USCOM for å vurdere pasienter med KOLS

Kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) er den fjerde største dødsårsaken i verden, en lungesykdom som er preget av en delvis reversibel luftstrømbegrensning, som vanligvis er progressiv, og assosiert med en unormal inflammatorisk respons på skadelige partikler eller gasser. I 2005, blant eldre Hongkong-kinesere (alder ≥60 år) i Hong Kong med KOLS definert som en FEV1/FVC <70 %, led 19,6 % menn og 11,9 % kvinner av moderate alvorlighetsgrader.

Fra en initial stabil tilstand er en akutt forverring av KOLS (AECOPD) preget av en plutselig innsettende andpustenhet, purulent sputum og økning i sputumvolum. Andre symptomer inkluderer økende hoste, hvesing, tetthet i brystet eller tretthet. Hovedårsaken til AECOPD er infeksjon, selv om andre stimulerende faktorer inkluderer luftforurensning, tilbaketrekking av medisiner og lav temperatur. Etter første innleggelse av en eksacerbasjon er reinnleggelsesraten for pasienter med AECOPD høy. Gjennomsnittlig antall årlige reinnleggelser er 2,2 episoder, med en ettårs dødelighet på 14 %.

Spirometri kan bidra til å diagnostisere KOLS-pasienter, og en post-bronkodilatator FEV1/FVC<0,7 bekrefter tilstedeværelsen av luftstrømsbegrensning. Klassifiseringen av alvorlighetsgraden av luftstrømbegrensning ved KOLS er basert på GOLD-kategorien. Jo lavere post-bronkodilator FEV1, jo høyere er alvorlighetsgraden. Denne metoden er kun nyttig for å vurdere pasienter med stabil KOLS. For de med AECOPD er denne metoden kanskje ikke lett å gjennomføre og vurdere pasienter umiddelbart på grunn av pasienters pustevansker.

Et vanlig dilemma klinikere står overfor er om pasienter med pustevansker, hoste og hvesing har en akutt forverring av KOLS, en akutt forverring av venstre ventrikkelsvikt (LVF), eller en viss grad av begge. Å stille en nøyaktig diagnose er viktig siden behandlingen i hvert enkelt tilfelle er forskjellig, og en rask bedring avhenger av passende og rettidig intervensjon og behandling.

I motsetning til akutte forverringer av astma, er det ingen objektive retningslinjer for hvordan man skal vurdere alvorlighetsgrad og prognose for pasienter som kommer til sykehus med akutte forverringer av KOLS. CURB65, opprinnelig beregnet for å vurdere pasienter med lungebetennelse, har imidlertid blitt evaluert i denne sammenhengen. Høye CURB65-skårer hos pasienter med akutte forverringer av KOLS forutsier økende risiko for sykehus- og én måneds dødelighet fra 2 til 21 %, men forutsier ikke pasienter med svært høy risiko.

Hos friske personer påvirker tilstedeværelsen eller fraværet av karbondioksidretensjon kroppens hemodynamiske respons. Hyperkapni har vist seg å øke gjennomsnittlig pulmonal arterietrykk (PAP), pulmonal vaskulær motstand (PVR), hjertefrekvens (HR), slagvolum (SV), hjertevolum (CO) og gjennomsnittlig arteriell BP (MAP). Hyperkapni ser imidlertid ikke ut til å påvirke indekser for systolisk funksjon, slik som maksimal aortahastighet og aortamiddel- og toppakselerasjon, eller plasmarenin-, angiotensin II- og aldosteronaktivitet.

Hos stabile pasienter med kompensert KOLS utløser økninger i CO2 sentrale og perifere kjemoreseptorer, noe som resulterer i økt dybde og respirasjonshastighet, bradykardi (via vagal stimulering) og systemisk vasokonstriksjon (via sympatisk stimulering). Derfor kan kardiovaskulære parametere enten være normale eller, hvis det er en grad av karbondioksidretensjon som resulterer i katekolaminfrigjøring og autonom stimulering, moderat hyperdynamisk. Pasienter med KOLS bør ha en hjerteindeks (CI), som er forhøyet enten mot øvre halvdel eller over normalområdet, og kan være så høyt som 5L/min/m2, en forhøyet SI, en forhøyet SVR og forhøyet DO2.

Smith-Madigan Index II (SMII) er et nytt mål på inotropi, som hos stabile KOLS-pasienter enten bør være normal eller, hvis det er adrenerge effekter, kan økes til så mye som 1,6. Effekten av hyperkapni hos pasienter med KOLS på potensial til kinetisk energiforhold (PE/KE, PKR), strømningstid (FT), topphastighet (Vpk) og gjennomsnittlig trykkgradient (Pmn) er ukjent.

