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 obst- rüktif akciğer hastalığı (KOAH) olan hastalarda görülür. Nedeni akciğer kompliyansının azalma- sı (akciğer amfizeminde olduğu gibi) veya dina- mik 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 de- ğilse oluşur. Bu durum hava yolu rezistansının arttığı durumlarda veya ekspiryum süresi yeter- li olmadığı zaman oluşur. DPH’nin anlamı solu- num sisteminin elastik geri çekim gücünün eks- piryum sonunda supraatmosferik düzeyde ol- masıdır. Buna intrensek “Positive End-Expira- tory Pressure (PEEP)” veya oto-PEEP denir.
Nedenleri: Ekspiryum zamanı (TE) akciğerlerin Vr’ye ulaşması için yeterli değilse alveoler ba- sınç pozitif kalır ve PEEPi oluşur. Mekanik venti-
lasyon (MV)’da akut solunum yetmezlikli KOAH’lı hastalarda hemen daima vardır. Respiratuar re- zistansın arttığı ARDS’li hastalarda da olabilir.
Herhangi entübe ve MV uygulanan bir hastada da dar endotrakeal tüp veya sekresyonlar buna neden olabilir (Tablo 1).
Solunum Monitörizasyonu: II
Gül GÜRSEL*
* Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı, ANKARA
Yazışma Adresi (Address for Correspondence):
Dr. Gül GÜRSEL, Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı, Beşevler, ANKARA - TÜRKİYE Tablo 1. Yoğun bakım hastalarında PEEPi’yi orta- ya 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
DH ortalama intratorasik basıncı arttırır ve böy- lece, 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 pozis- yondur. DH hastaların solunumsal ve hemodina- mik 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 mümkün-
dür. Bunun için pasif olarak solutulan bir hastada ekspiryum sonunda ekspiryum valvi kapatılırsa statik PEEPi ölçülebilir (1). Dinamik PEEPi spon- tan soluyan hastada özefagus balonu yardımıyla ölçülebilir. Bu hastalarda inspiryumda intratora- sik basınç-özefagus basıncı negatifleştiği halde akım aynı anda başlayamaz işte bu gecikme sü- resinde özefagus basıncında meydana gelen de- ğişiklik PEEPi’yi verir (Şekil 3). Dinamik PEEPi her zaman statikten daha düşüktür (2).
Özefagus Basıncı
Sedatize ve paralitik pasif soluyan hastada akci- ğer ve göğüs kafesinin mekanik özelliklerini bir- birinden ayırmak için plevra basıncı (Ppl) ölçül-
Şekil 1b. Sabit akımda volüm kontrollü MV sırasında solunum sistemi üzerine etki eden farklı kuvvetlerin oluş- turduğu basıncın basınç trasesi üzerinde dağılımı. A resistif, B tidal elastik, C “pause”, siyah alan PEEPi kompo- nenti, 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).
Şekil 1a. Pasif solunum sırasında inspiryumda nefesin tutulmasıyla ölçülen Ppeak, Pplat ve P1 basınçları ile eks- piryumda nefesin tutulması ile ölçülen PEEPi.
Zaman P1
PIP
PEEPi Pplat
Hava yolu basıncı
TI TE
MPAP
PEEP pause
C A
PD
Ps
B
PEEPi
mesi gerekir. Aktif olarak soluyan bir hastada göğüs kafesini genişleten güçleri değerlendir- mek imkansızdır, bunun için Ppl’nin bilinmesi solunum eforu, solunum mekanikleri ve akciğer- ler üzerine etki eden kuvvetlerin ölçülmesine im- kan tanır. Aktif olarak soluyan hastada PEEPi’yi değerlendirmek için Ppl’nin bilinmesi gerekir. Yi- ne plevra basıncının bilinmesi hemodinamik monitörizasyon sırasında pulmoner arter basın- cının daha doğru yorumlanmasına olanak tanır.
Klinik pratikte Ppl direkt olarak ölçülemez, an- cak Pes ölçülerek Ppl’yi oldukça doğru tahmin etmek mümkündür. Pes ölçümü için kateterin uygun pozisyona yerleştirilmesi oldukça önemli- dir. Yaklaşık olarak burun deliklerinden sonra 40. cm’ye yerleştirilmelidir. Böylece balon esa- Şekil 2. PEEPi olan hastada ekspiryumda akım eğrilerinde akımın sıfıra ulaşamadan kesilmesi ve bir sonraki ins- piryumun başlaması. a: Ekshalasyon valvi kapalı iken ekspiryumda nefesin tutulması, b: Ekshalasyon valvi açık- ken ekspiryumda nefesin tutulması. Ancak valf kapalı iken PEEPi’yi ölçme olanağı vardır (8).
a
a
a
b b
b Basınç
Akım
Volüm 0
0
0
0 2 4 6 8
Zaman
10 12 14 16
+
-
Şekil 3. Dinamik PEEPi ölçümü. Özefagus basıncının negatifleştiği nokta ile akımın başladığı nokta arasın- daki basınç farkı PEEPi’yi vermektedir (2).
