Behandling och prevention vid ARDS Anders Larsson Anestesi-och Intensivvård Akademiska sjukhuset

ARDS definition Ett inflammatoriskt lungödem 13 --26 kPa < 13 kPa P/F 26 --40 kPa

Patofysiologi med lungkollaps och interstitiellt och alveolärt ödem ¤ kärl läckage => vätskefyllda tunga små lungor med lungkollaps och interstitiellt och alveolärt ödem ¤ Intrapulmonell shunt och hypoxemi

…och inflammationen/ödemet beror alltid på en underliggande sjukdom Pulmonell Icke- pulmonell Plasma Läckage

Inflammationsprocessen vid ARDS Organisation/ konsolidering Ödem Fibros Katzenstein, Askin 1982

Naturalförloppet vid ARDS om man inte interfererar Ödem Konsolidering Dvs. man tillåter att lungan faller ihop och konsolideras innan läkningsprocess påbörjas

Förloppet vid ARDS om man interfererar Om man undviker att lungan faller ihop kommer fungerar lungan under tiden och läkningsprocessen blir snabbare

Hur ska man undvika att patienten hamnar i en svår ARDS situation ? Prevention – förebygga att lungan faller ihop vid lindrig inflammation, fr.a. vid stor kirurgi – d.v.s. förebygga att en ond cirkel startar Tidig behandling av underliggande orsak Undvika att lungorna får nya skador eller försämras av dålig respiratorbehandling, övervätskning och infektioner

Prevention

Så vad kan vi då göra för minska risken för en postoperativ ARDS ?

Orsaker till postoperativ svår lungsvikt/ARDS Komorbiditet Kirurgisk åtgärd Anestesi Vätske-blod behandling Behandling av lungan

PREVENTION av postoperativ svår lungsvikt/ARDS Komorbiditet Kirurgisk åtgärd Anestesi Vätske-blod behandling Behandling av lungan

Anestesin Adekvat reverserad på postop Bra analgesi Epiduralanalgesi minskar troligtvis lungkomplikationer Vid stor abdominal och kardiovaskulära ingrepp Acta Anaesthesiol Scand 1997;41:1095 BMJ 2000;321:1493 Lancet 2002;359:1276

Vätskebehandling Undvik övervätskning, men …optimera blodflöde –cirkulation… ….och minimera blodtransfusioner Ann Surg 2003;283:641 Chest 1988;94:176 JAMA 1993;270:2699 CCM 2000;28:2699 BJA 2002;88:65 ICM 2007;33:96 Anesthesilogy 2013;118:19

Lungrelaterade risker Lungaspiration Atelektasbildning

Lungaspiration Sällsynt men allvarlig 1/7103 anestesier (mortalitet 1/99441) Förebyggs med adekvat luftvägskontroll Och selektiv användning av NG tuber Anest Analg 2006;103:941 Br J Surg 2005;92:673

Atelektasbildning Atelektaser är mycket vanliga Diafragman förlorar tonus – FRC minskar Absorption Kompression Sugning Anesthesiology 2005;102:838

Froese, Anesthesiology 1974

Absorption: 100% O2 1. Luftvägsavstängning´med absorptionskollaps FiO2 0.4 (40 min) FiO2 1.0 Rothen, Anesthesiology 1995;82:832 Santos, AJRCCM 2000;161:26

Effekt av 100% O2 vid induktion på atelektasbildning Magnusson, Spahn BJA 2003;91:61-72 preoxygenering

Anesthesiology 2003;98:28

Kompression: Ryggläge & Anestesi 2. Kompression-atelektas A. Abdominalt tryck B. Lungvikt C. Mediastinal vikt

Och hur kan man enkelt få bort atelektaserna ?

Lungrekryteringsmanöver ANESTESI individual values and median Rothen, Br J Anaesth 1993, 71:788 > 40 cmH2O, 5-10 s, upprepad

Obs enbart PEEP rekryterar inte! Det fordras 35-40cmH2O för att rekrytera en atelektas

Lungrekrytering & PEEP hos obesa patienter In this study by Renius from Uppsala , also with Paolo as coauthor, shows the fast development of atelectasis after induction of anesthesia in obese patients. To open up the collapsed lung regions both a recruitment maneuver and PEEP are needed. Reinius et al

Vad som sker när patienten väcks är viktigt

Aktiv exspiration!

