Prof. Dr. Uğur Oral

Prof. Dr. Geylan Işık

Günümüzde, Adult Respiratuar Distress Sendromunda (ARDS) terapötik yaklaşımların önemli bir bölümü henüz deneysel aşamadadır. Bu sendromda effektif bir tedavi 3 bölümden oluşur.

1. ARDS`nin önlenmesi
2. Alveolo-kapiller membran harabiyetinin önlenmesi
3. Fizyopatolojik değişikliklerin tedavisi (Respiratuar ve hemodinamik destek tedavi)

1 - ARDS`nin önlenmesi

ARDS'nin önlenmesinde, etyolojinin iyi bilinmesi ve risk taşıyan hasta grubunun belirlenmesi temeldir. Pulmoner enfeksiyonların uygun antibioterapisi, yeterli volüm, kan replasmanı ve vazoaktif ilaçlarla şok döneminin mümkün olduğu kadar kısa sürede tedavisi, ilaç over dozajında erken eliminasyon ve nötralizasyonun sağlanması, lenfomada etkin bir kemoterapi, gastrik aspirasyon ve inhalasyonun önlenmesi, ARDS gelişimini önleyen terapötik yaklaşımlar olarak sıralanabilir.

Bir çok araştırmacı politravma vak`alarında, ARDS riskini azaltmak amacıyla, mekanik ventilasyonun proflaktik olarak kullanımını önermiştir. Wolf, yaptığı klinik çalışmada, erken dönemde uygulanan yardımcı solunumun; alveolo-kapiller permeabilite artışını, hipoksi ve asidoza bağlı surfaktan sentezindeki inhibisyonu, fonksiyonel rezidüel kapasite ve akciğer kompliansındaki azalmayı önleyerek, ARDS patogenezinin ortaya çıkmasını engellediğini göstermiştir. Lachman`a göre; özellikle travma sonrası akciğer lezyonuna ait parametrelerin henüz ortaya çıkmadığı erken dönemde, devamlı pozitif hava yolu basıncı sağlayan mekanik ventilasyonun (Continious Positive Airway Pressure -CPAP-), ARDS proflaksisinde yeri vardır.

2 - Alveolo-kapiller Membran harabiyetinin önlenmesi

Direkt veya indirekt nedenle oluşan ARDS`de kliniğin ortaya çıkmasından önce, membran lezyonunun prevantif engellenmesi mümkün olmamaktadır. Özellikle sepsise bağlı olarak gelişen ARDS`de, kompleman aktivasyonu neticesinde nötrofil agregasyonu ve bunların alveolo-kapiller membranda sekestrasyonu, araştırmacıları bu yönde inhibitör bir ilaç bulmaya zorlamıştır. Hammershmidt ve ark., yüksek doz metilprednizolün kompleman aktivasyonunu azaltarak, nötrofil agregasyonunu önlediğini bildirmiştir. Weigeltide ise ARDS`de membran harabiyetinin önlenmesinde metilprednizolün etkili olmadığını açıklamıştır. Günümüzde kabul edilen, ARDS`de steroid tedavisinin yeri olmadığıdır. Kaldı ki, steroid kullanımının akciğer dokusunda iyileşmeyi geciktirdiği ve erken enfeksiyon komplikasyon riskini artırdığı, bir çok çalışma ile gösterilmiştir.

Protaglandin E1 (PGE1) ile yapılan deneysel çalışmalar, bu ajanın 2 özelliğinden dolayı ARDS tedavisinde kullanılabileceğini göstermiştir: PGE1: 1) Yüksek konsantrasyonlarda, platelet agregasyonu, makrofaj aktivasyonu, nötrofil kemotaksisi ve nötrofillerden serbest oksijen radikallerinin salınımını engellerken, 2) Akciğerlerden geçtiği anda yıkılır; böylece yüksek doz kullanımında sistemik dolaşımda konsantrasyon artışı görülmez. 1986`da yapılan bir çalışmada, PGE1 uygulanan 41 ARDS`li olguda, mortalite oranı düşük bulunmuştur.

