Mechanische beademing bij 'acute respiratory distress'-syndroom (ARDS): longbeschermende strategieën voor betere alveolaire rekrutering

Klinische praktijk
M.J. Schultz
A.R.H. van Zanten
A.M.G.A. de Smet
J. Kesecioglu
Citeer dit artikel als
Ned Tijdschr Geneeskd. 2003;147:327-31
Abstract
Download PDF

Samenvatting

- Bij patiënten met het ‘acute respiratory distress’-syndroom (ARDS) is het belangrijkste doel van mechanische beademing het openen en openhouden van alveoli om adequate oxygenatie te bereiken zonder de longen verder te beschadigen of de circulatie negatief te beïnvloeden.

- Alveolaire rekrutering wordt bereikt door gebruik te maken van positieve eindexpiratoire druk (PEEP). Het beste PEEP-niveau is dat niveau waarbij de grootste verbetering in zuurstoftransport en longcompliantie wordt bereikt, zonder afname van het slagvolume van de linker hartkamer.

- Naast de gebruikelijke volumegecontroleerde beademing met PEEP is drukgecontroleerde beademing mogelijk. Hierbij wordt een ingestelde druk niet overschreden, terwijl een maximale inspiratoire luchtstroom aan het begin van de inspiratie meer gelegenheid biedt voor gaswisseling.

- De oxygenatie kan wellicht verder worden verbeterd door de inspiratie-expiratieratio te vergroten. Door de verkorte uitademingstijd kunnen de alveoli die neigen tot collaberen aan het einde van een normale expiratie, open worden gehouden.

- Van groot belang bij patiënten met ARDS is het feit dat sterfte wordt beïnvloed door de grootte van het teugvolume.

- Beademing in buikligging vergroot het eindexpiratoire longvolume en verkleint de intrapulmonale shunt en de regionale verschillen in de mate van ventilatie. Mogelijk wordt zo ook bijgedragen aan het voorkómen van beademingsgeïnduceerde longschade.

- Toediening van natuurlijke surfactant bij het beademen van patiënten met ARDS lijkt een veelbelovende strategie; de klinische effectiviteit moet nog worden aangetoond.

Bij het ‘acute respiratory distress’-syndroom (ARDS) leiden veranderde ventilatie-perfusieverhoudingen en een verminderde longcompliantie tot respiratoir falen, met hypoxemie en hypo- of hypercarbie als gevolg.1 Het doel van beademing bij ARDS is, naast het compenseren voor de toegenomen ademarbeid, het rekruteren van gecollabeerde alveoli. In dit artikel belichten wij de potentiële schadelijke gevolgen van mechanische beademing en verschillende beademingsstrategieën die in de afgelopen jaren zijn geïntroduceerd bij het beademen van patiënten met ARDS.

schade veroorzaakt door mechanische beademing

In de afgelopen decennia is duidelijk geworden dat beademing longschade kan doen verergeren of zelfs veroorzaken.2 ‘Barotrauma’, ‘volutrauma’ en ‘biotrauma’ zijn verschillende termen die gebruikt worden wanneer wordt gesproken over door beademing geïnduceerde longschade.

Aangezien ARDS wordt gekenmerkt door een inhomogene verdeling van longafwijkingen, kunnen de hoge drukken die noodzakelijk zijn om zieke alveoli te openen, leiden tot overrekking van gezonde alveoli, waardoor verdere beschadiging van de longen zou kunnen ontstaan. Gebruik van hoge inspiratoire beademingsdrukken en grote teugvolumen, met langdurige overrekking van de open alveoli, hangt samen met een verhoogd risico op longschade en -oedeem.

