ÖZET

Amaç:

Çalışmanın amacı, akciğer dışı patolojiler nedeniyle yoğun bakım ünitesinde mekanik ventilasyon tedavisi alan hastalarda şantın FiO2 değişimleri ile ilişkisini bulmak, PaO2/FiO2, PaO2/PAO2, P(A-a)O2 değerlerinin tedavi stratejisini belirlemede şant oranı ile nasıl bir korelasyon izlediğini değerlendirmektir.

Yöntemler:

Mekanik ventilasyon tedavisi uygulanan 19-75 yaş grubunda 20 hasta hastane etik kurul onayı alınarak çalışmaya dahil edildi. Hastaların ikisinde konjestif kalp yetmezliği diğer ikisinde akut respiratuvar distres sendromu gelişmesi üzerine bu dört hasta çalışma dışı bırakıldı. Hastaların tüm FiO2 değerlerindeki şant, P(A-a)O2, PaO2/FiO2, PaO2/PAO2 değerleri hesaplandı. Tüm testlerin anlamlılığı p değeri <0,05 olduğunda istatiksel olarak anlamlı kabul edildi.

Bulgular:

Yapılan şant ölçümlerinde en düşük median şant değeri FiO2: 0,3’de [0,171 (0,089-0,670)], en yüksek median şant değeri ise FiO2: 1 iken [0,355 (0,154 0,646)] ölçüldü. FiO2: 0,5 ve 0,7 arasında da istatistiksel olarak belirgin korelasyon görüldü (r=0,850) P(A-a)O2 değeri için tüm gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı fark görüldü. FiO2: 1’de en yüksek ortalama P(A-a)O2 değeri (382,91±106,46), FiO2: 0,21’de en düşük ortalama değeri (38,64±16,97) ölçüldü PaO2/FiO2 ve PaO2/PAO2 oranları için FiO2: 0,3 ve 0,5’te ölçülen ortalama değerler arasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulundu.

Sonuç:

Bu çalışmada FiO2: 1 de şant değerinin arttığını gösterdik. Hafif ve orta şiddette akciğer patolojisine sahip hastalarda hastanın durumunu değerlendirmemizi zorlaştırır. Farklı oksijenizasyon indeksleri ve şant ölçümü hastanın durumu hakkında pratik, kullanışlı ve önemli bilgiler verir.

Giriş

Oksijen destek tedavisinin uzun yıllar her durumda, özellikle de yüksek oranda uygulanmasının yararlı olacağı düşünülmüştür. Ancak zamanla ortaya çıkan yeni yaklaşımlar, yüksek oranda oksijen tedavisi uygulamanın her zaman hasta yararına olmayacağını, hatta mortalite ve morbiditeyi arttıran sonuçlara yol açabileceğini, bu nedenle de oksijen kullanımı konusunda daha sınırlı ve kontrollü davranılması gerektiğini gündeme getirmiştir. Yüksek fraksiyone oksijen konsantrasyonu (FiO2) değerinde yapılan mekanik ventilasyon tedavisinin hasta üzerine etkileri çok yönlü olmakla birlikte, bu tedavinin sonuçlarını değerlendirmek hem takipte hem de tedavimize yön vermede önemlidir. Hastanın yatakbaşı oksijenizasyonunu, ventilasyon-perfüzyon (V-Q) durumunu, uygulanan FiO2 değerinde yapılacak değişiklikleri sağlamada intrapulmoner şant oranı önemlidir. Yoğun bakım hastalarında hipokseminin en önemli nedenlerinden biri şanttır. Venöz karışım olarak da adlandırdığımız “fizyolojik şant” kardiyak venöz geri dönüşü sağlayan ve direkt olarak akciğerlere dönen Tebessian venler ve derin bronşial venlerle oluşur. Bu şantın miktarı %5’in altında olup değerlendirmeye alınmaz (1). Ancak V/Q=0 olan yada V/Q<0 olan akciğer ünitelerinden gelen kan fizyolojik şanta eklendiğinde “gerçek şant” dediğimiz değer ortaya çıkar. Yüksek oksijen konsantrasyonu atelektaziye, atelektazi sonucu azalan V/Q oranı intrapulmoner şantta artışa neden olur (2,3).