1s 0
-5 0 0.5
İnsp V
(1•s-1)
Pes
(cmH2O)
PEEPi= 6.3 cmH2O
sen özefagusun alt 1/3 kısmında kalır. Kateterin doğru yere yerleştirilip yerleştirilmediği hava yo- lu kapatılıp spontan inspiryum eforu sırasında Paw ve Pes’deki basınç değişikliğine bakılarak değerlendirilir (3,4). Hava yolu kapalı iken belir- li bir volüm değişikliği olmayacağından balon uygun yere yerleştirildiğinde transpulmoner ba- sınçtaki (Paw-Pes) değişiklik sıfıra yakın olmalı- dır. Yine kateter uygun yerleştirildiyse
∆Pes/∆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. Ör- neğin; Şekil 5’te hastaya verilen akım yeterli de- ğilken, aktif ve pasif ventilasyon sırasında hava yolu ve Pes görülmektedir. Aktif solunum sıra- sında solunum eforundaki artış Paw ve Pes eğri- lerinde derin çökmelere neden olmakta ve hasta- nın efor sarfettiğini göstermektedir.
Solunum İşi
Normal ventilasyon için akciğer ve göğüs kafe- sinin elastik ve resistif güçlerini yenecek kadar iş yapmak gerekir. Solunumun mekanik işi solu- num kaslarının kasılması ile oluşan intratorasik basıncın ve gaz volümünde meydana gelen de- ğişikliğin ölçülmesi ile hesaplanır. Bu işi elastik ve resistif komponentlerine ayırmak mümkün- dür. 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 uy- gun olanıdır.
Tamamen pasif olarak soluyan bir kişide yapılan iş hava yolu basıncı ve volüm eğrisinden hesap- lanabilirken tamamen spontan soluyan kişide özefagus basıncını ölçmek ve basınç volüm tra- sesinden (aktif ve pasif solukların süperpoze edilmesi ile) yapılan işi hesaplamak mümkün- dür (5). Solunum işi ölçümü rutin monitörizas- yonda kullanılmayıp daha çok araştırma amaçlı ölçülmektedir.
“Pressure Time Product (PTP)”
Solunum işi ölçümünün en önemli dezavantajı izometrik kontraksiyonlar sırasındaki enerji kul- lanımının dikkate alınmamasıdır. İzometrik kont- raksiyonlar sırasında yer değiştirme ve sonuçta mekanik iş söz konusu olmamakla beraber ha- len bu kuvveti ortaya çıkarmanın bir metabolik maliyeti vardır. Yine mekanik iş kas kontraksi- yonunun süresini de dikkate almaz. PTP ölçümü ile bu problemler devre dışı bırakılabilir ve solu- Şekil 5. Spontan solunum sırasında özefagus basın- cında meydana gelen değişiklikler.
Paw
Pes
Pasif Asiste
Şekil 4a. Özefagus basıncı ve transdiyafragmatik basınç ölçümü (13).
Şekil 4b. Diyafram paralizisinde Pes, Pga ve Pdi.
100 ms
Normal Paralitik diyafram Pes
50 cmH2O
I
Pga
Pdi 25 cmH2O
Pdi Pgas
Pes
num kaslarının oksijen kullanımı mekanik işten daha iyi değerlendirilebilir (6). Bütün bu neden- lerle bugün birçok klinisyen solunum işi yerine PTP ölçmektedir. PTP hesabı için hastanın aktif solunumu sırasında ölçülen özefagus basınç tra- sesine 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 kişi- lerde dakika ventilasyonu ve inspiryum akım hı- zı (VT/TI) santral solunum “drive”ını değerlen- dirmek için yeterli ölçümlerdir. Ancak solunum kaslarının güçsüzlüğü veya ventilasyona karşı direnç arttığı zaman santral “drive” sinyali güve- nilir şekilde mekanik işe çevrilemez. Bu nedenle bu indeksler daha az güvenilirdir. Yine de uygun hastalarda VT/TI artışı ventilasyonu sonlandır- ma aşamasında başarının düşük olacağını gös- terebilir (7).