Disse endringene står i kontrast til pasienter med akutt LVF, hvor CI er lav og SMII vanligvis er mindre enn 1,0, og vanligvis rundt 0,7 - 0,8. PE/KE og SVR er generelt mye høyere, og FT (som funksjon av SV) er lengre. Vpk og Pmn er også lavere i LVF.

Vi har utført en foreløpig studie for å evaluere sammenhengen mellom alvorlighetsgraden av KOLS og hemodynamiske parametere. 86 stabile KOLS-pasienter, 43 AECOPD-pasienter og 36 friske, alders- og kjønnsmatchede forsøkspersoner ble rekruttert. Det ble funnet at alvorlighetsgraden av KOLS korrelerte positivt med gjennomsnittlig hjertefrekvens, hjerteindeks (CI), utstøtingstidsprosent (ET%) oksygentilførselsindeks (DO2I) og inotropi. Sammenlignet med friske kontroller hadde stabile GOLD IV-pasienter en signifikant høyere KI (3,98 vs 3,15 l/min/m2, p<0,005), inotropi (2,14 vs 1,72 W/m2, p<0,01) og DO2I (679,8 vs 530,7 ml) /min/m2, p<0,01), og et betydelig lavere potensial til kinetisk energiforhold (PKR) (43,0 vs 56,6, p<0,05). Videre var 30-dagers reinnleggelsesraten den høyeste hos GOPD IV-pasienter. Basert på de eksisterende funnene vil det være interessant å studere den langsiktige prognostiske effekten av hemodynamiske parametere hos KOLS-pasienter.

Mål

Målene for denne studien for pasienter som er besøkt respirasjonsklinikk eller innlagt på akuttmottaket (ED), inkludert de som er innlagt på gjenopplivingsrom eller akuttmottak med høy avhengighet, er:

1. For å undersøke om det er noen sammenheng mellom hemodynamiske parametere og KOLS alvorlighetsgrad.
2. For å undersøke om USCOM-avledede hemodynamiske variabler kan brukes som prognostiske indikatorer for 6-måneders, 1-års, 3-års og 5-års reinnleggelse.
3. For å undersøke om USCOM-avledede hemodynamiske variabler kan brukes som prognostiske indikatorer på 6-måneders, 1-års, 3-års og 5-års dødelighet av alle årsaker.

Målinger

• Hemodynamiske målinger ved hjelp av en ultrasonisk hjerteeffektmonitor (USCOM®; USCOM Pty Ltd, NSW, Australia)
• Lungefunksjonsvurdering ved hjelp av spirometri (MICROLAB 3300 spirometer; Micro Medical, Kent, Storbritannia)
• 6-minutters gangtest
• Borg dyspnéskala
• Blodtrykk
• End-tidal CO2

Definisjon av hemodynamiske parametere:

• Hastighetstidsintegral (vti) er integralet av strømningsprofilen, det vil si distansen blodet reiser i ett slag. Enheten for vti er m/s.
• Hjertevolum (CO) er volumet av blod som pumpes av hjertet i løpet av ett minutt: CO = SV x HR. Enheten er l/min.
• Hjerteindeks (CI) er lik CO delt på BSA. Enheten er l/min/m2.
• Slagvolum (SV) er volumet av blod som kastes ut fra hjertet under ett systolisk slag. SV = vti x πr2, hvor πr2 = strømningstverrsnittsareal. Enheten til SV er ml.
• Slagvolumindeks (SVI) er SV delt på BSA og enheten er ml/m2.
• Slagvolumvariasjon (SVV) er den prosentvise endringen i SV mellom en gruppe slag. SVV = (SVmax - SVmin x 100) / [(SVmax + SVmin)/2].
• Systemisk vaskulær motstand (SVR) er trykket som hjertet pumper mot. SVR = MAP/CO. Enheten er d.s.cm-5.
• Systemisk vaskulær motstandsindeks (SVRI) SVRI = SVR x BSA d.s.cm-5m2.
• Oksygentilførsel (DO2) beregnes ved ligningen: DO2 = 1,34 x Hb x SpO2/100 x CO, hvor Hb = hemoglobin i gram hemoglobin per liter blod (g/l); SpO2 = den perifere oksygenmetningen i prosent (%). Enheten for DO2 er ml/min.
• Oksygentilførselsindeks (DO2I) er lik DO2 delt på BSA. Enheten for DO2I er ml/min/m2.
• Inotropiindeks refererer til (potensiell energi + kinetisk energi) delt på kroppsoverflate. Enheten for inotropi er W/m2.
• Potensial to kinetic energy ratio (PKR) er energien som brukes til å produsere blodtrykk delt på energien som brukes til å produsere blodstrøm.