Σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας (Acute Respiratory Distress Syndrome, ARDS) Αντωνία Κουτσούκου

Σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας (Acute Respiratory Distress Syndrome, ARDS) Αντωνία Κουτσούκου

Σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας (Acute Respiratory Distress Syndrome, ARDS) Ashbaugh και συν 1967 12 ασθενείς με οξεία αναπνευστική δυσχέρεια, κυάνωση, μείωση της πνευμονικής ευενδοτότητας και διάχυτα διηθήματα στην Ro θώρακος (Adult Respiratory Distress Syndrome)

American-European Consensus Conference on ARDS (1994) Οξεία έναρξη Διάχυτα αμφοτερόπλευρα διηθήματα στην Ro θώρακος Pawp<18 mmhg ή απουσία ενδείξεων καρδιακής ανεπάρκειας PaO2/FiO2 <200 mmhg (<300 Acute Lung Injury, ALI)

ARDS-επιδημιολογία 1972: National Institute of Health: 75 άτομα/100000 1999: (Finland-3yrs) 4.5 άτομα /100000 1999: (Sweden, Denmark) 17.9 άτομα /100000 ALI, 13.5 άτομα /100000 ARDS 2004 : 15.8% των ασθενών που εισάγονται σε ΜΕΘ για οξεία αν. ανεπάρκεια πληρούν τα κριτήρια του ALI 2005 :78.9 άτομα /100000 ALI, 58.7 άτομα /100000 ARDS

Κλινικές καταστάσεις που συνοδεύονται από την ανάπτυξη ARDS Άμεση βλάβη Πνευμονία Εισρόφηση Πν. θλάση Λιπώδης εμβολή Παρ ολίγον πνιγμός Βλάβη από επαναιμάτωση ** Μηχανικός αερισμός Έμμεση βλάβη Σήψη Τραύμα Υποογκαιμικό shock Πολλαπλές μεταγγίσεις Καρδιοπνευμονική παράκαμψη Οξεία πανγκρεατίτις

ARDS Διαταραχές δομής = Καταστροφή φραγμού πνευμ. ενδοθηλίου = Μεταβολές μηχανικών ιδιοτήτων = Οξεία διάχυτη βλάβη της κυψελιδοτριχοειδικής μεμβράνης Πρωτεϊνώδες κυψελιδικό υγρό Υποξυγοναιμία

ARDS -παθογένεια Φλεγμονώδης διαδικασία Προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες (TNF-a, IL-1, IL-6, IL-8) Πολυμορφοπύρηνα Πνευμονικό ενδοθήλιο Κυψελιδικό επιθήλιο Αιμοπετάλια Πληθώρα άλλων ουσιών (Surfactant, C3, C4, πρωτεϊνάσες..)

ARDS -παθογένεια (???) Διέγερση των κυψελιδικών μακροφάγων απελευθέρωση TNF-a, IL- 1, IL-6, IL-8, IL-10 Ενεργοποίηση των ουδετεροφίλων

ARDS -παθογένεια Ενεργοποιημένα ουδετερόφιλα: - απελευθέρωση πρωτεασών παραγωγή ριζών Ο2 Συσσώρευση και προσκόλληση στο πν. ενδοθήλιο (selectin family, b-2 integrins, ICAM-1) βλάβη του αγγειακού τοιχώματος με αύξηση της διαπερατότητας του

ARDS -παθογένεια Πνευμονικό ενδοθήλιο -Ευοδώνει την προσκόλληση των κυττάρων -Επιτρέπει μετακίνηση υγρού στο διάμεσο χώρο -Απελευθερώνει και μεταβολίζει αγγειοδραστικές, φλεγμονώδεις ουσίες -Διαταραχές της επιφανείας του ευοδώνουν τη θρόμβωση