Oklüzyon basıncı (P0.1): Hasta farkında değilken inspiryumun ilk 0.1 saniyesin de ölçülen negatif basınca oklüzyon basıncı veya P0.1denir ve solu- num “drive”ını gösteren diğer parametrelerle ol- dukça iyi korelasyon gösterir (8). Akım esaslı öl- çümlerin aksine bu değer solunum sisteminin mekanik özelliklerinden çok fazla etkilenmez ve hastanın boy ve kilosuna göre düzeltme gerek- mez. Ancak bu parametrede diğerleri gibi nöro- musküler fonksiyondan etkilenir. P0.1için normal değer yaklaşık 1 cmH2O’dur. Ölçüm amacıyla Paw veya Pes kullanılabilir. Entübe olmayan ve KOAH’da olduğu gibi zaman sabitleri uzun olan hastalarda hava yolundan ölçülen ve özefagustan ölçülen P0.1değerleri karşılaştırıldığında hava yo- lundan ölçülenin %30 daha düşük ölçtüğü göste- rilmiştir (9).
Hasta başında P0.1ölçmek için ventilatör devre- sinin 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 so-
nunda kapatır. Hastayı rahatsız etmemek için oklüzyon en fazla 0.2-0.3 saniye sürmelidir. Bu sürede hava yolu basınç trasesinde kaydedilen basınç P0.1değerini verecektir. Bu şekilde alınan üç-altı ölçümden ortalaması alınıp P0.1hesapla- nır (Şekil 6).
Klinikte bu parametrenin en çok kullanıldığı yer ventilasyonu sonlandırmaya karar verilmesi dö- nemidir. Burada P0.1değerinin ekstübasyon ba- şarısını tahmin etmede oldukça değerli olduğu öne sürülmektedir. MV’yi sonlandırmadan önce ölçülen P0.1değeri 4-6 cm H2O değerinden yük- sekse bu girişimin başarılı olma olasılığının dü- şük olduğu gösterilmiştir. Bu artış solunum sı- kıntısına bağlı santral “drive”ın artması şeklinde yorumlanmaktadır. P0.1 değerinin maksimum inspiryum basıncına bölünmesi ile elde edilen (P0.1/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 öl- çülebilir (10). MIP rezidüel volüme kadar zorlu ekspiryum yapıldıktan sonra yapılan maksimum inspiryum manevrası sırasında ölçülen maksi- mum negatif basınçtır. Tamamen kapalı hava yoluna karşı 20 saniye süre ile veya 10 nefes alacak şekilde soluduktan sonra ölçülen izomet- rik basınçtır (Şekil 7) (11). MIP için normal de- ğerler 100 cmH2O civarındadır.
Mekanik ventilatöre bağlı hastalarda MIP ventila- törden ayırma zamanının gelip gelmediğini de- ğerlendirmede yararlı olmaktadır. Genellikle MIP’nin 30 cmH2O’nun üzerinde olması MV’nin sonlandırılması zamanını iyi tahmin etmektedir.
Transdiyafragmatik basınç (Pdi): İleri derecede diyafram güçsüzlüğü veya bilateral diyafram pa- ralizisini 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 özefa- gus basıncı arasındaki farktır (Şekil 4).
Pdi= Pga-Pes
Maksimum basınç hastanın fonksiyonel kapasi- teden itibaren kapalı bir orifise karşı maksimum inspiryum yapması (Müller manevrası) ile elde
Şekil 6. MV sırasında oklüzyon basıncı (P0.1) ölçümü.
50 40 30 20 10 0 -10 -20
1 s
0.1 s P0.1
10
0
-10
-20 Pa (cmH2O) Pa (cmH2O)
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) öl- çümü görülmekte aynı anda ölçülen basınç traseleri maksimum inspiryum basıncını vermekte (9).
0
0
A
B
VC
IC
ERV
edilir. Koopere olamayan hastalarda bilateral frenik sinir stimülasyonu kullanılabilir. Pdi < 25 cmH2O ise bu çok ileri dereceli diyafram güç- süzlüğüne işaret eder.
SOLUNUM PATERNİ DEĞERLENDİRMESİ Hızlı Yüzeyel Solunum İndeksi
Solunum yetmezlikli hastalar sıklıkla hızlı yüze- yel solunum paterni geliştirirler. Tidal volüm azalması her nefeste yapılan elastik işi azaltır ve sonuçta ölü boşluk solunumu artarak solunu- mun etkinliği azalır. Düşük tidal volüme bağlı atelektazi oluşumu solunum işini daha da arttırır.