Bir siklo-oksijenaz inhibitörü olan İbupfren, antienflamatuar ajan olarak ilk defa 1986 yılında ARDS tedavisinde denenmiştir. Köpeklerde oluşturulan septik ARDS`de İbufren`in, sistemik arteriyel basınca etkisi olmaksızın, hemokonsantrasyonu azalttığı ve pulmoner şant oranını düşürerek, oksijeni- zasyonu düzelttiği görülmüştür. Araştırmacılar, bu alanda İbupfren ile ileri klinik çalışmaların gerektiği görüşündedirler.

Alveolo-kapiller membran harabiyetine neden olan araşidonik asit metabolizması ürünleri ve serbest oksijen radikallerinin inhibisyonuna yönelik çalışmalar halen sürdürülmektedir. 1984 yılında, Gotloib, sepsise bağlı olarak gelişen ARDS`de vazoaktif peptidlerin, ultrafiltrasyon yoluyla eliminasyonunu denemiş ve konvansiyonel tedaviye cevap vermeyen 5 hastada olumlu sonuçlar almıştır. Hemofiltrasyon tekniğinin, ARDS'deki etkinliğinin ispatlanabilmesi, bu alanda ileri klinik çalışmaların yapılmasını gerektirmektedir.

3 - Respiratuar ve Hemodinamik Destek Tedavi

ARDS`de başlıca destek tedavi, yeterli gaz değişiminin sağlanarak, dokuya gerekli O2 transportunun temin edilmesidir. Bilindiği gibi dokuya sunulan oksijen (DO2), arteriyel oksijen kontenti (CaO2) ve kardiyak out-put (CO) parametrelerine bağlıdır (DO2 = CO x CaO2).

ARDS`de, dokunun oksijen utilizasyonu, O2 transportuna bağımlıdır. Dokuya O2 sunumunun 1000 ml / dk`nın üzerinde olması önerilmekte, bu amaçla Hb düzeyinin normal sınırlar içerisinde tutulması ve inotropik destek sağlanması gerekliliği savunulmaktadır. Hemodinamik stabilitenin temininde: hipoksik pulmoner vazokonstriksiyonun, sağ ventrikül fonksiyonlarını bozmayacak ve aynı zamanda pulmoner şantı artırmayacak ölçüde azaltılması, ARDS`de sirkülatuar destek tedavisinin ana hatlarını oluşturur. Günümüzde, bu amaçla çeşitli vazoaktif ilaçların kullanımı gündeme gelmiştir. Yoğun bakım altındaki hastada, Nutrisyonel destek, enfeksiyon kontrolü, iyi hemşirelik bakımı ve erken mobilizasyon destek tedavisinde yer alan diğer faktörlerdir.

Akut Respiratuar Yetersizlikte (ARDS) Respiratuar Destek Tedavisi Endikasyonları

1- Solunum Mekaniği

1. Solunum hızı > 35 solunum / dk
2. VC < 15 ml / kg
3. FEV1 < 10 ml / kg
4. Enspirasyon kuvveti < 25 cm H2O

2 - Oksijenizasyon

1. PaO2 < 70 torr (FiO2 %50-60 olmasına rağmen)
2. A - a PO2 (torr) > 450 (% 100 O2 uygulanışından 10 dk sonra)
3. pH = 7,25

3 - Ventilasyon

1. PaCO2 > 55 torr
2. VD / VT > 0.60

Değişik türlerdeki respiratuar yetersizliklerde, ventilatuar desteğin ana amacı, akciğer fonksiyonlarını normale döndürerek yeterli gaz değişiminin sağlanmasıdır. Bu da ancak;

1. Alveoler ventilasyonun normale döndürülmesi,
2. Pulmoner kan akımının sürdürülmesi,
3. Ventilasyon-perfüzyon dağılımının akciğerin tüm bölümlerinde düzeltilmesi
4. Solunum işinin azaltılması,
5. Sonuçta, ventilatuar desteğe başarı ile son verilmesi ile gerçekleştirilebilir.

1920`de poliomyelit tedavisinde, Drinker`in ilk çelik ciğer 'i (Iron Lung) kullanmasından günümüze kadar mekanik ventilasyon alanında ilerleyen teknoloji ile bir çok yeni cihazlar ve ventilasyon modelleri geliştirilmiştir.