Använd PEEP/CPAP

Så vad kan vi göra för att minska risken för postoperativa atelektaser ? Rekrytera lungan efter induktionen (40 cmH2O 5-7 s) och fortsätt med PEEP 6-8 cmH2O– Obs! högre PEEP hos obesa patienter Efter sugning rekrytera lungan Vid väckning kvarhåll PEEP, (optimalt) reducera FiO2 och ge CPAP till dess pat är fullständigt vaken- viktigt med sittande kroppsläge och mobilisering

Stress (tryck) and strain (volym) inducerade lungskador Ju högre kvoten tidalvolym/end-exp lung volym är => Ju större är risken för respiratororsakade lungskador => lungsvikt En liten lunga (som vid anestesi eller vid en inflammation) tolererar därför inte stora tidalvolymer och höga tryck Därför borde en kombination av en ökning av lungvolymen med lungrekrytering & PEEP tillsammans med små tidalvolymer och låga driv/topptryck vara ideal

200 pat in each group VT 10-20, 0 PEEP VT 6-8, 6-8 PEEP LRM

Hos extuberade patienter använd sjukgymnastik o/e CPAP/NIV

Scand Cardiovasc J 2003;37:363 Total amount of atelectasis before after

CPAP (7.5) eller NIV kan användas efter stor kirurgi vid syrsättningsproblem

Nog pratat om prevention av ARDS vid stor kirurgi… så jag fortsätter med…

Behandling för att undvika att liten lungsvikt utvecklas till en svår fullblommande ARDS

Inflammationen/ödemet vid ARDS beror alltid på en bakomliggande sjukdom Pulmonell Icke- pulmonell Plasma Läckage

Avbryt ARDS utvecklingen direkt … Pulmonell Icke- pulmonell Plasma Läckage

….genom 1. snabb !!! och kompetent behandling av den bakomliggande processen Ta bort orsaken- kirurgi Ge antibiotika Behandla cirkulationssvikten Vätska ! Kardiovaskulära läkemedel CCM 2004;32:858-73

Vätska Nödvändig för snabb resuscitering och använd den mängd som behövs! Ska bort så fort som möjligt när patienten stabiliseras m.h.a. diuretika eller CRRT Dvs fyll inte på dag efter dag (vilket kan leda till att högre PEEP behövs=> mer vätska => högre PEEP etc och svullnad av andra organssystem som fungerar sämre) -> ECMO

…och genom 2. Snabb behandling mot lungkollaps för att motverka att lungan konsolideras

Vid mycket lindrig ARDS Tidig CPAP eller NIV Ändra snabbt till intubation (< 1 tim) om inte patienten förbättras respiratoriskt. Fordrar att patienten har bra muskelkraft för att generera tillräckligt negativa pleuratryck för att öppna upp lungan

Klassisk tanke att CPAP och PEEP verkar enbart så här Utan PEEP/CPAP Med PEEP/CPAP Lungvolym Closing capacity Tid Recruitment??? lungkollaps

…men så funkar det inte vid lungkollaps In this study by Renius from Uppsala , also with Paolo as coauthor, shows the fast development of atelectasis after induction of anesthesia in obese patients. To open up the collapsed lung regions both a recruitment maneuver and PEEP are needed. Man ökar bara lungvolymen i de redan öppna områdena utan att rekrytera kollapsen om inte patienten tar egna STORA andetag… Reinius et al

normala STORA Ingen CPAP CPAP 10 luftvägstryck luftvägstryck -13 -3 Pleuratryck Pleuratryck …som genererar ett tillräckligt högt transpulmonellt tryck luftvägstryck STORA luftvägstryck --30 Pleuratryck Pleuratryck -20 Ingen CPAP CPAP 10

Mechanical Ventilation vs Spontaneous Breathing (Wrigge et al, Anesthesiology 2003) Mechanical Ventilation vs Spontaneous Breathing Tryckkontroll-PEEP APRV-PEEP

Annars; Tidig Uppblåsning av kollaberad lunga – Tidig Lungrekrytering Rena rekryteringsmanövrar följd av adekvat PEEP Lägesbehandling (sittande eller bukläge) följd av adekvat PEEP En kombination av ovanstående Obs! undvik derekrytering (fr.a. sugningar och frånkopplingar)

Tidig Uppblåsning av kollaberad lunga – Tidig Lungrekrytering Rena rekryteringsmanövrar följd av adekvat PEEP Lägesbehandling (sittande eller bukläge) följd av adekvat PEEP En kombination av ovanstående Obs! undvik derekrytering (fr.a. sugningar och frånkopplingar)

Lung rekrytering (45/35 cmH2O) Tween Lavagerade grisar In vivo mikroscopi AJRCCM 2003:167;1620-7

