The Effect of Non-Invasive Mechanical Ventilation

Original Article
(Araştırma Makalesi)
DOI : 10.15197/sabad.4.1.11
Göğüs Hast Yoğun Bak Derg 2014;1(2): 66-70
J Chest Dis Crit Care Med 2014;1(2): 66-70
The Effect of Non-Invasive Mechanical Ventilation Duration in
Acute Respiratory Failure
Durdu Mehmet Yavşan, Resul Altuntaş, Celalettin Korkmaz, Hanife Caner, Mustafa Tosun,
Emine Karataş, Turgut Teke, Kürşat Uzun
ABSTRACT
Non-invasive mechanical ventilation (NIMV) is an important factor for decreasing mortality and morbidity in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) with respiratory failure. The relation is not clear between NIMV success and optimal NIMV usage duration. In
this study, we aimed to investigate the effect of NIMV duration (total, night-daytime, at one time) on the treatment success. 35 patients (25
M, 10 F) with COPD with respiratory failure were included in this study and their mean age was 66.7±8.6. Patients’ initial mean APACHE II
score was 18.8±4.7, PaCO2 70.0±19.6, pH 7.31±0.9, respiratory rate 28.5±6.0. Patients who required mechanichal ventilation with tracheal
intubation and death were defined as treatment failure (n=7). NIMV durations were 13.1±3.0 hour/day, 5.5±2.1 hour/daytime and 7.6±2.7
hour/night. The mean duration of stay in the ICU was 11.7±6.9 day and the avarage total NIMV duration was 79.6±56.3 hours. The mean
NIMV duration at one time was 2.7±0.9 hours and NIMV was used 4.7±1.7 times in a day. In logistic regression analysis, the total, nightday time and at one time duration of NIMV usage was not associated with the treatment failure but the duration of all day NIMV usage was
significantly lower in the success group than failure group. The high APACHE II scorewas alsoa predicting factor for the treatment failure. We
concluded that NIMV duration except duration of NIMV usage all day, is not a factor for the treatment success in patients with COPD with
respiratory failure, however APACHE II score affects the treatment success.
Key words: COPD, acute respiratory failure, non-invasive mechanical ventilation duration
Akut Solunum Yetmezliğinde Non-İnvaziv Mekanik Ventilasyon Kullanım Sürelerinin Başarıya Etkisi
ÖZET
Non-invaziv mekanik ventilasyon (NIMV) akut solunum yetmezliği gelişen kronik obstrüktif akciğer hastalarında (KOAH) mortalite ve morbiditeyi azaltan önemli bir faktördür. Akut dönemde NIMV’nin optimal kullanım süresi ile başarı arasındaki ilişkiyi gösteren bilgiler net değildir.
Bu çalışmada akut solunum yetmezliği gelişen KOAH’lı hastalarda NIMV’nin total, ilk gün, gece, gündüz ve tek seferde kullanım sürelerinin ve
kullanım aralığının başarıya olan etkisini araştırmayı planladık. Bu amaçla çalışmaya yaş ortalaması 66.7±8.6 olan akut solunum yetmezlikli
35 (25 E, 10 K) KOAH hastası alındı. Hastaların giriş APACHE II skoru ortalama 18.8±4.7, PaCO2 70.0±19.6, pH 7.31±0.9, solunum sayısı
28.5±6.0 idi. Hastaların entübe edilerek mekanik ventilatöre bağlanması ve ölüm meydana gelmesi başarısızlık olarak kabul edildi (n=7). İlk
gün NIMV süresi 13.1±3.0 saat/gün, 5.5±2.1 saat/gündüz ve 7.6±2.7 saat/gece idi. Yatış süresi ortalama 11.7±6.9 gün olup total NIMV süresi 79.6±56.3 saat idi. Hastalar tek seferde ortalama 2.7±0.9 saat NIMV kullanılmış olup günlük ortalama 4.7±1.7 kez kullanılmıştır. Lojistik
regresyon analizi ile total, gece, gündüz, tek seferde NIMV kullanım süresinin ve kullanım aralığının başarısızlığa etkisi olmamakla birlikte, ilk
gün NIMV kullanım süresinin başarılı grupta başarısıza göre anlamlı olarak daha az olduğu gözlendi. NIMV kullanım süreleri dışında yüksek
APACHE II skoru başarısızlıkta etkendi. Sonuç olarak akut solunum yetmezliği gelişen KOAH’da ilk gün NIMV kullanım süresi dışında; diğer
sürelerin başarıda etken olmadığı, sadece APACHE II skorunun başarıyı etkilediği sonucuna vardık.