Bij het ontstaan van beademingsgeïnduceerde longschade wordt verondersteld dat de herhaalde hoge drukken die nodig zijn om atelectatische longdelen te openen een mechanische belasting veroorzaken, met beschadiging van het epitheel en tractie op de pulmonale microvezels als gevolg. Dit leidt tot een lokale inflammatoire reactie, zich uitend in een toename van de productie van ontstekingsmediatoren.3 De laatste jaren hebben meerdere klinische studies een verband gelegd tussen mechanische belasting en de lokale productie van ontstekingsmediatoren, zoals tumornecrosisfactor-?, interleukine(IL)-1?, IL-6 en IL-8. Deze inflammatoire reactie kan beademingsgeïnduceerde longschade doen verergeren of zelfs leiden tot meervoudige orgaanschade.4-6

Het is een uitdaging om bij patiënten met ARDS een adequate gaswisseling tot stand te brengen, zonder dat dit leidt tot longschade. Met andere woorden, welke beademingsstrategie is het ‘meest longbeschermend’?

alveolaire rekrutering

Volgens de wet van Laplace (druk (P) = (2 × oppervlaktespanning (?))/straal (r)) zijn hogere drukken nodig om zieke alveoli te openen, deels doordat ze zijn gecollabeerd (r), en deels door de afwezigheid van functionele surfactant (?). Wanneer deze alveoli eenmaal zijn ‘geopend’, volstaan lagere drukken om de alveoli open te houden.2

Rekrutering van alveoli is het belangrijkste doel van mechanische beademing bij ARDS. Op de eerste plaats leidt dit tot een normalisering van de ventilatie-perfusieverhouding in de longen en daarmee tot een verbetering van de oxygenatie. Daarnaast voorkomt ‘open long’-beademing het ontstaan van longschade: de lagere drukken en het voorkómen van herhaalde collaps en heropenen van alveoli (het ‘open en geopend houden’) leiden tot minder rek- en trekkrachten op het weefsel rondom de alveoli (‘shear stress’) ofwel mechanische belasting.2

De primaire determinant van alveolaire rekrutering is de transpulmonale druk (het verschil tussen de intrapulmonale en de intrapleurale druk). Een verhoging van deze druk verbetert de oxygenatie, vermoedelijk door de rekrutering van gecollabeerde, maar nog wel geperfundeerde alveoli, waarmee de intrapulmonale shunt vermindert. Het gebruik van positieve eindexpiratoire druk (PEEP) voorkomt collaps van gerekruteerde alveoli tijdens de expiratie. Redistributie van vocht uit de alveoli zou ook kunnen bijdragen tot een vermindering van de intrapulmonale shunt.

Gebruik van PEEP heeft een longbeschermend effect: het voorkomt herhaaldelijk openen en sluiten van kleine luchtwegen en alveoli, en de daarmee samenhangende mechanische belasting. Het is echter belangrijk zich te realiseren dat gebruik van PEEP niet zonder risico is: hoge transpulmonale drukken kunnen op zich leiden tot longschade en indien niet de juiste maatregelen worden getroffen, kan gebruik van een te hoog PEEP-niveau leiden tot een ongewenste afname van de veneuze terugstroom naar het rechter atrium, met als gevolg een afname van het hartminuutvolume. Gebruik van inotropica en zorgdragen voor een goede intravasculaire vulling voorkomen dit echter.7 Bovendien kan de mate van afname van het hartminuutvolume afhankelijk zijn van de vorm van mechanische ventilatie: bij een meer homogene ventilatie, waarbij het teugvolume gelijkwaardig wordt verdeeld over de longen, zijn de nadelige effecten op de circulatie minder dan bij inhomogene beademing.7 Tenslotte kan PEEP bij unilaterale afwijkingen de perfusie aan de gezonde zijde doen verminderen, wat de ventilatie-perfusiewanverhouding kan doen toenemen.

Men meent dat het beste PEEP-niveau dat niveau is waarbij de grootste verbetering in zuurstoftransport en longcompliantie wordt bereikt, zonder afname van het slagvolume van de linker hartkamer.8

drukgecontroleerde beademing

Volumegecontroleerde beademing met PEEP is lange tijd de norm voor mechanische beademing geweest, en is dat in veel landen nog steeds. De laatste jaren zijn verschillende andere vormen van beademing ontwikkeld en toegepast bij patiënten met ARDS. Hiertoe behoort drukgecontroleerde beademing, zonder of met een inverse ratio van de in- en expiratie.7 Het voordeel van deze beademingsvormen is het feit dat de ingestelde druk niet wordt overschreden.

