Mekanik Ventilasyon Sırasında Solunum Monitörizasyonu: II

Transkript

1 Mekanik Ventilasyon Sırasında Solunum Monitörizasyonu: II Gül GÜRSEL* * Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı, ANKARA Dinamik Hiperinflasyon-Oto-PEEP, İntrensek PEEP Tanım: Ekspiryum sonu akciğer volümünün (EELV) beklenen fonksiyonel rezidüel kapasite (FRC) den itibaren giderek artmasıdır. Bu durum özellikle akut solunum yetmezlikli kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) olan hastalarda görülür. Nedeni akciğer kompliyansının azalması (akciğer amfizeminde olduğu gibi) veya dinamik pulmoner hiperinflasyon (DPH) olabilir. DPH FRC solunum sisteminin relaksasyon volümünü (Vr) aştığı zaman oluşur. DPH ekspiryum süresi akciğerlerin bir sonraki inspiryumdan önce Vr ye kadar boşalmasına izin verecek kadar uzun değilse oluşur. Bu durum hava yolu rezistansının arttığı durumlarda veya ekspiryum süresi yeterli olmadığı zaman oluşur. DPH nin anlamı solunum sisteminin elastik geri çekim gücünün ekspiryum sonunda supraatmosferik düzeyde olmasıdır. Buna intrensek Positive End-Expiratory Pressure (PEEP) veya oto-peep denir. Nedenleri: Ekspiryum zamanı (TE) akciğerlerin Vr ye ulaşması için yeterli değilse alveoler basınç pozitif kalır ve PEEPi oluşur. Mekanik ventilasyon (MV) da akut solunum yetmezlikli KOAH lı hastalarda hemen daima vardır. Respiratuar rezistansın arttığı ARDS li hastalarda da olabilir. Herhangi entübe ve MV uygulanan bir hastada da dar endotrakeal tüp veya sekresyonlar buna neden olabilir (Tablo 1). Tablo 1. Yoğun bakım hastalarında PEEPi yi ortaya çıkaran faktörler. Ekspiryumu sürdüren basıncın azalması Kompliyans artması İnspiryum sonu pause un uzatılması Ekspiratuvar rezistansın artması Hastanın hava yollarında rezistansın artması Dar endotrakeal tüp Ventilatör valv, nemlendirici ve tüpleri Kısa ekspiryum zamanı Solunum sayısının fazla olması Ti/Ttot un yüksek olması ve inverse ratio ventilasyon İnspiryum sonu pause Yüksek tidal volümler Yüksek dakika ventilasyonu Ekspiryum akım sınırlanması Yazışma Adresi (Address for Correspondence): Dr. Gül GÜRSEL, Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı, Beşevler, ANKARA - TÜRKİYE Tüberküloz ve Toraks Dergisi 23; 51(1):

2 Gürsel G. DH ortalama intratorasik basıncı arttırır ve böylece, kardiyovasküler problemler, barotravma ve hasta-ventilatör senkronizasyonunda bozulmaya neden olur ve solunum işini arttırır. İnspiryum kaslarını yüksek volümlerde çalışmaya zorlar ki bu basınç oluşturmak için dezavantajlı bir pozisyondur. DH hastaların solunumsal ve hemodinamik monitörizasyonları sırasında verilerin yanlış yorumlanmasına da neden olur. Tanınması ve ölçülmesi: Ekspiryum sonunda akımın hala devam etmesi PEEPi varlığından şüphelendirmelidir (Şekil 1a, 1b, 2) Akciğerlerde PEEPi her bölgede değişeceğinden ancak ortalama bir değer hesaplamak mümkündür. Bunun için pasif olarak solutulan bir hastada ekspiryum sonunda ekspiryum valvi kapatılırsa statik PEEPi ölçülebilir (1). Dinamik PEEPi spontan soluyan hastada özefagus balonu yardımıyla ölçülebilir. Bu hastalarda inspiryumda intratorasik basınç-özefagus basıncı negatifleştiği halde akım aynı anda başlayamaz işte bu gecikme süresinde özefagus basıncında meydana gelen değişiklik PEEPi yi verir (Şekil 3). Dinamik PEEPi her zaman statikten daha düşüktür (2). Özefagus Basıncı Sedatize ve paralitik pasif soluyan hastada akciğer ve göğüs kafesinin mekanik özelliklerini birbirinden ayırmak için plevra basıncı (Ppl) ölçül- Hava