de intensivist

Samenvatting

Achtergrond: Er bestaat nog geen gevalideerde en simpele techniek om direct aan het bed te kunnen meten welke patiënten baat hebben bij het ophogen van PEEP (recruitment) versus juist schade ondervinden (hyperinflatie).

Doel van de studie: het beschrijven van rekruteerbaarheid middels elektrische impedantie tomografie (EIT), de effecten van PEEP op recruitability, respiratoire mechanica en gasuitwisseling, en een methode om het ‘optimale’ op EIT-gebaseerde PEEP-niveau te beschrijven.
Design: analyse van 108 COVID-19-patiënten van een lopende prospectieve internationale multicenterstudie in patiënten met matig tot ernstig acuut respiratoir distress syndroom (ARDS). Interventie: EIT-monitoring tijdens geprotocolleerde PEEP-stappen van 6 – 16 – 6 cmH₂O (5 minuten per stap) en een decremental PEEP-trial van 24 naar 6 cmH₂O. Recruitability was gedefinieerd als het percentage collaps dat gerekruteerd kon worden bij het ophogen van PEEP van 6 (start van het protocol) naar 24 cmH₂O (=ΔCollapse_24-6). Drie groepen van lage, medium en hoge mate van rekruteerbaarheid werden gedefinieerd middels de tertielen van ΔCollapse_24-6. EIT-gebaseerde PEEP was gedefinieerd als het kruispunt van de collaps- en hyperinflatiecurves tijdens de PEEP-trial.
Resultaten: Rekruteerbaarheid varieerde (min-max ΔCollapse_24-6: 0,3%-66,9%) en was onafhankelijk van de ernst van ARDS. EIT-gebaseerde optimale PEEP verschilde tussen de groepen: 10 vs. 13,5 vs. 15,5 cmH₂O voor patiënten met lage vs. medium vs. hoge mate van rekruteerbaarheid (figuur 1). In 81% van de patiënten suggereerde deze benadering een ander PEEP-niveau dan de PEEP waarbij de hoogste respiratoire-systeemcompliantie werd gemeten.
Conclusie: Rekruteerbaarheid van de long varieert enorm in COVID-19-patiënten. EIT kan bijdragen aan het personaliseren van PEEP waarbij er een balans wordt bereikt tussen de mate van rekruteerbaarheid en het limiteren van hyperinflatie.

Bespreking

Kennis van rekruteerbaarheid is belangrijk voor het veilig en optimaal instellen van PEEP bij beademde patiënten met acuut respiratoir falen. De RECRUIT-studie in 108 patiënten is tot dusver de grootste studie in (COVID-19) ARDS-patiënten waarbij een uitgebreide EIT en fysiologische analyse werd gedaan. Het toont de haalbaarheid van EIT aan om rekruteerbaarheid te evalueren. Hoe de resultaten zich verhouden tot ARDS-patiënten zonder COVID-19 zal blijken nadat de studie helemaal voltooid is (totale studiepopulatie is 171 patiënten).

Betekenis

Het PEEP-niveau op het kruispunt van de collaps- en hyperinflatiecurves tijdens een decremental PEEP-trial was geassocieerd met vergelijkbare respiratoire mechanica voor de drie groepen: zowel de respiratoire-systeemcompliantie als driving pressure waren vergelijkbaar en alle groepen hadden een laag percentage van hyperinflatie (<10%) en collaps (<5%) op dit kruispunt. Dit betekent dus dat, onafhankelijk van de mate van rekruteerbaarheid, het kruispunt een PEEP-niveau suggereert met een goed compromis tussen hyperinflatie en collaps.

Een opmerkelijk resultaat was een negatieve correlatie tussen hyperinflatie van de long en de PaO₂/FiO₂ ratio. Dit is waarschijnlijk uniek voor COVID-19-pathofysiologie met vasculaire schade en perfusiestoornissen. Ook geeft het een mogelijk gevaar aan van het gebruik van PEEP-FiO₂-tabellen: het ophogen van PEEP kan leiden tot een lagere oxygenatie wanneer er hyperinflatie ontstaat; hierbij wordt een vicieuze cirkel getriggerd van het verder ophogen van PEEP en verdere overrekking van de long.

Het individualiseren van PEEP op basis van de hoogste respiratoire systeem compliantie tijdens een decremental PEEP-trial wordt in vele centra toegepast. Deze methode lijkt aantrekkelijk, omdat dit ook de laagste driving pressure geeft. Het is belangrijk om te realiseren dat de globale compliantie erg slecht de regionale longmechanica reflecteert. Wanneer PEEP ‘blind’ werd opgehoogd in de studie van 6 naar 16 cmH₂O, ging dit in sommige patiënten gepaard met een hoog percentage hyperinflatie (tot wel 80%) zonder dat er een verandering was in respiratoire-systeemcompliantie. Met EIT kan worden gevisualiseerd wanneer de (regionale) rek van de long excessief is zonder dat het mogelijke voordeel van recruitment teniet wordt gedaan.

Consequentie

De toepassing van EIT wint aan populariteit omdat het op individueel patiëntniveau belangrijke fysiologische inzichten kan geven over de regionale longmechanica. Of het titreren van PEEP op basis van EIT daadwerkelijk leidt tot betere patiëntuitkomsten dient verder prospectief onderzocht te worden. Wanneer we kijken naar het kruispunt van de collaps- en hyperinflatiecurves wordt er dus ook geïmpliceerd dat beide evenveel schade toebrengen aan de long; ook dit dient verder onderzocht te worden.

Figuur 1 Collaps- (blauw) en hyperinflatiecurves (oranje) tijdens een PEEP-trial, gesplitst voor de drie verschillende groepen van rekruteerbaarheid (n=36 per groep). In patiënten met lage rekruteerbaarheid (A) leidt hogere PEEP al gauw tot overrekking, waarbij in patiënten met hoge rekruteerbaarheid (C) juist veel collaps aanwezig is op lage PEEP.