Effekter av positiv ende-ekspiratorisk trykk på mage mucosal perfusjon i akutt lungesviktsyndrom

Effekter av positiv ende-ekspiratorisk trykk på mage mucosal perfusjon i akutt lungesviktsyndrom
Abstract
Innledning
Positive ende-ekspiratorisk trykk (PEEP) forbedrer oksygenering og kan hindre ventilator-indusert lungeskade hos pasienter med akutt luftveis distress-syndrom (ARDS). Likevel kan PEEP også indusere skadelige effekter ved sin innflytelse på det kardiovaskulære systemet. Hensikten med denne studien var å vurdere effekten av PEEP på mage mucosal perfusjon mens bruk en beskyttende ventilasjonsstrategi hos pasienter med ARDS
. Metoder
Åtte pasienter ble inkludert. En trykk-volum-kurven ble sporet og ideell PEEP, definert som nedre vendepunkt + 2 CMH 2o ble bestemt. Gastric Tonometri ble målt kontinuerlig (Tonocap). Etter basismålinger, 10, 15 og 20 CMH 2o PEEP og ideelle PEEP ble søkt om 30 min hver. Ved slutten av hver periode, hemodynamisk, CO 2 gap (gastric minus arterielle partialtrykk) og ventilasjons målingene ble utført.
Resultater
PEEP hadde ingen effekt på CO 2 gap (median [ ,,,0],range], baseline: 19 [2-30] mmHg, PEEP 10: 19 [0-40] mmHg, PEEP 15: 18 [0-39] mmHg, PEEP 20: 17 [4-39] mmHg, ideelt PEEP: 19 [9-39] mmHg; P
= 0,18). Cardiac indeksen også uendret (baseline: 4,6 [02.05 til 06.03] l min -1 m -2, PEEP 10: 4,5 [02.05 til 06.09] l min -1 m -2; PEEP 15: 4,3 [2 til 6,8] l min -1 m -2, PEEP 20: 4,7 [02.04 til 06.02] l min -1 m -2, ideelt PEEP: 5,1 [02.01 til 06.03] l min -1 m -2; P
= 0,08). En pasient fikk ikke fullføre protokollen på grunn av hypotensjon.
Konklusjon
PEEP på 10-20 CMH 2o påvirker ikke mage mucosal perfusjon og er hemodynamisk godt tolerert i de fleste pasienter med ARDS, inkludert de som mottar adrenerge legemidler .
nøkkelord
akutt lungesviktsyndrom mage mucosal perfusjon positivt ende-ekspiratorisk trykk tonometri introduksjon til Nyere studier har vist at lunge beskyttende strategier bruker lave tidevolum og høye nivåer av positiv ende-ekspiratorisk trykk (PEEP) redusere dødelighet og blir standard praksis hos pasienter med akutt lungesviktsyndrom (ARDS) [1, 2].
Selv PEEP forbedrer arteriell oksygenering, kan det påvirke systemisk hemodynamikk, reduserer venøs retur og blodsirkulasjon. Disse effektene er proporsjonal med PEEP nivå. Regional perfusjon kan også bli påvirket av PEEP, uavhengig av minuttvolum endringer. Den innvoller perfusjon er spesielt følsom, og enhver reduksjon kan kompromittere sin barrierefunksjon, fremme bakteriell translokasjon, og bidra til utvikling av multippel organsvikt [3]. I eksperimentelle modeller, har PEEP markert redusert mesenteric og portal blodstrømmen, til tross for bare moderate reduksjoner i minuttvolumet [4-8]. Lignende resultater har blitt rapportert hos pasienter uten lungeskade [9, 10]. Disse effektene er vanligvis doserelatert, blir mer uttalt med PEEP nivåer rundt 20 CMH 2o.
Kiefer rapporterte at PEEP ikke vesentlig endre innvoller blodstrøm i seks pasienter med akutt lungeskade [11]. Likevel bør det utvises forsiktighet i å utvide disse resultatene til klinisk praksis, fordi bare hemodynamisk stabile pasienter uten adrenerge legemidler ble studert, og PEEP nivåer aldri oversteget 14 CMH 2o [12].