Bij drukgecontroleerde beademing vindt bij inspiratie een snelle stijging van de beademingsdruk plaats, die daarna wordt gehandhaafd gedurende de gehele inspiratie. Dit resulteert in een maximale inspiratoire gasstroom aan het begin van de inspiratie, met hierna een snelle deceleratie. Voordelen van de decelererende stroom zijn een verbeterde oxygenatie en een vermindering van de dode ruimte.9 10 Er kleeft echter ook een nadeel aan het gebruik van drukgecontroleerde beademing: variaties in de luchtwegweerstand en de compliantie van de longen en de rest van de tractus respiratorius leiden tot wisselende teugvolumen. Een constant ademminuutvolume is dus niet gegarandeerd. Dit vereist aanhoudende monitoring van het teugvolume.

Wanneer de inspiratie-expiratieratio groter is dan 1:2, spreekt men van ‘inverse-ratiobeademing’. Voordelen hiervan zijn een verbetering van de oxygenatie en een verbeterde efficiëntie van de ventilatie. Doordat de uitademingstijd is verkort, kunnen de alveoli die neigen tot collaberen aan het einde van een normale expiratie open worden gehouden. Bij deze vorm van beademing ontstaat intrinsieke PEEP (PEEPi), wat echter niet moet worden gezien als een nadeel. PEEPi is waarschijnlijk niet gevaarlijk bij patiënten met ARDS. Het vereist wel regelmatige PEEPi-meting, zodat als PEEPi te hoog wordt, de instelling van de beademing kan worden aangepast. Bij drukgecontroleerde beademing met een inverse ratio van de in- en expiratie bestaat vaak de noodzaak tot intensievere sedatie (en soms spierverslapping), omdat deze vorm van beademing door de patiënt als onnatuurlijk wordt ervaren en dus een grotere belasting voor hem of haar vormt. Ondanks de fysiologische voordelen is gerandomiseerd onderzoek dat duidelijke klinische voordelen van deze beademingsvormen aantoont bij ARDS-patiënten niet voorhanden.

beademing met kleine teugvolumen

Door de verminderde compliantie van het respiratoire systeem bij ARDS zijn bij gebruik van normale (grote) teugvolumen de intrapulmonale drukken hoger, wat zou kunnen leiden tot een toename van longschade. Hoewel er in 3 gerandomiseerde gecontroleerde studies naar het effect van kleine teugvolumen geen sterftereductie was,11-13 werd een recente studie van het Acute Respiratory Distress Syndrome Network voortijdig gestopt in verband met een reductie in sterfte van 25 in de groep patiënten die met kleinere ademteugvolumen (6 ml/kg lichaamsgewicht) werd beademd in vergelijking met traditionele teugvolumen (12 ml/kg lichaamsgewicht) (tabel).6 Dit ging overigens ook gepaard met een kortere beademingsduur en met minder schade of afwijkingen aan andere orgaansystemen.

Dat kleinere teugvolumen beter zijn dan grote teugvolumen bij patiënten met ARDS lijkt met de laatste studie voldoende bewezen. Maar wat is klein, of, beter: wat is (te) groot? De studie van het Acute Respiratory Distress Syndrome Network had grotere teugvolumen in de controlegroep dan de andere studies. Is dit verschil de verklaring voor het statistisch significante verschil in sterfte in deze laatste studie? Wat zou het verschil in sterfte zijn geweest als 6 ml/kg werd vergeleken met 10 ml/kg? In dit kader is het niet onbelangrijk zich te realiseren dat patiënten die werden geïncludeerd in de controlegroep in de studie na randomisatie met grotere teugvolumen werden beademd dan vóór randomisatie (teugvolume vóór randomisatie 10 ml/kg). Voorts had de interventiegroep een aanzienlijk hogere beademingsfrequentie, waardoor de PEEPi in deze groep hoger moet zijn geweest dan in de controlegroep.14