Hastada başarılı bir mekanik ventilasyon yönetimi için şant dışında bilmemiz gereken diğer birtakım parametreler vardır. Bunlar; arteryal oksijen basıncı/solutulan oksijen yüzdesi (PaO2/FiO2) oranı, arteryal oksijen basıncı/alveolar oksijen basıncı oranı (PaO2/PAO2), alveolo-arteryal oksijen basınç farkı (P(A-a)O2) olup, en çok kullandığımız parametrelerdir (4-9). Bu ölçütler hesaplanırken miks venöz kan örneği gerekmediği için, hastaya pulmoner arter kateteri takılmaksızın oksijenizasyon değerlendirilebilir (10).

Çalışmamızın birincil amacı, akciğer kaynaklı olmayan patolojiler nedeniyle yoğun bakım ünitesinde mekanik ventilasyon tedavisi alan hastalarda en düşük şantın hangi FiO2 değerinde olduğunu bulmak, ayrıca FiO2 değişimleri ile şant değişimleri arasında var olan ilişkiyi göstermektir. Çalışmamızın ikincil amacı, PaO2/FiO2, PaO2/PAO2, P(A-a)O2 değerlerinin tedavi stratejisini belirlemede şant oranı ile nasıl bir korelasyon izlediğini değerlendirmektir.

Yöntemler

Haseki Eğitim ve Araştırma Hastanesi Yoğun Bakım ünitesinde akciğer kaynaklı olmayan patolojiler nedeniyle yatmakta olan hemodinamik ve klinik açıdan stabil mekanik ventilasyon tedavisi uygulanan 19-75 yaş grubunda 20 hasta hastane etik kurul onayı alınarak karşılaştırmalı çalışmaya alındı. Hastaların ikisinde konjestif kalp yetmezliği, diğer ikisinde akut solunumsal yetmezlik sendromu (ARDS) gelişmesi üzerine bu dört hasta çalışma dışı bırakıldı. Tüm hastalara radyal arter kateteri ve subklavyen venden santral venöz kateter takıldı. Hastaların tümüne elektrokardiyografi (EKG), periferik oksijen satürasyonu (SpO2), invaziv kan basıncı ölçümü ile (Drager; infinity delta MS13466E539D, USA monitörü) sürekli gözlem yapıldı. Genel durumu bozulan, SpO2<%90, kan basıncında <30 mmHg dan fazla düşüş olan, FiO2 yerine, insipire edilen oksijen saturasyonu> %60 olan hastalar çalışmaya alınmadı. Çalışmaya alınan hastalardan bu kriterlere uyanlar çalışma dışı bırakıldı. Alınan kan örnekleri Radiometer ABL 800 FLEX kan gazı cihazı ile ölçüldü. Hastaların ölçümleri yapılırken kısaltmalarda gösterilen parametreler kullanılarak formüller ile hesaplandı (Tablo1). Hastalar Drager evita 4 marka ventilatör ile IPPV modunda, ventilasyon ayarları f: 12-16/dk, TV: 8 ml/kg, PEEP: 4 cmH2O olarak sırasıyla FiO2: 0,21; 0,3; 0,5; 0,7; 1,0 değerlerinde ventile edildi. Hastaların her birinin tüm FiO2 değerlerindeki şantları, alveoloarteryel oksijen gradient farkları (P(A-a)O2), arteryel oksijen basıncı ile fraksiyone oksijen oranları (PaO2/FiO2), arteriyel ve alveoler oksijen oranları (PaO2/PAO2) hesaplandı.

İstatistiksel Analiz

Çalışmada normal dağılan veriler için parametrik testler, normal dağılım göstermeyen veriler için ise nonparametrik testler uygulandı. İstatistiksel analizlerde SPSS 15.0 (Chicago IL., USA) ve GraphPad Prism 4.03 programları kullanılmıştır. İkili gruplar arasındaki karşılaştırmalar eşleştirilmiş örneklemler için t testi ile, çoklu grup karşılaştırmaları tekrarlı ölçümler için varyans analizi yöntemi ile hesaplandı. Sonuçlar ortalama ± SS (standart sapma) olarak ifade edildi. Nonparemetrik değerler median (minimum-maksimum) olarak belirtildi. Tüm testlerin anlamlılığı p değeri <0,05 olduğunda istatiksel olarak anlamlı kabul edildi.

