com duração ≥ 20 segundos ou duração de 2 ciclos respiratórios, associado a despertar ou dessaturação de O2 ≥ 3%. A hipopneia foi caracterizada por um decréscimo de pelo menos 50% no traçado da pressão nasal associado à dessaturação de O2 ≥ 3%. O IDO foi definido pelo número de episódios de dessaturação da oxi-hemoglobina ≥ 3% a partir da SpO2 basal por hora de sono com duração ≥ 10 segundos. O nadir da SpO2 foi definido como a mínima SpO2, independentemente da duração. A AOS foi classificada como leve (IAH de 1-4,9 eventos/h), moderada (IAH de 5-9,9 eventos/h) ou grave (IAH ≥ 10 eventos/h), e os eventos foram marcados segundo a pontuação da American Academy of Sleep Medicine (2007).

Todas as cirurgias foram supervisionadas, permitindo a padronização da técnica cirúrgica e a utilização de protocolo anestésico padronizado para crianças com AOS. Tanto a tonsilectomia como a adenoidectomia foram realizadas através de técnica fria convencional. A anestesia combinou a modalidade venosa (propofol [3mg/kg] e alfentanil [50mg/kg]) e inalatória (sevoflurano qsp e/ou N2O/O2 - 50/50). Após a cirurgia, todas as crianças foram encaminhadas intubadas à UTIP por um período de até 6 h e permaneceram na UTIP por período mínimo de 24 h, conforme protocolo institucional pré-estabelecido para crianças com apneia grave. As crianças foram divididas em dois grupos de acordo com a ausência ou presença de complicação respiratória após adenotonsilectomia.

As complicações respiratórias pós-operatórias foram divididas em maiores (SpO2 ≤ 80%, laringoespasmo, broncoespasmo, apneia, pneumonia [confirmada por radiografia de tórax], leucocitose com desvio à esquerda e febre, edema agudo de pulmão pós-obstrutivo [confirmado por radiografia de tórax ou uso de diuréticos de alça e reintubação]) e menores (SpO2 entre 90% e 80% com necessidade de reposicionamento de via aérea). Além disso, foram avaliados o tempo de intubação orotraqueal (IOT) após adenotonsilectomia e intervenções médicas (necessidade de reposicionamento de via aérea, uso de aparelhos de pressão positiva [continuous positive airway pressure ou bilevel positive airway pressure] e reintubação).

Análise estatística

Para testar a hipótese de normalidade dos dados, aplicou-se o teste de Kolmogorov-Smirnov para todas as medidas contínuas dentro de cada grupo da amostra. O teste t de Student, o teste de Mann-Whitney e o teste do qui-quadrado foram utilizados para comparação intergrupos das variáveis estudadas. A análise de regressão linear múltipla foi realizada para determinar quais variáveis mais se relacionaram com o aumento do risco de complicações respiratórias após adenotonsilectomia.

Todos os testes foram realizados com o programa Statistica, versão 6.0 (StatSoft Inc., Tulsa, OK, EUA), adotando-se um nível de significância de 5%.

Resultados

No período de janeiro de 2006 a dezembro de 2012 foram realizadas 805 adenotonsilectomias em crianças com AOS no hospital escola, e 53 dessas crianças foram encaminhadas à UTIP. Os motivos para encaminhá-las à UTIP foram idade < 2 anos (n = 2), obesidade e/ou asma com nadir da SpO2 ≤ 80% (n = 10), nadir da SpO2 ≤ 75% (n = 4), AOS leve com nadir da SpO2 ≤ 70% (n = 1), AOS moderada associada a comorbidades (n = 5) ou a nadir da SpO2 ≤ 80% (n = 2) e AOS grave (n = 29). Para o registro dos parâmetros respiratórios foram realizadas 7 polissonografias tipo I, 30 polissonografias tipo III e 6 oximetrias.

Dentre as comorbidades pesquisadas, o grupo com complicações apresentou maior frequência de rinopatia do que o grupo sem complicações (Tabela 1). O grupo com complicações respiratórias apresentou maior IAH, maior IDO, menor nadir da SpO2 e maior tempo de IOT em relação às crianças sem complicações (Tabela 2). Após análise de regressão linear múltipla, verificou-se que as seguintes variáveis independentes colaboraram para o aumento do risco de complicações respiratórias após adenotonsilectomia: IAH, IDO, nadir da SpO2, rinopatia e tempo de IOT [p(R2) = 0,0099]; porém, individualmente, nenhuma variável demonstrou maior associação com o desfecho clínico (Tabela 3).








