effecten van positieve eindexpiratoire druk op de maagslijmvlies perfusie in acute respiratory distress syndrome
De abstracte Inleiding
Positieve eindexpiratoire druk (PEEP ) verbetert de oxygenatie en helpt voorkomen ventilator geïnduceerde longbeschadiging bij patiënten met acute respiratory distress syndrome (ARDS). Niettemin kan PEEP ook nadelige effecten door zijn invloed op het cardiovasculaire systeem te induceren. Het doel van deze studie was om de effecten van PEEP beoordelen aan maagslijmvlies perfusie tijdens het aanbrengen van een beschermende ademhaling strategie bij patiënten met ARDS.
Methods
Acht patiënten werden opgenomen. Een druk-volume curve werd opgespoord en ideaal PEEP, gedefinieerd als lagere buigpunt + 2 cmH
2O, werd bepaald. Gastric tonometrie werd continu gemeten (Tonocap). Nadat basislijn metingen, 10, 15 en 20 cmH 2O PEEP en ideale PEEP werden gedurende 30 minuten elk. Aan het einde van elke periode, hemodynamische, CO 2 gap (gastric minus arteriële partiële), en de ademhaling metingen werden uitgevoerd.
Resultaten
PEEP had geen effect op de CO 2 gap (mediaan [ ,,,0],range], aanvang: 19 [2-30] mmHg; PEEP 10: 19 [0-40] mmHg; PEEP 15: 18 [0-39] mmHg; PEEP 20: 17 [4-39] mmHg; ideaal PEEP: 19 [9-39] mmHg; P
= 0,18). Cardiale index bleef eveneens ongewijzigd (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; ideaal PEEP: 5.1 [2,1-6,3] l min -1 m -2; P
= 0,08). Een patiënt heeft het protocol niet volledig als gevolg van hypotensie.
Conclusie
PEEP van 10-20 cmH 2O heeft geen invloed op het maagslijmvlies perfusie en hemodynamisch goed verdragen door de meeste patiënten met ARDS, inclusief bij degenen die adrenerge drugs .
Trefwoorden
acute respiratory distress syndrome maagslijmvlies perfusie positief eindexpiratoire druk tonometrie Inleiding
Recente studies hebben aangetoond dat longkanker beschermende strategieën door middel van lage getijden volumes en hoge niveaus van positieve eindexpiratoire druk (PEEP) te verminderen mortaliteit en steeds gebruikelijk bij patiënten met acute respiratory distress syndrome (ARDS) [1, 2].
Hoewel PEEP verbetert arteriële oxygenatie, kan het nadelig effect op de systemische hemodynamica, waardoor veneuze en hartminuutvolume. Deze effecten zijn evenredig aan de PEEP niveau. Regionale perfusie kan ook worden beïnvloed door PEEP, ongeacht hartminuutvolume veranderingen. Het inwendig perfusie is bijzonder gevoelig en eventuele reductie de barrièrefunctie kan beschadigen, bevorderen bacteriële translocatie, en bijdragen aan de ontwikkeling van meervoudig orgaanfalen [3]. In experimentele modellen, heeft PEEP aanzienlijk afgenomen mesenterische en portal bloedstroom, ondanks de slechts matige verlaging van de cardiale output [4-8]. Vergelijkbare resultaten werden gemeld bij patiënten zonder longbeschadiging [9, 10]. Deze effecten zijn gewoonlijk dosis-gerelateerd, steeds heftiger met PEEP niveaus rond 20 cmH 2O.
Kiefer meldde dat PEEP niet significant gewijzigd splanchnische bloedstroom in zes patiënten met acute longbeschadiging [11]. Toch is voorzichtigheid geboden bij de uitbreiding van deze resultaten naar de klinische praktijk, omdat alleen hemodynamisch stabiele patiënten, zonder adrenerge drugs werden bestudeerd, en PEEP niveau nooit meer dan 14 cmH 2O [12].