Bulgular

FiO2 değişimi sonucu oluşan şant değişiklikleri gösterilmiştir (Grafik 1). Yapılan şant ölçümlerinde en düşük ortanca değeri FiO2: 0,3’de [0,171 (0,089-0,670)], en yüksek ortanca değeri ise FiO2: 1 iken [0,355 (0,154-0,646)] ölçüldü. FiO2: 0,21; 0,3; 0,5; 0,7 iken ölçülen şant değerlerinin her biri ile FiO2: 1 iken ölçülen şant değeri arasında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu görüldü. Farklı FiO2 değerinde ölçülen PaO2/FiO2 ölçümleri gösterilmiştir (Grafik 2). PaO2/FiO2 oranının en düşük ortalama değeri FiO2: 0,7 iken (263,45±16,97), en yüksek ortalama değeri FiO2: 0,21’de (328,30±70,92) ölçüldü. FiO2: 0,21 ile FiO2: 0,5 ve 0,7’de ölçülen değerler arasında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu görüldü (p=0,004, p=0,008 sırasıyla). FiO2: 0,3 ve 0,5’de ölçülen değerler arasında da istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu görüldü (p=0,019). FiO2 değişimi ile P(A-a)O2 arasındaki ilişki Grafik 3’de gösterilmiştir. FiO2: 1’de en yüksek ortalama P(A-a)O2 değeri (382,91±106,46), FiO2: 0,21’de en düşük ortalama değeri (38,64±16,97) ölçüldü. Tüm gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu görüldü. FiO2 değişimi ile ölçülen PaO2/PAO2 oranları arasındaki ilişki Grafik 4’te gösterilmiştir. PaO2/PAO2 oranı FiO2: 0,7’de en düşük ortalama değerindeydi (0,41±0,13). Bu oran en yüksek ortalama değeri FiO2: 0,21’de (0,64±0,14) ölçüldü. FiO2: 0,3 ve 0,5’te ölçülen ortalama değerler arasında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu görüldü (p<0,001).

Tartışma

Yüksek FiO2 değerinde yapılan mekanik ventilasyon tedavisinin hasta üzerine etkileri çok yönlü olmakla birlikte, bu tedavinin sonuçlarını değerlendirmek hem takipte hem de tedavimize yön vermede önemlidir. Çalışmamızda FiO2 değişimi ile şantta görülen değişiklikleri, P(A-a)O2, PaO2/FiO2, PaO2/PAO2 oranları ile ilişkisini gösterdik. Şant oranları arasında en düşük şant değeri FiO2: 0,3’te görülürken, FiO2: 0,5’te artmaya başlamıştır.

Douglas ve ark.’nın yaptığı bir çalışmada, postoperatif mekanik ventilasyon gerektiren 30 hastaya değişik fraksiyonlarda oksijen solutulmuş, hastaların FiO2: 0,21’den FiO2: 1’e kadar şantları hesaplanmıştır. Tüm hastalarda, FiO2: 0,21’den FiO2: 0,4 doğru şantlarda azalma olduğu, FiO2: 0,6 olduğunda ise sabitlendiği görülmüştür. FiO2: 1’e doğru ise şant yükselmeye başlamıştır. Çalışmacılar, FiO2>0,6 olduğunda sağdan sola oluşan şantta bir artış olduğu görüşünde birleşmişlerdir (11). Çalışmamızda, Douglas ve ark.’nın yaptığı çalışmaya benzer olarak FiO2: 0,5’den sonra şantta artış gözlemledik. FiO2: 0,5 ile FiO2: 1 ve FiO2: 0,5 ve 0,7’de ölçülen şant değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı fark olduğu görüldü. FiO2: 0,5 değeri şant artışında bir kırılma noktası olduğu düşünüldü. Douglas ve ark., bu çalışmada şantın yanında (A-a) DO2 değişimini de değerlendirmişlerdir. Sonuç, bizim çalışmamızla benzer şekilde FiO2 artarken (A-a) DO2 değerinin arttığı yönünde bulunmuştur.