Das 53 crianças estudadas, 21 (39,6%) apresentaram complicações respiratórias após adenotonsilectomia. As crianças foram divididas segundo a ausência ou presença de complicações respiratórias (Tabela 1). O grupo sem complicações foi formado por 32 crianças, sendo 16 do gênero masculino e a idade média de 6,1  3,1 anos (variação: 1,6-12). O grupo com complicações foi formado por 21 crianças, sendo 12 do gênero masculino e a idade média de 5,3  2,6 anos (variação: 2,4-12).

Sete crianças apresentaram complicações respiratórias menores (SpO2 entre 90-80%), e 14 crianças, complicações respiratórias maiores (SpO2 ≤ 80% [n = 2], laringoespasmos [n = 9], broncoespasmos [n = 5], broncoespasmo intraoperatório [n = 2], apneia [n = 1], pneumonia [n = 1] e edema agudo de pulmão [n = 3]; Tabela 4). O grupo com complicações respiratórias permaneceu na UTIP por um período ≥ 24 h, e as principais intervenções médicas foram antibioticoterapia (n = 1) por pneumonia, uso de diurético de alça (n = 3) por edema agudo de pulmão, nebulizações contínuas com broncodilatador ou adrenalina (n = 12) por broncoespasmos e laringoespasmos e reintubação (n = 3) por edema agudo de pulmão e broncoespasmo severo em vigência de IVAS (Tabela 4). Durante a evolução pós-operatória, a taxa de mortalidade foi zero, e as crianças com ausência e presença de complicações respiratórias permaneceram internadas por 3  1 e 5  2 dias, respectivamente.



As complicações respiratórias após adenotonsilectomia foram descritas individualmente na Tabela 4.

Discussão

Das 805 crianças que realizaram adenotonsilectomia no período de janeiro de 2006 a dezembro de 2012 no hospital escola, 21 (2,6%) apresentaram complicações respiratórias pós-operatórias. Este dado se assemelha aos resultados de outros estudos, onde as complicações respiratórias variaram de 1,3% a 13,4%.(12-16) Quando se avaliaram as crianças com alto risco para complicações encaminhadas à UTIP (n = 53), a taxa de complicações respiratórias foi de 39,6%, mostrando também correlação com outros trabalhos em que as taxas variaram de 25% a 60%.(11,17-21) Vale ressaltar que nenhuma criança em acompanhamento pós-operatório de adenotonsilectomia na enfermaria pediátrica comum apresentou complicação respiratória maior com necessidade de transferência para a UTIP.

O encaminhamento das 53 crianças à UTIP no período pós-operatório foi motivado pela presença de AOS associada a um ou mais fatores de risco. Pois de acordo com a literatura, crianças com AOS e/ou idade < 2 anos(9,11,17,18) ou < 3 anos,(21) obesidade,(9,12,15,22-24) baixo peso,(9,21) asma,(11,14) alterações polissonográficas (nadir da SpO2 ≤ 80%(11) ou < 72%,(9,15,19) IAH ≥ 24 eventos/h,(17) IH maior e/ou IAH maior),(15) combinação de pressão de CO2 > 45 mmHg e SpO2 < 86%,(21) presença de laringoespasmo intraoperatório(17) e comorbidades sistêmicas associadas (anomalias neuromusculares,(9,11,20) alterações craniofaciais,(9,11,20) anomalias cardíacas(11,12,20,25) e anomalias cromossômicas) (11,12) apresentam maiores índices de complicações respiratórias após adenotonsilectomia. Porém, após as análises dos resultados das complicações respiratórias pós-operatórias deste estudo, o serviço de Otorrinolaringologia da instituição não adota mais como rotina o encaminhamento à UTIP de pacientes < 12 anos com AOS e/ou fatores de risco após adenotonsilectomia. O que se preconiza é a realização de um estudo do sono para melhor caracterização da gravidade do distúrbio respiratório, além de minuciosa e detalhada história clínica para identificação de fatores de risco. Para pacientes com AOS grave associada a presença de comorbidades graves (anomalias cromossômicas, cardíacas, neuromusculares e alterações craniofaciais) e/ou crianças < 2 anos, ainda há a indicação de observação pós-operatória na UTIP.

Os fatores de risco capazes de predizer complicações respiratórias após adenotonsilectomia foram os parâmetros polissonográficos (maior IAH [média de 28,6 eventos/h], maior IDO [média de 29,8 episódios/h] e baixo nadir da SpO2 [média de 64,4%]), presença de rinopatia e maior tempo de IOT no pós-operatório (Tabela 2).

