Virkninger af positive ende-eksspiratorisk pres på maveslimhinden perfusion i akut lungesvigt

Virkninger af positive ende-eksspiratorisk pres på maveslimhinden perfusion i akut lungesvigt
Abstract
Introduktion
Positiv sluteksspiratoriske tryk (PEEP) forbedrer iltning og kan forhindre ventilator-induceret lungeskader hos patienter med akut respiratorisk (ARDS). Ikke desto mindre kan PEEP også fremkalde skadelige virkninger af dens indflydelse på det kardiovaskulære system. Formålet med denne undersøgelse var at vurdere effekten af ​​PEEP på maveslimhinden perfusion mens anvendelse en beskyttende ventilatorisk strategi hos patienter med ARDS.
Metoder
Otte patienter blev inkluderet. En kurve tryk-volumen blev sporet og ideel PEEP, defineret som lavere vendepunkt + 2 CMH blev bestemt 2O. Gastrisk tonometri blev målt kontinuerligt (Tonocap). Efter baseline målinger, 10, 15 og 20 CMH 2O PEEP og ideel PEEP blev anvendt i 30 min hver. Ved udgangen af ​​hver periode, hæmodynamisk, CO 2 hul (gastrisk minus arterielle partialtryk), og ventilatoriske målinger blev udført.
Resultater
PEEP havde ingen effekt på CO 2 hul (median [ ,,,0],rækkevidde], baseline: 19 [2-30] mmHg; PEEP 10: 19 [0-40] mmHg; PEEP 15: 18 [0-39] mmHg; PEEP 20: 17 [4-39] mmHg, ideel PEEP: 19 [9-39] mmHg; P
= 0,18). Cardiac indeks forblev også uændret (baseline: 4,6 [2,5-6,3] l min -1 m -2; PEEP 10: 4,5 [2,5-6,9] l min -1 m -2; PEEP 15: 4.3 [2-6,8] l min -1 m -2; PEEP 20: 4,7 [2,4-6,2] l min -1 m -2, ideel PEEP: 5.1 [2,1-6,3] l min -1 m -2; P
= 0,08). En patient blev ikke fuldført protokollen på grund af hypotension.
Konklusion
PEEP på 10-20 CMH 2O påvirker ikke maveslimhinden perfusion og hæmodynamisk veltolereret i de fleste patienter med ARDS, herunder dem, der modtager adrenerge lægemidler .
Nøgleord
akut lungesvigt maveslimhinden perfusion positive ende-eksspiratorisk pres tonometri Introduktion
Nylige undersøgelser har vist, at lunge beskyttende strategier via lave tidal volumener og høje niveauer af positive ende-eksspiratorisk tryk (PEEP) reducere dødelighed og er ved at blive almindelig praksis hos patienter med akut lungesvigt (ARDS) [1, 2].
Selvom PEEP forbedrer arteriel iltning det kan påvirke systemisk hæmodynamik, reducere venøst ​​tilbageløb og minutvolumen. Disse virkninger er proportionale med PEEP niveau. Regional perfusion kan også blive påvirket af PEEP, uafhængigt af hjerte-ændringer output. Den splanknisk perfusion er særlig følsom, og en eventuel reduktion kan kompromittere sin barrierefunktion, fremme bakteriel translokation, og bidrage til udviklingen af ​​multiorgansvigt [3]. I eksperimentelle modeller, har PEEP markant nedsat mesenteriale og portal blodgennemstrømning, trods kun moderate reduktioner i hjerteydelse [4-8]. Lignende resultater er blevet rapporteret hos patienter uden lungeskade [9, 10]. Disse virkninger er sædvanligvis dosisrelateret, bliver mere udtalt med PEEP niveauer omkring 20 CMH 2O.
Kiefer rapporterede, at PEEP ændrede ikke signifikant splanknisk blodgennemstrømningen i seks patienter med akut lungeskade [11]. Ikke desto mindre bør der udvises forsigtighed i at udvide disse resultater til klinisk praksis, fordi kun hæmodynamisk stabile patienter uden adrenerge lægemidler blev studeret, og PEEP niveauer aldrig oversteg 14 CMH 2O [12].