Ons doel was om de effecten te evalueren van PEEP niveaus tot 20 cmH 2O op maagslijmvlies perfusie en systemische hemodynamiek bij beademde patiënten met ARDS onder hemodynamische ondersteuning.
Methods
patiënten
het onderzoek werd goedgekeurd door de ethische commissie van de Geneeskunde faculteit en werd uitgevoerd in de Chirurgische Intensive Care Unit van de katholieke Universitair Ziekenhuis van Chili
Volwassen beademde patiënten werden in aanmerking komen voor de studie als ze tijdens de 24 uur dat de studie voorafgegaan voldaan aan de volgende criteria voor ARDS. acuut begin van respiratoire insufficiëntie; diffuse bilaterale infiltreert in de radiografie van de borst; een verhouding van partiële O 2 (PAO 2) om fractie ingeademde zuurstof (FiO 2) van minder dan 200 mmHg; en een pulmonale arteriële occlusie druk van minder dan 18 mmHg en geen hartfalen.
hemodynamische bewaking inclusief een arteriële lijn en een longslagader katheter (Baxter Edwards Critical-Care, Irvine, CA). Patiënten konden onder bloeddrukverhogende of inotrope steun, maar had hemodynamisch stabiel gedurende tenminste 3 uur voordat het protocol
Patiënten werden uitgesloten indien zij één van de volgende voorwaarden had. Zwangerschap, bestaande ademhalingsstoornissen, cardiale index van minder dan 2,5 l min -1 m -2, of kregen enterale voeding.
Interventies
Een nasogastrische tonometer (TRIP ® Tonometrie Catheter 14F, met een biofilter connector voor TONOCAP ™ Monitor) werd in de maag en verbonden met lucht geautomatiseerde tonometrie (TONOCAP ™ Monitor, Datex-Engström, Helsinki, Finland). Alle patiënten werden verdoofd met midazolam en morfine, en verlamd van rocuronium. Neuromusculaire ontspanning werd gemeten door een TOF horloge ® apparaat. Een intraveneuze dosis 20 mg famotidine werd toegediend voordat het protocol. Patiënten werden aangesloten op volumegecontroleerde mechanische ventilatie (Servo 900 C, Siemens, Solna, Zweden). Een druk-volume curve werd verkregen voor elke patiënt door de luchtweg afsluiting techniek [13], en ideaal PEEP werd gedefinieerd als het onderste buigpunt + 2 cmH 2O of 12 cmH 2O indien niet lager buigpunt was gevonden.
PEEP niveaus van 10, 15, 20 cmH 2O, en ideaal PEEP, met teugvolumes van 8 ml kg -1, werden respectievelijk toegepast in vier opeenvolgende 30 min periodes. Ademfrequentie werd gewijzigd om einde tidal CO 2 binnen ± 10 mmHg van basale handhaven. Alle patiënten kregen een constante infusie van 6% hetazetmeel voor het begin van de studie (40-80 ml h -1). Het hartminuutvolume werd geoptimaliseerd voor en tijdens het proces van het bepalen van de respiratoire variatie van de systolische arteriële druk [14]. Wanneer het verschil meer dan 10% was een 100 ml bolus van 6% hetazetmeel werd geïnfuseerd en de volumestatus opnieuw beoordeeld. Geen verandering in adrenerge drager werd toegestaan tijdens het protocol. Als hypotensie (gemiddelde arteriële druk < 65 mmHg). Aanhield voor meer dan 1 min, werd het protocol gestopt
Metingen
Op baseline, en aan het eind van elke periode, hemodynamische, ademhaling en tonometric metingen werden uitgevoerd, en arteriële bloedmonsters onttrokken. Hemodynamische gegevens opgenomen gemiddelde arteriële druk, hartslag, hartminuutvolume, pulmonale arteriële occlusie druk, centrale veneuze druk en linker ventrikel beroerte werk index. Het hartminuutvolume werd gemeten door thermodilutie als het gemiddelde van drie waarden verkregen na injectie van 10 ml 5% dextrose in water bij kamertemperatuur. De gemiddelde luchtwegdruk, zuurstof index en PEEP niveaus werden geregistreerd. Oxygenatie index werd berekend als de gemiddelde luchtwegdruk × FiO 2 × 100 /PaO 2. CO 2 gap (maag partiële CO 2 [pCO 2] minus arteriële pCO 2) werd berekend door gelijktijdige metingen van tonometric maagslijmvlies pCO 2 en arteriële pCO 2.
