Postępy w leczeniu niewydolności oddechowej u dzieci Andrzej Piotrowski OIT i A II Katedra Pediatrii UM w Łodzi
Niewydolność oddechowa Niemożność dostarczenia O 2 i usunięcia CO 2 Niedobór tlenu i nadmiar dwutlenku węgla we krwi tętniczej (hipoksemia i hiperkapnia)
Predyspozycji do niewydolności oddechowej Należy się raczej dziwić, że noworodki w ogóle są w stanie oddychać.... Thomas G. Keens, MD Children's Hospital of Los Angeles, 1985
Dane epidemiologiczne Wspomagania oddechu po porodzie wymaga ok. 10% noworodków
Dysfunkcja ośrodka oddechowego Hipotermia, hipoglikemia Po zamartwicy Niedojrzałość - bezdechy wcześniacze Krwawienia śródczaszkowe Wpływ leków (opioidy)
Predyspozycje noworodków Drożność górnych dróg oddechowych - niepewna, zależna od napięcia mięśni Nadmiernie podatna klatka piersiowa Słabe mięśnie oddechowe (przepona)
Laryngeomalacia
Predyspozycje - c.d. Płuca - niedobór elastyny, niedobór surfaktantu, nadmiar płynu Znaczne zużycie tlenu (6 ml/kg/min)
Zalecenia ILCOR Rozpocząć IPPV gdy noworodek nie oddycha pomimo stymulacji, lub gdy akcja serca wynosi < 100/min
ZZO = RDS = HMD
Acute Respiratory Failure (ARF, ONO) Nagły początek Obustronne zmiany niedodmowe w RTG PCWP < 18 torr (gdy jest pomiar) PaO 2 /FiO 2 < 300 = Acute Lung Injury (ALI) PaO 2 /FiO 2 < 200 = Acute/Adult Respiratory Distress Syndrome (ARDS)
ARDS
Cele wspomagania oddechu Zapewnienie wymiany gazowej Ograniczenie wysiłku oddechowego Zdobycie czasu dla regeneracji płuc Redukcja urazu płuc
Etapy leczenia 1. O 2 2. CPAP 3. Mechaniczna wentylacja
Co nowego w leczeniu ONO Nacisk na CPAP Wentylacja oscylacyjna Lepsza synchronizacja Nowe leki (surfaktant, hel,no) Wentylacja nieinwazyjna
Uraz spowodowany wentylacją Airway trauma mechaniczny dla dróg oddechowych Volutrauma - objętościowy Atelectrauma - niedodmowy Biotrauma biologiczny (stan zapalny, zakażenie)
Podejście agresywne verus CPAP (Columbia) Inne Columbia 100 80 60 40 20 0 RDS CPAP HFV SURF
Inne ośrodki Columbia 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 PTX 0XY 28d OXY 36w O2 HOME
CPAP - metoda odkryta na nowo Poprawa utlenowania, wzrost FRC Redukcja BPD (Gregory- lata 70-te) (Avery, Wung 1987) Redukcja konieczności intubacji (Gitterman - Szwajcaria) Połączenie z terapią surfaktantem (INSURE- Verder,, Dania)
CPAP - wskazania Choroby z obniżeniem FRC : RDS, obrzęk płuc (TTN, PDA) Bezdechy zaporowe Odłączanie o respiratora MAS lżejsze postacie BPD
Nowe techniki - Infant Flow
CPAP z Infant Flow przez maskę
NeoPAP
Bubble CPAP
Ekstubacja do ncpap
TECHNIKA INSURE Verder H et al. Pediatrics 1999, 103 vol. 3 No 2 Wczesny CPAP Intubatcja gdy FiO 2 > 0,45, podanie surfaktantu (Curosurf 200 mg/kg) Extubacja w czasie 10 min po surfaktancie Śmiertelność 9%; odmy - 0; BPD 37%; CLD 3%; IVH (grade III/IV) 3%
Przeciek = Shunt
Jak zwiększyć ciśnienie średnie - MAP Pressure(ciśnienie) PIP ti F PEEP Czas