As complicações respiratórias são mais prevalentes em crianças quanto maior for o IAH, maior for o IDO e menor for o nadir da SpO2 no estudo do sono durante o pré-operatório. Nossos resultados foram similares aos encontrados em outros estudos que correlacionaram achados polissonográficos com complicações respiratórias pós-operatórias e intervenções médicas.(10,11,15,17,26) Schroeder et al.(26) observaram que 43% das crianças com IAH > 25 eventos/h necessitaram de alguma intervenção em decorrência de complicações respiratórias. Outro estudo mostrou que quanto maior o IAH (média de 31,8 eventos/h), maior o IH (média de 22,6 eventos/h) e menor o nadir da SpO2 (média de 71,7%), maior é a correlação com complicações respiratórias, sendo mais comumente as dessaturações que necessitaram de suplementação de O2.(15) Portanto, é evidente a importância do conhecimento prévio da gravidade da apneia pelo estudo do sono (polissonografia) para predizer o risco de possíveis complicações respiratórias pós-operatórias.

Dentre as comorbidades avaliadas, somente a rinopatia apresentou-se estatisticamente significante no grupo com complicações respiratórias. Como as crianças com AOS grave apresentam maior colapsabilidade das VAS(27,28) e são mais suscetíveis aos efeitos respiratório-depressores das drogas anestésicas e dos opiáceos,(29,30) é possível que a rinopatia associada ao aumento de secreções e edema das VAS possa contribuir para maior resistência e, consequentemente, um aumento de complicações respiratórias perioperatórias.

Apesar de vários estudos na literatura demonstrarem que idade < 2 anos(9,11,17,18) ou < 3 anos,(21) obesidade(9,12,15,22-24) e asma(11,14) se relacionam com maior chance de complicações respiratórias após adenotonsilectomia, neste estudo não houve diferença estatisticamente significante para ocorrência de eventos respiratórios (Tabela 1). Pode ser que essas variáveis não se mostraram significantes por se tratar de uma amostra pequena, por este ser um grupo de crianças com maior risco de complicações respiratórias e pelo fato de as crianças apresentarem semelhança na distribuição das comorbidades.

O tempo de IOT (Tabela 2) foi estatisticamente maior em pacientes com complicações respiratórias, corroborando Schroeder Jr et al.,(26) os quais demonstraram que retardar a extubação pode aumentar as chances de complicações respiratórias em um grupo que já possui alto risco. Portanto, as crianças que realizaram adenotonsilectomia para AOS associada a comorbidades e permaneceram intubadas após a cirurgia apresentaram maiores taxas de complicações e, consequentemente, maior tempo de internação hospitalar.

Este estudo foi limitado por uma amostra pequena, variedade na preferência do cirurgião para a observação pós-operatória e um possível viés na seleção das crianças que foram submetidas ao estudo do sono. Um estudo prospectivo com amostra maior se faz necessário para determinar os possíveis fatores de risco capazes de demonstrar uma maior chance de complicações respiratórias após adenotonsilectomia.(17)

Os resultados do presente estudo indicam que entre crianças com idade até 12 anos diagnosticadas com AOS, aquelas que têm maior IAH, maior IDO e menor nadir da SpO2 na avaliação polissonográfica pré-operatória, além da presença de rinopatia, possuem uma maior chance de desenvolver complicações respiratórias após adenotonsilectomia do que aquelas sem essas características.

Referências

Introduction

Obstructive sleep apnea (OSA) affects approximately 4% of the pediatric population(1) and is associated with significant medical problems, including cardiopulmonary abnormalities(2,3) and failure to thrive.(4)

OSA is characterized by increased upper airway resistance leading to disordered sleep. Adenotonsillectomy has become the most common approach in the treatment of pediatric OSA, increasing from 0% in 1978(5) to approximately 77% in 2005,(6) because it significantly improves disordered sleep, physical and emotional symptoms,(7) and systemic inflammation secondary to OSA,(2) and because it can reverse cor pulmonale. (3)

Adenotonsillectomy is not risk-free; there is the possibility of hemorrhage, dehydration, nausea, vomiting, pain,(8) and need for additional airway support postoperatively.(9-11) In children undergoing adenotonsillectomy for OSA, the rate of respiratory complications requiring medical intervention ranges from 21% to 36%.(9,10) OSA is commonly associated with risk factors for respiratory complications. It is important to identify those factors that can increase the risk of postoperative respiratory complications in children with OSA to ensure better quality of care and for safety reasons.