Statistische analyse
De resultaten worden gepresenteerd als mediaan en range. De software Statview 5,0 werd gebruikt voor de statistische analyse. Parametrische testen werden gebruikt vanwege de kleine steekproef. De gegevens werden geanalyseerd met een Friedman-test, gevolgd door een rangtekentoets indien nodig. De resultaten werden als statistisch significant beschouwd bij P Restaurant < 0.05.
Resultaten
Acht patiënten met ARDS werden ingeschreven. Ze hadden een mediaan (bereik) leeftijd van 63,5 jaar (23-86) en een acute Fysiologie en chronische gezondheidsproblemen Evaluatie II score van 14 (7-20) aan de toelating tot de intensive care unit. Op de dag van de studie hadden ze een mediaan Sepsis-gerelateerde Organ Failure Assessment (SOFA) [15] score van 10 (7-13). Alle patiënten vervulde criteria voor ARDS, zoals gedefinieerd door de inclusiecriteria tijdens de 24 uur vóór de behandeling en ze beademd was 32 (12-72) uur. Ze werden geventileerd met een mediane PEEP niveau van 9 (4-12) cmH 2O, hadden ze een PaO 2 /FiO 2-verhouding van 235 (144-388) mmHg en hun luchtwegen naleving was 45 (27-60) ml per cmH 2O. Zeven patiënten hadden sepsis (twee pneumonie en vijf extrapulmonale sepsis) en een ernstige thoracale trauma. Van de septische patiënten, waren er zes in septische shock. Kenmerken van individuele patiënten zijn weergegeven in tabel 1 1.Table Baseline kenmerken van de patiënten
Patient
Leeftijd (jaar)
Sex
Diagnose
APACHE II
SOFA
PaO2 /FiO2 (mmHg)
pH
bicarbonaat (mEq /L)
PEEP (cmH2O)
Crs (ml /cmH2O)
LIP (cmH2O)
Vaatvernauwende /inotropesa
Outcome (S /NS)
1
55
M
lever lobectomy
14
13
144
7,38
25.4
10 | 51
10 | NA 0.08
S
dbt 3.3 2
23
F
Peritonitis
20
10 | 388
7,36
23,5
8
32
10
NA 0.12
S
3
32
M
mucormycosis en sepsis
7
7
282
7,42
21.5
6
60
6
NA 0.09
S verhuur 4
68
F
Acute alvleesklierontsteking
9
13
208
7.38
20.4
10 | 40
NL
NA 0.2
NS
5
59
F
longontsteking en 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 trauma
14
10 | 289
7,36
21,6 verhuur 4
37
13
NA 0.05
S
7
72
M
Sepsis
17
9
263
7.25
13,8 verhuur 4
50
8
DBT 5.4
S
8
86
M
longontsteking en sepsis
14
12
150
7,37
20.3
12
27
13
NA 0.02
NS
APACHE, Acute Fysiologie en chronische gezondheidsproblemen Evaluation; CRS, de ademhalingswegen naleving; Dbt, dobutamine; Dp, dopamine; LIP, lagere buigpunt; NE, norepinefrine (noradrenaline); NL, geen LIP gevonden; NS, niet significant; PEEP, positieve eindexpiratoire druk; S, significant; SOFA, Sepsis-gerelateerde Organ Failure Assessment. aDoses zijn in ug kg-1 min-1. verhuur No veranderingen in de cardiale index of in CO 2 gap werden gevonden op een van de studie periode (tabel 2). Oxygenatie index, gemiddelde arteriële druk, de pulmonale gemiddelde arteriële druk, de pulmonale arteriële occlusie druk, centrale veneuze druk en linker ventrikel beroerte werk index bleef eveneens stabiel door de studie. Alleen maar betekenen luchtwegdruk en PaO 2 /FiO 2 verhouding verschilde tussen periodes, zoals verwacht. Vijf patiënten vereist een 100 ml bolus van hetazetmeel tijdens het proces; in geen enkele patiënt was het