Het lijkt dus zinvol patiënten met ARDS niet met te grote teugvolumen te beademen. Naar het oordeel van de auteurs zijn teugvolumen van 6-8 ml/kg acceptabel bij patiënten met ARDS.

buikligging bij patiënten met ards

Buikligging leidt tot een substantiële verbetering van de arteriële oxygenatie bij een groot gedeelte van de patiënten met ARDS. Hoewel het uiteindelijke effect op oxygenatie niet goed valt te voorspellen, kan het verschil in oxygenatie opmerkelijk zijn.

In buikligging is er een toename van het eindexpiratoire longvolume, een afname van de intrapulmonale shunt, en een vermindering van regionale verschillen in de mate van ventilatie.15 Mogelijk draagt buikligging ook bij aan het voorkómen van beademingsgeïnduceerde longschade, door de afname van atelectasen, en daarmee van de mechanische belasting van het openen en sluiten van alveoli en bronchioli.

Ondanks een recente studie waarin geen voordeel ten aanzien van sterfte kon worden aangetoond van het alternerend op de buik en rug draaien van patiënten met ARDS,16 menen wij dat buikligging zinvol kan zijn. Opvallend in die studie was het verloop van de inclusie: gedurende de eerste jaren van de studie werd 60 van de patiënten die voldeden aan de inclusiecriteria niet geïncludeerd, omdat een aantal onderzoekers niet altijd bereid was een patiënt op de buik te draaien; bovendien werd bij 8 van de patiënten in de controlegroep toch gebruikgemaakt van buikligging. Verder werd de studie voortijdig gestopt. Het lijkt erop dat onderzoekers in eerste instantie helemaal niet bereid waren om patiënten op de buik te draaien, maar het later niet meer verantwoord vonden om patiënten buikligging te onthouden. Verder werden de patiënten voor maximaal 10 dagen wisselend op de buik beademd, terwijl experts menen dat buikligging moet worden toegepast zolang het klinisch effect heeft, en dat kan langer zijn dan het in deze studie voorgeschreven maximumaantal dagen.17 Tenslotte moet worden opgemerkt dat in deze studie de patiënten slechts voor enige uren per dag in buikligging werden beademd, terwijl velen veronderstellen dat bij langdurige toepassing van buikligging het gunstige effect zou kunnen toenemen.15 18

De bezwaren die kleven aan buikligging zijn overkomelijk: bij het draaien van de patiënt van de rug naar de buik en weer terug zijn meerdere mensen nodig, maar alleen maar rond het moment van draaien. Eén persoon is nodig om de luchtweg te beschermen, twee personen zijn nodig om de patiënt vervolgens te draaien, waarbij aandacht moet worden besteed aan de intravasculaire lijnen en (thorax)drains.15

surfactanttoediening bij patiënten met ards

Surfactant verlaagt de oppervlaktespanning in de alveoli. Bij patiënten met ARDS produceren de type-II-pneumonocyten onvoldoende surfactant, en wordt bovendien de nog resterende surfactant geïnactiveerd door plasma-eiwitten die in de alveoli lekken vanuit de circulatie. Indien (functionele) surfactant afwezig is, collaberen de alveoli, zelfs bij hoge beademingsdrukken. Bij het respiratory-distresssyndroom bij prematuren is er geen productie van surfactant en is surfactanttoediening zinvol gebleken. Is die ook zinvol bij volwassen patiënten met ARDS?