Anahtar kelimeler: KOAH, akut solunum yetmezliği, non-invaziv mekanik ventilasyon süresi
N.E Üniversitesi Meram Tıp Fakültesi Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı,
Yoğun Bakım Bilim Dalı, Konya, Türkiye
Received: 17.08.2014, Accepted: 01.10.2014
İletişim Yazarı: Durdu Mehmet Yavşan
Adres: Necmettin Erbakan Üniversitesi, Meram Tıp Fakültesi Göğüs
Hastalıkları Anabilim Dalı Yoğun Bakım Bilim Dalı, Meram/Konya
Tel: 05055014429 E-mail: [email protected]
Göğüs Hastalıkları ve Yoğun Bakım Dergisi 2014; 1 (2): 66-70
NIV süresinin başarıya etkisi
Giriş
Non-invaziv mekanik ventilasyon (NIMV) akut solunum yetersizliğinde (ASY) seçilmiş hastalıklarda gaz
alışverişini düzeltmede güvenli ve etkili bir yöntemdir.
NIMV’nin ASY gelişen kronik obstrüktif akciğer hastalığında (KOAH) mortalite, entübasyonun engellenmesi
ve hastanede kalış sürelerini önemli derecede azalttığı
gösterilmiştir (1,2). NIMV uygulamasından 1 saat sonra alınan arter kan gazındaki pH ve PaCO2’deki düzelme veya bozulma, solunum sayısında artma veya azalma,
başarı ve başarısızlığın (erken başarısızlık) göstergesi
olabilmektedir. KOAH atak tedavisinde NIMV yetersizliği %5-40 oranında meydana gelebilmektedir. NIMV uygulaması genellikle ASY’nin düzelmesine kadar aralıksız
uygulanmakla birlikte 4-6 saatlik bir uygulamadan sonra
oral alım ve ekspektorasyon için 5-15 dakikalık ara verilecek şekilde de gerçekleştirilebilmektedir (3). NIMV yetersizliği bazen başarılı bir NIMV uygulamasından günler
sonra meydana gelebilmektedir (geç başarısızlık). Geç
başarısızlık oranı çeşitli çalışmalarda %20-28 arasında
gelişebilmektedir (4). Bu nedenle ASY gelişen KOAH’lı
hastalarda NIMV’in total, ilk gün, gece, gündüz ve tek seferde kullanım sürelerinin ve kullanım aralığının başarıya
etkisini araştırmayı amaçladık.
Gereç ve Yöntem
Bu çalışma göğüs hastalıkları yoğun bakım ünitesinde
takip edilen yaş ortalaması 66.7±8.6 olan 35 ASY gelişen KOAH’lı hasta grubunda yapıldı. Hastalara KOAH
tanısı GOLD kriterlerine göre konuldu (5). ASY tanısı;
artan nefes darlığı ile birlikte aşağıdaki kriterlerinden en
az bir tanesinin bulunması ile konuldu (6); 1- pH<7.35
(pH 7.10’dan az olmayacak) ile birlikte hiperkapninin
(PaCO2>45mmHg) olması, 2- Oda havasında arter kan
gazında PaO2<55mmHg, veya PaO2/FiO2 ≤200 ve 3- Solunum sayısının >25/dk.Yoğun bakım ünitesine yattıkları
ilk gün tüm hastaların fizik muayenesi, akciğer direk grafileri, rutin (tam kan, biyokimya, idrar, EKG) laboratuar
testleri yapıldı. Arter kan gazı testi yoğun bakıma kabulü
esnasında ve NIMV uygulamasından 1 saat sonra alındı.
