Yüksek Frekanslı Ossilatuar Ventilasyon (YFOV) Prof. Dr. Dinçer Yıldızdaş Çukurova Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk Yoğun Bakım Bilim Dalı 1

Ventilatöre bağlı akciğer hasarı Atelektotravma: Tekrarlayan alveolar kolaps ve yeniden açılma Volütravma: Normal alveollerin aşırı tidal volüm nedeniyle fazla gerilmesi

Ventilatör ile ilişkili akciğer hasarı (VILI) Oksijen toksisitesi >O.6 Volütravma Barotravma Atelektoravma Döngüsel gerilmeye bağlı oluşan hasar Biyotravma

Akciğer koruma stratejileri Oksijen toksisitesi önle Akciğeri aç ve açık tut PEEP Döngüsel gerilimi azaltmaya çalış, *(Mümkün olduğunca düşük PIP-P plato 30-35 cmH20)

Amato ve ark. NEJM 1998 “Akciğeri koruyucu ventilasyon” Hayatta kalma oranı (%) Konvansiyonel 5 Amato, NEJM 1998

“Güvenli bölge” kavramı, “Akciğeri koruyucu ventilasyon” 7

Bunu nasıl sağlayabiliriz? YFOV?

YFOV ve KMV Farklılıkları KMV YFOV Frekans 0 - 150 180 - 900 Tidal Volüm 4 - 20 ml/kg 0.1 - 5 ml/kg Alv Basınç 0 - > 50 cmH2O 0.1 - 5 cmH2O Eks. Sonu Vol Düşük Normal

YFOV ve Konvansiyonel Ventilasyonda Havayolu Basınçları KMV ile karşılaştırıldığında YFOV, oksijenasyonu sağlamak için daha yüksek ortalama havayolu basıncı (Paw) gerektirir. Amaç, uygun Paw oluşturarak peak havayolu basıncını düşürmektir. Bu sırada yeterli akciğer ekspansiyonunu sağlanınca daha uygun bir basınç-hacim ilişkisi, kompliansın ve gaz değişiminin düzeltilmesi sözkonusu olacaktır. Yine de belirtildiği gibi Paw daha yüksek olsa da distal havayollarındaki basınç aslında KMV’a göre daha düşüktür (Şekil 6). 10

INJURY HFOV CMV INJURY

Yüksek Frekanslı Ossilatuar Ventilasyon Özellikler Suprafizyolojik solunum sayısı 6-15 Hz (360-900/dk) Çok küçük tidal volümler (1-3 ml/kg) Yüksek paw Aktif ekspirasyon Pratik olarak bu ayarlamaları yapmak, yani alt ve üst tehlike zonlarından uzak durmak ve siklik gerilim etkisini ortadan kaldırmak KMV ile çok kolay yapılamamaktadır. Yüksek frekanslı ventilasyon ile bu dengeleri kurmanın çok kolaylaşabileceğine inanılmaktadır. Ağır hipoksemik solunum yetmezliği olan hastalarda “açık akciğer” stratejisi (alveolleri açık tutma temeline dayanan) uygulayarak yüksek frekanslı ventilasyon başlamanın en ideal yaklaşım olabileceği ileri sürülmektedir. Geçtiğimiz on yıl içinde yüksek frekanslı ventilasyon ile KMV’ye yanıt vermeyen solunum yetmezliğinin tedavisinde önemli değişiklikler olmaktadır. YFV’in başlıca iki özelliği, suprafizyolojik solunum sayısı ve anatomik ölü boşluktan daha düşük tidal hacimlerdir. Yüksek frekanslı ventilasyonun başlıca avantajları, daha düşük volüm ve basınç değişiklikleri, distal havayollarında belirgin ölçüde daha düşük basınçlarda efektif gaz değişimi ve endojen sürfaktan üretiminin daha az baskılanmasıdır.