Vårt mål var å evaluere effekten av PEEP nivåer opp til 20 CMH 2o på mage mucosal perfusjon og systemisk hemodynamikk i mekanisk ventilerte pasienter med ARDS henhold hemodynamisk støtte
Metoder
pasienter
studien ble godkjent av etikkomiteen i Medicine. fakultet og ble utført på kirurgisk intensivavdeling for den katolske Universitetssykehuset i Chile
Voksen mekanisk ventilerte pasienter ble ansett kvalifisert for studiet dersom de møtte følgende kriterier for ARDS løpet av 24 timer som gikk forut for undersøkelsen. akutt innsett av respirasjonssvikt; diffuse bilaterale infiltrater i brystet røntgenbilde; et forhold for partialtrykk på O 2 (PaO 2) for å fraksjon av innåndet oksygen (FiO 2) på mindre enn 200 mmHg; og en pulmonal arteriell okklusjon trykk mindre enn 18 mmHg og ingen hjertesvikt.
hemodynamisk overvåkning inkludert en arteriell linje og en lungearterien kateter (Baxter Edwards Critical-Care, Irvine, CA). Pasienter kan være under vasopressor eller inotrop støtte, men måtte være stabile i minst 3 timer før start protokollen
Pasienter ble ekskludert hvis de hadde noen av de følgende betingelser:. Graviditet, pre-eksisterende respiratorisk dysfunksjon, hjerteindeks på mindre enn 2,5 l min -1 m -2, eller mottok enteral ernæring.
Intervensjoner, En neses tonometer (TRIP ® Tonometri kateter 14F, med biofilter kontakt for TONOCAP ™ Monitor) ble satt inn i magen og koblet til luft automatisert tonometri (TONOCAP ™ Monitor, Datex-Engstrom, Helsinki, Finland). Alle pasientene ble bedøvet med midazolam og morfin, og lammet med rocuronium. Nevromuskulær avslapping ble målt med en TOF klokke ® enhet. En intravenøs dose av famotidin 20 mg ble administrert før protokollen. Pasientene ble koblet til volumkontrollert mekanisk ventilasjon (Servo 900 C, Siemens, Solna, Sverige). En trykk-volum-kurve ble oppnådd for hver enkelt pasient av luftveis okklusjon teknikken [13], og ideelt PEEP ble definert som den nedre vendepunkt + 2 CMH 2o, eller 12 CMH 2o hvis ingen nedre vendepunkt var funnet.
PEEP nivåer på 10, 15, 20 CMH 2O, og ideelt PEEP, med tidevolum av 8 ml kg -1, ble brukt i fire på hverandre følgende 30 minutters perioder, respektivt. Respirasjonsfrekvens ble endret for å opprettholde endetidale CO 2 innenfor ± 10 mmHg av basal. Alle pasientene fikk en konstant infusjon på 6% hetastarch før begynnelsen av studien (40-80 ml h -1). Minuttvolumet ble optimalisert før og under ved å bestemme luft variant av systolisk blodtrykk [14] rettssaken. Når variasjonen var mer enn 10% en 100 ml bolus av 6% hetastarch ble infusert og volumet status ble revurdert. Ingen forandring i adrenerge bærer ble tillatt under protokollen. Dersom hypotensjon (gjennomsnittlig arterietrykk < 65 mmHg). Vedvarte i mer enn ett minutt, ble protokollen stoppet
Målinger
Ved studiestart, og på slutten av hver periode, hemodynamisk, ventilasjons og tonometric målinger ble utført, og arterielle blodprøver trukket tilbake. Hemodynamiske poster inkludert gjennomsnittlig arterietrykk, hjertefrekvens, minuttvolum, lungearterien okklusjon press, sentralt venetrykk og venstre ventrikkel slag arbeid indeksen. Minuttvolum ble målt ved å thermodilution som et gjennomsnitt av tre verdier oppnådd etter injeksjon av 10 ml av 5% dekstrose i vann ved romtemperatur. Mean luftveistrykk, ble oksygene indeks og PEEP nivåer registrert. Oksygene indeksen ble beregnet som gjennomsnittet luftveistrykk × FiO 2 × 100 /PaO 2. Den CO 2 gap (gastric ialtrykket av CO 2 [pCO 2] minus arteriell pCO 2) ble beregnet ved å sammenligne samtidige målinger av tonometric mage mucosal pCO 2 og arteriell pCO 2.