yolu basıncı P 1 PIP Pplat PEEPi Zaman Şekil 1a. Pasif solunum sırasında inspiryumda nefesin tutulmasıyla ölçülen Ppeak, Pplat ve P1 basınçları ile ekspiryumda nefesin tutulması ile ölçülen PEEPi. PD Ps A C B pause PEEPi PEEP MPAP TI TE Şekil 1b. Sabit akımda volüm kontrollü MV sırasında solunum sistemi üzerine etki eden farklı kuvvetlerin oluşturduğu basıncın basınç trasesi üzerinde dağılımı. A resistif, B tidal elastik, C pause, siyah alan PEEPi komponenti, en altta ise eksternal PEEP görülmekte. PD: Ppeak veya dinamik basınç, Ps: Pplat veya statik basınç, MPAP: Ortalama hava yolu basıncı, TI: İnspiryum süresi, TE: Ekspiryum süresi (7). 11 Tüberküloz ve Toraks Dergisi 23; 51(1): 1-16

3 Mekanik Ventilasyon Sırasında Solunum Monitörizasyonu: II Basınç + - a b Akım b a Volüm a Zaman b Şekil 2. PEEPi olan hastada ekspiryumda akım eğrilerinde akımın sıfıra ulaşamadan kesilmesi ve bir sonraki inspiryumun başlaması. a: Ekshalasyon valvi kapalı iken ekspiryumda nefesin tutulması, b: Ekshalasyon valvi açıkken ekspiryumda nefesin tutulması. Ancak valf kapalı iken PEEPi yi ölçme olanağı vardır (8). V (1 s -1 ).5 İnsp -5 (cmh 2 O) 1s PEEPi= 6.3 cmh 2 O Şekil 3. Dinamik PEEPi ölçümü. Özefagus basıncının negatifleştiği nokta ile akımın başladığı nokta arasındaki basınç farkı PEEPi yi vermektedir (2). mesi gerekir. Aktif olarak soluyan bir hastada göğüs kafesini genişleten güçleri değerlendirmek imkansızdır, bunun için Ppl nin bilinmesi solunum eforu, solunum mekanikleri ve akciğerler üzerine etki eden kuvvetlerin ölçülmesine imkan tanır. Aktif olarak soluyan hastada PEEPi yi değerlendirmek için Ppl nin bilinmesi gerekir. Yine plevra basıncının bilinmesi hemodinamik monitörizasyon sırasında pulmoner arter basıncının daha doğru yorumlanmasına olanak tanır. Klinik pratikte Ppl direkt olarak ölçülemez, ancak ölçülerek Ppl yi oldukça doğru tahmin etmek mümkündür. ölçümü için kateterin uygun pozisyona yerleştirilmesi oldukça önemlidir. Yaklaşık olarak burun deliklerinden sonra 4. cm ye yerleştirilmelidir. Böylece balon esa- Tüberküloz ve Toraks Dergisi 23; 51(1):

4 Gürsel G. sen özefagusun alt 1/3 kısmında kalır. Kateterin doğru yere yerleştirilip yerleştirilmediği hava yolu kapatılıp spontan inspiryum eforu sırasında Paw ve deki basınç değişikliğine bakılarak değerlendirilir (3,4). Hava yolu kapalı iken belirli bir volüm değişikliği olmayacağından balon uygun yere yerleştirildiğinde transpulmoner basınçtaki (Paw-) değişiklik sıfıra yakın olmalıdır. Yine kateter uygun yerleştirildiyse / Paw= 1 olmalıdır. Şekil 4a da özefagus ve transdiyafragmatik basınç ölçümleri, Şekil 4b de ise diyafram paralizisi görülmektedir. Özefagus basıncı birçok yerde hastanın spontan solunumu ile ilgili oldukça yararlı bilgiler vermektedir. Örneğin; Şekil 5 te hastaya verilen akım yeterli değilken, aktif ve pasif ventilasyon sırasında hava yolu ve görülmektedir. Aktif solunum sırasında solunum eforundaki artış Paw ve eğrilerinde derin çökmelere neden olmakta ve hastanın efor sarfettiğini göstermektedir. 25 cmh 2 O 1 ms Şekil 4a. Özefagus basıncı ve transdiyafragmatik basınç ölçümü (13). 