Yüksek Frekanslı Ossilatuar ventilasyon Daha düşük hacim ve basınç değişiklikleri Siklik gerilimin ortadan kalkması Distal havayollarında belirgin ölçüde daha düşük basınçlarda etkin gaz değişimi ve endojen sürfaktan üretiminin daha az baskılanması TV ve transpulmoner basıncı sınırlayarak inspiryum sonu overdistansiyonu önler Pratik olarak bu ayarlamaları yapmak, yani alt ve üst tehlike zonlarından uzak durmak ve siklik gerilim etkisini ortadan kaldırmak KMV ile çok kolay yapılamamaktadır. Yüksek frekanslı ventilasyon ile bu dengeleri kurmanın çok kolaylaşabileceğine inanılmaktadır. Ağır hipoksemik solunum yetmezliği olan hastalarda “açık akciğer” stratejisi (alveolleri açık tutma temeline dayanan) uygulayarak yüksek frekanslı ventilasyon başlamanın en ideal yaklaşım olabileceği ileri sürülmektedir. Geçtiğimiz on yıl içinde yüksek frekanslı ventilasyon ile KMV’ye yanıt vermeyen solunum yetmezliğinin tedavisinde önemli değişiklikler olmaktadır. YFV’in başlıca iki özelliği, suprafizyolojik solunum sayısı ve anatomik ölü boşluktan daha düşük tidal hacimlerdir. Yüksek frekanslı ventilasyonun başlıca avantajları, daha düşük volüm ve basınç değişiklikleri, distal havayollarında belirgin ölçüde daha düşük basınçlarda efektif gaz değişimi ve endojen sürfaktan üretiminin daha az baskılanmasıdır.

YFOV Uygulaması Sırasında Gaz Değişimi ??? Direkt alveolar ventilasyon Büyük havayollarına yakın olan bazı proksimal alveoller doğrudan bu havayollarından gaz akımı alırlar Pendelluft etkisi (bölgeler arası gaz karışımı) Rezistansın düşük olduğu akciğer üniteleri (“hızlı üniteler”) ile rezistansı yüksek olan üniteler (“yavaş üniteler”) arası hava karışımı olur Asimetrik velosite profilleri Konvektif dispersiyon ile havayolunun ortasındaki gaz akımı ile çepere yakın kısmındaki gaz akımı ters yönlere doğrudur Augmented dispersion Havayolundaki dallanmalar nedeni ile oluşan türbülans gazların karışımını sağlar. Moleküler difüzyon Normal spontan solunum ve KMV’da olduğu gibi gaz, alveolo-kapiller membranda konsantrasyon farklarına göre difüze olur.

Yüksek Frekanslı Ossilatuar Ventilasyon Lunkenheimer ve arkadaşları Butler ve arkadaşları İlk defa 1991 yılında Yenidoğan Uygulaması izni çıktı 1995 yılında da seçilmiş vakalarda çocuk hastalarda kullanımı onaylandı Pratik olarak bu ayarlamaları yapmak, yani alt ve üst tehlike zonlarından uzak durmak ve siklik gerilim etkisini ortadan kaldırmak KMV ile çok kolay yapılamamaktadır. Yüksek frekanslı ventilasyon ile bu dengeleri kurmanın çok kolaylaşabileceğine inanılmaktadır. Ağır hipoksemik solunum yetmezliği olan hastalarda “açık akciğer” stratejisi (alveolleri açık tutma temeline dayanan) uygulayarak yüksek frekanslı ventilasyon başlamanın en ideal yaklaşım olabileceği ileri sürülmektedir. Geçtiğimiz on yıl içinde yüksek frekanslı ventilasyon ile KMV’ye yanıt vermeyen solunum yetmezliğinin tedavisinde önemli değişiklikler olmaktadır. YFV’in başlıca iki özelliği, suprafizyolojik solunum sayısı ve anatomik ölü boşluktan daha düşük tidal hacimlerdir. Yüksek frekanslı ventilasyonun başlıca avantajları, daha düşük volüm ve basınç değişiklikleri, distal havayollarında belirgin ölçüde daha düşük basınçlarda efektif gaz değişimi ve endojen sürfaktan üretiminin daha az baskılanmasıdır.

Yüksek Frekanslı Ossilatuvar Ventilasyon Endikasyonları Akut solunum yetersizliği/ARDS Pulmoner ödem Hava kaçağı sendromları (Pnömotoraks, vb.) Restriktif akciğer hastalıkları (özellikle ekstrapulmoner nedenler: asit gibi) Persistan pulmoner hipertansiyon, mekonyum aspirasyonu Neonatal RDS Konjenital Diyaframa Hernisi

YFOV Kullanımı Kontrendikasyonları Obstruktif havayolu hastalıkları ??!! Asthma, Bronşiolit ve amfizem Kardiyavasküler sistem disfonksiyonu