Tot nu toe zijn 4 gecontroleerde studies naar het gebruik van surfactant bij ARDS afgerond.19-21 Een studie waarbij gebruik werd gemaakt van een synthetische surfactant19 liet geen afname zien van de sterfte. De oorzaak hiervoor zou de manier van toediening kunnen zijn, omdat met de verneveling van surfactant slechts 5 van de bedoelde dosis in de distale luchtwegen aankwam.19 Dezelfde negatieve resultaten zijn verkregen met een ander (semi-)synthetische surfactant in een nog niet gepubliceerde studie. Hierin werd wel sterftereductie gevonden bij traumapatiënten, hoewel het verschil niet statistisch significant was. De sterfte onder de patiënten die werden behandeld met surfactant was 30, en in de controlegroep 51. Opgemerkt dient te worden dat de sterfte in deze subgroepen opvallend hoog is.

Twee studies naar het effect van natuurlijke surfactant bij ARDS hebben wel veelbelovende resultaten laten zien: in één studie overleed 16-19 van de patiënten die behandeld werden met een hoge dosis surfactant in vergelijking met 44 van de patiënten in de controlegroep.20 In de meest recente studie naar het effect van toediening van natuurlijke surfactant bij ARDS was de sterfte onder de met surfactant behandelde patiënten 9 in vergelijking met de 43 in de controlegroep.21

Een belangrijke verklaring voor de verschillen in sterftereductie tussen de eerste 2 en de laatste 2 studies is mogelijk het feit dat bij de laatste gebruik is gemaakt van een natuurlijke surfactant. In deze context zijn de resultaten van een studie bij neonaten met respiratory-distresssyndroom belangrijk, waarbij natuurlijke surfactant wel een aanzienlijke sterftereductie gaf, terwijl een synthetische surfactant geen verbetering gaf van de overleving.22

Toekomstige studies moeten aantonen of toediening van surfactant bij patiënten met ARDS zinvol is.

conclusie

Het doel van beademing bij ARDS is het bereiken van een adequate oxygenatie zonder dat dit gepaard gaat met een verdere beschadiging van de longen. Rekruteren en geopend houden van gecollabeerde alveoli met het gebruik van PEEP, verschillende vormen van beademing zoals drukgecontroleerde beademing, al dan niet met een inverse ratio van de in- en expiratie, en buikligging kunnen hierbij zinvol zijn. Recent onderzoek heeft ook duidelijk gemaakt dat teugvolumen klein moeten worden gehouden. Een veelbelovende strategie bij het beademen van patiënten met ARDS is wellicht toediening van natuurlijke surfactant.

Belangenconflict: geen gemeld. Financiële ondersteuning: geen gemeld.

Literatuur
  1. Ashbaugh DG, Bigelow DB, Petty TL, Levine BE. Acuterespiratory distress in adults. Lancet 1967;2:319-23.

  2. Böhm SH, Vazquez de Anda GF, Lachmann B. The openlung concept. In: Vincent JL, editor. Yearbook of Intensive Care andEmergency Medicine. Berlijn: Springer; 1998. p. 430-40.

  3. Dos Santos CC, Slutsky AS. Mechanotransduction,ventilator-induced lung injury and multiple organ dysfunction syndrome.Intensive Care Med 2000;26:638-42.

  4. Ranieri VM, Suter PM, Tortorella C, De Tullio R, et al.Effect of mechanical ventilation on inflammatory mediators in patients withacute respiratory distress syndrome. JAMA 1999;282:54-61.

  5. Ranieri VM, Giunta F, Suter PM, Slutsky AS. Mechanicalventilation as a mediator of multisystem organ failure in acute respiratorydistress syndrome. JAMA 2000;284:43-4.

  6. The Acute Respiratory Distress Syndrome Network.Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidalvolumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. NEngl J Med 2000;342:1301-8.

  7. Kesecioglu J, Tibboel D, Lachmann B. Advantages andrationale for pressure controlled ventilation. In: Vincent JL, editor.Yearbook of Intensive Care and Emergency Medicine. Berlijn: Springer; 1994.p. 524-33.

  8. Suter PM, Fairley B, Isenberg MD. Optimum end-expiratoryairway pressure in patients with acute pulmonary failure. N Engl J Med1975;292:284-9.

