Ortopedik cerrahi planlanan geriatrik hastalarda preoperatif diyafragma ultrasonografisinin postoperatif komplikasyonlara etkisi

Amaç: Geriatrik popülasyonda kemik fraktürleri, uzun süreli hastane yatışlarının ve sağlık hizmeti maliyetlerinin başlıca nedenlerinden biri olarak öne çıkmaktadır. Bu hasta grubunda sıklıkla gözlenen postoperatif pulmoner komplikasyonlar (PPK), yalnızca iyileşme sürecini uzatmakla kalmamakta, aynı zamanda mortalite ve morbidite oranlarını da anlamlı ölçüde artırmaktadır. Pnömoni, atelektazi, uzamış mekanik ventilasyon ihtiyacı ve etkisiz sekresyon temizliği gibi komplikasyonlar, solunum kaslarının fonksiyonel yetersizliği ile yakından ilişkilidir. Özellikle operasyon sonrası artan solunum yüküne karşılık yeterli diyafragmatik performansın sağlanamaması, bu komplikasyonların ortaya çıkışını kolaylaştırmaktadır. Diyafragma, solunumun primer kası olarak, etkin ve yeterli ventilasyonun sağlanmasında merkezi bir rol oynamaktadır. Bu nedenle, cerrahi öncesi dönemde diyafragmatik fonksiyonun sonografik yöntemlerle değerlendirilmesi, solunum rezerv kapasitesi hakkında doğrudan bilgi sağlayabilir. Benzer şekilde, yaşlanmaya bağlı fizyolojik değişimlerin sonucu olarak gelişen sarkopeni ve kırılganlık (frailty) gibi klinik sendromlar, cerrahiye bağlı stres karşısında hastaların dayanıklılığını azaltmakta ve postoperatif olumsuz sonuçların habercisi olabilmektedir. Bu bağlamda, mevcut literatürde sıkça kullanılan standart pulmoner risk skorlamalarının, diyafram fonksiyonu ile kırılganlık ve sarkopeni göstergeleriyle birlikte değerlendirilmesi, risk belirlemede daha bütüncül ve etkili bir yaklaşım sunabilir. Bu çalışmanın birincil amacı, ortopedik cerrahi planlanan geriatrik bireylerde düşük preoperatif diyafragma sonografik ölçümlerinin, postoperatif pulmoner komplikasyonların gelişimini öngörmedeki potansiyel değerini araştırmaktır. İkincil amaç ise, diyafragma ve akciğer sonografik parametrelerinin, kırılganlık ve sarkopeni göstergeleriyle birlikte değerlendirilmesinin, bu komplikasyonların öngörüsündeki katkısını ortaya koymaktır. Elde edilecek bulguların, preoperatif dönemde yüksek riskli hastaların daha etkin tanımlanmasını sağlaması ve gerekirse inspiratuar kas eğitimi gibi hedefe yönelik önleyici stratejilerin planlanmasına olanak tanıması beklenmektedir. Yöntem: Bu çalışma, ortopedi servisinde kemik kırığı nedeniyle hastaneye yatırılan geriatrik hastalar üzerinde gerçekleştirilmiştir. Çalışmaya dahil edilen tüm bireylerden, prosedür öncesinde yazılı ve sözlü bilgilendirilmiş onam alınmıştır. Cerrahi öncesi dönemde, hastaların diyafram ve akciğer ultrasonografik değerlendirmeleri yapılmıştır. Değerlendirme sürecinde katılımcıların demografik verileri (cinsiyet, boy, kilo, mevcut tanılı hastalıkları, sigara kullanım öyküsü ve geçirilmiş operasyonları) kaydedilmiştir. Ayrıca, fiziksel zayıflık düzeyini belirlemek amacıyla FRAIL (kırılganlık) indeksi uygulanmış; el dinamometresi ile kavrama gücü ve periferik kas gücü ölçülmüştür. Ultrasonografik görüntüleme, hastalar supin pozisyonda iken ve cerrahi öncesinde gerçekleştirilmiştir. Diyafram değerlendirmesi, sağ subkostal aralık üzerinden, uygun tekniklerle yapılmıştır. Akciğer ultrasonografisi ise her iki hemitoraksta anterior ve lateral bölgeleri kapsayacak şekilde toplam 6 bölgeden yapılmış; bu işlemde lineer ve konveks prob başlıkları birlikte kullanılmıştır. Görüntüleme sırasında diyafram kalınlığı ve yer değiştirmesi ölçülmüş, akciğer parankiminde ise ödem, plevral efüzyon ve infiltrasyon benzeri patolojik bulgular sistematik olarak kaydedilmiştir. Postoperatif dönemde yoğun bakım gereksinimi gelişerek Reanimasyon Kliniği’ne alınan hastalar, yeniden diyafram ve akciğer ultrasonografisi ile değerlendirilmiştir. Bu ikinci değerlendirme ile solunum kas fonksiyonlarındaki değişimlerin ve akciğer patolojilerinin takibi amaçlanmıştır. Ek olarak, intraoperatif anestezi yöntemleri ve uygulama ayrıntıları ile postoperatif komplikasyon gelişimi, yoğun bakım ve hastane yatış süreleri, ayrıca 28 günlük morbidite ve mortalite verileri prospektif olarak kaydedilerek analiz edilmiştir. Bulgular: Bu çalışma kapsamında, 104 ortopedik cerrahi adayı geriatrik hastanın preoperatif klinik özellikleri, diyafram ultrasonografi parametreleri, kırılganlık skorları ve el kavrama güçleri değerlendirildi. Çalışmaya alınan hastaların yaş ortalaması 74 ± 7 