Bu değerlere göre APACHE II (AcutePhysiologicandChronicHealth Evaluation) skoru ve tahmini mortalite oranları hesaplandı. NIMV tüm hastalarda Respironics marka BiPAP cihazlar (BiPAP, RespironicsInc.,Murrysville,
Pennsylvania, USA) ile uygulandı. Maske olarak tüm
hastalara akut durum geçinceye kadar respironics marka
tüm yüz maskesi daha sonra nazal maskeler kullanıldı
67
Journal of Chest Diseases and Critical Care 2014; 1 (2): 66-70
(RespironicsInc, Murrysville, Pennsylvania, USA). BiPAP
cihaz ayarları başlangıçta tüm hastalarda EPAP 4cmH2O
ve IPAP 10cmH2O olarak ayarlandı ve hastaların tolere
edebilmesine göre kademeli olarak EPAP 6cmH2O ve
IPAP 20cmH2O’ya kadar artırıldı. Yoğun bakıma alınan
akut solunum yetmezlikli hastalara endotrakealentübasyon kararı; NIMV uygulamalarına rağmen hastanın
takipnesinin devam etmesi, yardımcı solunum kaslarını
kullanıyor olması, paradoks solunumunun olması, alınan
arter kan gazı değerlerinde yeterli düzelme olmaması,
asidozun derinleşmesi, şuur bulanıklığının olması veya
solunum durması sonucunda alındı. NIMV uygulanan
tüm hastaların yoğun bakıma kabulünde ilk gün kullandıkları NIMV süresi, günlük kullandıkları NIMV süresini
kaç seferde kullandıkları (kullanım aralığı), gece ve gündüz NIMV süreleri, total yoğun bakımda yattıkları sürede
kullandıkları NIMV süresi ayrı bir formda kayıt edildi. Bu
değerler SPSS 11.5 istatistik programı kullanılarak istatistiksel analiz yapıldı. İstatistiksel yöntem olarak lojistik
regresyon analizi, Mann-Whitney U testi, ve ortalama ±
SD kullanıldı, p<0.05 anlamlı kabul edildi.
Bulgular
Çalışmada yaş ortalaması 66.7±8.6 (min:49, maks:83)
olan 35 hasta değerlendirildi, ortalama hastalık süreleri
9.31±7.9 yıl idi. Hastaların yoğun bakım ünitesine geliş
APACHE II değeri ortalama 18.8±4.7 ve ortalama yoğun
bakım yatış süresi 11.7±6.9 gündü. NIMV kullanım süreleri başarılı ve başarısız olan hastalarda karşılaştırıldığında; total, gece, gündüz, tek seferde ve kullanım aralığına
bakıldığında anlamlı bir farklılık olmamasına rağmen,
Resim 1: Başarılı ve başarısız olan gruplardaki NIMV
kullanım süreleri
Yavşan et al.
Tablo 1: NIMV uygulanan hastalarda başarı ve başarısızlık durumuna göre NIMV süreleri.
Ortalama
Başarılı
Başarısız
p değeri
Yatış süresi (gün)
11.7±6.9
11.3±4.8
12.7±11.2
ns
Total NIMV (saat)
79.6±56.3 (17-280)
85.7±57.9
55.4±44.8
ns
Gece NIMV (saat)
7.6±2.7
7.6±2.9
7.7±1.9
ns
Gündüz NIMV (saat)
5.5±2.1
5.18±2.1
6.7±±1.8
ns
Tek seferde NIMV (saat)
2.7±0.9
2.7±0.85
2.7±0.95
ns
İlk gün NIMV (saat)
13.1±3.0
12.75±3.2
14.7±1.4
p<0.05
Kullanım aralığı (adet)
4.7±1.7
4.5±1.7
5.3±1.7
ns
APACHE II
18.8±4.7
18.14±4.7
21.3±3.7
p<0.05
ilk gün NIMV kullanım süresi başarılı olan grupta 12.75
saat iken başarısız olan grupta 14.7 saat olarak bulundu
ve anlamlı olarak farklılık vardı. Yoğun bakıma kabüldeki
APACHE II değerleri başarısız olan grupta ortalama 21.3
olarak bulundu ve başarılı olan gruba göre (18.14) anlamlı olarak daha yüksekti (p<0.05, Tablo1, Resim 1). Hastaların giriş arter kan gazı değerleri 1. saat arter kan gazı
değerleri ile karşılaştırıldığında başarılı olan grupta 1. saatteki düzelme daha belirgindi (Tablo 2). Lojistik regresyon analizi yapıldığında başarısızlık için en önemli etken
yüksek APACHE II skoru idi. ASY’liKOAH’lı 35 hastanın
7’sinde (%20) NIMV başarısızlıkla sonuçlandı ve entübe
edilerek mekanik ventilatöre bağlandı. Bu hastaların da
2’sinde (%5) ölüm gözlendi.