statistisk analyse
Resultatene er presentert som median og rekkevidde. Programvaren Statview 5.0 ble anvendt for å utføre den statistiske analyse. Metriske tester ble brukt på grunn av den lille størrelsen på utvalget. Data ble analysert med en Friedman test etterfulgt av en Wilcoxon signed-rank test om nødvendig. Resultatene ble ansett som statistisk signifikant ved P
< 0.05.
Resultater
Åtte pasienter med ARDS ble registrert. De hadde en median (spredning) alder av 63,5 år (23-86), og en akutt fysiologi og kroniske helse Evaluering II score på 14 (7-20) ved opptak til intensivavdelingen. På dagen av studien hadde de en median Sepsis relaterte organsvikt Assessment (SOFA) [15] score på 10 (7-13). Alle pasienter oppfylte kriterier for ARDS, som definert av inklusjonskriteriene, i løpet av 24 timer før undersøkelsen, og de hadde vært på mekanisk ventilasjon for 32 (12-72) timer. De ble ventilert med en median PEEP nivå på 9 (4-12) CMH 2o, hadde de en PaO 2 /FiO 2 forhold på 235 (144-388) mmHg og deres luftveiene samsvar var 45 (27-60) ml per CMH 2o. Sju pasienter hadde sepsis (to lungebetennelse og fem ekstrapulmonær sepsis), og en alvorlig thorax traumer. Av de septiske pasienter, seks var i septisk sjokk. Kjennetegn på enkeltpasienter er vist i tabell 1.Table 1 baseline karakteristikker for pasientene
Pasient
Alder (år)
Sex
Diagnose
APACHE II

SOFA
PaO2 /FiO2 (mmHg)
pH
bikarbonat (mmol /L)
PEEP (cm H2O)
Crs (ml /cm H2O)
LIP (cm H2O)
vasopressorer /inotropesa
Outcome (S /NS)
en
55
M
lever~~POS=TRUNC lobektomi
14
13
144
7,38
25,4
10
51
10 hoteller, NA 0,08
S
DBT 3,3
2
23
F
Peritonitt
20
10
388
7,36
23,5
8
32
10 hoteller, NA 0,12
s
3
32
M
mucormykose og sepsis
7
7
282
7,42
21,5
6
60
6 hoteller, NA 0,09
s
4
68
F
akutt pankreatitt
9
13
208
7.38
20,4
10
40
NL hoteller, NA 0,2
NS
5
59
F
lungebetennelse og blodforgiftning
16
8
197
7,28
25,5
10
55
NL hoteller, 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 hoteller, 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
lungebetennelse og blodforgiftning
14
12
150
7,37
20,3
12
27
13 hoteller, NA 0,02
NS
Apache, Akutt fysiologi og kronisk Evaluering helse; Crs, Luftveiene etterlevelse; DBT, dobutamin; Dp, dopamin; LIP, lavere vendepunkt; NE, noradrenalin (noradrenalin); NL, ingen LIP funnet; NS, ikke signifikant; PEEP, positive ende-ekspiratorisk trykk; S, betydelig; SOFA, Sepsis relaterte organsvikt Assessment. aDoses er i mikrogram kg-1 min-1.