There is a consensus that children with severe OSA should be observed postoperatively.(1) However, there is disagreement over the safest place for clinical observation after surgery: an outpatient setting; a pediatric ward; or a pediatric ICU (PICU). Because of the paucity of evidence-based guidelines and studies for enabling better clinical practice, the objective of this study was to identify risk factors for possible respiratory complications after adenotonsillectomy in children ≤ 12 years of age with OSA who were referred to the PICU.

Methods

This was a cross-sectional historical cohort study analyzing 53 children after adenotonsillectomy who met predetermined criteria for PICU referral in a tertiary level teaching hospital.

This study was approved by the Research Ethics Committee of the São Paulo State University Botucatu School of Medicine (Protocol no. CEP 4336-2012).

We included all male and female children 1 to 12 years of age, with adenotonsillar hypertrophy, admitted to the PICU after adenotonsillectomy, between January of 2006 and December of 2012. We excluded children with cardiac, pulmonary, neuromuscular, or chromosomal abnormalities and children with craniofacial anomalies, as well as children concurrently undergoing other surgical procedures associated with adenotonsillectomy, such as myringotomy, insertion of ventilation tubes, and/or diagnostic laryngoscopy. Referral to the ICU was based on clinical and/or polysomnographic criteria, which included age < 3 years, obesity, underweight, asthma, and/or polysomnographic changes (SpO2 nadir ≤ 80%, AHI ≥ 10 events/h).

All patients were evaluated by a single researcher during the perioperative period. Preoperative data were collected with a standardized history-taking questionnaire regarding age, gender, body mass index (BMI), presence of comorbidities-obesity (as defined on the basis of age-specific and gender-specific BMI percentile curves adopted by the World Health Organization [2007], with BMI percentiles ≥ 97 being a criterion of obesity), asthma, rhinitis, and upper respiratory tract infection (URTI)-adenoid size (as determined by examination with a 2.4-mm-diameter rigid endoscope with a 0-degree lens, on the basis of the adenoid/nasopharyngeal ratio), and tonsil size (as measured by Brodsky's scale)

Cardiorespiratory monitoring to confirm the diagnosis of OSA was performed on an inpatient basis, through the Department of Otolaryngology, for up to 6 months before adenotonsillectomy. The children underwent type I polysomnography (Alice®; Phillips Respironics, Murrysville, PA, USA), or type III polysomnography (Stardust II®; Phillips Respironics), or overnight oximetry to record SpO2 (PV 4000 LCD; Protec Equipamentos Médico-Hospitalares, São Paulo, Brazil). The respiratory parameters analyzed were as follows: apnea-hypopnea index (AHI); hypopnea index (HI); oxygen desaturation index (ODI); and SpO2 nadir. Data were recorded by the software of each device and were scored by a single rater. Oximetry was used to determine SpO2 nadir. Obstructive apnea was defined as a greater than 90% drop in nasal pressure excursions for at least 2 respiratory cycles, associated with thoracic and/or abdominal effort. Central apnea was defined as an absence of inspiratory effort throughout the event, with the event being ≥ 20 seconds in duration or lasting 2 respiratory cycles and being associated with an arousal or ≥ 3% oxygen desaturation. Hypopnea was characterized by a decrease of at least 50% in nasal pressure excursions, associated with ≥ 3% oxygen desaturation. The ODI was defined as the number of episodes of oxyhemoglobin desaturation ≥ 3% from baseline SpO2 per hour of sleep and ≥ 10 seconds in duration. SpO2 nadir was defined as the lowest SpO2 value, regardless of duration. OSA was classified as mild (AHI of 1 to 4.9 events/h), moderate (AHI of 5 to 9.9 events/h), or severe (AHI ≥ 10 events/h), and events were scored according to the recommended rules by the American Academy of Sleep Medicine (2007).

All surgical procedures were supervised, which allowed standardization of the surgical technique and the use of a standardized anesthetic protocol for children with OSA. Tonsillectomies and adenoidectomies were performed with the standard cold technique and a combination of intravenous (propofol [3mg/kg] and alfentanil [50mg/kg]) and inhalational (sevoflurane and/or N2O/O2 50:50) anesthesia. After surgery, all children were referred, intubated, to the PICU, where they remained intubated for up to 6 h and where they stayed for a minimum of 24 h, in accordance with the guidelines of the facility for children with severe apnea. The children were divided into two groups on the basis of absence of presence of respiratory complications after adenotonsillectomy.