Ventilatörden ayırma işlemi sırasında ilk dakika- da T-tüpe geçerken ölçülen hızlı yüzeyel solu- num indeksi (f/VT) ekstübasyon sonrası daya- nıklılığı değerlendirmek için oldukça güçlü bir indekstir ve 105’in altında ise hastanın MV teda- visinin güvenle sonlandırılacağına işaret eder (12,13) (Şekil 8).
Sonuç olarak klinik pratikte hangi hastalarda hangi parametreleri monitörize etmek daha ya- rarlı olur özetlenirse;
ARDS’li hastalarda PaO2, SpO2, PaCO2, PETCO2, oksijenizasyon indeksi (PaO2/FiO2), tidal vo- lüm, plato basıncı, kompliyans, PEEPi, volüm- basınç eğrileri, VD/VT monitörizasyonu daha çok yararlı olabilirken, KOAH’lı hastalarda MV sırasında ve MV’nin sonlandırılmasına karar ve- rirken; PaO2, SpO2, PaCO2, PETCO2, PEEPi, akım-volüm eğrileri, VD/VT, MIP, P0.1, f/VT ora- nının monitörize edilmeye çalışılması daha çok yarar sağlayacaktır.
Solunum mekaniğini, işini, hasta-ventilatör etki- leşimini değerlendirmek ve monitörize etmek için çeşitli cihazlar kullanılabilir. Buradan elde edilen bilgilerle hastanın gereksinimlerine göre daha iyi ventilatör ayarı yapabilir ve hastalar için
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 gelme- diğine karar vermemize yardım eder.
KAYNAKLAR
1. Pepe PE, Marini JJ. Occult positive end-expiratory pres- sure in mechanically ventilated patients with airflow obstruction. Am Rev Respir Dis 1982; 126: 166-70.
2. Haluszka J, Chartrand DA, Grassino AE, et al. Intrinsic PEEP and arterial PCO2in stable patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 1990; 141: 1194-7.
3. Baydur A, Behrakis PK, Zin WA, et al. A simple method for assessing the validity of the esophageal balloon tech- nique. Chest 1982; 126: 788-791
4. Higgs BD, Behrakis PK, Bevan DR, et al. Measurement of pleural pressure with esophageal balloon in anestheti- zed humans. Anesthesiology 1983; 59: 340-3.
5. 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: 1169-79.
6. Jubran A, Tobin JM. Monitoring during mechanical ven- tilation. Clin Chest Med 1996; 17: 453-73.
7. Tobin MJ, Perez W, Guenther SM. The pattern of breat- hing during successful and unsuccessful trials of we- aning from mechanical ventilation. Am Rev Respir Dis 1986; 134: 1111-8.
8. Whitelaw WA, Derenne JP, Milic-Emili J. Occlusion pres- sure as a measure of respiratory center output in consci- ous man. Respir Physiol 1975; 23: 181-99.
9. Marazzini L, Galli G, Longhini E. Diference between mo- uth and esophageal occlusion pressure during CO2reb- reathing in chronic obstructive lung disease. Am Rev Respir Dis 1978; 118: 1027-33.
10. Truwit JD, Marini JJ. Validation of a technique to assess maximal inspiratory pressure in poorly cooperative pati- ents. Chest 1992; 102: 1216-9.
11. Marini JJ, Wheeler AP. Respiratory monitoring. In: Mari- ni JJ, Wheeler AP (eds). Critical Care Medicine the Es- sentials. Baltimore: Williams and Wilkins, 1997: 173-95.
12 Hart N, Polkey MI. Investigation of respiratory muscle function. Clin Pulm Med 2001; 8: 180-7.
13. Yang KL, Tobin MJ. A prospective study of indexes pre- dicting the outcome of trials of weaning from mechanical ventilation. N Engl J Med 1991; 324: 1445-50.
14. Marini JJ, Ravenscraft SA. Mean airway pressure: Physi- ologic determinants and clinical importance. Part 1:
Physiologic determinants and measurements. Crit Care Med 1992; 20: 1462.
15. Marini JJ, Crooke PS, Truwit JD. Determinants and li- mits of pressure-preset ventilation: A mathematical mo- del of pressure control. J Appl Physiol 1989; 68: 1081-7.
Şekil 8. Hasta ventilatöre bağlı iken ve ayırdıktan sonra f/VT oranı.
Ventilatörden ayırma 10 s
f/VT 150 f/VT 50
600
olümV 0