Ingen endringer i hjerteindeks eller i CO 2 gapet ble funnet på noen av de studieperioder (tabell 2). Oksygene indeks, gjennomsnittlig arterietrykk, pulmonal gjennomsnittlig arterietrykk, lungearterien okklusjon press, sentralt venetrykk og venstre ventrikkel slag arbeid indeksen også holdt seg stabil gjennom studiet. Bare bety luftveistrykk og PaO 2 /FiO 2 forhold skilte mellom perioder, som forventet. Fem pasienter trengte en 100 ml bolus av hetastarch under rettssaken; i ingen pasienter var det nødvendig å gjenta det. Individuelle endringer i CO 2 gap og hjerteindeks er presentert i figurene 1 og 2, respektivt. Ved baseline tre pasienter hadde allerede en CO 2 gap på mer enn 20 mmHg. Etter å ha startet protokollen med 10 CMH 2o PEEP, pasient 6, som tidligere var ventilert med 4 CMH 2o PEEP, hadde en ytterligere økning i CO 2 gap. Når PEEP ble økt fra 10 til 15 CMH 2o, seks pasienter redusert sine CO 2 gap og to økt den. Når PEEP ble øket fra 15 til 20 CMH 2o, tre pasienter økte CO to gap, tre sank den og i en pasient den forble uendret. Pasient 4 fikk ikke fullføre protokollen på grunn av moderat hypotensjon (gjennomsnittlig arterietrykk 60 mmHg) når PEEP ble økt til 20 CMH 2o. Denne pasienten restituert etter en økt dose av noradrenalin (noradrenalin) og en avkastning på PEEP til baseline levels.Table 2 respirasjonsorganer, hemodynamisk og tonometric målinger
Parameter
Baseline (n
= 8)
PEEP 10 (n
= 8)
PEEP 15 (n
= 8 )
PEEP 20 (n
= 7)
Ideal PEEP (n
= 7)
P
PEEP (cm H2O)
9 (4-12)
10
15
20
12 (8-15)
Mean luftveistrykk (cm H2O)
13,2 (8 til 18,7 )
14 (12-17)
19 (17 til 22,2)
24 (22 til 26,4)
16,2 (11,5 til 22,2)
0.0001a
OI (cm H2O per mmHg )
5.3 (02.09 til 12.04)
7 (3 til 14,5)
6.7 (04.01 til 12.03)
7 (5 til 12,3)
6.6 (02.09 til 12.03)
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 til 6.3)
4.5 (2.5 til 6.9)
4.3 (2 til 6,8)
4.7 (2.4 til 6.2)
5.1 (2.1 til 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 (9-17)
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
Resultatene er presentert som median (spredning). CVP, sentralt venetrykk; CO2 gap, arteriell partialtrykket av CO2 [pCO2] minus mage pCO2; FiO2, fraksjon av inspirert oksygen; LVSWI, venstre ventrikkel slag arbeid indeksen; MAP, gjennomsnittlig arterietrykk; OI, oksygene indeks, definert som midlere luftveistrykk × FiO2 × 100 /arteriell pCO2; PaO2, partialtrykket av O2; PaCO2, partialtrykket av CO2; PAOP, pulmonal arteriell okklusjon press; PEEP, positive ende-ekspiratorisk trykk. aP
< 0,05 for alle sammenligninger med unntak baseline versus PEEP 10 og PEEP 10 versus ideelle PEEP. BP
< 0,05 for alle sammenligninger med unntak baseline versus PEEP 10, baseline versus PEEP 15, baseline versus ideelt PEEP og PEEP 15 versus ideelle PEEP.
Seks av de åtte undersøkte pasientene overlevde (75%). Median liggetid i intensivavdelingen var 17 (10-34) dager og median varighet av mekanisk ventilasjon var 9 (5-34) dager. Figur 1 Individuelle endringer i CO2 gap (gastric pCO2 minus arteriell pCO2) med forskjellige positive ende-ekspiratorisk trykknivåer.
Figur 2 Individuelle endringer i hjerteindeks med ulike positive ende-ekspiratorisk trykknivåer.