nodig om het te herhalen. Individuele veranderingen in het CO 2 gap en cardiale index worden weergegeven in figuren 1 en 2, respectievelijk. Bij aanvang drie patiënten had al een CO 2 onderbreking van meer dan 20 mmHg. Na het starten van het protocol met 10 cmH 2O PEEP, patiënt 6, die eerder zijn werd geventileerd met 4 cmH 2O PEEP, had een verdere toename van de CO 2 kloof. Bij PEEP werd verhoogd van 10 tot 15 cmH 2O zes patiënten daalde de CO 2 gat en twee verhoogde het. Toen PEEP werd verhoogd 15-20 cmH 2O, drie patiënten verhoogden hun CO 2 gap, drie daalde het en bij één patiënt bleef onveranderd. Patiënt 4 heeft het protocol niet voltooien vanwege matige hypotensie (gemiddelde arteriële druk van 60 mmHg) wanneer PEEP werd verhoogd tot 20 cmH 2O. Deze patiënt herstelde na een verhoogde dosis norepinefrine (noradrenaline) en een terugkeer van PEEP de uitgangswaarde levels.Table 2 Respiratory, hemodynamische en tonometric metingen
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 luchtwegdruk (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 index (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 (g 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 (17/09)
15 (7-19)
15 (9-24)
15 (10-19)
12 (8-18 )
0.27
CO2 gap (mmHg)
19 (2-30)
19 (0-40)
18 (0-39)
17 (4-39)
19 (9-39)
0,18
De resultaten worden gepresenteerd als mediaan (bereik). CVP, centraal veneuze druk; CO2 gap, arteriële partiële druk van CO2 [pCO2] min maag pCO2; FiO2, fractie van ingeademde zuurstof; LVSWI, linker ventrikel stroke work-index; MAP, gemiddelde arteriële druk; OI, zuurstof index, gedefinieerd als de gemiddelde luchtwegdruk × FiO2 × 100 /arteriële pCO2; PaO2, partiële O2; PaCO2, partiële druk van CO2; Paop, pulmonale arteriële occlusie druk; PEEP, positieve eindexpiratoire druk. aP Restaurant < 0,05 voor alle vergelijkingen met uitzondering van de uitgangswaarde versus PEEP 10 en PEEP 10 versus ideaal PEEP. bP Restaurant < 0,05 voor alle vergelijkingen behalve basislijn versus PEEP 10, basislijn versus PEEP 15, basislijn tot ideale PEEP en PEEP 15 tot ideale PEEP.
Zes van de acht onderzochte patiënten overleefden (75%). De mediane duur van het verblijf op de intensive care unit was 17 (10-34) dagen en de mediane duur van de mechanische ventilatie was 9 (5-34) dagen. Figuur 1 Individuele veranderingen in CO2-gap (gastric pCO2 minus arteriële pCO2) met verschillende positieve eindexpiratoire drukniveaus.
Figuur 2 individuele veranderingen in de cardiale index met verschillende positieve eindexpiratoire drukniveaus.
Discussion
Onze resultaten tonen aan dat een hoge PEEP niveaus (tot 20 cmH 2O) niet maagslijmvlies perfusie compromitteren, zoals beoordeeld door tonometrie, en hebben geen invloed op de systemische hemodynamiek bij de meeste patiënten met ARDS. Dit is consistent met de bevindingen van twee studies naar de effecten van PEEP op splanchnisch perfusie bij patiënten met ARDS. Niettemin, in tegenstelling tot onze studie, geen van die onderzoeken opgenomen patiënten in septische shock of onder adrenerge steun [11, 16].