Παθογένεια Κυψελιδικό επιθήλιο Θάνατος των πνευμονοκυττάρων τύπου Ι απογύμνωση της επιφάνειας της κυψελίδας Διαταραχή της στεγανότητας του επιθηλίου πλήρωση της κυψελίδας με εξιδρωματικό υγρό Βλάβη των πνευμονοκυττάρων τύπου ΙΙ διαταραχή στην ενεργό απομάκρυνση υγρών από την κυψελίδα Βλάβη των πνευμονοκυττάρων τύπου ΙΙ διαταραχή στην παραγωγή και λειτουργικότητα της επιφανειοδραστικής ουσίας Απώλεια της ακεραιότητας της μεμβράνης σήψη σε ασθενείς με πνευμονία Ανεπαρκής αποκατάσταση της ακεραιότητας του επιθηλίου ίνωση

Παθογένεια Άλλοι κυτταρικοί. πληθυσμοί και άλλες ουσίες Αιμοπετάλια: απελευθερώνουν IL-1β και χυμοκίνες κλπ και σχηματίζουν θρόμβους C3, C4: Η ενεργοποίηση του συμπληρώματος από μόνη της δεν προκαλεί βλάβη η δυνητική εμπλοκή του στη διαδικασία της φλεγμονής δεν εγκαταλείπεται Πρωτεϊνάσες : Σημαντικό ρόλο στην παθογένεση της διαταραχής της τριχοειδικής διαπερατότητας και στη λύση της βλάβης (απομάκρυνση πρωτεϊνωδών υπολειμμάτων από τη κυψελίδα)

Παθογένεια Άλλοι κυτταρικοί. πληθυσμοί και άλλες ουσίες Επιφανειδραστική ουσία Διαταραχές στη δομή και τη λειτουργικότητά της λόγω : Βλάβης των πνευμονοκυττάρων τύπου ΙΙ, ( παραγωγής SpA, SpB) Ανάμιξη με φωσφολιπίδια από το πλάσμα και νεκρωμένα κύτταρα Διαταραχές στους φυσικούς μηχανισμούς απομάκρυνσης της από τα μακροφάγα

Οξεία εξιδρωματική Φάση (1η-3η ημέρα) Οξεία έναρξη αν. ανεπάρκειας (Σημαντική υποξυγοναιμία που δεν βελτιώνεται με τη χορήγηση Ο2) Ro θώρακος, αμφοτερόπλευρα διηθήματα συρρέοντα ή ασύμμετρα, πιθανόν πλευριτικές συλλογές CT θώρακος, κυψελιδικά διηθήματα και ατελεκτατικές βλάβες, ιδίως στις υποκείμενες περιοχές

Οξεία εξιδρωματική Φάση (1η-3η ημέρα) Παθολογοανατομικά ευρήματα Καταστροφή του κυψελιδικού επιθηλίου Βλάβη των τριχοειδών Διάχυτη κυψελιδική βλάβη με συσσώρευση ουδετεροφίλων, μακροφάγων, ερυθρών, σχηματισμό υαλοειδούς μεμβράνης και πρωτεϊνώδες κυψελιδικό υγρό

Ινωτική φάση (>7 ημέρες) Εμμένουσα υποξυγοναιμία Υπερκαπνία (αύξηση του νεκρού χώρου) Περαιτέρω μείωση της ευενδοτότητας Πνευμονική υπέρταση Ro θώρακος Γραμμοειδείς σκιάσεις (εξελισσόμενη ίνωση), πνευμοθώρακας CT θώρακος Διάχυτες διάμεσες σκιάσεις, bullae

High lung volume injury: barotrauma

Ινωτική φάση (>7 ημέρες) Παθολογοανατομικά ευρήματα Πλήρωση των κυψελίδων με μεσεγχυματικά κύτταρα, συσσώρευση κολλαγόνου και σχηματισμός νέων αγγείων Εν μέρει απορρόφηση του πνευμονικού οιδήματος Ίνωση