Diskusjon
Vår resultatene viser at høye PEEP nivåer (opp til 20 CMH 2o) ikke kompromiss mage mucosal perfusjon, som vurdert av tonometri, og påvirker ikke systemisk hemodynamikk i de fleste pasienter med ARDS. Dette samsvarer med funnene i to andre studier på effekten av PEEP på innvoller perfusjon hos pasienter med ARDS. Likevel, i motsetning til vår studie, ingen av disse studiene inkluderte pasienter i septisk sjokk eller yngre adrenerge støtte [11, 16]
Sjokk og kardiovaskulær dysfunksjon er ofte forbundet med ARDS.. Dette er en viktig sak, fordi hemodynamisk sikkerhetsmessige hensyn kan være til hinder for bruk av høye eller optimale PEEP nivåer i denne innstillingen, selv om nødvendig. Et hovedfunn i studien er at PEEP nivåer opp til 20 CMH 2o kan godt tolerert, selv hos pasienter med ARDS og septisk sjokk. Likevel, vår studie var relativt kort, og vi kan ikke utelukke at det å holde høy PEEP nivåer for en lengre periode kan føre til økt væskebehov, som kan være skadelig på sikt.
Eksperimentell og klinisk forskning har vist at i mekanisk ventilert fag uten lungeskade, PEEP reduserer venøs retur og sekundært minuttvolum [17-19]. I tillegg Trager og kolleger viste at pasienter med akutt respirasjonssvikt forbundet med septisk sjokk, høye PEEP nivåer indusert en nedgang i minuttvolum [20]. I kontrast, fant vi ingen nedgang i blodsirkulasjon i våre pasienter ble testet med økende PEEP nivåer når væske administrasjonen ble optimalisert i henhold til luft variasjon i systolisk blodtrykk. Et lignende resultat ble rapportert av Kiefer og kolleger og av Akinci og kolleger [11, 16]. Mulige forklaringer på disse motstridende resultatene er en høyere rate av væske administrasjon og bruk av lavere tidevolum i de siste studiene. Selv om vi ikke bestemme øvre vendepunktet for trykk volum kurve, tror vi at ved å holde tidevolum på 8 ml kg -1 noen overdistension av lungene ble minimert. Lungevolum er en kritisk komponent i de hemodynamiske effektene av ventilasjon [21]. Dermed ser det ut til at det er mulig å bevare blodsirkulasjon hos pasienter med ARDS, til tross for bruk av høye PEEP nivåer, ved å optimalisere væsketilførsel og begrense tidalvolum.
Gastric mucosal perfusjon, som vurdert av CO 2 gap , også holdt seg uendret i PEEP rettssaken. Dette er i samsvar med resultatene rapportert av Kiefer og Akinci i lignende studier. I alle disse studiene minuttvolumet forble uendret [11, 16]. I kontrast, Trager rapportert, i en serie av septisk sjokk pasienter med akutt respirasjonssvikt, at en økning i PEEP 5-15 CMH 2o induserte en nedgang i minuttvolum knyttet til en reduksjon i levervene O 2 metning og i hepatisk glukoseproduksjon [20]. Det synes derfor at ved å unngå nedgang i minuttvolumet, kan innvoller perfusjon bli bevart i flertallet av pasientene.
Til tross for det faktum at ingen vesentlige endringer i CO 2 gap eller hjerteindeks ble funnet under protokollen når vi ser på de enkelte dataene visse pasienter dokumentert en negativ effekt når deres PEEP nivå ble økt. Pasient 4, som hadde en ekstrapulmonær ARDS, present hypotensjon når 20 CMH 2o PEEP ble brukt. I dette tilfellet kan ingen samtidige registreringer av minuttvolumet eller CO 2 gapet bli gjort av sikkerhetsmessige grunner (vi straks begynte å minke PEEP nivå). Pasient 6, som hadde en lunge ARDS og som før studien hadde en 30 mmHg CO 2 gap mens blir ventilert med 4 CMH 2o PEEP, presentert en ytterligere forverring i CO 2 gap etter start protokollen med 10 CMH 2o PEEP, som ikke ble assosiert med en reduksjon i blodsirkulasjon. Deretter forble CO 2 gap uendret til tross for økende PEEP opptil 20 CMH 2o. Disse hendelsene viser at ikke alle pasienter med ARDS tåler høy PEEP nivåer; hvis nødvendig, forsiktig hemodynamisk overvåking herunder vurdering av regional perfusjon bør brukes.