Shapiro ve ark.’nın çeşitli derecede solunum yetersizliği olan hastalarda yaptıkları çalışmada, akciğerdeki patoloji ve uygulanan tedavi ne olursa olsun FiO2: 1’de şantın anlamlı olarak arttığını belirtmişlerdir. Özellikle FiO2: 0,5’den FiO2: 1’e doğru arttıkça şant belirgin olarak artmış, FiO2: 0,21’den FiO2: 0,5’e kadar ise belirgin olarak azalmıştır (12). Quan ve ark.’nın 34 hastayı akciğer patolojilerine göre ayırdığı bir çalışmada hastalar grup 1 ve 2 olarak ayrılmış. Grup 1’de akciğer açısından sağlam yada orta derecede patolojisi olanlar alınmış, grup 2’de ARDS tanısı alan hastalardan oluşmuştur (13). Grup 1’de FiO2 yükseldikçe şant artmış, grup 2’de FiO2 yükseldikçe önce şant azalmış, FiO2: 1 olduğunda değişmeden kalmıştır. Bizim hasta grubumuz tek bir grup olup akciğer kaynaklı olmayan patolojiler nedeniyle yoğun bakımda takip ettiğimiz hastalardan oluşmaktaydı. Çalışmamızın sonuçlarını Shapiro ve Quan’ın sonuçları ile karşılaştırdığımızda akciğerdeki patolojinin derecesi şant artışında önemli bir kriter olmakla birlikte; patolojinin ciddiyetinin şantın miktarı ve oksijenizasyonu değerlendirmede yeterli olamayacağını düşündük. Bu durum orta derecede pulmoner yetmezliği olan hastalarda sağlam bir vasoregulatuar mekanizmanın varlığı ve bunun sonucunda iyi ventile olan alveol ünitelerine kan akımı artışının bir sonucu olabilir. Hipoksik pulmoner vazokonstriksiyonun bir sonucu olarak FiO2 arttıkça ventilasyon ile perfüzyon arasındaki oran şant lehine bozulmuş ve bu da şantı arttırmıştır. Şiddetli pulmoner yetmezlikli hastalarda bu reaktivite ortadan kalkmış ya da bozulmuş olabilir. İhtimal ki, daha geniş ventile olmayan alanlar bulunabilir. Bu ventile olmayan alanlar yüksek FiO2 solunmasıyla oluşan absorbsiyon atelektazisinin bir sonucu olarak tamamıyla kollabe olur.