Zmiany ciśnienia - CMV vs HFO HFO = CPAP z batem
Działanie HFO: PEEP Rurka int Oscylator Pacjent Przepływ
Wartości ciśnienia w drogach oddechowych podczas HFO : Aparat tchawica P pęcherzyk t
Jaki respirator do HFOV? Sensormedics dla dużych noworodków i dzieci Inne respiratory dla noworodków z m.c. < 2500 g
Wentylacja konwencjonalna, a HFO IPPV HFO Częstotliwość 0-150/min 8 12 Hz Obj. odd. (TV) 5-15 ml/kg 0,1-5,0 Przepływ gazów Niski Wysoki Objęt. na końcu Niska Wysoka wydechu Wydech Bierny Czynny
Dwie opcje wykorzystania HFV Jako metoda ratunkowa Jako wentylacja elektywna - od początku leczenia
Badanie prospektywne, randomizowane Clark RH i wsp. J Pediatr 1994; 124: 447-54 79 noworodków donoszonych Wentylacja konwencjonalna - 40 dzieci, HFO - 39 Niepowodzenia CMV - 60%, HFO - 44% Po przełączeniu na HFO poprawa u 63%
Wiek PIP FiO 2 Zgony Konwencjonalna 2,5 roku 42 + 11 0,83 41 % HFO 3,1 lat 42 + 8 0,84 6 %
SpO 2 i PaCO 2 podczas HFO : SpO 2 rzędu 88-96% PaCO 2 na poziomie 40-50 mmhg ph co najmniej 7,2-7,25
HFO w ARDS u dorosłych MOAT Study 148 chorych Poprawa utlenowania Trend w kierunku lepszej przeżywalności Derdak S, Mehta S, Stewart T et al: High Frequency oscillatory ventilation for acute respiratory distress syndrome : A randomized controlled trial Am J Respir Crit care Med 2002 166 801-808
MOAT study wyniki
Jako wczesna interwencja - 12 prac Prace o wyniku pozytywnym: Clark (n=83), 1992 r Gerstmann (Provo) (n=125), 1996 r Keszler (n=130), 1997 r Plavka (n=43), 1999 r NVSG (n=500), 2001 r
HFV - główne problemy Brak doświadczenia z aparaturą Zbyt niska wartość MAP Niezamierzona hiperwentylacja Rezultat - złe wyniki wzrost występowania IVH i barotraumy
Aktualne wskazania do HFV Keszler & Durand, Clinics in Perinatology, 2001 Ucieczka powietrza (Air leak): odma, PIE, przetoki) Ciężkie, jednorodne choroby płuc gdy FiO2 > 0,6, PIP > 25 cm, MAP > 20 cm H2O MAS, PPHN, hipoplazja płuc
Odzwyczajanie od HFO Redukcja ciśnienia MAP, dopiero gdy FiO2 < 0,4 Ekstubacja, gdy MAP < 6-9 cm H2O, a FiO2 mniejsze niż 0,30-0,25 Ekstubacja bezpośrednio do oddechu własnego Wg: Keszler & Durand, Neonatal HFV, Clinics in Perinatology, 2001, 28, 579-607
Wdech mechaniczny - zależność objętości od ciśnienia
Nadmierne ciśnienie w kl. piersiowej
Rozdęcie płuc = Overdistention Przejściowy wzrost TNF alfa Wzrost MIP 2 (Macrophage Inflammatory Protein 2) Wilson i wsp. High tidal volume upregulates intrapulmonary cytokines in an in vivo mouse model of ventilator-induced lung injury J. Appl Physiol 2003; 95: 1385-93
Wentylacja 10 ml/kg vs 30 ml/kg Po 15 min stwierdzono skrócenie czasu krzepnięcia, wzrost poziomu trombiny, czynnika Xa oraz TF u zwierząt doświadczalnych poddanych TV 30/kg Volutrauma indukuje wykrzepianie wewnątrznaczyniowe u noworodków Chan A. i wsp. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2006 ;290(4):L754-760