Mekanik ventilasyon tekniklerini 2`ye ayırmak gerekir

1. Konvansiyonel mekanik ventilasyon
2. Non-konvansiyonel mekanik ventilasyon

Konvansiyonel Mekanik Ventilasyon iki grupta incelenir:

1. Eski ventilasyon modları
2. Yeni ventilasyon modları

Eski Ventilasyon Modları

Bu ventilasyon modları:

• IPPV - Intermitant Positive Pressure Ventilation
• AMV - Asiste Mandatory Ventilation
• SIMV - Syncronized Intermitant Mandatory Ventilation
• PEEP - Positive End Expiratory Pressure
• NEEP - Negative End Expiratory Pressure
• ZEEP - Zero End Expiratory Pressure

IPPV (Intermitant Positive Pressure Ventilation)

Bu asrın son 30 yılında ana solunum destek tedavisini oluşturmuştur. Bu modda, hastaya belirlenen tidal volüm(VT) ve frekansta (f), ventilasyon uygulanır. Dakika volümü sabittir ve ventilatör, solunum eforundan bağımsızdır. Bu modelde, hastanın mevcut solunum eforuyla senkronizasyonun olmayışı, solunum işini artırabilir. Hava yolu obstriksiyonu olan hastalarda, yeterli ekspirasyon süresinin, VT ve peak enspiratuar akım ile ayarlanmadığı durumlarda, IPPV modu, hiperinflasyona neden olabilir18. Bununla beraber, restriktif akciğer hadiselerinde, belirli tidal volümlerde, kontrolsüz peak hava yolu basınçlarına (peak Paw) erişilebilir. Bu dezavantajlarından dolayı IPPV ventilasyon modunun uygulama endikasyonu; solunum kaslarının paralizisi, sedasyon, ilaç entoksikasyonları ve önemli akciğer harabiyetinin olmadığı beyin lezyonlarında görülen, solunumsal yetersizlikler olarak belirtilebilir.

AMV (Asiste Mandatory Ventilation)

AMV modu, belirlenen tidal volümün hastanın enspiryum eforuyla tamamlanması ilkesine göre çalışır. Ayarlanan solunum hızı, hastada enspiryum eforunun mevcut olmadığı intervallerde, ventilatör tarafından verilir. Bu modda, her solunum, pozitif basınçlı solunumdur. Frekans, hasta tarafından tayin edilir. Buna karşın hastanın solunum eforunun olmadığı durumlarda, kontrole ventilasyon, ayarlanan frekansta dev reye girer. Burada ayarlanan, VT, f, trigger sensitivitesi ve peak inspiratuar akımdır. AMV modu, bazı merkezlerce, mekanik ventilasyonda başlangıç modu olarak kullanılır.

SIMV (Syncronized İntermitant Mandatory Ventilation)

Bu modda, spontan solunumu mevcut olan hastaya, belirli tidal volümde ve ayarlanan belirli frekansta ventilasyon, yardımcı olarak uygulanır. SIMV'nin, AMV'den farkı, AMV'de hastanın enspiryum eforunun kullanılmasıdır. Buna karşın SIMV'de, hastanın mevcut solunumu korunarak, belirli aralıklarla ayarlanan, düşük frekansta pozitif basınçlı ventilasyon uygulanır. SIMV, primer ventilatuar destek amacıyla kullanıldığı gibi weaning sürecinde de uygulanabilir.

PEEP (Positive End Expiratory Pressure)