Santos ve ark.’nın 12 hasta ile yaptığı bir çalışmada hastalar akut akciğer hasarı (ALI), ARDS ve KOAH olarak üç farklı kategoride değerlendirilmiştir (14). Yüzde 100 oksijen solutulan hastaların intrapulmoner şant, PaO2, PaCO2 değerleri ölçülmüş ve ALI grubunda intrapulmoner şantı, PaO2 ve PaCO2’nin anlamlı olarak arttığı ve bunun nedeninin de büyük bir olasılıkla reabsorbsiyon atelektazisine bağlı olduğu ifade edilmiştir. FiO2: 1 olduğunda akciğer fizyolojisinde neler olduğunu bilmeye gerek vardır. Burada etken akciğerin denitrojenasyonudur (15,16). Yüzde 100 oksijen solunmasıyla kısa sürede absorbsiyon atelektazisi oluşur. Fonksiyonel rezidüel kapasite (FRC) ve total kompliyans (Ct) azalır, atelektazi başlayan ünitelerde V/Q oranı sıfıra doğru küçülürken, şantta da artma meydana gelir (15,17,18). Diğer taraftan, miks venöz PO2’de artış pulmoner vasküler tonusu azaltır (19). Çalışmamızda FiO2: 1’de şant artışının muhtemel sebebi reabsorbsiyon atelektazisidir. Ancak CO2 ölçümlerinde istatistiksel olarak anlamlı bir fark yoktur (20). “Haldan etkisi” olarak adlandırılan CO2’nin salınımı ve direk karbamat olarak bağlanmasını kolaylaştıran CO2 dissosiasyon eğrisindeki değişiklik PCO2’in oranını arttırabilir (20,21). Bunun için daha detaylı bir çalışmaya ihtiyaç vardır. Horovitz ve ark. bir oksijenasyon indeksi olarak yatakbaşında oksijen değişimini değerlendirmede PaO2/FiO2 oranını kullanmışlardır (22). O zamandan bu yana, farklı FiO2 düzeylerinde arteryel oksijeni değerlendirmede bu oran bir ölçüt haline gelmiştir (23-25). PaO2/FiO2 değerinin oksijen değişimini yansıtmasına dair kayıtlarda birkaç tutarsızlık mevcuttur. PaO2/FiO2<200 mmHg olduğu değerlerde şant>%20 ise iyi korelasyon olabileceğini ifade edilmiştir (26,27) . Gowda ve Klocke normal klinik durumlarda gaz değişim anormalliğinin derecesini tahminde işe yarar olduğunu göstermiştir. Ayrıca iki çalışma özellikle hemodinamik açıdan stabil hastalarda bu değerin ölçülen venöz karışım oranı ile yakın korelasyonda ve diğer basınç temelli oksijenizasyon indekslerinden daha iyi korele olduğunu ortaya koymuştur (26-29). Bununla birlikte, yakın zamanda yapılan pek çok çalışma mekanik ventilasyon boyunca bu ölçütün şantın yerine geçmeyeceğini ve ARDS’de kullanılan Amerika-Avrupa Konsensus Konferansı ile belirlenen gaz değişim skalasında yanlış sınıflandırmalara neden olacağını ifade etmiştir (30,31). Çalışmamızda FiO2: 0,5 değerinden itibaren PaO2/FiO2 değerlerinde bir azalma görüldü. Bu istatistiksel olarak anlamlı olmamakla birlikte şant artışı ile aynı yönde bir azalmayı göstermektedir. Çalışmamızda bu verilerin istatiktiksel olarak anlamlı olmaması hasta sayısının yetersiz olmasından kaynaklanabilir.

PaO2/PAO2 ve P(A-a)O2 değerleri spontan soluyan ve mekanik ventilatördeki hasta gruplarının her ikisi için de bazı avantajlara sahip olsa da, pek çok çalışma bu değerlerin pulmoner oksijen transferini değerlendirmede tartışılabilir olduğunu göstermiştir (32-35). Yapılan çalışmalarda PaO2/PAO2 oranı 0,6-0,8 arasında değişmektedir (36,37). Bizim hasta grubumuzda PaO2/PAO2 oranı FiO2: 0,3 ve 0,5’de istatistiksel olarak anlamlı çıkmıştır. En yüksek PaO2/PAO2 değeri 0,6 olup, bunlar, FiO2: 0,21 ve 0,3’te iken ölçülen değerlerdir. FiO2: 0,7’de bu oran en düşük ortalama değerde ölçüldü. Bunun muhtemel sebebi FiO2: 0,5’den itibaren şantın artmaya başlamasıdır. Görüldüğü üzere şant artarken PaO2/PAO2 oranı azalmıştır. FiO2: 0,3 ve 0,5’te ölçülen PaO2/FiO2, PaO2/PAO2 ve P(A-a)O2 değerleri arasında istatistiksel olarak anlamlı fark görülmüştür. Bu bir açıdan her üç değerin birbirini desteklediği ya da birbirine herhangi bir üstünlüğünün olmadığı şeklinde değerlendirilebilir. Diğer taraftan, akciğer patolojilerinin ön planda olduğu hasta gruplarında bu değerlerin tek başına ölçüt olamayacağı ve duyarlılığın az olduğu söylenebilir.

Sonuç

Yüksek FiO2 düzeylerinde, özellikle FiO2’nin, 0,7 ve üzerinde olduğu değerlerde, şant değerleri hastanın solunumsal yetmezliğinin derecesi ile ilişkili olarak artmıştır. FiO2: 1 değeri şant düzeyini arttırır. Hafif ve orta şiddette akciğer patolojisine sahip hastalarda hastanın durumunu değerlendirmemizi zorlaştırır. Bununla birlikte, şant ölçümü ve oksijenizasyon indeksleri hastanın durumu hakkında pratik, kullanışlı ve önemli bilgiler verir.

Çıkar çatışması: Yazarlar bu makale ile ilgili olarak herhangi bir çıkar çatışması bildirmemişlerdir.