Wentylacja a apoptoza Yumiko Imai i wsp. JAMA 2003;289:2104-2112 Agresywna wentylacja płuc poddanych działaniu HCl przyspiesza śmierć kosmków jelitowych i cewek nerkowych Jest to jedna ze ścieżek od ARDS do MODS
Respiratorowe uszkodzenie płuc VILI =Ventilator-induced ew. VALI =Ventilator-associated lung injury VILI charakteryzuje się : - zwiększoną produkcją mediatorów stanu zapalnego - przeciekiem białek osocza do światła pęcherzyków
Wentylacja ręczna
Neo-Puff
Różne TV u wcześniaków Lista G i wsp. Pediatr Pulmonol. 2006 ;41: 357-63 Porównanie wentylacji z TV 5ml/kg vs 3ml/kg vs 7 ml/kg u wcześniaków z RDS IL-8 i TNF a znamiennie wyższe u noworodków z Vt 3ml/kg i 7 ml/kg Wniosek: wentylacja z Vt 5ml/kg- zmniejsza ryzyko rozwoju stanu zapalnego i BPD
Potrzeba stosowania PEEP Muscedere J.G. Am J Resp Crit Care Med 1994, 149, 1327-34
Wentylacja niskimi objętościami ARDS network
ARDS network 841 dorosłych z ARDS Randomizacja do grup TV 6 oraz 12 ml/kg Istotna poprawa przeżywalności w grupie 6 ml/kg - 69% vs 60%
ARDS net PIP 44 45 40 39 40 35 30 25 6/kg 12/kg 20 15 10 5 0 PIP 1 doba 3 doba 7 doba
Niska/tradycyjna TV - jakie CO2? N Engl J Med 2000; 342: 1301 8. Niska Tradycyjna 50 PaCO2 45 40 35 30 25 ARDS Network, 20 NEJM,2000,342,1301. Dzień 1 Dzień 3 Dzień 7
Dopuszczalna hiperkapnia Redukuje: - uszkodzenie płuc przez wolne rodniki tlenowe endotoksyny (hamuje NFkB), - zjawisko ischemia-reperfuzja i apoptozę. Zmniejsza: przeciek krwi poprzez płuca dzięki wzmocnieniu zjawiska PHV Zwiększa: dostępność tlenu do tkanek
Dysplazja (BPD), a PaCO2 Gdy PaCO2 > 50 mmhg w pierwszych 96 godz. życia 50% rzadziej rozwinęła się BPD, w porównaniu gdy PaCO2 < 40 mmhg. Kraybill EN et al. J. Pediatr. 1989;115:115-20
Dopuszczalna hiperkapnia PaCO2 35-45 mmhg: czas wentylacji śr. 9,5 dnia PaCO2 45-55 mmhg - 2,5 dnia Mariani G, Cifuentes J, Carlo WA Randomized trial of permissive hypercapnia in preterm infants. Pediatrics 1999; 104:1082-8
Hiperwentylacja PaCO2 < 20 mmhg i ph > 7.50 w pierwszych 24 godz życia zwiększa ryzyko PVL Fujimoto S; Togari H; Yamaguchi N i wsp. Arch Dis Child 1994,71, F107-10
SpO2 i PtcCO2
Wyższy czy niższy PEEP u chorych z ARDS The National Heart, Lung, and Blood Institute ARDS Clinical Trials Network New England Journal of Medicine 2004 ; Vol 351, Nr 4:327-336 PEEP w dniach od 1 do 4 : 8.3 (±3.2) cm H2O w grupie niskiego PEEP 13.2 (±3.5 ) cm w grupie wysokiego PEEP Zgony w okresie do wypisu : - 24.9 % - 27.5 % (NS)
Kolejna bariera PaO2 czyli dopuszczalna hipoksemia
Tin W, Milligan DW, Pennefather P, Hey E. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 2001;84
Tin W, Milligan DW, Pennefather P, Hey E. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed. 2001;84
Zakresy SpO2 Donoszone noworodki 85-95 % Noworodki urodzone przedwcześnie 80-92% Nigdy < 75 i > 98% (alarmy!)
