USCOM voor het beoordelen van patiënten met COPD

Chronische obstructieve longziekte (COPD) is de op drie na belangrijkste doodsoorzaak ter wereld, een longaandoening die wordt gekenmerkt door een gedeeltelijk reversibele beperking van de luchtstroom, die meestal progressief is en gepaard gaat met een abnormale ontstekingsreactie op schadelijke deeltjes of gassen. In 2005 leed onder oudere Hongkongse Chinezen (leeftijd ≥60 jaar) in Hongkong met COPD gedefinieerd als een FEV1/FVC <70%, 19,6% mannen en 11,9% vrouwen aan matige ernst.

Vanuit een initiële stabiele toestand wordt een acute exacerbatie van COPD (AECOPD) gekenmerkt door een plotseling begin van kortademigheid, purulent sputum en toename van het sputumvolume. Andere symptomen zijn toenemende hoest, piepende ademhaling, benauwdheid op de borst of vermoeidheid. De belangrijkste oorzaak van AECOPD is infectie, hoewel andere stimulerende factoren luchtvervuiling, stopzetting van medicatie en lage temperatuur zijn. Na de eerste opname van een exacerbatie is het aantal heropnames voor patiënten met AECOPD hoog. Het gemiddelde aantal jaarlijkse heropnames is 2,2 episodes, met een sterftecijfer van 14% over een jaar.

Spirometrie kan helpen bij het diagnosticeren van COPD-patiënten, en een post-bronchusverwijdende FEV1/FVC<0,7 bevestigt de aanwezigheid van luchtstroombeperking. De classificatie van de ernst van luchtstroombeperking bij COPD is gebaseerd op de GOLD-categorie. Hoe lager de post-bronchusverwijdende FEV1, hoe hoger de ernst. Deze methode is alleen nuttig voor het beoordelen van patiënten met stabiele COPD. Voor mensen met AECOPD is deze methode misschien niet gemakkelijk uit te voeren en patiënten onmiddellijk te beoordelen vanwege de ademhalingsmoeilijkheden van de patiënt.

Een veel voorkomend dilemma voor clinici is of patiënten die zich presenteren met kortademigheid, hoesten en piepende ademhaling een acute exacerbatie van COPD hebben, een acute exacerbatie van linkerventrikelfalen (LVF), of een of andere mate van beide. Het stellen van een nauwkeurige diagnose is belangrijk omdat de behandeling in elk geval anders is en een snel herstel afhankelijk is van een passende en tijdige interventie en behandeling.

In tegenstelling tot acute exacerbaties van astma zijn er geen objectieve richtlijnen voor het beoordelen van de ernst en prognose van patiënten die zich met acute exacerbaties van COPD in het ziekenhuis melden. Wel is de CURB65, oorspronkelijk bedoeld voor het beoordelen van patiënten met longontsteking, in dit kader geëvalueerd. Hoge CURB65-scores bij patiënten met acute exacerbaties van COPD voorspellen wel een toenemend risico op ziekenhuisopname en een maandsterfte van 2 tot 21%, maar voorspellen geen patiënten met een zeer hoog risico.

Bij gezonde proefpersonen beïnvloedt de aan- of afwezigheid van kooldioxide-retentie de hemodynamische respons van het lichaam. Van hypercapnie is aangetoond dat het de gemiddelde pulmonale arteriële druk (PAP), pulmonale vasculaire weerstand (PVR), hartslag (HR), slagvolume (SV), cardiale output (CO) en gemiddelde arteriële BP (MAP) verhoogt. Hypercapnie lijkt echter geen invloed te hebben op de indices van de systolische functie, zoals pieksnelheid van de aorta en gemiddelde en piekversnelling van de aorta, of plasmarenine-, angiotensine II- en aldosteronactiviteit.

Bij stabiele patiënten met gecompenseerde COPD triggeren verhogingen van CO2 centrale en perifere chemoreceptoren, wat resulteert in een verhoogde diepte en snelheid van de ademhaling, bradycardie (via vagale stimulatie) en systemische vasoconstrictie (via sympathische stimulatie). Daarom kunnen cardiovasculaire parameters normaal zijn of, als er een zekere mate van kooldioxide-retentie is, resulterend in catecholamine-afgifte en autonome stimulatie, dan matig hyperdynamisch. Patiënten met COPD moeten een cardiale index (CI) hebben, die verhoogd is naar de bovenste helft of boven het normale bereik, en kan oplopen tot 5 l/min/m2, een verhoogde SI, een verhoogde SVR en een verhoogde DO2.

De Smith-Madigan Index II (SMII) is een nieuwe maatstaf voor inotropie, die bij stabiele COPD-patiënten normaal zou moeten zijn of, als er adrenerge effecten zijn, kan worden verhoogd tot wel 1,6. De effecten van hypercapnie bij patiënten met COPD op de verhouding tussen potentieel en kinetische energie (PE/KE, PKR), stroomtijd (FT), pieksnelheid (Vpk) en gemiddelde drukgradiënt (Pmn) zijn onbekend.