PEEP, ekspiryum sonunda, atmosferik basıncın üzerinde basınç uygulaması olarak tanımlanır. Bu pozitif basıncın, kontrollü solunumda uygulanmasında PEEP, spontan solunumda uygulanmasında ise CPAP (Continous Positive Air-way Pressure) terminolojisi kullanılır. PEEP'in, primer yararlı etkisi, gaz değişiminin ve böylece, oksijenasyonun düzelmesidir. Aynı zamanda, bu basıncın uygulanması ile, belirli koşullarda, solunum işi de azalır. Oksijenasyon üzerindeki bu pozitif etkisi; end-ekspiratuar akciğer volümünün, dolayısı ile fonksiyonel rezidüel kapasitenin artışı, akciğerdeki sıvının, alveollerden perivasküler ve interstisiel alana redistürbis- yonu ve ventilasyon-perfüzyon oranının düzeltilmesi sonucunda gerçekleşir. PEEP uygulamasının negatif etkileri, kardiyak out-put'ta düşüş, barotravma ve kafa içi basıncının artışı olarak özetlenebilir. Kardiyak fonksiyonlar üzerine etkisini: 1) İntratorasik basıncın artışı, 2) Akciğer distansiyonu belirler. Artan intratorasik basınç, venöz dönüşü azaltarak, kardiyak out-put'un düşmesine neden olur. Akciğer distansiyonu ise, pulmoner vasküler rezistansın artışına neden olur. Bu etki, sağ ventrikül yükünü (afterload) artırarak, sağ ventrikül end-diastolik volümün yükselmesine neden olur.

Yeni Ventilasyon Modları

IRV (Inverse Ratio Ventilation: Ters Orantılı Ventilasyon)

IRV, inspirasyon / ekspirasyon oranının 1/1'den büyük olduğu, kontrole pozitif basınçlı ventilasyon modudur30. Burada "duty cycle", yani inspiryum süresi/total solunum süresi (Ti/Ttot )0.5'in üzerindedir. Bu modelin uygulanması ile, inspiryum süresinin progressif olarak uzayacağı düşünülebilir. Dolayısı ile kollabe olan alveoller açılacak ve ventilasyon düzelecektir. Kısalan ekspiryum ise, intrensek PEEP'in artışına neden olarak, alveollerin yeniden kollabe olmasını önler, böylece, alveollerde stabilizasyonu sağlar. IRV uygulamasında, peak hava yolu basıncı, CPPV'ye oranla daha düşüktür. Buna karşı, ortalama hava yolu basıncı ise, kaçınılmaz olarak daha yüksek düzeylere çıkar. Mean hava yolu basıncındaki artış ve fonksiyonel rezidüel kapasitenin artışı, oksijenasyonun düzelmesine neden olur. Pratikte IRV, basınç-kontrollü, giderek yavaşlayan enspiryum akım hızıyla uygulanır. Bu kullanım, kollabe olan alveollerin açılması için, uygun peak hava yolu basıncının (kritik alveoler basınç) kontrolü avantajına sahiptir. IRV, non-fizyolojik bir siklustur. Bu nedenle uygulama esnasında, yeterli bir sedasyon ve kas gevşemesinin sağlanması gereklidir.

APRV (Airway Pressure Release Ventilation)

APRV ilk defa, Downs ve Stock tarafından tarif edilmiştir. Bu modelde, hastaya verilen kontinu pozitif hava yolu basıncı, ekspiryum sırasında APRV valvinin açılmasıyla, belirli bir basınca düşer ve ekspiryum tamamlanır, valvin tekrar kapanması ile de inspiryum başlar. İntermitant havayolu basıncının azalması, gazın pozitif olarak akciğerlerden çıkmasına ve böylece CO2 eliminasyonuna neden olur. Bu solunum modunda ayarlanan parametreler: - CPAP (düzeyi), - Havayolu kaçağının valv sistemi ile frekansı - Valv'den gaz kaçağı süresidir. Valvden gaz kaçağının süresi, 1.5 sn'den azdır. APRV modunda, klinik tecrübe çok sınırlıdır ve bu mod için spesifik endikasyonlar henüz belirgin değildir. APRV'nin, oksijenizasyondan çok, alveoler ventilasyonu düzelttiği gösterilmiştir. Bu nedenle, alveoler hipoventilasyonun mevcut olduğu, hava yolu obstriksiyonlarında kullanımı uygundur.