Λύση της βλάβης Κυψελιδικό οίδημα: ενεργός μεταφορά Να και Cl από τις κυψελίδες στο διάμεσο χώρο (το νερό ακολουθεί παθητικά) Μη διαλυτές πρωτείνες: μέσω φαγοκυτταρώσεως από τα μακροφάγα Διαλυτές πρωτεΐνες: μέσω διαχύσεως μεταξύ των επιθηλιακών κυττάρων Φλεγμονώδη κύτταρα: μέσω αποπτώσεως Τα κυψελιδικά κύτταρα τύπου ΙΙ πολλαπλασιάζονται για να καλύψουν τη βασική μεμβράνη και εν συνεχεία διαφοροποιούνται σε κυψ. κύτταρα τύπου Ι

ARDS -φυσιολογία Ανταλλαγή των αερίων PaO2: shunt διάχυση διαταραχές V/Q κατάργηση του υποξαιμικού αντανακλαστικού PaCO2: VD/VT παραγωγή CO2

ARDS -φυσιολογία Πνευμονικού όγκου (baby lung) VC FRC

ARDS -φυσιολογία Μηχανικές ιδιότητες του πνεύμονα Cst,l: - υγρό στο διάμεσο χώρο - σύμπτωση των κυψελίδων, διαταραχές της επιφανειοδραστικής ουσίας - μείωση του όγκου του πνεύμονα - ίνωση Cst,cw: ιδίως στο δευτεροπαθές ARDS

ARDS -φυσιολογία Raw: υπεραντιδραστικότητα οίδημα τοιχώματος υγρό, εκκρίσεις στους αεραγωγούς μείωση του πνευμονικού όγκου

ARDS -φυσιολογία Πνευμονική κυκλοφορία PVR: απόφραξη αγγείων πάχυνση τοιχώματος συμπίεση εκ των έξω αγγειοδραστικές ουσίες υποξία

Έκβαση (1983-1999) Θνητότητα έως 40-60% (Σήψη, πολυοργανική ανεπάρκεια) (2000) Μείωση 25-50% Επιβαρυντικοί παράγοντες Χρονία ηπατική νόσος Εξωπνευμονική οργανική ανεπάρκεια Μεγάλη ηλικία Πλήρης (??) αποκατάσταση πνευμονικής λειτουργίας σε 6-12 μήνες

ARDS -θεραπεία Άρση του αιτίου Ικανοποιητική οξυγόνωση Φάρμακα Υποστηρικτικά μέτρα

Θεραπεία: Γενικά μέτρα Αντιμετώπιση του πρωτογενούς αιτίου Πρόληψη επιπλοκών (πνευμονία του αναπνευστήρα, σήψη) Επαρκής θρέψη (διεντερικά εάν είναι δυνατόν) Πρόληψη αιμορραγιών από το πεπτικό και φλεβοθρομβώσεων

Θεραπεία: Χορήγηση υγρών και αιμοδυναμική ισορροπία Πνευμονικό οίδημα: περιορισμός υγρών? (Χορήγηση διουρητικών και πρωτεΐνης) Μείωση της μεταφοράς Ο2 στη περιφέρεια : βελτιστοποίηση της μεταφοράς Ο2 με αύξηση του όγκου του κυκλοφορούντος αίματος?

Θεραπεία: Φάρμακα Surfactant Εισπνεόμενο ΝΟ Κορτικοστεροειδή β2-agonists, prostaglandins (παρέμβαση στις φυσιολογικές διαταραχές) ketoconazole, neutrophil elastase inhibitor (παρέμβαση στη φλεγμονώδη διαδικασία) activated protein C, antithrombin (παρέμβαση στις διαταραχές του συστήματος πήξεως)

Θεραπεία: Surfactant Effect of Recombinant Surfactant Protein C- Based Surfactant on the Acute Respiratory Distress Syndrome New Engl J Med 2004; 351: 884-92 Two multicenter, randomized, double-blind trials 448 patients with ARDS

Θεραπεία: Surfactant Conclusions The use of exogenous surfactant in a heterogeneous population of patients with ARDS did not improve survival. Patients who received surfactant had a greater improvement in gas exchange during the 24-h treatment period than patients who received standard therapy alone, suggesting the potential benefit of a longer treatment course.