5 cmh 2 O I Pga Pdi Normal Paralitik diyafram Pdi Pgas Şekil 4b. Diyafram paralizisinde, Pga ve Pdi. Paw Şekil 5. Spontan solunum sırasında özefagus basıncında meydana gelen değişiklikler. Solunum İşi Pasif Normal ventilasyon için akciğer ve göğüs kafesinin elastik ve resistif güçlerini yenecek kadar iş yapmak gerekir. Solunumun mekanik işi solunum kaslarının kasılması ile oluşan intratorasik basıncın ve gaz volümünde meydana gelen değişikliğin ölçülmesi ile hesaplanır. Bu işi elastik ve resistif komponentlerine ayırmak mümkündür. Hesaplanan iş her nefeste veya dakikada yapılan iş veya dakika ventilasyonu için yapılan iş (her litre için yapılan iş) olarak hesaplanabilir. Sonuncusu akciğer mekaniklerinde meydana gelen değişiklikleri değerlendirmek için en uygun olanıdır. Tamamen pasif olarak soluyan bir kişide yapılan iş hava yolu basıncı ve volüm eğrisinden hesaplanabilirken tamamen spontan soluyan kişide özefagus basıncını ölçmek ve basınç volüm trasesinden (aktif ve pasif solukların süperpoze edilmesi ile) yapılan işi hesaplamak mümkündür (5). Solunum işi ölçümü rutin monitörizasyonda kullanılmayıp daha çok araştırma amaçlı ölçülmektedir. Pressure Time Product (PTP) Asiste Solunum işi ölçümünün en önemli dezavantajı izometrik kontraksiyonlar sırasındaki enerji kullanımının dikkate alınmamasıdır. İzometrik kontraksiyonlar sırasında yer değiştirme ve sonuçta mekanik iş söz konusu olmamakla beraber halen bu kuvveti ortaya çıkarmanın bir metabolik maliyeti vardır. Yine mekanik iş kas kontraksiyonunun süresini de dikkate almaz. PTP ölçümü ile bu problemler devre dışı bırakılabilir ve solu- 13 Tüberküloz ve Toraks Dergisi 23; 51(1): 1-16

5 Mekanik Ventilasyon Sırasında Solunum Monitörizasyonu: II num kaslarının oksijen kullanımı mekanik işten daha iyi değerlendirilebilir (6). Bütün bu nedenlerle bugün birçok klinisyen solunum işi yerine PTP ölçmektedir. PTP hesabı için hastanın aktif solunumu sırasında ölçülen özefagus basınç trasesine ve pasif solunum sırasında ölçülen göğüs kafesi geri çekim gücü basıncının ölçülmesine ve zamana göre integrasyonuna gerek vardır. Her iki solunum sırasında tidal volüm ve akım aynı olmalıdır. PTP de solunum işi gibi daha çok araştırma amaçlı ölçülmektedir. NÖROMUSKÜLER FONKSİYONUN DEĞERLENDİRİLMESİ A. Solunumu Sürdürme Mekanizması, Santral Regülasyon Akım esasına dayanan indeksler: Sağlıklı kişilerde dakika ventilasyonu ve inspiryum akım hızı (VT/TI) santral solunum drive ını değerlendirmek için yeterli ölçümlerdir. Ancak solunum kaslarının güçsüzlüğü veya ventilasyona karşı direnç arttığı zaman santral drive sinyali güvenilir şekilde mekanik işe çevrilemez. Bu nedenle bu indeksler daha az güvenilirdir. Yine de uygun hastalarda VT/TI artışı ventilasyonu sonlandırma aşamasında başarının düşük olacağını gösterebilir (7). Oklüzyon basıncı (P.1 ): Hasta farkında değilken inspiryumun ilk.1 saniyesin de ölçülen negatif basınca oklüzyon basıncı veya P.1 denir ve solunum drive ını gösteren diğer parametrelerle oldukça iyi korelasyon gösterir (8). Akım esaslı ölçümlerin aksine bu değer solunum sisteminin mekanik özelliklerinden çok fazla etkilenmez ve hastanın boy ve kilosuna göre düzeltme gerekmez. Ancak bu parametrede diğerleri gibi nöromusküler fonksiyondan etkilenir. P.1 için normal değer yaklaşık 1 cmh 2 O dur. Ölçüm amacıyla Paw veya kullanılabilir. Entübe olmayan ve KOAH da olduğu gibi zaman sabitleri uzun olan hastalarda hava yolundan ölçülen ve özefagustan ölçülen P.1 değerleri karşılaştırıldığında hava yolundan ölçülenin %3 daha düşük ölçtüğü gösterilmiştir (9). Hasta başında P.1 ölçmek için ventilatör devresinin inspiryum ve ekspiryum kolları tek yönlü bir valvle ayrılır. Elle şişirilen bir balon veya bir shutter hasta farkında olmadan hava yolunu hemen inspiryum başında veya ekspiryum sonunda kapatır. Hastayı rahatsız etmemek için oklüzyon en