PSV (Pressure Support Ventilation -Basınç Destekli Ventilasyon-)

Hastanın, belirli bir enspiryum eforuyla, harekete geçerek daha önceden ayarlanan hava yolu basıncına erişene kadar, pozitif basınçlı ventilasyon uygulanması tekniğidir. İnspiryum akım hızı, inspiryum zamanı ve frekans, hasta tarafından belirlenir. PSV'de, hastanın enspiryum eforu, ayarlanan negatif tetik (triger) basıncının altına indiği anda, basınç sınırlı solunum başlar. Her solunum siklusu, ventilatörce bu şekilde asiste edilir. Bu mod, genellikle uzun süreli mekanik ventilasyon uygulanan hastalara tatbik edilir. PSV modeli, spontan solunumu mevcut olan hastaların, ventilatörden ayrılma döneminde uygulanır.

Non-Konvansiyonel Mekanik Ventilasyon

1. Yüksek Frekanslı Ventilasyon-HFV- (High Frequency Ventilation)
2. Yüksek Frekanslı Osilasyon -HFO- (High Frequency Oscillation)
3. Yüksek Frekanslı Pozitif Basınçlı Ventilasyon -HFPPV- (High Frequency Positive Pressure Ventilation)
4. Yüksek Frekanslı Jet Ventilasyon -HFJV- (High Frequency Jet Ventilation)
5. Ekstra-korporal Membran Oksijenasyon -ECMO- (Extracorporeal Membrane oxygenation)
6. Düşük Frekanslı Pozitif Basınçlı Ventilasyon -LFPPV-ECCO2R (Extracorporeal CO2 eliminasyonlu ventilasyon )

Yüksek Frekanslı Ventilasyon -HFV- (High Frequency Ventilation-)

Konvansiyonel düşünceye göre, akciğerlerde gaz değişiminde prensip olarak 2 ana fizyolojik bölüm mevcuttur: a) Alveoler alan b) Ölü boşluk Yine bu düşünceyle; yeterli gaz değişiminin sağlanabilmesi için, tidal volümün ölü boşluktan daha yüksek volümde olması gerekir. Bazı çalışmalar, konvansiyonel düşüncenin aksine durumlarda da, gaz değişiminin gerçekleşebileceğini göstermiştir. Bu amaçla son yıllarda, yüksek frekanslı (60-2000/dk) ve düşük tidal volümlü (1-5 ml/kg) mekanik ventilasyon uygulamaları getirilmiştir. Tüm bu teknikler "High Frequency Ventilation" adı altında incelenir ve 2 ana temel kategoride fonksiyon gösterir. 1- Basınç değişikliklerinin göğüs duvarında veya plevra yüzeyinde uygulanması 2- Basınç değişikliklerinin hava yolunda uygulanması

Yüksek Frekanslı Osilasyon -HFO- (High Frequency Oscillation)

Basınç değişikliklerinin vücut yüzeyinde veya plevrada uygulandığı bir sistemdir. Bu modelde hastanın entübe edilmesine ihtiyaç yoktur.

Yüksek Frekanslı Pozitif Basınçlı Ventilasyon -HFPPV- (High Frequency Positive Pressure Ventilation)

1969 yılında uygulanmıştır. HFPPV`de enspiryum sırasında, komprese gaz akımını sağlayan pnömotik bir valv sistemi mevcuttur. Bu şekilde enspiryum komprese bir basınç sistemiyle temin edilirken, ekspiryum pasif olarak gerçekleşir. Kompresör gazın oksijen miktarı, FiO2`yi belirler. Uygulamada, frekans 60-120/dk, tidal volüm 3-5 ml/kg`dır. İ/E oranı, 0.3`den düşüktür.

Yüksek Frekanslı Jet Ventilasyon -HFJV- (High Frequency Jet Ventilation)

1967 yılında, bronkoskopi girişimi sırasında uygulanmıştır. Ventilatör, "Fluidic" ve "Solenoid" tipte 2 valv ve ayrıca intermitant olarak kesilen akım kaynağına sahiptir. Gaz, yüksek basınçla (15-50 psi), küçük çaplı bir kanül aracılığı ile (14-28 no) hastaya verilir. 2-5 ml/kg tidal volüm, 100-600/dk frekansta uygulanır. I/E ; 1/2`den 1/8`e kadar değişir. HFJV`da, ekspiryum pasiftir. Alveoler ventilasyonu, akım basıncı, frekans ve I/E oranı belirler. HFJV; trakeal ve laringeal cerrahide, bronkoskopide, pnömektomi ve bronko-plevral fistüllerde kullanılabilir. Klinik çalışmalar, HFJV`nun, ARDS`li hastalarda, kullanım avantajının olmadığını ortaya koymuştur.