Zmiana fazy podczas wentylacji Ciśnienie Czasowo-zmienna czas Ciśnieniowo-zmienna czas
Wentylacja ciśnieniowa (Pressure Control)
Wentylacja objętościowa (Volume Control)
Wentylacja objętościowa vs ciśnieniowa Volume Ventilation Ciśnienie Ciśnienie przepływ Pressure Ventilation czas Przepływ czas
PCV vs VCV w ARDS TV (ml/kg) PEEP (cm H2 O) PaO2/FiO2 PIP Nieupowietrzniona powierzchnia szczytu płuca PCV VCV 9 + 0,7 9 + 0,7 7 + 0,5 7 + 0,5 197 + 21 26 + 2 * 182 + 18 31 + 2 12,5 % * 15,2 %
Czy PCV jest lepsza od VCV? Acta Anaesthesiol Scand 2007; 51: 82-85
Śmiertelność w OIT PCV 49% VCV 69%
IRV w ramach wentylacji PC
Pomiar ciśnienia w tchawicy
Pomiary ciśnień w tchawicy A. Piotrowski, W. Fendler, P. Czech, W. Sobala. Anestezjologia Intensywna Terapia 2006; 38: 134-139 Wentylacja FiO2 PC VC PRVC 0,31 (0,21-0,55) 0,31 (0,21-0,55) 0,31 (0,21-0,55) Objętość wydechowa (ml) 19,43 (7-49) 19,12 (8-47) 20,55 (8-47) PIP (cm H2O) 14,4 (9-22) 15,6 ** (9-24) 14,4 (10-22) PIPtchaw (cm H2O) 15,6 (10-23) 14,2 ** (9-21) 15,6 (10-23) PEEP (cmh2o) 4,2 (3-6) 4,1 (3-6) 4,2 (3-6) PEEP tchaw (cm H2O) 6,7 (4-11) 7,0 (4-13) 6,6 (4-11)
Pressure Regulated Volume Control (PRVC, Autoflow)
Pressure Support (PS, PSV) - odmiana wentylacji PTV
Pressure Support i praca oddychania (Work of Breathing = WOB) Brochard et al 1991;75:739-745.
Jaki PS w zależności od rurki intubacyjnej
SIMV (Vol. Contr) + PS
Zalety synchronizacji Poprawa utlenowania (Ratner I i wsp. J Pediatr 1982; Field D i wsp. Arch Dis Child 1984) Ograniczenie wahań ciśnienia tętniczego (Amitay M i wsp. Crit Care Med 1993) Redukcja liczby odm opłucnowych (Greenough A J Pediatr 1983)
Przewaga SIMV nad IMV Większe i stabilniejsze objętości oddechowe Bernstein G.: Am. J Resp Crit. Care Med 1994,150, 1444-8 Poprawa utlenowania u noworodków z RDS Cleary JP, Bernstein G et al. J Pediatr 1995, 126: 407-11
Jak uzyskać synchronizację? Analiza czasu wdechu i wydechu (Ti ; Te) Krótki (< 0,4 sec) czas wdechu Wentylacja SIMV Wentylacja PTV (PSV, SAVI, PRVC, PAV)
SIMV jak to wykonać? Czujnik przepływu Czujnik nabrzuszny ew. z elektrod EKG Czujnik ciśnienia
Zmiana fazy przez spadek przepływu (Flow-cycled SIMV) Przepływ Przepływ max (100%) Spadek przepływu do 5% Czas wdechu (fakt) Czas Czas wdechu (nast.)