Pediatrik ARDS’de YFOV endikasyonları Oksijenizasyon indeksi, OI >13-15 olması Yüksek ventilatör ayarlarının gerekmesidir (Yüksek ventilatör ayarları genel olarak Pplat  30-35 cmH2O PIP 35, PEEP  10-15, mean Paw > 24 cmH2O)

YFOV Uygulanan Makineler Sensormedics 3100 A ve B gerçek osilatör ve osilatör benzeri araçlar SLE 2000 Babylog 8000 Novalung vision alfa 20

YFOV’de Ayarlanan Parametreler Paw (3-45 cm H2O) Amplitude pressure (Ossillasyon basıncı) (power) (0-90 cm H2O) Bias flow (çapraz akım) Frekans (Hz) (3-15 Hz) 180- 900 /dk İnspiryum zamanı (30-50%) FiO2

Amplitüd (P) Hasta cihaza bağlandıktan sonra göğüs vibrasyonuna göre ayarlanır Genellikle yenidoğan ve sütçocukları için 2.0, pediatrik hastalar için 4.0 ile başlanır

Frekans f: Herz KMV ile ters orantılı etki YFOV : f ↑ => ↓Vt Yaş için farklı Hz değerinde başlar  1000 g 15 Hz 1000-2000 g 12 Hz 2-10 kg 10 Hz 13-20 kg 8 Hz 21-30 kg 7 Hz  30 kg 6 Hz

Frekans Time X 4 Hz 8 Hz

Paw (ortalama havayolu basıncı) Pediatrik uygulamada genelde konvansiyonel ventilasyondaki ortalama havayolu basıncının 3-5 puan üstü ile başlanır Hasta desatüre ise Paw 1-2 puan artırılır FiO2 nontoksik düzeylere azaltılabilecek kadar satürasyonlar düzeldiyse optimal akciğer hacmine ulaşılmış demektir

Bias Flow Pistona çapraz olarak gelen taze hava akım hızı, istenen Paw değerinin sağlanmasını kolaylaştırır ve CO2 atılımını artırır Akım miktarı arttıkça CO2 eliminasyonu kolaylaşır Term yenidoğanda 10-20 LPM Süt çocuklarında 15-20 LPM Büyük çocuklarda 20-30 LPM

YFOV’deki İlk Ayarlar Paw: Son KMV’den 5 cmH2O yüksek değer açalım   FiO2; % 100 açılır Delta P;yeterli göğüs vibrasyonu sağlanana kadar İnspirayon zamanı: % 33 Bias flow rate;20-30 Frekans; Süt çocuğu;10-12 Hz Büyük çocuk; 8-10 Hz Adölesan; 5-8 Hz

Oksijenizasyon Sorununa Yaklaşım Hedef FiO2 % 60 olana kadar Paw 1-2 cmH2O artır (SpO2 88-92, FiO2 0.6 hedef) Maksimum Paw yenidoğanda 35 cmH20, pediatrik hastalarda 40-45 cmH20 civarındadır Akciğer hacimlerini değerlendirmek için satürasyon stabilleşince akciğer grafisi çekilir Amaç, yenidoğan için diyafram seviyesinin T 8.5-9; pediatrik hastalar içinse T 9-10 seviyesinde olmasıdır.

Ventilasyon Sorununa Yaklaşım CO2 eliminasyonu: (VCO2 = f x Vt2) Endotrakel tüpün yeri ve tıkanık olmadığına emin ol Delta P’yi 3 cmH2O’lar arttır Delta P’yi maksimize etmenize rağmen düzelmez ise frekansı 0.5-1 Hz azalt Yine düzelmez ise endorakeal tübün kafını indir

Ventilasyon Sorununa Yaklaşım İlk YFOV’ye başlanıldığında CO2 stabilizasyon öncesi artabilir sonra düşmeye başlar   CO2 konvansiyonel MV’deki gibi çok hızlı düzelme beklemeyin ve sabredin  ET-Tube obstruksiyonunu mutlak ekarte ediniz

YFOV’de Weanning Önce oksijeni wean ediniz. O2 40-60 % ile SpO2 at 90 to 92% sağla   Daha sonra mean Paw yavaş yavaş 4-6 saatte bir 1-2 cmH2O düşünüz (mean Paw hızlı düşmeyiniz, çünkü recruit ettiğiniz bir akciğer var). Ventilasyon içinde delta P’yi 3-5 cmH2O azalt