Θεραπεία: Εισπνεόμενο ΝΟ ΝΟ: ισχυρός αγγειοδιασταλτικός παράγων Εισπνεόμενο NO (βελτίωση της οξυγόνωσης μέσω αγγειοδιαστολής, βελτίωση V/Q) Όχι βελτίωση της επιβίωσης, ούτε της διάρκειας μηχανικού αερισμού

Θεραπεία: Κορτικοστεροειδή ARDS: φλεγμονώδης νόσος: Αντιφλεγμονώδη φάρμακα? Χορήγηση κορτικοστεροειδών προφυλακτικά ή στην πρώιμη φάση (αντιμετώπιση της φλεγμονής) δεν συνοδεύθηκε από βελτίωση Χορήγηση κορτικοστεροειδών στην όψιμη φάση (πρόληψη ή λύση της ίνωσης) methylprednisolone sodium succinate (mpsl), 2mg/kg iv bolus, followed by 0.5 mg/kg every 6h for 14 days Χωρίς βελτίωση της επιβίωσης στις 60 ημέρες

Οι ασθενείς με ARDS χαρακτηρίζονται από βαριά υποξυγοναιμία, και χρειάζονται μηχανική υποστήριξη της αναπνοής

ΣΤΟΧΟΙ ΤΟΥ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΑΕΡΙΣΜΟΥ ΣΤΟ ARDS Ικανοποιητική οξυγόνωση Ελάχιστη παρέμβαση στην αιμοδυναμική ισορροπία του ασθενούς Αποφυγή των βλαβών που προκαλεί ο αναπνευστήρας (Ventilator Induced Lung Injury-VILI)

ARDS -θεραπεία Επαρκής οξυγόνωση: SaO2 >88-90% FiO2 (τοξικότητα Ο2) Αύξηση του όγκου του πνεύμονα

PEEP 1975, Suter et al: best PEEP 1975, Kirby et al: super PEEP 1981, Lemaire et al: minimal PEEP 1995, Gattinoni et al: ideal PEEP (to keep the lung open)

ΕΚΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΠΝΕΥΜΟΝΑ Ranieri et al, Am Rev Respir Dis 1991. Plat rather than PEEP predicts recruitment Vieira et al, Am J Respir Crit Care Med 1999. recruitment is a continuous process.. Crotti et al, Am J Respir Crit Care Med 2001. Pplat> 25cm H2O is required to reverse atelectasis

Ventilator Induced Lung Injury (VILI) Hubmayr J Appl Physiol, 2005 Περιοχική υπερδιάταση Low Volume Injury Περιοδική σύγκλεισηεπανέκπτυξη μικρών αεραγωγών και κυψελίδων Αδρανοποίηση της Surfactant Μηχανισμοί αλληλεπίδρασης

Atelectotrauma: The intrface between collapsed and consolidated lung (A) and over-distended lung units (B) is heterogeneous and unstable

VILI λόγω υπερδιάτασης Dreyfuss et al 1988: Περιοχική υπερδιάταση λόγω μεγάλης εισπνευστικής πίεσης και μεγάλου αναπνεόμενου όγκου πνευμονική βλάβη

Low mortality associated with low volume pressure limited ventilation with permissive hypercapnia in severe ARDS Hickling KG et al, Intensive Care Med 1990; 16: 372

Lung protective strategy Pplat < 30 cm H2O VT = 6 ml/kg BW

Mortality rate: 20% reduction Traditional ventilation: 39,8% (Pplat<50cm H2O, VT=12 ml/kg) Lung protective ventilation: 30.1% (Pplat<30cm H2O, VT=6mL/Kg)