yıl, vücut kitle indeksi ortalaması 28,44 ± 3,53 kg/m² olarak saptandı. Hastaların %78,8’i ASA 3 risk grubunda yer almakta, en sık eşlik eden hastalık hipertansiyon (%72,1) ve diabetes mellitus (%34,6) idi. Preoperatif diyafram ultrasonografisi ile ölçülen inspiryum sonu diyafram kalınlığı ortalaması 3,24 ± 0,16 cm, ekspiryum sonu kalınlığı 2,24 ± 0,23 cm, diyafram kalınlaşma fraksiyonu %46,96 ± 10,48, diyafram yer değiştirmesi 4,99 ± 1,02 cm olarak tespit edildi. Postoperatif dönemde yapılan ölçümlerde bu dört parametrede istatistiksel olarak anlamlı düşüşler gözlendi (tüm p <0,001). Preoperatif kırılganlık değerlendirmesinde, Klinik Kırılganlık İndeksi ortalaması 4 ± 1, FRAIL skoru ortalaması 0 ± 1 bulundu. El kavrama gücü ortalaması ise 10 ± 6 kg olarak kaydedildi. Klinik Kırılganlık İndeksi ile FRAIL skoru arasında orta düzeyde pozitif korelasyon (r=0,551), el kavrama gücü ile kırılganlık skorları arasında negatif korelasyon saptandı (FRAIL için r=–0,517, Klinik Kırılganlık İndeksi için r=–0,694; p<0,001). Hastaların %19,2’si postoperatif dönemde yoğun bakıma alınırken, bu grupta atelektazi (%45), pnömoni (%20) ve plevral efüzyon (%25) en sık görülen pulmoner komplikasyonlar oldu. Postoperatif komplikasyon gelişen hastaların yaş ortalaması, intraoperatif kanama ve verilen sıvı miktarları, preoperatif sistolik kan basınçları ve kırılganlık skorları istatistiksel olarak anlamlı şekilde daha yüksekti (tüm p<0,05). Yoğun bakıma yatış ve postoperatif pulmoner komplikasyon gelişimi açısından preoperatif diyafram parametrelerinin anlamlı farklılık gösterdiği saptandı. Yoğun bakıma alınan hastalarda diyafram kalınlaşma fraksiyonu ve diyafram yer değiştirmesi ortanca değerleri belirgin olarak daha düşük bulundu (sırasıyla p<0,001). Preoperatif ekspiryum sonu diyafram kalınlığı, yoğun bakım ihtiyacı ve komplikasyon gelişimiyle pozitif yönde ilişkiliydi (p<0,001). İnspiryum sonu kalınlık değeri ise sınırda istatistiksel anlamlılığa ulaştı (p=0,057). ROC analizinde preoperatif diyafram yer değiştirmesi, yoğun bakıma yatış öngörmede yüksek ayırt edicilik gücü sergiledi (AUC=0,926; p<0,001) ve %82 duyarlılık, %100 özgüllük değerleri ile dikkat çekti. Diyafram kalınlaşma fraksiyonu için AUC değeri 0,787 idi. Preoperatif ekspiryum sonu diyafram kalınlığı da yüksek özgüllük (%89,3) ve anlamlı AUC değeri (0,824) göstermiştir. Lojistik regresyon analizinde preoperatif ekspiryum sonu diyafram kalınlığındaki her 1 mm’lik artışın yoğun bakım ihtimalini 1,87 kat artırdığı (OR=1,872; p=0,006), diyafram yer değiştirmesindeki her 1 mm’lik artışın ise bu ihtimali %27 oranında azalttığı (OR=0,729; p<0,001) bulundu. Benzer şekilde, postoperatif pulmoner komplikasyon gelişimi ile ekspiryum sonu kalınlık ve diyafram yer değiştirme parametreleri anlamlı ilişki gösterdi. Son olarak, kırılganlık skorlarının, diyafram fonksiyon parametreleri ve el kavrama gücü ile istatistiksel olarak anlamlı ilişkili olduğu saptandı. Klinik Kırılganlık İndeksi ve FRAIL skorları yükseldikçe, diyafram kalınlaşma fraksiyonu ve yer değiştirme değerlerinde belirgin azalma eğilimi izlendi. Sonuç: Bu çalışma, ileri yaş grubunda yer alan ortopedik cerrahi adaylarında preoperatif dönemde gerçekleştirilen diyafragmatik ultrasonografi ölçümlerinin, kırılganlık skorlamalarının ve el kavrama gücü testlerinin postoperatif klinik seyir üzerindeki etkilerini kapsamlı biçimde değerlendirmiştir. Elde edilen bulgular, diyafram fonksiyon parametrelerinin özellikle diyafram kalınlaşma fraksiyonu ve yer değiştirme ölçümlerinin postoperatif pulmoner komplikasyon gelişimini ve yoğun bakım ihtiyacını öngörmede anlamlı biyobelirteçler olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Çalışmada, düşük diyafram kalınlaşma fraksiyonu ve azalmış diyafram yer değiştirme değerlerinin hem postoperatif pulmoner komplikasyon oranlarını hem de yoğun bakım yatış oranlarını anlamlı şekilde artırdığı saptanmıştır. Ayrıca Klinik Kırılganlık İndeksi ve FRAIL skorları yüksek olan hastaların, daha düşük kas kuvvetine sahip oldukları ve bu durumun solunum rezervindeki kısıtlılıkla paralellik gösterdiği belirlenmiştir. El kavrama gücünün düşük olması da artmış komplikasyon riski ile istatistiksel olarak anlamlı ilişki göstermiştir. ROC ve lojistik regresyon analizleri, preoperatif ekspiryum sonu diyafram kalınlığı ve diyafram yer değiştirmesi parametrelerinin özellikle yoğun bakım ihtiyacını