  9. Rappaport SH, Shpiner R, Yoshihara G, Wright J, Chang P,Abraham E. Randomized, prospective trial of pressure-limited versusvolume-controlled ventilation in severe respiratory failure. Crit Care Med1994;22:22-32.

  10. Alvarez A, Subirana M, Benito S. Decelerating flowventilation effects in acute respiratory failure. J Crit Care1998;13:21-5.

  11. Brochard L, Roudot-Thoraval F, Roupie E, Delclaux C,Chastre J, Fernandez-Mondejar E, et al. Tidal volume reduction for preventionof ventilator-induced lung injury in acute respiratory distress syndrome. TheMulticenter Trial Group on Tidal Volume reduction in ARDS. Am J Respir CritCare Med 1998;158:1831-8.

  12. Stewart TE, Meade MO, Cook DJ, Granton JT, Hodder RV,Lapinsky SE, et al. Evaluation of a ventilation strategy to preventbarotrauma in patients at high risk for acute respiratory distress syndrome.Pressure- and Volume-Limited Ventilation Strategy Group. N Engl J Med1998;338:355-61.

  13. Brower RG, Shanholtz CB, Fessler HE, Shade DM, White jrP, Wiener CM, et al. Prospective, randomized, controlled clinical trialcomparing traditional versus reduced tidal volume ventilation in acuterespiratory distress syndrome patients. Crit Care Med 1999;27:1492-8.

  14. De Durante G, del Turco M, Rustichini L, Cosimini P,Giunta F, Hudson LD, et al. ARDSNet lower tidal volume ventilatory strategymay generate intrinsic positive end-expiratory pressure in patients withacute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med2002;165:1271-4.

  15. Kesecioglu J. Prone position in therapy-refractoryhypoxaemia. Curr Opin Anaesthesiol 1991;2:92-100.

  16. Gattinoni L, Tognoni G, Pesenti A, Taccone P, MascheroniD, Labarta V, et al. Effect of prone positioning on the survival of patientswith acute respiratory failure. N Engl J Med 2001;345:568-73.

  17. Slutsky AS. The acute respiratory distress syndrome,mechanical ventilation, and the prone position. N Engl J Med2001;345:610-2.

  18. Zijlstra JG, Ligtenberg JJ, Werf TS van der. Pronepositioning of patients with acute respiratory failure. N Engl J Med2002;346:295.

  19. Anzueto A, Baughman RP, Guntupalli KK, Weg JG, WiedemannHP, Raventos AA, et al. Aerosolized surfactant in adults with sepsis-inducedacute respiratory distress syndrome. Exosurf Acute Respiratory DistressSyndrome Sepsis Study Group. N Engl J Med 1996;334:1417-21.

  20. Gregory TJ, Steinberg KP, Spragg R, Gadek JE, Hyers TM,Longmore WJ, et al. Bovine surfactant therapy for patients with acuterespiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med1997;155:1309-15.

  21. Kesecioglu J, Schultz MJ, Lundberg D, Lauven PM, LachmannB. Treatment of acute lung injury (ALI/ARDS) with surfactant. Am J RespirCrit Care Med 2001;163:A819.

  22. Ainsworth SB, Beresford MW, Milligan DW, Shaw NJ,Matthews JN, Fenton AC, et al. Pumactant and poractant alfa for treatment ofrespiratory distress syndrome in neonates born at 25-29 weeks'gestation: a randomised trial. Lancet 2000;355:1387-92.

Auteursinformatie

Academisch Medisch Centrum/Universiteit van Amsterdam, afd. Intensive Care Volwassenen, Meibergdreef 9, 1105 AZ Amsterdam.

Ziekenhuis De Gelderse Vallei, Ede.

A.R.H.van Zanten, internist.

Universitair Medisch Centrum Utrecht, divisie Perioperatieve Zorg en Spoedeisende Hulp, Cardiopulmonale Intensive Care en Neuro-intensive Care, Utrecht.