fazla.2-.3 saniye sürmelidir. Bu sürede hava yolu basınç trasesinde kaydedilen basınç P.1 değerini verecektir. Bu şekilde alınan üç-altı ölçümden ortalaması alınıp P.1 hesaplanır (Şekil 6). Klinikte bu parametrenin en çok kullanıldığı yer ventilasyonu sonlandırmaya karar verilmesi dönemidir. Burada P.1 değerinin ekstübasyon başarısını tahmin etmede oldukça değerli olduğu öne sürülmektedir. MV yi sonlandırmadan önce ölçülen P.1 değeri 4-6 cm H 2 O değerinden yüksekse bu girişimin başarılı olma olasılığının düşük olduğu gösterilmiştir. Bu artış solunum sıkıntısına bağlı santral drive ın artması şeklinde yorumlanmaktadır. P.1 değerinin maksimum inspiryum basıncına bölünmesi ile elde edilen (P.1 /MIP) oranının MV sonlandırma başarısını daha iyi tahmin ettiği gösterilmiştir. B. Solunum Kas Gücü Değerlendirmesi Maksimum inspiryum basıncı (MIP): İnspiryum kas gücü direkt olarak kapalı bir hava yoluna karşı maksimum istemli inspiryum yapılırken ölçülebilir (1). MIP rezidüel volüme kadar zorlu ekspiryum yapıldıktan sonra yapılan maksimum inspiryum manevrası sırasında ölçülen maksimum negatif basınçtır. Tamamen kapalı hava yoluna karşı 2 saniye süre ile veya 1 nefes alacak şekilde soluduktan sonra ölçülen izometrik basınçtır (Şekil 7) (11). MIP için normal değerler 1 cmh 2 O civarındadır. Mekanik ventilatöre bağlı hastalarda MIP ventilatörden ayırma zamanının gelip gelmediğini değerlendirmede yararlı olmaktadır. Genellikle MIP nin 3 cmh 2 O nun üzerinde olması MV nin sonlandırılması zamanını iyi tahmin etmektedir. Transdiyafragmatik basınç (Pdi): İleri derecede diyafram güçsüzlüğü veya bilateral diyafram paralizisini gösterebilen bir yöntemdir. Bu ölçüm için biri mideye diğeri özefagusa olmak üzere iki balon kateter yerleştirmek gerekir. Özefagustaki kateter plevra basıncını, midedeki ise gastrik (Pga) yani bir anlamda intraabdominal basıncı verir. Transdiyafragmatik basınç mide ile özefagus basıncı arasındaki farktır (Şekil 4). Pdi= Pga- Maksimum basınç hastanın fonksiyonel kapasiteden itibaren kapalı bir orifise karşı maksimum inspiryum yapması (Müller manevrası) ile elde Tüberküloz ve Toraks Dergisi 23; 51(1):

6 Gürsel G. Pa (cmh 2 O) s 1 Pa (cmh 2 O) -1 P s Şekil 6. MV sırasında oklüzyon basıncı (P.1 ) ölçümü. A B VC IC ERV Şekil 7. MV sırasında maksimum inspiryum basıncı ölçümü. Burada iyi koopere olamayan hastalarda tek yönlü valf kullanılarak inspiryum kapasitesi (IC) ve ekspiryum yedek volümü (ERV) ve sonuçta vital kapasite (VC) ölçümü görülmekte aynı anda ölçülen basınç traseleri maksimum inspiryum basıncını vermekte (9). 15 Tüberküloz ve Toraks Dergisi 23; 51(1): 1-16

7 Mekanik Ventilasyon Sırasında Solunum Monitörizasyonu: II Volüm 6 f/vt 5 1 s f/vt 15 daha rahat ve konforlu MV söz konusu olabilir. Bu ölçümler aynı zamanda hastanın probleminin patofizyolojisini anlamamıza yardım edebilir, ventilatöre bağlı komplikasyonları en aza indirir ve MV nin sonlandırma zamanının gelip gelmediğine karar vermemize yardım eder. Ventilatörden ayırma Şekil 8. Hasta ventilatöre bağlı iken ve ayırdıktan sonra f/vt oranı. edilir. Koopere olamayan hastalarda bilateral frenik sinir stimülasyonu kullanılabilir. Pdi < 25 cmh 2 O ise bu çok ileri dereceli diyafram güçsüzlüğüne işaret eder. SOLUNUM PATERNİ DEĞERLENDİRMESİ Hızlı Yüzeyel Solunum İndeksi Solunum yetmezlikli hastalar sıklıkla hızlı yüzeyel solunum paterni geliştirirler. Tidal volüm azalması her nefeste yapılan elastik işi azaltır ve sonuçta ölü boşluk solunumu artarak