YFOV’de Weanning Paw ≤ 15-20, FiO2 % ≤ 40 ve endotrakeal aspirasyonu desatüre olmadan tolere ediyorsa KMV’ye geçilebilir

ventilation. (Courtesy of Martha Curley, RN, PhD, Boston, MA.) Recommendations for instituting high-frequency oscillation and transition to conventional ventilation. (Courtesy of Martha Curley, RN, PhD, Boston, MA.) 35

YFOV Sırasında Monitorizasyon Göğüs titreşimi Göğüs titreşiminin simetrik olup olmadığı Akciğer grafisi Kan gazı Nabız oksimetresi Kapiller geridolum zamanı, deri rengi Tansiyon EKG

YFOV Dezavantajları Sedasyon ve analjezi gerektirmesi Spontan solunum mümkün değil Pulmoner sekresyonların uzaklaştırılması zor İlk başlangıçda hemodinamik bozukluk yapabilmesi Aspirasyon açık yapıldığında açtığınız akciğer alanlarının kaybı FM değerlendirmede zorluk

Pratik Bilgiler Endotrakeal tüpün kafını indirdiğinizde mean Paw 5 cmH2O düşebilir. O zaman mean Paw ayarladığınız değere dönene kadar bias flowu arttırabilirsiniz Yeterli sedasyon-analjezi sağla/gerekirse paralizi et Kapalı aspirasyon sistemi kullan Eğer Göğüs titreşimi azalmışsa; ET tüp kaymış veya tıkanmış olabilir. Bir tarafta azalmış ise pnömotoraks gelişmiş olabilir

YFOV Hayvan deneyleri: Klinik çalışmalar: YFOV lehine güçlü kanıtlar mevcut (akciğer koruması daha iyi) Klinik çalışmalar: Çok net değil Mortalite farkı yok

Klinik Veri? Yenidoğan Erken kullanım stratejisi- akciğer durumu fark yok. Johnson at al. HFOV for the prevention of CLD of prematurity .NEJM 2002 Thome et al. Randomized comparison of HFOV with high rate intermittent positive pressure ventilation in preterm infants with respiratory failure. J pediatr 1999

Yenidoğan Veri Courtney et al. HFOV vs CMV for VLBI. NEJM 2002 Çok merkezli RCT 500 VLBI YFOV daha erken ekstübasyon YFOV %56 yaşamış ve O2 almıyor (36. haftada) SIMV % 47 yaşamış ve O2 almıyor ( p=0.046) Daha az kronik akciğer hastalığı

42

Erişkin Veri Derdak et al. Am J Respir Crit Care Med 166:801-808,2002 Bollen et al. Crit Care 9:R430-439,2005 KMV-YFOV arasında bakılan değişkenlerde anlamlı fark yok

44

High-Frequency Oscillation in Early Acute Respiratory Distress Syndrome Niall D. Ferguson, M.D., Deborah J. Cook, M.D., Gordon H. Guyatt, M.D., Sangeeta Mehta, M.D., Lori Hand, R.R.T., Peggy Austin, C.C.R.A., Qi Zhou, Ph.D., Andrea Matte, R.R.T., Stephen D. Walter, Ph.D., Francois Lamontagne, M.D., John T. Granton, M.D., Yaseen M. Arabi, M.D., Alejandro C. Arroliga, M.D., Thomas E. Stewart, M.D., Arthur S. Slutsky, M.D., and Maureen O. Meade, M.D. for the OSCILLATE Trial Investigators and the Canadian Critical Care Trials Group N Engl J Med 2013

46

47

48

49

Crit Care Med 22:1530-1539 (1994)

ALI/ARDS ve YFOV : Tek prospektif RCT (n=58) Oksijenizasyon ve akciğer açılımı daha iyi Ventilatör süresi , hava kaçağı ve 30 gün mortalitede fark yok 30 günde O2 ihtiyacı daha az (4 vs 10 p<0.039)

61

62

63

64

YFOV Komplikasyonları Akciğerlerin overdistansiyonu ve hava kaçağı Kardiyovasküler disfonksiyon İntrakaraniyal basınç artışı???

Sonuç YFOV akciğer koruyucu ventilasyonda etkili olarak gözükmekte Konvansiyonel mekanik ventilasyon tedavilerine yanıt vermeyen çocuk hastada kurtarıcı tedavi olarak kullanılabilir???? Bilinmeyenleri de var Gaz değişimi mekanizması En iyi strateji Vt ?uygun sedasyon? Paraliz? Çocuk hastalarda daha fazla çalışmaya ihtiyaç var

TEŞEKKÜRLER