Tartışma
Literatürde NIMV’nin KOAH, pulmoner ödem, bağışıklık
sistemi baskılanmış hastalarda gelişen ASY’nin tedavisinde ve weaningde altın standart olarak kullanımı belirtilmiş olmasına rağmen, optimal NIMV kullanım süreleri ile
ilgili net bir bilgi yoktur (7). Bu nedenle biz bu çalışmamızda total, ilk gün, gece, gündüz, ve tek seferde NIMV
kullanım sürelerinin ve kullanım aralığının başarıya olan
etkisini araştırdık.
NIMV uygulanan ASY’li KOAH hastalarında toplam yatış
süresinin ve NIMV kullanım sürelerinin başarıyı göstermede önemli bir faktör olmadığını gözlemledik. Sadece
ilk gün kullanılan NIMV süresinin başarısız grupta anlamlı olarak yüksek olduğu gözlendi. APACHE II skorunun yüksekliğinin başarısızlığı göstermede önemli bir
faktör olduğunu çalışmamızda gösterdik.
ASY’de NIMV kullanım süresi değişkenlik göstermektedir. Bununla birlikte akut durumlarda bile NIMV kullanımı invaziv mekanik ventilasyon gibi zorunluluk ve
devamlılık gerektirmemektedir. Bu nedenle NIMV uygulanan hastalarda beslenme, nebülizatör kullanımı veya
tedaviye ara verme ihtiyacı gibi durumlar NIMV kullanım
süreleri üzerine etkili olabilmektedir (8).
İlk 24 saatte toplam ve ilk gün NIMV kullanım sürelerinin
optimal ne kadar olması gerektiğini gösteren çalışmalar
değişken olmakla birlikte bu sürenin günlük 4-20 saat
olması gerektiği yönündedir. Bu konudaki birçok araştırmacı tedavinin erken döneminde ilk 24 saatte veya tedaviye cevabın olduğu dönemde hastalar tolere edebildiği
Tablo 2: NIMV tedavisinin başarılı ve başarısız olduğu hastaların giriş ve birinci saatteki kan gazı
BAŞARILI
BAŞARISIZ
Giriş
1.saat
Giriş
1.saat
pH
7.31±0.1
7.37±0.08
7.28±0.07
7.32±0.09
PaCO2
68.8±20.1
61.5±15.3
74.9±13.6
68.8±17.2
PaO2
49.9±11.6
65.5±34.8
54.1±10.5
56.5±18.7
O2 sat (%)
78.8±11.3
84.4±13.6
82.2±12.0
81.6±15.0
HCO3
33.0±9.4
34.7±7.8
33.2±4.9
34.4±3.7
Göğüs Hastalıkları ve Yoğun Bakım Dergisi 2014; 1 (2): 66-70
68
NIV süresinin başarıya etkisi
kadar en uzun süre NIMV tedavisi uygulanması gerektiğini bildirmişlerdir. NIMV tedavisinin sonlandırma kararı
ise klinik iyileşme, hastanın durumunun stabil olması ve
hastanın ifadesine göre alınmıştır (9).