solunumun etkinliği azalır. Düşük tidal volüme bağlı atelektazi oluşumu solunum işini daha da arttırır. Ventilatörden ayırma işlemi sırasında ilk dakikada T-tüpe geçerken ölçülen hızlı yüzeyel solunum indeksi (f/vt) ekstübasyon sonrası dayanıklılığı değerlendirmek için oldukça güçlü bir indekstir ve 15 in altında ise hastanın MV tedavisinin güvenle sonlandırılacağına işaret eder (12,13) (Şekil 8). Sonuç olarak klinik pratikte hangi hastalarda hangi parametreleri monitörize etmek daha yararlı olur özetlenirse; ARDS li hastalarda PaO 2, SpO 2, PaCO 2, PETCO 2, oksijenizasyon indeksi (PaO 2 /FiO 2 ), tidal volüm, plato basıncı, kompliyans, PEEPi, volümbasınç eğrileri, VD/VT monitörizasyonu daha çok yararlı olabilirken, KOAH lı hastalarda MV sırasında ve MV nin sonlandırılmasına karar verirken; PaO 2, SpO 2, PaCO 2, PETCO 2, PEEPi, akım-volüm eğrileri, VD/VT, MIP, P.1, f/vt oranının monitörize edilmeye çalışılması daha çok yarar sağlayacaktır. Solunum mekaniğini, işini, hasta-ventilatör etkileşimini değerlendirmek ve monitörize etmek için çeşitli cihazlar kullanılabilir. Buradan elde edilen bilgilerle hastanın gereksinimlerine göre daha iyi ventilatör ayarı yapabilir ve hastalar için KAYNAKLAR 1. Pepe PE, Marini JJ. Occult positive end-expiratory pressure in mechanically ventilated patients with airflow obstruction. Am Rev Respir Dis 1982; 126: Haluszka J, Chartrand DA, Grassino AE, et al. Intrinsic PEEP and arterial PCO 2 in stable patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 199; 141: Baydur A, Behrakis PK, Zin WA, et al. A simple method for assessing the validity of the esophageal balloon technique. Chest 1982; 126: Higgs BD, Behrakis PK, Bevan DR, et al. Measurement of pleural pressure with esophageal balloon in anesthetized humans. Anesthesiology 1983; 59: Marini JJ, Simith TC, Lamb VJ. External work output and force generation during syncronized intermittan mechanical ventilation. Effect of machine assistance on breating effort. Am Rev Respir Dis 1988; 138: Jubran A, Tobin JM. Monitoring during mechanical ventilation. Clin Chest Med 1996; 17: Tobin MJ, Perez W, Guenther SM. The pattern of breathing during successful and unsuccessful trials of weaning from mechanical ventilation. Am Rev Respir Dis 1986; 134: Whitelaw WA, Derenne JP, Milic-Emili J. Occlusion pressure as a measure of respiratory center output in conscious man. Respir Physiol 1975; 23: Marazzini L, Galli G, Longhini E. Diference between mouth and esophageal occlusion pressure during CO 2 rebreathing in chronic obstructive lung disease. Am Rev Respir Dis 1978; 118: Truwit JD, Marini JJ. Validation of a technique to assess maximal inspiratory pressure in poorly cooperative patients. Chest 1992; 12: Marini JJ, Wheeler AP. Respiratory monitoring. In: Marini JJ, Wheeler AP (eds). Critical Care Medicine the Essentials. Baltimore: Williams and Wilkins, 1997: Hart N, Polkey MI. Investigation of respiratory muscle function. Clin Pulm Med 21; 8: Yang KL, Tobin MJ. A prospective study of indexes predicting the outcome of trials of weaning from mechanical ventilation. N Engl J Med 1991; 324: Marini JJ, Ravenscraft SA. Mean airway pressure: Physiologic determinants and clinical importance. Part 1: Physiologic determinants and measurements. Crit Care Med 1992; 2: Marini JJ, Crooke PS, Truwit JD. Determinants and limits of pressure-preset ventilation: A mathematical model of pressure control. J Appl Physiol 1989; 68: Tüberküloz ve Toraks Dergisi 23; 51(1):