Mw.A.M.G.A.de Smet, anesthesioloog; dr.J.Kesecioglu, anesthesioloog-intensivist.

Contact Dr.M.J.Schultz, internist-intensivist (m.j.schultz@amc.uva.nl)

Gerelateerde artikelen

Reacties

P.W.A.
Kunst

Amsterdam, maart 2003,

Naar aanleiding van het artikel van Schultz et al. (2003:327-31) zou ik toch graag enige kanttekeningen willen plaatsen omtrent de beademing met kleinere teugvolumen.

De auteurs stellen dat kleinere teugvolumen beter zijn dan grotere op grond van de recente studie van ARDS Network.1 Alhoewel zij de uitkomst van deze studie wel enigszins bediscussiëren, is de uiteindelijke conclusie dat het zinvol is om patiënten met het ‘acute respiratory distress’-syndroom (ARDS) niet met grote volumen te beademen. Echter, in de studie zijn er meerdere parameters die de sterfte kunnen beïnvloeden en niet alleen die van de teugvolumen. Dit discussiepunt blijft onderbelicht in dit overzichtsartikel.

In totaliteit zijn er 5 studies die bij patiënten met ARDS als uitkomstmaat sterfte hebben en waarin kleine volumen zijn gegeven.1-5 Daarvan zijn er 4 genoemd door de auteurs.1-4 De 5e is de studie van Amato et al.,5 die naast die van ARDS Network ook een duidelijke reductie van sterfte liet zien in de arm met kleinere teugvolumen. Echter, de andere 3 lieten geen voordeel zien. Wat is nu het opmerkelijkste verschil tussen de twee ‘pro’-studies en de ‘non-pro’-studies? Eichacker et al. maken dit duidelijk in hun meta-analyse, die onlangs werd gepubliceerd.6

De studie van Amato et al. en het ARDS Network hebben ten eerste wat hogere teugvolumen ten opzichte van de andere 3 (12 versus 10,5 ml/kg) en ten tweede heeft de controlearm in beide studies hogere teugvolumen dan vóór randomisatie. Maar het grootste verschil is toch het verschil in de gemiddelde luchtwegdruk (MAP). Bij beide studies lag dit veel hoger (34-37 cmH2O) dan in de andere 3 studies (28-32 cmH2O) en ten opzichte van de huidige manier van beademen (29-31 cmH2O). Een vierde kritiekpunt, dat Eichacker et al. niet aanhalen in hun meta-analyse, is dat de studie van Amato et al. niet opgezet is voor lage teugvolumen, maar voor de effecten van een hogere positieve eindexpiratoire druk (PEEP) gebaseerd op het inflectiepunt van een druk-volumecurve.

Met andere woorden, alhoewel theoretisch er zeker wat voor te zeggen is om patiënten met ARDS te beademen met kleinere teugvolumen, is er geen afdoende bewijs geleverd. Wel is het duidelijk dat een hoge MAP een negatieve invloed heeft op de sterfte.

P.W.A. Kunst
Literatuur
  1. The Acute Respiratory Distress Syndrome Network. Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 2000;342:1301-8.

  2. Stewart TE, Meade MO, Cook DJ, Granton JT, Hodder RV, Lapinsky SE, et al. Evaluation of a ventilation strategy to prevent barotrauma in patients at high risk for acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 1998;338:355-61.

  3. Brochard L, Roudot-Thoraval F, Roupie E, Delclaux C, Chastre J, Fernandez-Mondejar E, et al. Tidal volume reduction for prevention of ventilator-induced lung injury in acute respiratory distress syndrome. The Multicenter Trial Group on Tidal Volume reduction in ARDS. Am J Respir Crit Care Med 1998;158:1831-8.

  4. Brower RG, Shanholtz CB, Fessler HE, Shade DM, White jr P, Wiener CM, et al. Prospective, randomized, controlled clinical trial comparing traditional versus reduced tidal volume ventilation in acute respiratory distress syndrome patients. Crit Care Med 1999; 27:1492-8.