Ekstrakorporal Membran Oksijenasyonu -ECMO- (Extracorporeal Membrane oxygenation)

Akut respiratuar yetersizlikte, yapay membran akciğerler ile vücut dışından (Extracorporeal) solunum desteği ilk defa Hill tarafından 1972 yılında uygulanmıştır. Yöntem, akut respiratuar yetersizlikte, pulmoner lezyonun iyileşmesi sırasında, solunum fonksiyonunun yapay olarak idamesi amacını taşır. Burada yapay akciğer; kanı, gaz fazından ayıran, ince membranlardır. Bu nedenle terminoloji, "membran oksijenasyonu" olarak kabul edilmiştir. ECMO`da gaz değişiminde iki ana fonksiyon mevcuttur; vücut dışına alınan kan dolaşımına O2 transferi ve CO2`in eliminasyonu.

ECMO`da ana amaç hızlı bir şekilde oksijenasyonu temindir. Bu modelde yeterli bir doku oksijenasyonu, ancak kardiyak out-put düzeyinde ektrakorporal kan akımıyla elde edilebilir. Oksijenasyon, ancak CO miktarı kadar kan akımının, ekstrakorporal devreden geçmesiyle gerçekleşir. İlk uzun süreli ECMO, veno-arteryel olarak "roller" pompa aracılığı ile tatbik edilmiştir. Buna karşın daha uzun süreli uygulama, Gattioni tarafından, venö-venöz by-pass`la 9 m2 yüzey alanlı, silikon spiral donanımlı membranlarla, erişkinlerde kullanılmıştır. Venö-venöz by-passta, kanülasyon, femoral, juguler veya safen vene, perkutan girişimle gerçekleştirilmiştir. Kullanılan kanüllerin iç çapı 6-11 mm`dir. Alıcı kanülden çekilen kan, pompa vasıtası ile membran oksijenatörden geçer. "Roller" pompa veya santrifüj pompa sayesinde elde edilen kan akımı, pompa ile membranlar arasına yerleştirilen bir akım probu ile (f/dk cinsinden) devamlı olarak izlenir. Membranlardan geçen kan giriş kanülünden tekrar hastaya verilir. ECMO`da yeterli oksijenizasyon ve CO2`in eliminasyonu yanında, tedavi kontinü pozitif basınçlı ventilasyon ile desteklenir. Son yapılan çalışmalar, akut solunum yetersizliğinde, ECMO kullanımının yeri olmadığını kanıtlamıştır.

6- Düşük Frekanslı Pozitif Basınçlı Ventilasyon -LFPPV-ECCO2R- (Ekstrakorporeal CO2 Eliminasyonu -Low Frequency Positive Pressure Ventilation- Extracorporeal CO2 Removal)

Bu yöntem 1979 yılında ortaya atılmıştır. Yöntemin amacı, akciğerlerin hareketlerini azaltarak, hasta akciğerde daha ileri iatrojenik hasarın önlenmesidir. LFPPV-ECCO2R yönteminde membran oksijenatör yardımı ile CO2`in ekstrakorporal dolaşımla eliminasyonu sağlanırken trakeaya yerleştirilen bir kanül aracılığıyla % 100 O2 insuflasyonu sağlanarak "apneik oksijenasyon" temin edilir43. Bu şekilde CO2`in eliminasyonu için, ekstrakorporal kan akımının, CO`un % 20 ile % 30 arasında olması yeterlidir. LFPPV-ECCO2R yöntemi, sadece venö-venöz by-pass aracılığı ile gerçekleştirilir.

Kontraendikasyon kriterleri : ECMO`da olduğu gibi burada da : 1 - PCWP 25 mmHg`nın üzerinde olanlar 2 - Kronik sistemik hastalıklar 3 - İrreversibl santral sinir sistemi hastalıkları 4 - Ağır kronik akciğer hastalıkları 5 - Terminal kanser 6 - Geniş yanıklar, girişte kontraendikasyon teşkil eder.