Deze veranderingen staan ​​in contrast met patiënten met acuut LVF, waar de CI laag is en de SMII gewoonlijk lager is dan 1,0, en gewoonlijk rond de 0,7 - 0,8. PE/KE en SVR zijn over het algemeen veel hoger en FT (als functie van SV) is langer. Vpk en Pmn zijn ook lager in LVF.

We hebben een voorbereidende studie uitgevoerd om de correlatie tussen de ernst van COPD en hemodynamische parameters te evalueren. Er werden 86 stabiele COPD-patiënten, 43 AECOPD-patiënten en 36 gezonde, qua leeftijd en geslacht gematchte proefpersonen gerekruteerd. Er werd vastgesteld dat de ernst van COPD positief correleerde met de gemiddelde hartslag, cardiale index (CI), ejectietijdpercentage (ET%) oxygen delivery index (DO2I) en inotropie. Vergeleken met gezonde controles hadden stabiele GOLD IV-patiënten een significant hoger BI (3,98 versus 3,15 l/min/m2, p<0,005), inotropie (2,14 versus 1,72 W/m2, p<0,01) en DO2I (679,8 versus 530,7 ml /min/m2, p<0,01), en een aanzienlijk lagere verhouding tussen potentieel en kinetische energie (PKR) (43,0 versus 56,6, p<0,05). Bovendien was het heropnamepercentage na 30 dagen het hoogst bij GOPD IV-patiënten. Op basis van de bestaande bevindingen zou het interessant zijn om het langetermijnprognostische effect van hemodynamische parameters bij COPD-patiënten te bestuderen.

Doel

De doelstellingen van de huidige studie voor patiënten die een ademhalingskliniek hebben bezocht of zijn opgenomen op de afdeling spoedeisende hulp (SEH), inclusief degenen die zijn opgenomen in een reanimatiekamer of een afdeling voor hoge afhankelijkheid, zijn:

1. Onderzoeken of er een verband bestaat tussen hemodynamische parameters en de ernst van COPD.
2. Om te onderzoeken of USCOM-afgeleide hemodynamische variabelen kunnen worden gebruikt als prognostische indicatoren van 6 maanden, 1 jaar, 3 jaar en 5 jaar heropname.
3. Om te onderzoeken of van de USCOM afgeleide hemodynamische variabelen kunnen worden gebruikt als prognostische indicatoren van 6 maanden, 1 jaar, 3 jaar en 5 jaar mortaliteit door alle oorzaken.

Afmetingen

• Hemodynamische metingen met behulp van een Ultrasonic Cardiac Output Monitor (USCOM®; USCOM Pty Ltd, NSW, Australië)
• Longfunctiebeoordeling met behulp van spirometrie (MICROLAB 3300-spirometer; Micro Medical, Kent, VK)
• 6 minuten looptest
• Borg dyspneu schaal
• Bloeddruk
• Eindgetijde CO2

Definitie van hemodynamische parameters:

• Velocity time integral (vti) is de integraal van het stroomprofiel, d.w.z. de afstand die het bloed in één slag aflegt. De eenheid van vti is m/s.
• Cardiale output (CO) is het bloedvolume dat in één minuut door het hart wordt gepompt: CO = SV x HR. De eenheid is l/min.
• Hartindex (CI) is gelijk aan CO gedeeld door BSA. De eenheid is l/min/m2.
• Het slagvolume (SV) is het volume bloed dat tijdens één systolische slag uit het hart wordt geworpen. SV = vti x πr2, waarbij πr2 = dwarsdoorsnede van de stroming. De eenheid van SV is ml.
• Slagvolume-index (SVI) is SV gedeeld door BSA en de eenheid is ml/m2.
• Slagvolumevariatie (SVV) is de procentuele verandering in SV tussen een groep slagen. SVV = (SVmax - SVmin x 100) / [(SVmax + SVmin)/2].
• Systemische vasculaire weerstand (SVR) is de druk waartegen het hart pompt. SVR = KAART/CO. De eenheid is d.s.cm-5.
• Systemische vasculaire weerstandsindex (SVRI) SVRI = SVR x BSA d.s.cm-5m2.
• Zuurstofafgifte (DO2) wordt berekend met de volgende vergelijking: DO2 = 1,34 x Hb x SpO2/100 x CO, waarbij Hb = hemoglobine in gram hemoglobine per liter bloed (g/l); SpO2 = de perifere zuurstofverzadiging als percentage (%). De eenheid van DO2 is ml/min.
• Oxygen delivery index (DO2I) is gelijk aan DO2 gedeeld door BSA. De eenheid van DO2I is ml/min/m2.
• Inotropie-index verwijst naar (potentiële energie + kinetische energie) gedeeld door lichaamsoppervlak. De eenheid van inotropie is W/m2.
• De verhouding tussen potentieel en kinetische energie (PKR) is de energie die wordt gebruikt om de bloeddruk te produceren, gedeeld door de energie die wordt gebruikt om de bloedstroom te produceren.