Postępy w leczeniuniewydolności oddechowej

u dzieci

Andrzej Piotrowski

OIT i A

II Katedra Pediatrii UM w Łodzi

Niewydolność oddechowa

Niemożność dostarczenia O2 i usunięcia CO2

Niedobór tlenu i nadmiar dwutlenku węgla

we krwi tętniczej (hipoksemia i hiperkapnia)

Predyspozycji do niewydolnościoddechowej

”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)

PaO2/FiO2< 300 = Acute Lung Injury (ALI)

PaO2/FiO2< 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. O2

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)

0

20

40

60

80

100

RDS CPAP HFV SURF

Inne Columbia

Podejście agresywne verusCPAP (Columbia)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

PTX

0XY

28d

OXY

36w

O2

HO

ME

Inne ośrodki Columbia

CPAP - metoda odkryta na nowo

PoprawaPoprawa utlenowania,utlenowania, wzrostwzrost FRCFRC(Gregory(Gregory-- latalata 7070--te)te)

RedukcjaRedukcja BPDBPD

(Avery , Wung 1987)

RedukcjaRedukcja koniecznościkonieczności intubacjiintubacji((GittermanGitterman -- SzwajcariaSzwajcaria))

PołPołąączenieczenie zz terapiąterapią surfaktantemsurfaktantem(INSURE(INSURE-- VerderVerder, Dania), Dania)

CPAP - wskazania

Choroby z obniżeniem FRC :

RDS, obrzęk płuc (TTN, PDA)

Bezdechy zaporowe

Odłączanie o respiratora

MAS – lżejsze postacie

BPD

Nowe techniki - InfantFlow

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 FiO2 > 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

Pressure(ciśnienie)

Czas

Jak zwiększyć ciśnienie średnie - MAP

PIP

PEEP

F

ti

Zmiany ciśnienia - CMV vs HFOHFO = CPAP z „batem”

Działanie HFO:

Rurka int

PrzepływPacjent

PEEP

Oscylator

Wartości ciśnienia w drogach oddechowychpodczas HFO :

P

t

Aparat

tchawica

pęcherzyk

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 końcuwydechu

Niska Wysoka

Wydech Bierny Czynny

Dwie opcje wykorzystania HFV

Jako metoda „ratunkowa”

Jako wentylacja elektywna

- od początku leczenia

Badanie prospektywne, randomizowaneClark 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%

Zgony

FiO2

PIP

Wiek

41 %

0,83

42 + 11

2,5 roku

Konwencjonalna

6 %

0,84

42 + 8

3,1 lat

HFO

SpO2 i PaCO2 podczas HFO :

SpO2 rzędu 88 - 96%

PaCO2 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

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

Aktualne wskazania do HFVKeszler & Durand, Clinics in Perinatology, 2001

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

Keszler & Durand, „Neonatal HFV”, Clinics in Perinatology,

2001, 28, 579-607

Wg:

Odzwyczajanie od HFO

Wdech mechaniczny - zależnośćobjętości 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 apoptozaYumiko 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 płucVILI =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 wcześniakówLista 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 PEEPMuscedere 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

39 4044

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

PIP 1 doba 3 doba 7 doba

6/kg

12/kg

Niska/tradycyjna TV - jakie CO2 ?N Engl J Med 2000; 342: 1301–8.

ARDS Network,NEJM,2000,342,1301.

20

25

30

35

40

45

50

Dzień 1 Dzień 3 Dzień 7

PaC

O2

Niska Tradycyjna

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 ARDSThe 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

Ciśnieniowo-zmiennaCiśnienie

czas

Czasowo-zmienna

czas

Wentylacja ciśnieniowa(Pressure Control)

Wentylacja objętościowa(Volume Control)

Wentylacja objętościowa vs ciśnieniowa

Volume Ventilation Pressure Ventilation

Ciśnienie

przepływczas

Ciśnienie

Przepływczas

PCV vs VCV w ARDS

15,2 %12,5 % *Nieupowietrznionapowierzchniaszczytu płuca

31 + 226 + 2 *PIP

182 + 18197 + 21PaO2/FiO2

9 + 0,7

7 + 0,5

9 + 0,7

7 + 0,5

TV (ml/kg)

PEEP (cm H2 O)

VCVPCV

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 tchawicyA. Piotrowski, W. Fendler, P. Czech, W. Sobala.

Anestezjologia Intensywna Terapia 2006; 38: 134-139

Wentylacja PC VC PRVC

FiO2 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 rurkiintubacyjnej

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 oddechoweBernstein 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%)

CzasSpadek przepływu do 5%

CzasCzas wdechuwdechu ((nastnast.).)CzasCzas wdechuwdechu ((faktfakt))

PAV - Proportional assist ventilation

Wentylacja wspomagana proporcjonalniedo zaburzeń podatności płuc

Wsparcie ciśnieniowe w zależności odwysiłku oddechowego

Technika PAV

+

Integra-tion

volume flow

Respirator:CPAP +wdechytypu PS

Pneumo-tachograph

Proportional Assist Ventilation (PAV)

ProportionalAssist

Ventilation

Neurally Activated VentilatoryAssistance - NAVA

Sinderby CA Am J Respir Crit Care Med2003

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 programo-

wanym ciśnieniu lub aparat Infant Flow Advance

Po ekstubacji - metaanaliza 1

NIPPV jest istotnie skuteczniejsza od NCPAP

w zapewnieniu skutecznej ekstubacji [RR 0,21]

Zastosowanie NIPPV może sprzyjać redukcji CLD

Bez dodatkowego ryzyka

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

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 opornymARDS – 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 inunresolving 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

PaO22/FiO/FiO22 >200>200

PEEP 5PEEP 5 lub mniejlub mniej

Kaszel przy odsysaniuKaszel przy odsysaniu

WWaazzopresoropresoryy tylko w małych dawkachtylko 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 terapiiwcześniaków

2006 dzieci z m.c. < 1250 g

Kofeina zmniejszyła CLD z 47 do36%

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 zależnościod dojrzałości