Vores mål var at evaluere effekten af PEEP niveauer op til 20 CMH 2O om maveslimhinden perfusion og systemisk hæmodynamik i mekanisk ventilerede patienter med ARDS under hæmodynamisk understøttelse.
Metoder
patienter
undersøgelsen blev godkendt af den etiske komité for medicin fakultetet og blev udført i kirurgisk intensivafdelingen for den katolske Universitetshospital Chile
Voksne mekanisk ventilerede patienter blev berettiget til undersøgelsen, hvis de opfyldte følgende kriterier for ARDS i løbet af de 24 timer, der gik forud for undersøgelsen:. akut af respirationssvigt; diffus bilaterale infiltrater i brystet røntgenbillede; et forhold mellem partialtryk af O 2 (PAO 2) til fraktion af inspireret oxygen (FiO 2) på mindre end 200 mmHg; og en pulmonal arteriel okklusion tryk på mindre end 18 mmHg og ingen hjertesvigt.
Hæmodynamisk overvågning inkluderet en arteriel linje og en pulmonal kateter (Baxter Edwards Critical Care-, Irvine, CA). Patienterne kunne være under vasopressor- eller inotrop støtte, men skulle være hæmodynamisk stabile i mindst 3 timer før start protokollen
Patienter blev udelukket, hvis de havde nogen af ​​følgende betingelser:. Graviditet, allerede eksisterende respiratorisk dysfunktion, hjerte indeks på mindre end 2,5 l min -1 m -2, eller modtog enteral ernæring.
Indgreb
En nasogastrisk tonometer (TRIP ® tonometri Kateter 14F, med biofilter stik til TONOCAP ™ Monitor) blev indsat i maven og forbundet til luft automatiseret tonometri (TONOCAP ™ krystaller; Datex-Engstrom, Helsinki, Finland). Alle patienter blev bedøvet med midazolam og morfin, og lammet med rocuronium. Neuromuskulær afslapning blev målt ved en TOF overvågning ® enhed. En intravenøs dosis på 20 mg famotidin blev administreret før du starter protokollen. Patienterne blev forbundet til volumen-kontrollerede mekanisk ventilation (Servo 900 C; Siemens, Solna, Sverige). En kurve tryk-volumen blev opnået for hver patient ved luftvejene okklusion teknik [13], og ideel PEEP blev defineret som den nedre vendepunktet + 2 CMH 2O eller 12 CMH 2O hvis nogen nedre vendepunkt var fundet.
PEEP niveauer af 10, 15, 20 CMH 2O og ideel PEEP, med tidal volumener af 8 ml kg -1, blev anvendt i fire på hinanden følgende 30 min perioder hhv. Respirationsfrekvens blev ændret for at opretholde ende tidevandsenergi CO 2 inden for ± 10 mmHg af basal. Alle patienter modtog en konstant infusion af 6% hetastivelse inden begyndelsen af ​​undersøgelsen (40-80 ml h -1). Minutvolumen blev optimeret før og under forsøget ved at bestemme den respiratoriske variation af det systoliske arterietryk [14]. Når variationen var mere end 10% en 100 ml bolus på 6% hetastivelse blev infunderet og status volumen blev revurderet. Ingen ændring i adrenerge støtte var tilladt under protokollen. Hvis hypotension (middel arterietryk < 65 mmHg). Varet mere end 1 min, blev protokollen stoppet
Målinger
Ved baseline og ved slutningen af ​​hver periode, hæmodynamisk, åndedræts- og tonometrisk målinger blev udført, og trukket tilbage arterielle blodprøver. Hæmodynamiske optegnelser inkluderet gennemsnitlige arterietryk, hjertefrekvens, minutvolumen, pulmonal arterieokklusion tryk, centralt venetryk og venstre ventrikel slagtilfælde arbejde indeks. Minutvolumen blev målt ved termofortyndings som gennemsnittet af tre værdier opnået efter injektioner af 10 ml 5% dextrose i vand ved stuetemperatur. Middel luftvejstryk, blev iltning indeks og PEEP niveauer registreret. Iltning indeks blev beregnet som middelværdi luftvejstryk × FiO 2 × 100 /PaO 2. CO 2 hul (gastrisk partialtryk af CO 2 [pCO 2] minus arteriel pCO 2) blev beregnet ved at sammenligne samtidige målinger af tonometrisk maveslimhinden pCO 2 og arteriel pCO 2.