PAV - Proportional assist ventilation Wentylacja wspomagana proporcjonalnie do zaburzeń podatności płuc Wsparcie ciśnieniowe w zależności od wysiłku oddechowego
Technika PAV + volume Integration flow Pneumotachograph Respirator: CPAP + wdechy typu PS
Proportional Assist Ventilation (PAV) Proportional Assist Ventilation
Neurally Activated Ventilatory Assistance - NAVA Sinderby CA Am J Respir Crit Care Med 2003 Allo JC, Beck JC, Brander L, Brunet F, Slutsky AS Sinderby CA, Crit Care Med 2006
NAVA - schemat
Pozycja na brzuchu (prone position) Doraźna poprawa utlenowania Trudno przewidzieć jak duża i u którego pacjenta Efekty podobne, mniej wyrażone w pozycji bocznej Dimaguila MA i wsp. J Pediatr 1997; 130: 577-83
Najnowsze badanie nt. prone position Martha Curley i wsp. JAMA. 2005;294:229-237 Włączono 102 dzieci w 7-iu OIT w USA Na brzuchu 20 godzin/dobę w pierwszych 7 dniach terapii Brak różnic w efektach ostatecznych
Wentylacja nosowa - wykonanie Rurka intubacyjna : - skrócona i założona na ok. 1-2 cm, - ew. nosowo-gardłowa Kaniule nosowe (Hudson, Argyle, Infant Flow) Respirator z możliwością wentylacji o programowanym ciśnieniu lub aparat Infant Flow Advance
Po ekstubacji - metaanaliza 1 Nasal IPPV (NIPPV) vs. nasal CPAP (NCPAP) for preterm neonates after extubation. Davis PG, Lemyre B, de Paoli AG. Cochrane Database Syst Rev. 2001;(3):CD003212 NIPPV jest istotnie skuteczniejsza od NCPAP w zapewnieniu skutecznej ekstubacji [RR 0,21] Zastosowanie NIPPV może sprzyjać redukcji CLD Bez dodatkowego ryzyka
Metaanaliza 2 (bezdechy) Nasal IPPV (NIPPV) versus NCPAP for apnea of prematurity Davis PG, Lemyre B, de Paoli AG. Cochrane Database Syst Rev 2002;(1):CD002272 n-ippv jest skuteczna i wzmacnia efekt CPAP Bezdechy przy n-ippv rzadsze niż przy ncpap n-ippv jest metoda bezpieczną Potrzebne są dalsze badania
Wentylacja nosowa- BiPAP
Wentylacja nieinwazyjna
Inne metody NO - poprawa utlenowania Surfaktant poprawa utlenowania i przeżywalności Heliox -? Wentylacja płynowa? Prostacyklina -?
Metylprednizolon w opornym ARDS spadek śmiert. z 62 do 12% Dwa mg/kg bolus, potem 2 mg/kg/dobę (co 6h) -14 dni, do włączenia karmienia, potem per os Dni 15-21 - 1.0 mg/kg/dobę Dni 22-28 - 0.5 mg/kg/ dobę Dni 29-30 - 0.25 mg/kg/ dobę Dni 31-32 - 0.125 mg/kg/d, stop Meduri GU et al: Effect of prolonged methylprednisolone therapy in unresolving ARDS: a randomized controlled trial. JAMA 1998; 280: 159-65
Odzwyczajanie codzienny screening Ely et al NEJM 1996;335:1864-9 300 patients włączonych do grup : A/ Screening B/ Kontrolna PaO2/FiO2 >200 PEEP 5 lub mniej Kaszel przy odsysaniu Wazopresory tylko w małych dawkach
Wyniki Ely et al NEJM 1996;335:1864-9 90% sustained extubation > 48 hrs. 4.5 v 6 days MV. $5000 saving.
Badanie CAP kofeina w terapii wcześniaków 2006 dzieci z m.c. < 1250 g Kofeina zmniejszyła CLD z 47 do 36% Skróciła wentylację o 7 dni Barbara Schmidt i wsp. Biology of the Neonate 2005;88:208-213
Wspomaganie oddechu w ARDS CPAP o ile możliwe Wentylacja minimalnie skutecznymi wartościami TV Synchronizując z oddechem własnym Zawsze PEEP, duży PEEP Meade MO i wsp. Survey of interventions for the prevention and treatment of acute respiratory distress syndrome. Crit Care Med. 2004 ; 32(4): 946-954
Szanse na przeżycie w zależności od dojrzałości