Lungrekrytering (45/35 cmH2O) Halter et al. AJRCCM 2003:167;1620-7

Lungrekrytering beror både på tid och tryck… … det tryck som viktigt är…

…det trans-pulmonella trycket ! T x 4 D T 72 mN/m 15 Greaves, Handbook of Physiology, Resp System III, 217

...och det viktigaste är det lokala transpulmonella trycket (Paw – Ppl) >8-15 cmH2O Tryck-volym (rekryterings) kurva Hickling, AJRCCM 1998; 158:194, 2001;163:69 Jonson,Thorax 1999;54:82 Pelosi AJRCCM 2001;164; 122, AJRCCM 1994;149:8 Crotti AJRCMM 2001; 164:134 Holzapfel, CCM 1983;11:591 volume Paw Ppl ökar från topp to botten p.g.a. ökad vikt och tryck från Lungor Bröstkorg Buk

Computed tomography (CT) Electrical impedance tomography (EIT)

Lungrekrytering hos en patient medARDS

Observanda med lungrekrytering Fungerar inte på fullt konsoliderade lungor- därför ska de göras tidigt (< 24 timmar) o/e även senare vid derekrytering (sugning) Är förenade med ibland kraftig cirkulatorisk påverkan – patienterna ska vara cirkulatoriskt stabila innan man försöker Kan ge lungskador (upp till livshotande pneumothorax) – speciellt om de försöks i sent stadium (konsoliderade -fibrotiska fasen) Det är det transpulmonella trycket som rekryterar- avväg rekryteringen efter uppskattat (eller mätt ) thoraxcompliance

Tillräckligt högt PEEP är viktig efter lungrekrytering CCM 2002;30:1848-53 CCM 2004;32:168-74 vanligtvis 16-18 cmH2O initialt, men efter 1-2 dagar är 8-12 cmH2O tillräckligt

…Så PEEP är viktigt efter rekrytering men är ingen rekryteringsmanöver i sig !! O PEEP 1O PEEP AJRCCM 2003:167;1620-7

PEEP 10 cmH20 hos obesa patienter In this study by Renius from Uppsala , also with Paolo as coauthor, shows the fast development of atelectasis after induction of anesthesia in obese patients. To open up the collapsed lung regions both a recruitment maneuver and PEEP are needed. Reinius et al

… PEEP 12 cmH2O efter hjärtkirurgi PaO2 PEEP 12 cmH2O FRC Dyhr et al Acta Anaesthesiol Scand 2004;48:187-197

Men varför får man IBLAND en förbättring av syrsättning av enbar PEEP vid ARDS ? Utan PEEP tidal rekrytering &derekrytering ARDS ARDS PEEP förebygger tidal derekrytering After anestesi Högt transp tryck eller inget !! Downie et al , AJRCCM 2004;169:957-62 Rothen, Anesthesiology 1995;82:832

PEEP titreras uppifrån och ner efter en rekryteringsmanöver (dekremental PEEP)

pressure volume pressure Courtesy P Pelosi

En enkel rekryteringsmetod PCV , I:E 1:1, FiO2 så SaO2 > 90% PEEP 16-(18)-20 cmH2O PIP (peak inspiratory pressure) totalt 40-(45)-50 cmH2O Frekvens 6/min 2-3 min ventilation Reducerar PIP till 30-(35 hos pat stel bukvägg) cmH2O och (re)evaluerar (SaO2 och PaCO2)- Reducerar FiO2. Aldrig hos okontrollerat cirkulatoriskt instabila patienter och med stor försiktighet vid pulmonell ARDS (och vid konsoliderad ARDS) !

...Sedan justerar man PEEP… pressure volume pressure J B Borges

…uppifrån och ner efter rekryteringsmanövern (dekremental PEEP) Vid rekryteringsmanövern har man satt PEEP på 18-20 cmH2O Sedan minskar man PEEP sakta (var 5-10 min) med 1 cmH2O i taget till dess att SaO2 försämras (om man satt FiO2 så att SaO2 är ca 90% när man startar) eller att compliance försämras (vid PCV att VT minskar, Vid VCV att drivtryck ökar)= kollapstrycket Sedan ny rekrytering och PEEP 1-2 cmH2O ovan kollapstrycket

Därefter ska man för att undvika nya lungskador genom att ventilera med… Små tidalvolymer ( < 6-8 ml/kg) som genererar låga drivtryck (end-insp tryck - PEEP) < 15 cmH2O och låga end-inspiratoriska tryck < 30 cmH2O (kan vara högre hos patienter med stel thorax som vid obesitas och högt buktryck) …och minimera app dead space (använd INTE HME!)