Statistiske analyser
Resultater er præsenteret som median og rækkevidde. Softwaren Statview 5.0 blev anvendt til at udføre den statistiske analyse. Parametriske tests blev anvendt på grund af den lille stikprøve. Data blev analyseret med et Friedman test efterfulgt af en Wilcoxon-test, hvis nødvendigt. Resultaterne blev betragtet som statistisk signifikant ved P
< 0.05.
Resultater
Otte patienter med ARDS blev inkluderet. De havde en median (område) alder af 63,5 år (23-86), og en akut Fysiologi og kronisk Health Evaluation II score på 14 (7-20) ved optagelse på intensivafdelingen. På dagen for undersøgelsen, de havde en median Sepsis-relateret organsvigt Assessment (SOFA) [15] score på 10 (7-13). Alle patienter opfyldte kriterierne for ARDS, som defineret af inklusionskriterierne, i løbet af de 24 timer før undersøgelsen, og de havde været på mekanisk ventilation i 32 (12-72) timer. De blev ventileret med en median PEEP niveau på 9 (4-12) CMH 2O, de havde en PaO 2 /FiO 2-forhold på 235 (144-388) mmHg og deres åndedrætsorganerne overholdelse var 45 (27-60) ml per CMH 2O. Syv patienter havde sepsis (to pneumoni og fem ekstrapulmonal sepsis), og én en alvorlig thorax traume. De septiske patienter, seks var i septisk shock. Kendetegn for de enkelte patienter er vist i tabel 1.Table 1 Baseline karakteristika for de patienter
Patient
Alder (år)
Sex
Diagnose
APACHE II

SOFA
PaO2 /FiO2 (mmHg)
pH
Bikarbonat (mEq /L)
PEEP (cmH2O)
Crs (ml /cmH2O)
LIP (cmH2O)
vasopressorbehandling /inotropesa
Outcome (S /NS)
1
55
M
Nedsat lobectomy
14
13
144
7.38
25,4
10
51
10
NA 0,08
S
DBT 3.3
2
23
F
bughindebetændelse
20
10
388
7.36
23,5
8
32
10
NA 0.12
S
3
32
M
Mucormycosis og sepsis
7
7
282
7,42
21,5
6
60
6
NA 0,09
S
4
68
F
Akut pancreatitis
9
13
208
7.38
20,4
10
40
NL
NA 0,2
NS
5
59
F
Lungebetændelse og sepsis
16
8
197
7,28
25,5
10
55
NL
NA 0,03;
Dp 6,8;
DBT 3.4
S
6
68
M
Thoracic traumer
14
10
289
7.36
21,6
4
37
13
NA 0.05
S
7
72
M
Sepsis
17
9
263
7,25
13,8
4
50
8
DBT 5.4
S
8
86
M
Lungebetændelse og sepsis
14
12
150
7,37
20,3
12
27
13
NA 0,02
NS
Apache, Akut Fysiologi og kronisk Sundhed Evaluering; Crs, Åndedrætsorganer overholdelse; DBT, dobutamin; Dp, dopamin; LIP, lavere vendepunktet; NE, norepinephrin (noradrenalin); NL, fundet nogen LIP; NS, ikke signifikant; PEEP, positiv sluteksspiratoriske tryk; S, betydelig; SOFA, Sepsis-relaterede organsvigt Assessment. aDoses er i pg kg-1 min-1.