öngörmede yüksek ayırt ediciliğe sahip olduğunu ortaya koymuştur. Bu sonuçlar, preoperatif diyafram ultrasonografisinin rutin değerlendirme protokollerine entegre edilmesinin klinik karar süreçlerini destekleyebileceğini düşündürmektedir. Sonuç olarak, multidisipliner yaklaşımla yürütülen preoperatif fonksiyonel ve fiziksel kapasite değerlendirmeleri, ileri yaş ve kırılganlık riski taşıyan hasta gruplarında erken dönemde risk sınıflaması yapılmasına, bireyselleştirilmiş perioperatif stratejilerin uygulanmasına ve postoperatif morbiditenin azaltılmasına katkı sağlayabilecek değerli araçlar sunmaktadır. Bu bulgular doğrultusunda, diyafram fonksiyon ölçümlerinin, kırılganlık skorlarının ve el kavrama gücünün birlikte değerlendirilmesi, cerrahiye aday geriatrik hastaların yönetiminde bütüncül bir yaklaşımın temel bileşeni olarak önerilebilir.

Objective: Bone fractures are one of the leading causes of prolonged hospitalization and increased healthcare costs in the geriatric population. Postoperative pulmonary complications (PPC), frequently observed in this group, not only prolong recovery time but also significantly increase morbidity and mortality. Complications such as pneumonia, atelectasis, prolonged mechanical ventilation, and ineffective airway clearance are often associated with reduced respiratory muscle function. In particular, inadequate diaphragmatic performance in response to increased postoperative respiratory demand facilitates the development of such complications. As the primary muscle of respiration, the diaphragm plays a central role in ensuring effective ventilation. Therefore, preoperative sonographic assessment of diaphragmatic function may offer direct insight into respiratory reserve capacity. Similarly, clinical syndromes such as sarcopenia and frailty, which are common with aging, reduce patients’ physiological resilience and may predict adverse postoperative outcomes. In this context, integrating standard pulmonary risk scores with assessments of diaphragmatic function, frailty, and sarcopenia may provide a more comprehensive and effective approach to risk stratification. The primary aim of this study is to evaluate whether low preoperative sonographic diaphragm measurements can predict the development of PPC in geriatric patients undergoing orthopedic surgery. The secondary aim is to assess the combined predictive value of diaphragm and lung sonographic parameters with indicators of frailty and sarcopenia. The findings are expected to facilitate early identification of high-risk patients and support the implementation of preventive strategies such as inspiratory muscle training. Methods: This prospective study included geriatric patients hospitalized with bone fractures in the orthopedic ward. Informed written and verbal consent was obtained from all participants. Preoperatively, diaphragm and lung ultrasonographic evaluations were performed. Demographic characteristics (gender, height, weight, comorbidities, smoking history, surgical history) were recorded. Frailty Index was used to assess physical vulnerability, while hand grip strength and peripheral muscle strength were measured using a dynamometer. Ultrasonographic evaluations were performed in the supine position before surgery. Diaphragmatic assessments were conducted through the right subcostal area. Lung ultrasound covered eight zones, including anterior and lateral areas of both hemithoraces, using both linear and convex probes. Diaphragm thickness and excursion were measured, and pathological findings such as edema, pleural effusion, and infiltrations were recorded. Postoperative reassessments were performed in patients transferred to the intensive care unit. The aim was to monitor changes in diaphragmatic function and pulmonary pathology. Intraoperative anesthesia details, PPC incidence, intensive care and hospital length of stay, and 28-day morbidity and mortality data were also prospectively recorded and analyzed. Results: In this study, preoperative clinical characteristics, diaphragmatic ultrasonography parameters, frailty scores, and handgrip strength measurements were evaluated in 104 geriatric patients scheduled for orthopedic surgery. The mean age of the patients was 74 ± 7 years, and the mean body mass index was 28.44 ± 3.53 kg/m². Among the participants, 78.8% were classified as ASA III, with hypertension (72.1%) and diabetes mellitus (34.6%) being the most common comorbidities. Preoperative diaphragmatic ultrasonographic assessment revealed a mean end-inspiratory diaphragm thickness of 3.24 ± 0.16 cm, an end-expiratory thickness of 2.24 ± 0.23 cm, a diaphragm thickening fraction of 46.96 ± 10.48%, and a diaphragmatic excursion of 4.99 ± 1.02 cm. In the postoperative period, all four parameters demonstrated statistically significant reductions (all p <0.001). Regarding frailty assessment, the mean Clinical Frailty Scale (CFS) score was 4 ± 1, and the mean FRAIL score was 0 ± 1. The mean handgrip strength was measured as 10 ± 6 kg. A moderate positive correlation was identified between the Clinical Frailty Scale and the FRAIL score (r=0.551), while significant negative correlations were observed between handgrip strength and frailty scores (r=–0.517 for FRAIL, r=–0.694 for CFS; p<0.001). Postoperatively, 19.2% of patients required admission to the intensive care unit (ICU), with atelectasis (45%), pneumonia (20%), and pleural effusion (25%) being the most frequent pulmonary complications. Patients who developed postoperative complications were significantly older and exhibited higher intraoperative bleeding volumes, greater fluid administration, lower preoperative systolic blood pressure, and higher frailty scores (all p<0.05). When preoperative diaphragm parameters were compared between patients requiring ICU care and those who did not, significant differences were found in the diaphragm thickening fraction and diaphragmatic excursion (both p<0.001). End-expiratory diaphragm thickness showed a positive association with both ICU admission and the development of complications (p<0.001), while end-inspiratory thickness reached borderline statistical significance (p=0.057). Receiver Operating Characteristic (ROC) analysis revealed that preoperative diaphragmatic excursion had the highest discriminatory power for predicting ICU admission (AUC=0.926; p<0.001), with a sensitivity of 82% and a specificity of 100%. The diaphragm thickening fraction also demonstrated good predictive accuracy (AUC=0.787), and end-expiratory thickness was associated with a high specificity of 89.3% (AUC=0.824). In logistic regression analysis, each 1-mm increase in end-expiratory diaphragm thickness was associated with an approximately 1.87-fold higher likelihood of ICU admission (OR=1.872; p=0.006), whereas each 1-mm increase in diaphragmatic excursion was associated with a 27% reduction in this likelihood (OR=0.729; p<0.001). Similarly, both parameters were significantly associated with the occurrence of postoperative pulmonary complications. Finally, frailty scores showed strong and significant relationships with diaphragm function parameters and handgrip strength. As frailty scores increased, both diaphragm thickening fraction and diaphragmatic excursion showed a marked decline. Conclusion: This study demonstrated that preoperative diaphragmatic ultrasonography, frailty assessments, and handgrip strength measurements hold significant predictive value for postoperative clinical outcomes in elderly patients undergoing orthopedic surgery. Notably, reduced diaphragm thickening fraction and diminished diaphragmatic excursion were strongly associated with an increased risk of postoperative pulmonary complications and ICU admission. Elevated Clinical Frailty Scale and FRAIL scores, along with decreased handgrip strength, were also significantly linked to adverse outcomes. ROC and logistic regression analyses confirmed that preoperative end-expiratory diaphragm thickness and diaphragmatic excursion exhibited high discriminatory capacity in predicting the need for postoperative intensive care. These findings support the integration of routine diaphragmatic ultrasonographic assessment into preoperative evaluation protocols to enhance risk stratification and guide perioperative management decisions. In summary, a multidisciplinary approach that combines functional and physical capacity assessments in the preoperative period offers valuable tools for identifying high-risk patients and planning individualized perioperative strategies. The concurrent evaluation of diaphragm function measurements, frailty scores, and muscle strength is recommended as an integral component of comprehensive preoperative assessment in geriatric surgical candidates.