…och acceptera ett lågt PaO2 (8-9 kPa) och ett högt PaCO2 Adekvat vävnadsoxygenering Kapillärt PO2 (PvO2) > 3.5 kPa (26 mmHg) Ingen laktatacidos orsakad av vävnadshypoxi Tänk på metabolism, Hb, pH och perfusion Adekvat vävnads-pH pH art > 7.2

Detta håller patienten undan ECMO !

Tidig Uppblåsning av kollaberad lunga – Tidig Lungrekrytering Rena rekryteringsmanövrar följd av adekvat PEEP Lägesbehandling (sittande eller bukläge) följd av adekvat PEEP En kombination av ovanstående Obs! undvik derekrytering (fr.a. sugningar och frånkopplingar)

Sittande /stående Reverse Trendelenburg

Bukläge Rygg Buk Förbättrar syrsättningen i >70% av fallen Bryan, ARRD 1974;110:143, Albert,ARRD 1987;135:628 Gattinoni, Anesthesiology 1991;74:15, Nyhren, JAP 1999;86:1135 NEJM 2001;345:568 Pelosi, AJRCCM 2003;167:521 Mancebo, AJRCCM 2003;167:A180 Rygg diafragma Blodflöde atelektas Buk Förbättrar syrsättningen i >70% av fallen

Proseva studien 2013 Inklusion 33 timmar

Guerin et al

Tidig Uppblåsning av kollaberad lunga – Tidig Lungrekrytering Rena rekryteringsmanövrar följd av adekvat PEEP Lägesbehandling (sittande eller bukläge) följd av adekvat PEEP En kombination av ovanstående Obs! undvik derekrytering (fr.a. sugningar och frånkopplingar)

Vad kan övrigt göra att vi kan vid ARDS? Regel: All ny respiratorisk försämring beror på en ny underliggande orsak (VAP, kirurgisk kompl, lungemboli etc)- och utred och behandla detta ursnabbt för att undvika ytterligare försämringar Steroider och annan adjuvans har (nu) ingen plats- Med NO undviks inte ECMO- men det kan vara en bridgning till ECMO Men ska vi ge muskelrelaxantia för att undvika spontanandning?

En studie visar att muskelrelax och full kontrollerad andning ökar överlevnad

N=177 N=162 Papazian et al NEJM 2010; 363:1107

Varför då då?

CPAP Normal Stark Ingen CPAP CPAP 10 luftvägstryck luftvägstryck -13 -3 Pleuratryck Pleuratryck …som genererar ett tillräckligt högt transpulmonellt tryck luftvägstryck CPAP Stark luftvägstryck --30 Pleuratryck Pleuratryck -20 Ingen CPAP CPAP 10

KONTROLLERAD VENT ASSISTERAD VENT luftvägstryck luftvägstryck Svag/normal -13 -3 Pleuratryck Pleuratryck …Kontrollerad vent => högt transpulmonellt tryck KONTROLLERAD VENT ASSISTERAD VENT luftvägstryck Stark luftvägstryck 20+30 ! Pleuratryck Pleuratryck -20 Ingen CPAP CPAP 10

Teoretiskt så borde spontandning med PEEP (CPAP) Vid mild ARDS rekrytera kollaberad lunga och minska lungskadan Vid svår ARDS öka de transpulmonella trycken (vid varje andetag) och öka lungskadan

Så vad visar studierna…

MILD ARDS SB SVÅR ARDS SB

Spontandning med PEEP (CPAP) Vid mild ARDS rekryterar kollaberad lunga och minskar lungskadan Vid svår ARDS ökar de transpulmonella trycken (vid varje andetag) och öka lungskadan => Och därför vid svår ARDS (och ”stark” andningsmuskulatur) kan muskelrelax(eller kraftig sedering) vara lungskyddande

Konklusion Prevention hos riskpatienter (Öppen lunga och små VT och låga driv-och end-insp tryck) Snabb behandling av underliggande sjukdom Tidig öppen lunga med små VT och låga driv-och end-insp tryck Positionering Sköt vätskebalansen väl och ha en hög observans för nya komplikationer Var frikostig med att diskutera med andra läkare

Tack! anders.larsson@surgsci.uu.se Oktober 2014. Monitoring in the ICU www.hedenstiernasymposium.com Oktober 2014. Monitoring in the ICU