Ingen ændringer i hjerte-indeks eller i CO 2 hul blev fundet på nogen af ​​de studieperioder (tabel 2). Iltning indeks, middel arterietryk, pulmonal gennemsnitlige arterielle tryk, lungepulsåren okklusion pres, centralt venetryk og venstre ventrikel slagtilfælde arbejde indeks også forblevet stabil gennem studiet. betyde Kun luftvejstryk og PaO 2 /FiO 2 forholdet afveg mellem perioder, som forventet. Fem patienter krævede en 100 ml bolus af hetastivelse under retssagen på ingen patient var det nødvendigt at gentage det. Individuelle ændringer i CO 2 hul og hjerte indeks er vist i figurerne 1 og 2, hhv. Ved baseline tre havde patienter, der allerede en CO 2 forskel på mere end 20 mmHg. Efter start af protokol med 10 CMH 2O PEEP, patient 6, der tidligere blev ventileret med fire CMH 2O PEEP, havde en yderligere stigning i CO 2 hul. Når PEEP blev øget 10 til 15 CMH 2O, seks patienter faldt deres CO 2 hul og to steg det. Når PEEP blev øget fra 15 til 20 CMH 2O, tre patienter øget deres CO 2 hul, tre faldt det og i én patient forblev uændret. Patient 4 ikke fuldføre protokollen på grund af moderat hypotension (middel arterietryk 60 mmHg), når PEEP blev øget til 20 CMH 2O. Denne patient genvundet efter en øget dosis af noradrenalin (noradrenalin) og et afkast på PEEP til baseline levels.Table 2 Luftveje, hæmodynamisk og tonometrisk målinger
Parameter
Baseline (n
= 8)
PEEP 10 (n
= 8)
PEEP 15 (n
= 8 )
PEEP 20 (n
= 7)
Ideal PEEP (n
= 7)
P
PEEP (cmH2O)
9 (4-12)
10
15
20
12 (8-15)
Mean luftvejstryk (cmH2O)
13,2 (8-18,7 )
14 (12-17)
19 (17-22,2)
24 (22-26,4)
16,2 (11,5-22,2)
0,0001a
OI (cmH2O per mmHg )
5,3 (2,9-12,4)
7 (3-14,5)
6,7 (4,1-12,3)
7 (5-12,3)
6,6 (2,9-12,3)
0,3
PaO2 /FiO2 (mmHg)
235 (144-388)
210 (117-402)
285 (154-412)
333 (196-440)
243 ( 164-467)
0.0009b
PaCO2 (mmHg)
36 (31-54)
41 (28-63)
42 (31-66)
45 (32- 60)
43 (28-52)
0,08
Cardiac indeks (l min-1 m-2)
4,6 (2,5-6,3)
4.5 (2,5-6,9)
4.3 (2-6,8)
4,7 (2,4-6,2)
5,1 (2,1-6,3)
0,08
LVSWI (gM m-2)
45 (22-71)
43 (22-60)
40 (14-60)
36 (15-58)
42 (14-66)
0,13
MAP (mmHg)
79 (74 -103)
81 (69-99)
74 (69-97)
74 (66-93)
73 (69-96)
0,24
PAOP (mmHg)
16 (10-19)
17 (8-22)
17 (11-23)
18 (12-26)
14 (11-23)
0,22
CVP (mmHg)
14 (9-17)
15 (7-19)
15 (9-24)
15 (10-19)
12 (8-18 )
0,27
CO2 hul (mmHg)
19 (2-30)
19 (0-40)
18 (0-39)
17 (4-39)
19 (9-39)
0,18
Resultaterne er præsenteret som median (interval). CVP, centralt venetryk; CO2 hul, arterielle partialtryk af CO2 [pCO2] minus gastrisk pCO2; FiO2, fraktion af indåndet oxygen; LVSWI, venstre ventrikel slagtilfælde arbejde indeks; MAP, middel arterietryk; OI, iltning indeks, defineret som gennemsnitlig luftvejstryk × FiO2 × 100 /arteriel pCO2; PaO2, partialtrykket af O2; PaCO2, partialtrykket af CO2; PAOP, pulmonal arteriel okklusion tryk; PEEP, positiv sluteksspiratoriske tryk. aP
< 0,05 for alle sammenligninger med undtagelse baseline versus PEEP 10 og PEEP 10 versus ideelle PEEP. bP
< 0,05 for alle sammenligninger med undtagelse baseline versus PEEP 10, baseline versus PEEP 15, baseline versus ideelle PEEP og PEEP 15 versus ideelle PEEP.
Seks af de otte undersøgte patienter overlevede (75%). Den mediane varighed af opholdet i intensiv afdeling var 17 (10-34) dage og den gennemsnitlige varighed af mekanisk ventilation var 9 (5-34) dage. Figur 1 Individuelle ændringer i CO2 hul (gastrisk pCO2 minus arteriel pCO2) med forskellige positive sluteksspiratoriske trykniveauer.