Moretti ve ark. (4) ortalama günlük 6 saat NIMV tedavisi
uygulamış olup geç yetersizlik gelişen NIMV uygulanan
grupta ortalama NIMV kullanım süresinin 9.2 saat/gün
olduğunu, başarılı olan gruptan anlamlı olarak daha fazla olduğunu bildirmişlerdir. Bizim çalışmamızda günlük
NIMV kullanım süresi Moretti ve ark. çalışmasına göre
oldukça yüksek (13.1 saat) idi. Bununla birlikte ilk gün
uygulanan NIMV süresi bizim çalışmamızda da başarısız
olunan grupta oldukça yüksek olup yukarıdaki çalışmada
elde edilen sonuç ile uyumlu idi. Passarini ve ark. (10)
KOAH’lı hastalarda ortalama NIMV süresini 6 saat olarak uygulamış ve prognostik faktör olarak APACHE II
skoru ve oksijen satürasyonu gösterilmiştir. Bizim çalışmamızda da NIMV kullanım süresi, hem başarılı hem de
başarısız gruplarda mevcut çalışmalarda bildirilenlerden
çok uzun olmasına rağmen, APACHE II skoru önemli bir
prognostik faktör olduğu gösterilmiştir. Bhattacharyya
ve ark. (11) ASY’de NIMV’nin başarısının erken göstergesi olarak; kalp hızı, solunum sayısı, pH, pCO2 ve birinci saatte pCO2 düzelmelerinin başarısız olan gruba göre
istatistiksel olarak anlamlı olduğunu ve başarı göstergesi
olarak kullanılması gerektiğini bildirmişlerdir. Bu çalışmada elde edilen sonuçlar bizim çalışmamızda da gösterilmiştir fakat bu parametrelerin NIMV süresi ile herhangi bir ilişkisini gözlemleyemedik. Literatürde günlük
NIMV kullanım süresi ile ilgili net bir bilgi bulunmamakla
birlikte kronik KOAH’lı hastalarda günlük ortalama 4
saat kullanım süreleri bildirilmiştir. Stabil KOAH’lılarda
gece NIMV kullanımı ve süreleri ile ilgili yapılan çalışmalarda gece 4 saat, gündüz 4 saat gibi çok kısa sürelerde
NIMV uygulanabildiği bildirilmiştir (12).
Pacilli ve ark. (13) NIMV başarısını göstermede yoğun
bakıma kabuldeki arter kan gazı değerinin NIMV başarısında önemli bir gösterge olarak kullanılamayacağını ve
hastalığın ciddiyetini gösteren SAPS II skorunun belirleyici olduğunu göstermişlerdir. Bizim çalışmamızda da
hastalık derecesini gösteren APACHE II skorunun yüksek olmasının, başarısızlığı tahmin etmekte önemli bir
parametre olduğu gözlemlenmiştir. Rose ve ark. (14) acil
serviste kaldıkları ortalama 7.1 saatlik süre içinde hastalara uygulanan NIMV süresinin ortalama 3.1 saat olduğu
gösterilmiş olup hastaların %70’inde NIMV sonlandırılarak normal servislere gönderilmiştir. Bizim çalışmamızda
yoğun bakıma kabul edilen hastalar acil servisten NIMV
başlanılmadan alınmış olup NIMV süresi oldukça yüksek
idi. Rocker ve ark. (15) yoğun bakımda ARDS veya akut
69
Journal of Chest Diseases and Critical Care 2014; 1 (2): 66-70
akciğer hasarı tanıları ile tedavi gören hastalarda ortalama uygulanan total NIMV süresinin 64.5 saat olduğunu
bildirmişlerdir. 2001 yılında yayınlanan ATS (Amerika
Göğüs Derneği) NIMV kılavuzunda NIMV uygulanan
hastalardaki düzelmenin ilk 6 saat içerisinde meydana
geldiği bildirilmiştir. Aynı kılavuzda akciğer ödemli hastaların ortalama 6-7 saat NIMV kullandığı oysa KOAH’lı
hastaların total ortalama 48 saat veya daha fazla NIMV
kullanımına ihtiyaç duyduğu belirtilmiştir (16). Bizim
çalışmamızda da hastalar KAOH’lı olup yoğun bakım
ünitesinde ortalama yatış süresi 11 gündür, toplam kullanılan NIMV süresi 79 saat olarak gözlemlenmiştir. Fakat başarı göstergesi olarak ilk gün NIMV sürenin başarılı
grupta daha kısa olduğu gösterilmiştir. Bununla birlikte
aynı kılavuzda NIMV süresi ile ilgili total, gece, gündüz ve
ilk gün kullanımı ile ilgili herhangi bir rakam belirtilmemiştir (16). Gürsel ve ark. (17) akut hiperkapnik solunum
yetmezliği gelişen hastalarda yaptıkları çalışmalarında
gece boyu NIMV uygulanmasının hiperkapnik solunum
yetmezliğinde düzelmeyi hızlandırdığını ve yoğun bakımda kalış süresini kısalttığını göstermişlerdir.