Shock en cardiovasculaire dysfunctie worden vaak geassocieerd met ARDS. Dit is een belangrijke kwestie, omdat de veiligheid van hemodynamische betreft het gebruik van hoge of optimale PEEP niveaus in die instelling kon de weg staan, zelfs als dat nodig is. Een belangrijke bevinding van onze studie is dat PEEP niveaus tot 20 cmH 2O kan goed worden getolereerd, zelfs bij patiënten met ARDS en septische shock. Toch onze proef was relatief kort en we kunnen de mogelijkheid dat het houden van een hoge PEEP niveau voor een langere periode zou kunnen leiden tot een verhoogde vloeistof eisen, die schadelijk op langere termijn zou kunnen zijn niet uit te sluiten.
Experimenteel en klinisch onderzoek heeft aangetoond dat in mechanisch geventileerde personen zonder longschade, PEEP vermindert veneuze terugkeer en, in tweede instantie, cardiac output [17-19]. Bovendien, Trager en collega's toonden aan dat, bij patiënten met acute ademhalingsinsufficiëntie geassocieerd met septische shock, hoge PEEP niveau induceerde een daling van hartminuutvolume [20]. In tegenstelling, vonden we geen afname van het hartminuutvolume in ons geteste patiënten met toenemende PEEP niveaus toen vochttoediening werd geoptimaliseerd op basis van respiratoire variatie van de systolische bloeddruk. Een soortgelijk resultaat werd gerapporteerd door Kiefer en collega's en Akinci en collega's [11, 16]. Mogelijke verklaringen voor deze tegenstrijdige resultaten zijn een hogere vochttoediening en het gebruik van lagere teugvolumes in deze studies. Hoewel we niet de bovenste buigpunt van de druk-volume curve heeft vastgesteld, we denken dat door hem tidal volume 8 ml kg -1 overdistension elk van de longen werd geminimaliseerd. Longvolume zijn een kritische component van de hemodynamische effecten van ventilatie [21]. Het lijkt dus dat het mogelijk hartminuutvolume bij patiënten met ARDS behouden, ondanks het gebruik van hoge PEEP niveau, door het optimaliseren toedienen van vloeistoffen en beperken teugvolumes.
Maagslijmvlies perfusie, zoals bepaald door CO 2 gap , bleef eveneens ongewijzigd tijdens de PEEP trial. Dit is consistent met de resultaten van Kiefer en Akinci gerapporteerd in vergelijkbare studies. In al deze studies bleef onveranderd hartminuutvolume [11, 16]. Daarentegen Trager gemeld, in een reeks van septische shock patiënten met acuut respiratoir falen, dat een verhoging van PEEP 5-15 cmH 2O induceerde een afname in cardiac output geassocieerd met een afname in leverader O 2 verzadiging en in glucoseproductie in de lever [20]. Het lijkt derhalve dat door het vermijden afname van het hartminuutvolume kan splanchnische perfusie worden bewaard in de meeste patiënten.
Ondanks het feit dat geen significante veranderingen in CO 2 opening of hartminuutvolume gevonden in het protocol , als we kijken naar de individuele gegevens bepaalde patiënten blijkt een nadelig effect hebben wanneer hun PEEP niveau werd verhoogd. Patiënt 4, die een extrapulmonale ARDS hadden, gepresenteerd hypotensie wanneer 20 cmH 2O PEEP werd toegepast. In dit geval zou er geen gelijktijdige registratie van de cardiale output of CO 2 gat worden gemaakt om veiligheidsredenen (we onmiddellijk overgegaan tot PEEP te verlagen). Patiënt 6, die een pulmonale ARDS en die had voor aanvang van de studie had een 30 mmHg CO 2 gap terwijl wordt geventileerd met 4 cmH 2O PEEP, presenteerde een verdere verslechtering van de CO 2 gap na aanvang van de protocol met 10 cmH 2O PEEP, die niet werd geassocieerd met een afname van de cardiac output. Daarna wordt de CO 2 kloof bleef ongewijzigd, ondanks toenemende PEEP tot 20 cmH 2O. Deze gebeurtenissen suggereren dat niet alle patiënten met ARDS hoge PEEP niveaus kan verdragen; indien nodig, een zorgvuldige hemodynamische bewaking inbegrip van de beoordeling van de regionale perfusie moet worden toegepast.