En stor begrensning av vår studie er det lite antall pasienter i studien. Således kan ikke utelukkes at en type II-feil. Vi gjorde ikke utføre noen a priori
maktanalyse fordi vi hadde ingen estimering av mulige omfanget av effektene som PEEP kan ha på mage Tonometri.
En annen begrensning er ganske moderat alvorlighetsgrad av ARDS i vår studie. Selv om alle pasientene oppfylte kriteriene for ARDS løpet av 24 timer som gikk forut for undersøkelsen, på inkludering deres PaO 2 /FiO 2-forhold og deres luftkontrollapparat ble bare redusert moderat. To nyere papirer gi en forklaring på denne observasjonen [22, 23]. De viser til pasienter diagnostisert med ARDS at etter et par timer med behandling med PEEP eller en høy FiO 2, mer enn halvparten av pasientene presentere en PaO 2 /FiO 2 andel på mer enn 200 mmHg . I tillegg økte luft samsvar system med mer enn 10 ml pr CMH 2o etter 6 timers behandling med PEEP [23]. Ved inkludering våre pasienter hadde allerede blitt ventilert med en median PEEP nivå på ni CMH 2o i mer enn 12 timer, noe som kunne ha forklart heller forbedret luft ytelse ved baseline. I alle fall denne forbedringen viste en mindre alvorlig ARDS. Det er mulig at mer alvorlig kompromittert pasienter kan utgjøre en lavere toleranse for høye nivåer PEEP.
Andre begrensning er at tonometri var den eneste metoden som brukes for å vurdere gastrisk mucosal perfusjon. Likevel Elizalde og kolleger viste at mage mucosal blodstrøm, målt med laser Doppler strømningsmåling og ved refleksjon spektrofotometri, er godt korrelert med mage intramucosal acidose i mekanisk ventilerte pasienter [24].
Konklusjoner
Vår studie støtter funnene i tidligere studier som tyder på at høy PEEP nivåer påvirker ikke innvoller perfusjon og er hemodynamisk godt tolerert hos de fleste pasienter med ARDS. Videre viser vår studie at mage mucosal perfusjon kan være godt bevart, mens høy PEEP nivåer er brukt, selv hos pasienter kardiovaskulær dysfunksjon og mottak av adrenerge støtte, som er en hyppig forekomst i kritisk omsorg. Likevel, to av de åtte pasientene som ble undersøkt viste skadevirkninger under PEEP rettssaken, som fremhever viktigheten av en tett oppfølging av systemisk og regional perfusjon mens søknad høye PEEP nivåer til pasienter med ARDS. Fremtidige studier bør vurdere virkningene av PEEP på innvoller perfusjon i et lengre perspektiv.
Viktige meldinger

Høy PEEP nivåer ikke påvirke mage mucosal perfusjon og er hemodinamically godt tolerert hos de fleste pasienter med ARDS
<.no> Forkortelser
ARDS:
akutt lungesviktsyndrom
CO2 gap:
gastric pCO 2 minus arteriell pCO 2
FiO2:
brøkdel av inspirert oksygen
FiO2:
ialtrykket av O 2

pCO2:
ialtrykket av CO 2
PEEP.
positivt ende-ekspiratorisk trykk
<.no> Erklæringer
konkurrerende interesser
Ingen erklært.

• Dopeksamin og noradrenalin versus adrenalin på gastrisk perfusjon hos pasienter med septisk sjokk: en randomisert studie [NCT00134212]
• Gastric intramucosal pH er stabil under titrering av positive ende-ekspiratorisk trykk til bedre oksygenering i akutt respiratorisk distress syndrom