Postoperative respiratory complications were divided into major complications (SpO2 ≤ 80%, laryngospasm, bronchospasm, apnea, pneumonia [confirmed by chest X-ray, leukocytosis with a left shift, and fever], and post-obstructive acute pulmonary edema [confirmed by chest X-ray or use of loop diuretics and reintubation]) and minor complications (SpO2between 90% and 80% requiring airway repositioning). In addition, we assessed duration of orotracheal intubation (OTI) after adenotonsillectomy as well as medical interventions (need for airway repositioning, use of positive pressure devices [continuous positive airway pressure or bilevel positive airway pressure], and reintubation).

Statistical analysis

Normality of data was tested with the Kolmogorov-Smirnov test, which was applied to all continuous variables in each group. The Student's t-test, Mann-Whitney test, and chi-square test were used for between-group comparisons of the study variables. Multiple linear regression analysis was performed to determine which variables correlated most closely with an increased risk of respiratory complications after adenotonsillectomy.

All tests were performed with Statistica, version 6.0 (StatSoft Inc., Tulsa, OK, USA), and the level of significance was set at 5%.

Results

Between January of 2006 and December of 2012, 805 adenotonsillectomies were performed in children with OSA in the teaching hospital, and 53 of those children were referred to the PICU. The reasons for referral to the PICU were age < 2 years (n = 2); obesity and/or asthma with an SpO2 nadir ≤ 80% (n = 10); an SpO2 nadir ≤ 75% (n = 4); mild OSA with an SpO2 nadir ≤ 70% (n = 1); moderate OSA associated with comorbidities (n = 5) or an SpO2 nadir ≤ 80% (n = 2); and severe OSA (n = 29). Respiratory parameters were recorded by type I polysomnography (n = 7), type III polysomnography (n = 30), and oximetry (n = 6).

Among the comorbidities assessed, rhinitis was the most common, occurring more frequently in the children with respiratory complications than in those without (Table 1). The children with respiratory complications had a higher AHI, a higher ODI, a lower SpO2 nadir, and a longer duration OTI than did those without complications (Table 2). After multiple linear regression analysis, the following independent variables were found to contribute to increasing the risk of respiratory complications after adenotonsillectomy: AHI; ODI; SpO2 nadir; rhinitis; and duration of OTI [p(R2) = 0.0099]; although, individually, no variable showed a close association with the clinical outcome (Table 3).

Of the 53 children studied, 21 (39.6%) had respiratory complications after adenotonsillectomy. The children were divided into two groups on the basis of absence of presence of respiratory complications (Table 1). The group without complications consisted of 32 children, 16 of whom were male, and the mean age was 6.1  3.1 years (range, 1.6-12 years). The group with complications consisted of 21 children, 12 of whom were male, and the mean age was 5.3  2.6 years (range, 2.4-12 years).

Seven children had minor respiratory complications (SpO2 90-80%), and 14 children had major respiratory complications (SpO2 ≤ 80% [n = 2]; laryngospasm [n = 9]; bronchospasm [n = 5]; intraoperative bronchospasm [n = 2]; apnea [n = 1]; pneumonia [n = 1]; and acute pulmonary edema [n = 3]; Table 4). The group with respiratory complications remained in the PICU for ≥ 24 h, and the main medical interventions were antibiotic therapy (n = 1) for pneumonia, use of loop diuretics (n = 3) for acute pulmonary edema, continuous administration of nebulized bronchodilator or adrenaline (n = 12) for bronchospasm and laryngospasm, and reintubation (n = 3) for acute pulmonary edema and severe bronchospasm in the presence of URTI (Table 4). The postoperative mortality rate was zero, and the children with and without respiratory complications remained hospitalized for 3  1 days and 5  2 days, respectively.

The respiratory complications observed after adenotonsillectomy are described individually in Table 4.

Discussion

Of the 805 children undergoing adenotonsillectomy between January of 2006 and December of 2012 in the teaching hospital, 21 (2.6%) had postoperative respiratory complications. This finding is similar to the results of other studies, in which the rate of respiratory complications ranged from 1.3% to 13.4%.(12-16) Analysis of the children at high risk for complications who were referred to the PICU (n = 53) revealed that the rate of respiratory complications was 39.6%, which is also consistent with the findings of other studies, in which rates ranged from 25% to 60%. (11,17-21) It is of note that none of the children who had post-adenotonsillectomy follow-up in the pediatric ward had any major respiratory complications requiring transfer to the PICU.