Een belangrijke beperking van onze studie is het kleine aantal patiënten bestudeerd. Aldus kan een type II fout niet worden uitgesloten. We hadden geen a priori
macht analyses uit te voeren, omdat we geen schatting van de mogelijke omvang van de effecten die PEEP op de maag tonometrie zou kunnen hebben gehad.
Andere beperking is de vrij matige ernst van ARDS in onze studie. Hoewel alle patiënten voldaan criteria voor ARDS tijdens de 24 uur dat de studie voorafging, bij inclusie hun PaO 2 /FiO 2 ratio en hun luchtwegen naleving systeem werden slechts matig verlaagd. Twee recente papers bieden een verklaring voor deze observatie [22, 23]. Ze tonen bij patiënten met ARDS dat na een paar uur behandeling met PEEP of een hoge FiO 2, meer dan de helft van de patiënten vormen een PaO 2 /FiO 2-verhouding van meer dan 200 mmHg . Bovendien luchtwegen handhavingssysteem met meer dan 10 ml per cmH 2O na 6 uur behandeling met PEEP [23]. Bij inclusie onze patiënten was al geventileerd met een mediane PEEP niveau van 9 cmH 2O voor meer dan 12 uur, waarbij de eerder verbeterde respiratoire prestaties bij aanvang zou hebben uitgelegd. In elk geval, deze verbetering vertoonden een minder ernstige ARDS. Het is mogelijk dat meer ernstig gecompromitteerde patiënten een lagere tolerantie zou voorstellen, hoge PEEP niveau.
Andere beperking is dat Tonometrie was de enige methode voor het maagslijmvlies perfusie beoordelen. Toch Elizalde en collega's bleek dat maagslijmvlies bloeddoorstroming, gemeten door middel van laser Doppler flowmetry en reflectie spectrofotometrie, is goed gecorreleerd met maag-darmslijmvlies acidose bij beademde patiënten [24].
Conclusies
Onze studie ondersteunt de bevindingen van eerdere studies suggereren dat een hoge PEEP niveaus hebben geen invloed op splanchnisch perfusie en zijn hemodynamisch goed verdragen bij de meeste patiënten met ARDS. Verder is onze studie blijkt dat maagslijmvlies perfusie goed worden bewaard, terwijl hoge PEEP niveau zelfs bij patiënten hartaritmiën en ontvangen adrenerge ondersteuning, die regelmatig voor in CC worden toegepast. Niettemin, twee van de acht onderzochte patiënten vertoonden bijwerkingen tijdens de PEEP proef, die het belang van een nauwkeurige controle van de systemische en regionale perfusie hoogtepunten tijdens het toepassen van hoge PEEP niveaus aan patiënten met ARDS. Toekomstige studies moeten de effecten van PEEP op splanchnisch perfusie in een langere termijn te beoordelen.
Kernboodschappen
High PEEP niveaus hebben geen invloed op het maagslijmvlies perfusie en zijn hemodinamically goed verdragen bij de meeste patiënten met ARDS
Afkortingen
ARDS:
acute respiratory distress syndrome
CO2 gap:
gastric pCO 2 min arteriële pCO 2
FiO2:
fractie van ingeademde zuurstof
FiO2:
partiële O 2
pCO2:
partiële druk van CO 2
PEEP.
positieve eindexpiratoire druk
verklaringen
Competing belangen
geen gemeld.