Sonuç olarak ASY gelişen KOAH’da APACHE II skoru ile
birlikte ilk gün NIMV kullanım süresinin de NIMV başarı
ve başarısızlığını öngörmede gerekli bir parametre olduğunu düşünmekteyiz.
Kaynaklar
1.
Meduri GU. Noninvasive positive-pressure ventilation in patients with acute respiratory failure. Clin Chest Med 1996;
17:513-53
2.
Celikel T, Sungur M, Ceyhan B, et al. Comparison of noninvasive positive pressure ventilation with standard medical
therapy in hypercapnic acute respiratory failure. Chest 1998;
114:1636-42
3.
Brochard L, Mancebo J, Wysocki M, et al. Noninvasive ventilation for acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary
disease. N Engl J Med 1995; 333:817-22
4.
Moretti M, Cilione C, Tampieri A, et al. Incidence and causes
of non-invasive mechanical ventilation failure after initial success. Thorax 2000; 55:819-25
5.
Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease, 2014
6.
Meduri GU, Spencer S. Noninvasive mechanichal ventilation
in the acute setting. Technical aspects, monitoring and choice
of interface. Eur Respir Mon 2001; 16:106-24
7.
Keenan SP, Sinuff T, Burns KE, et al. Clinical practice guidelines for the use of noninvasive positive-pressure ventilation
and noninvasive continuous positive airway pressure in the
Yavşan et al.
acute care setting. CMAJ 2011; 183:E195-214
8.
Meyer TJ, Hill NS. Noninvasive positive pressure ventilation to
treat respiratory failure. Ann Intern Med 1994; 120:760-70
9.
British Thoracic Society Standards of Care Committee Guideline. Non-invasive ventilation in acute respiratory failure.
Thorax 2002; 57:192-211
10. Passarini JN, Zambon L, Morcillo AM, et al. Use of noninvasive ventilation in acute pulmonary edema and chronic
obstructive pulmonary disease exacerbation in emergency
medicine: predictors of failure. Rev Bras Ter Intensiva 2012;
24:278-83
11.
Bhattacharyya D, Prasad B, Tampi S, et al. Early predictors of
success of non-invasive positive pressure ventilation in hypercapnic respiratory failure. Medical Journal Armed Forces India
2011; 67:315-9
12.
Struik FM, Lacasse Y, Goldstein RS, et al. Nocturnal noninvasive positive pressure ventilation in stable COPD: a systematic
review and individual patient data meta-analysis. Respir Med
2014; 108:329-37
13. Pacilli AM, Valentini I, Carbonara P, et al. Determinants of
noninvasive ventilation outcomes during an episode of acute
hypercapnic respiratory failure in chronic obstructive pulmonary disease: the effects of comorbidities and causes of respiratory failure. Biomed Res Int 2014; 2014:976783
14. Rose L, Gerdtz MF. Non-invasive mechanical ventilation in
Australian emergency departments: a prospective observational cohort study. Int J Nurs Stud 2009; 46:617-23
15.
Rocker GM, Mackenzie MG, Williams B, et al. Noninvasive positive pressure ventilation: successful outcome in patients with
acute lung injury/ARDS. Chest 1999; 115:173-7
16. Mehta S, Hill NS. Noninvasive ventilation. Am J Respir Crit
Care Med 2001; 163:540-77
17. Gursel G, Aydogdu M, Tasyurek S, et al. Factors associated
with noninvasive ventilation response in the first day of therapy in patients with hypercapnic respiratory failure. Ann
Thorac Med 2012; 7:92-7
Göğüs Hastalıkları ve Yoğun Bakım Dergisi 2014; 1 (2): 66-70
70