Figur 2 Individuelle ændringer i hjerte-indeks med forskellige positive ende-eksspiratoriske trykniveauer.
Diskussion
Vores resultaterne viser, at høje PEEP niveauer (op til 20 CMH 2O) ikke på kompromis maveslimhinden perfusion, som vurderet ved tonometri, og påvirker ikke systemisk hæmodynamik hos de fleste patienter med ARDS. Dette er i overensstemmelse med resultaterne af to andre undersøgelser af virkningen af ​​PEEP på splanknisk perfusion hos patienter med ARDS. Ikke desto mindre, i modsætning til vores undersøgelse, ingen af ​​disse undersøgelser omfattede patienter i septisk chok eller under adrenerge støtte [11, 16].
Shock og hjerte-kar-dysfunktion er ofte forbundet med ARDS. Dette er et vigtigt emne, fordi hæmodynamisk sikkerhedsproblemer kunne udelukke brugen af ​​høje eller optimale PEEP niveauer i denne indstilling, selv hvis det er nødvendigt. En stor fund af vores undersøgelse er, at PEEP niveauer op til 20 CMH 2O kan tolereres godt, selv hos patienter med ARDS og septisk shock. Ikke desto mindre er vores forsøg var relativt kort, og vi kan ikke udelukke, at holde et højt PEEP niveauer i en længere periode kan resultere i øgede væske krav, som kunne være skadelig på længere sigt.
Eksperimentel og klinisk forskning har vist, at i mekanisk ventilerede emner uden lungeskader, PEEP nedsætter venøst ​​tilbageløb og sekundært minutvolumen [17-19]. Desuden Trager og kolleger har vist, at hos patienter med akut respirationssvigt forbundet med septisk shock, høje PEEP niveauer inducerede et fald i hjertets minutvolumen [20]. I modsætning hertil fandt vi ingen reduktion i hjertets minutvolumen i vore testet med stigende PEEP niveauer, når væske administration blev optimeret i henhold til respiratorisk variation i det systoliske arterietryk patienter. Et lignende resultat blev rapporteret af Kiefer og kolleger, og ved Akinci og kolleger [11, 16]. Mulige forklaringer på disse modstridende resultater er en højere sats af væske administration og brug af lavere tidal volumener i de sidste undersøgelser. Selvom vi ikke bestemme den øvre vendepunkt af kurven tryk-volumen, mener vi, at ved at holde tidalvolumen på 8 ml kg -1 enhver overdistension af lungerne blev minimeret. Lungevolumener er en kritisk komponent i de hæmodynamiske virkninger af ventilation [21]. Det ser således ud, at det er muligt at bevare minutvolumen hos patienter med ARDS, på trods af høje PEEP niveauer, ved at optimere væske administration og begrænse tidalvolumener.
Maveslimhinden perfusion, som vurderet af CO 2 hul , også uændret under PEEP forsøget. Dette er i overensstemmelse med de resultater rapporteret af Kiefer og Akinci i lignende undersøgelser. I alle disse studier var uændret minutvolumen [11, 16]. I modsætning hertil Trager rapporteret, i en serie af septisk shock patienter med akut respirationssvigt, at en forøgelse af PEEP fra 5 til 15 CMH 2O inducerede et fald i hjertets minutvolumen forbundet til et fald i hepatisk vene O 2 mætning og ved nedsat glukose produktion [20]. Det synes derfor, at ved at undgå fald i minutvolumen, kan splanknisk perfusion bevares i størstedelen af ​​patienterne.
På trods af det faktum, at ingen væsentlige ændringer i CO 2 hul eller hjertefunktion indeks blev fundet under protokollen når man ser på de individuelle data visse patienter ses en negativ effekt, når deres PEEP-niveau blev øget. Patient 4, der havde en ekstrapulmonal ARDS, præsenterede hypotension, når 20 CMH 2O PEEP blev anvendt. I dette tilfælde kunne ingen samtidige registreringer af minutvolumen eller CO 2 mellemrum foretages af sikkerhedsmæssige årsager (vi straks fortsatte med at falde PEEP-niveau). Patient 6, som havde et pulmonale ARDS, og som før du starter undersøgelsen havde en 30 mmHg CO 2 hul og samtidig være ventileret med fire CMH 2O PEEP, præsenteret en yderligere forværring af CO 2 hul efter start af protokol med 10 CMH 2O PEEP, som ikke var forbundet med et fald i hjertets minutvolumen. Derefter CO 2 hul forblev uændret trods stigende PEEP op til 20 CMH 2O. Disse begivenheder tyder på, at ikke alle patienter med ARDS kan tåle høje PEEP niveauer; hvis det er påkrævet, omhyggelig hæmodynamisk monitorering herunder vurdering af regional perfusion bør anvendes.