Culmination of an Era in Research on the Acute respiratory Distress Syndrome..The results tell us that these patients need a gentler form of mechanical ventilation M Tobin, NEJM 2000; 342: 1360 Treatment of ARDS..Standard supportive Care for ALI/ARDS should now include a protective ventilatory strategy with low tidal volume Brower R, Chest 2001; 120: 1347

Clinical implementation of the ARDS network protocol is associated with reduced mortality compared with historical controls Conclusions: Adoption of the ARDS Network protocol for routine ventilator management of acute lung injury/acute respiratory distress syndrome patients was associated with a lower mortality compared with recent historical controls Kallet R et al, Crit Care Med 2005; 33: 925

Mortality Outcome

ARDS network, low VT, open lung approach VT 6 ml/kg vs 12 ml/kg Permissive hypercapnia??? Intermediate VT (8-10 ml/kg)???

VT: 6mL/Kg Pplat<30 cm H2O αστάθεια των κυψελίδων? προοδευτικά ατελεκτασίες? επανασύμπτωση του πνεύμονα?

Low lung volume injury 1984, Robertson: lung injury is due to cyclic opening and closing of airways 1994, Muscedere et al: lavaged rat lung, zero PEEP, normal VT damage in bronchioles 2002, 2005, D Angelo et al: normal rabbits, zero PEEP, normal VT injury in bronchioles

Lung protective strategy Avoiding high pressures: (Ppat < 30cm H2O) high VT Avoiding intratidal opening and closing (PEEP? Recruitment maneuvers)

Low tidal volume ventilation: YES Low lung volume ventilation: NO

ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ ΣΤΟ ARDS: Πρηνής θέση High frequency oscillation-hfo Αναστεναγμοί (sighs) Χειρισμοί έκπτυξης (recruitment maneuvers)

ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ ΣΤΟ ARDS: Πρηνής θέση 65-75% βελτίωση της οξυγόνωσης λόγω: Ομοιογενέστερης κατανομής αερισμούαιμάτωσης Μείωσης των περιοχών με πνευμονικό οίδημα και ατελεκτασία Προγνωστικοί δείκτες?? Βελτίωση στην επιβίωση??

ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ ΣΤΟ ARDS: High frequency ventilation-hfv VT, αναπνευστική συχνότητα (300 b/min), σταθερή μέση πίεση αεραγωγών (mpaw) Αποφυγή υπερδιάτασης Αποφυγή ατελεκτασιών Ικανοποιητική ανταλλαγή αερίων

ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ ΣΤΟ ARDS: High frequency oscillation-hfo VT (1-3 ml/kg), αναπνευστική συχνότητα (3-9 Hz), σταθερή μέση πίεση αεραγωγών (mpaw) ** η εκπνοή είναι ενεργητική Ασφαλής και αποτελεσματική μέθοδος στην αντιμετώπιση των ασθενών με ARDS

ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ ΣΤΟ ARDS: Αναστεναγμοί (sighs), Χειρισμοί έκπτυξης (recruitment maneuvers) Αναστεναγμοί: Περιοδικά (~ 6/min) μεγαλύτεροι VT (~2 x VT) με στόχο την έκπτυξη των ατελακτατικών περιοχών Χειρισμοί έκπτυξης: Εφαρμοφή υψηλής εισπνευστικής πίεσης (~40 cm H2O x 40 sec) Κίνδυνος επανασύμπτωσης του πνεύμονα εάν δεν εφαρμασθεί ικανοποιητική PEEP Δεν υπάρχουν προγνωστικοί δείκτες για το ποιος ασθενής θα ωφεληθεί???βελτίωση της επιβίωσης

ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ ΣΤΟ ARDS: Κάθε άρρωστος είναι ξεχωριστός και το σημαντικότερο μέλημα είναι να διαπιστώσουμε τις ιδιαιτερότητές του Το συχνότερο αίτιο θανάτου είναι η σήψη και η πολυοργανικήανεπάρκεια και όχι η αναπνευστική ανεπάρκεια