The postoperative referral of the 53 children to the PICU was motivated by the presence of OSA associated with one or more risk factors. According to the literature, children with OSA aged < 2 years (9,11,17,18) or < 3 years(21) and presenting with obesity,(9,12,15,22-24) underweight,(9,21) asthma,(11,14) polysomnographic changes (SpO2 nadir ≤ 80%(11) or < 72%,(9,15,19) AHI ≥ 24 events/h,(17) high HI and/or high AHI),(15) CO2 pressure > 45 mmHg and SpO2 < 86%,(21) intraoperative laryngospasm,(17) or systemic comorbidities (neuromuscular abnormalities,(9,11,20) craniofacial anomalies,(9,11,20) cardiac abnormalities,(11,12,20,25) and chromosomal abnormalities)(11,12) have increased rates of respiratory complications after adenotonsillectomy. However, after this study's analyses of the results for postoperative respiratory complications, the local department of otolaryngology discontinued the routine practice of referring patients < 12 years of age with OSA and/or risk factors to the PICU after adenotonsillectomy. What is recommended is that a sleep study be performed to determine the severity of the respiratory disorder and a thorough clinical history be taken to identify risk factors. For patients with severe OSA associated with severe comorbidities (chromosomal, cardiac, and neuromuscular abnormalities, as well as craniofacial anomalies) and/or children < 2 years of age, the recommendation for postoperative observation in the PICU still applies.

The risk factors that could predict respiratory complications after adenotonsillectomy were polysomnographic parameters (high AHI [mean of 28.6 events/h]; high ODI [mean of 29.8 episodes/h]; and low SpO2 nadir [mean of 64.4%]), presence of rhinitis, and prolonged postoperative OTI (Table 2).

A higher AHI, a higher ODI, and a lower SpO2 nadir on the preoperative sleep study translate to a higher prevalence of respiratory complications in children. Our results were similar to those found in other studies that correlated polysomnographic findings with postoperative respiratory complications and medical interventions.(10,11,15,17,26) Schroeder et al.(26) observed that 43% of the children with an AHI > 25 events/h required some intervention as a result of respiratory complications. Another study showed that a higher AHI (mean of 31.8 events/h), a higher HI (mean of 22.6 events/h), and a lower SpO2 nadir (mean of 71.7%) translate to a stronger correlation with respiratory complications, and that desaturation events were the ones most commonly requiring oxygen supplementation. (15) Therefore, it is clear that determining apnea severity via a sleep study (polysomnography) before surgery is important in predicting the risk of possible postoperative respiratory complications.

Among the comorbidities assessed, only rhinitis was found to be statistically significant in the group with respiratory complications. Because children with severe OSA have greater airway collapsibility(27,28) and are more susceptible to the respiratory-depressant effects of anesthetics and opioids,(29,30) it is possible that rhinitis associated with increased secretions and upper airway edema can contribute to greater resistance and, consequently, to an increased likelihood of perioperative respiratory complications.

Although several studies in the literature have demonstrated that age < 2 years(9,11,17,18) or < 3 years,(21) obesity,(9,12,15,22-24) and asthma(11,14) are related to a greater likelihood of respiratory complications after adenotonsillectomy, this study found no statistically significant differences among these variables in terms of the occurrence of respiratory events (Table 1). It may be that this lack of significance is due to the small sample size, to the fact that this was a group of children at increased risk for respiratory complications, and to the fact that the children were similar in terms of comorbidities.

Duration of OTI (Table 2) was statistically longer in patients with respiratory complications, corroborating Schroeder Jr. et al.,(26) who demonstrated that delaying extubation can increase the likelihood of respiratory complications in a group who is already at high risk. Therefore, children undergoing adenotonsillectomy for OSA associated with comorbidities who remained intubated after surgery had increased complication rates and, consequently, prolonged hospital stays.

This study was limited by its small sample size, surgeons' varied preferences of where postoperative observation should occur, and a possible bias in selecting children for polysomnography. A prospective study with a larger sample size is needed to determine possible risk factors associated with an increased likelihood of respiratory complications after adenotonsillectomy.(17)

The results of the present study indicate that, among children up to 12 years of age diagnosed with OSA, those who have a high AHI, a high ODI, and a low SpO2 nadir on preoperative polysomnography, as well as rhinitis, are more likely to develop respiratory complications after adenotonsillectomy than are those without such characteristics.

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