En væsentlig begrænsning i vores undersøgelse er det lille antal patienter undersøgt. Således kan en type II fejl ikke udelukkes. Vi har ikke foretaget nogen a priori
magt analyse, fordi vi ikke havde nogen vurdering af den mulige omfang af de virkninger, PEEP kan have på gastrisk tonometri.
Anden begrænsning er den temmelig moderat sværhedsgrad af ARDS i vores undersøgelse. Selvom alle patienter opfyldte kriterierne for ARDS i løbet af de 24 timer, der gik forud for undersøgelsen, ved inklusion deres PaO 2 /FiO 2 ratio og deres åndedrætsorganerne overholdelse blev kun moderat nedsat. To nylige papirer give en forklaring på denne observation [22, 23]. De viser i patienter diagnosticeret med ARDS at efter et par timers behandling med PEEP eller en høj FiO 2, mere end halvdelen af ​​patienterne præsentere en PaO 2 /FiO 2-forhold på mere end 200 mmHg . Hertil kommer, åndedrætsorganerne overholdelse steget med mere end 10 ml pr CMH 2O efter 6 timers behandling med PEEP [23]. Ved inklusion vores patienter, der allerede var blevet ventileret med en median PEEP niveau på 9 CMH 2O i mere end 12 timer, som kunne have forklaret den temmelig forbedret respiratorisk ydeevne ved baseline. Under alle omstændigheder viste denne forbedring en mindre alvorlige ARDS. Det er muligt, at mere alvorligt kompromitteret patienter kan udgøre en lavere tolerance over for høje PEEP niveauer.
Anden begrænsning er, at tonometri var den eneste metode, der anvendes til at vurdere maveslimhinden perfusion. Ikke desto mindre Elizalde og kolleger viste, at maveslimhinden blodgennemstrømning, målt ved hjælp af laser Doppler flowmetri og reflektionsspektrofotometri, er godt korreleret med gastrisk intramucosal acidose i mekanisk ventilerede patienter [24],.
Konklusioner
Vores undersøgelse understøtter resultaterne af tidligere undersøgelser tyder på, at høje PEEP niveauer ikke påvirker splanknisk perfusion og hæmodynamisk veltolereret i de fleste patienter med ARDS. Desuden vores undersøgelse viser, at maveslimhinden perfusion kan velbevarede mens høje PEEP niveauer anvendes selv i patienter kardiovaskulær dysfunktion og modtage adrenerg støtte, hvilket er en hyppig forekomst i intensivbehandling. Ikke desto mindre er to af de otte undersøgte patienter udstillet bivirkninger i løbet af PEEP retssag, som fremhæver betydningen af ​​en nøje overvågning af systemiske og regional perfusion mens anvendelse høje PEEP niveauer til patienter med ARDS. Fremtidige undersøgelser bør vurdere virkningerne af PEEP på splanknisk perfusion i en længere sigt.
Nøglebudskaber

Høj PEEP niveauer påvirker ikke maveslimhinden perfusion og hemodinamically veltolereret i de fleste patienter med ARDS


Forkortelser
ARDS:
akut lungesvigt
CO2 hul:
gastrisk pCO 2 minus arteriel pCO 2
FiO2:
fraktion af inspireret ilt
FiO2:
partialtrykket af O 2

pCO2:
partialtryk af CO 2
PEEP:.
positive sluteksspiratoriske pres


erklæringer
konkurrerende interesser
Ingen erklæret.

• Dopexamin og noradrenalin versus adrenalin på gastrisk perfusion hos patienter med septisk shock: et randomiseret studie [NCT00134212]
• Gastric intramucosal pH er stabil under titrering af positive ende-ekspiratorisk pres for at forbedre iltningen i akut åndedrætsbesvær syndrome