  5. Amato MB, Barbas CS, Medeiros DM, Magaldi RB, Schettino GP, Lorenzi-Filho G, et al. Effect of a protective-ventilation strategy on mortality in the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 1998;338:347-54.

  6. Eichacker PQ, Gerstenberger EP, Banks SM, Cui X, Natanson C. Meta-analysis of acute lung injury and acute respiratory distress syndrome trials testing low tidal volumes. Am J Respir Crit Care Med 2002;166:1510-4.

M.J.
Schultz

Amsterdam, maart 2003,

De door collega Kunst aangehaalde verschillen tussen de 5 studies die kleinere teugvolumen vergeleken met grotere bij de beademing van patiënten met ARDS1-5 – de grootte van de teugvolumen in de controlegroepen, de verandering van de grootte van de teugvolumen ten opzichte van die van vóór randomisatie, de verschillen in de gemiddelde luchtwegdruk – vormen alle een belangrijke verklaring voor de verschillen in sterftereductie tussen deze studies. Maar naar onze mening zijn er nog andere, belangrijkere oorzaken aan te wijzen.

Belangrijk is om vast te stellen dat bij de 2 studies die wel sterftereductie aantoonden, er – bewust of onbewust – een beademing werd nagestreefd volgens het zogenaamde openlongconcept.1 5 In de studie van Amato et al. was dit concept duidelijk een onderdeel van de beademingsstrategie.1 In de studie van ARDS Network werd hier geen gebruik van gemaakt.5 Maar wanneer wij kijken naar het beademingsprotocol in de studie van ARDS Network, valt iets bijzonders op: beademing met een kleiner teugvolume ging gepaard met een hogere ademfrequentie (tot 29 (SD: 7) per min versus 16 (6) per min in de controlegroep). Verder waren inspiratie-expiratieratio's tot 1:1 mogelijk in de groep die werd beademd met kleinere teugvolumen. Beide instellingen leiden tot een kortere expiratieduur en dus het ontstaan van ‘intrinsieke’ PEEP (PEEPi).

De Durante et al. hebben recent de studie van ARDS Network herhaald.6 Bij een vergelijkbare groep ARDS-patiënten werden exact dezelfde beademingsprotocollen gehanteerd. In deze studie was het verschil in ingestelde PEEP en de PEEPi tussen de beide groepen de uitkomstmaat. De verschillen waren overtuigend: met een klein teugvolume en een hoge ademfrequentie was PEEPi hoger dan met een groot teugvolume en een lage ademfrequentie. Opgeteld bij de ingestelde PEEP resulteerde dit in een hogere totale PEEP (PEEPt) in de studiegroep, vergeleken met de controlegroep. Extrapolatie van deze resultaten naar de ARDS-Network-onderzoeksgroep levert op dat PEEPt in de groep van deze studie gelijk zal zijn aan de ingestelde PEEP in de studie van Amato et al. PEEPt in de controlegroep van de ARDS-Network-studie en de ingestelde PEEP in de controlegroep van de studie van Amato et al. zijn dan ook vergelijkbaar. De beide studies lijken dus meer op elkaar dan op het eerste gezicht wordt vermoed.

Dat PEEPt, en niet (alleen) de ingestelde PEEP, een verklaring zou kunnen vormen voor het feit dat alleen in de studie van Amato et al. en de studie van ARDS Network sterftereductie werd aangetoond, werd nog eens versterkt door een recente retrospectieve analyse van de patiënten van de studie van Amato et al. Hierin werden de patiënten opgedeeld in 4 PEEP-niveaus (< 7 cmH2O, 7-12 cmH2O, 13-16 cmH2O, en > 16 cmH2O).7 Alleen bij de laatste 2 groepen werd een verbetering van de overleving gevonden. Hieruit valt te concluderen dat de hoogte van PEEP bijdraagt aan de uitkomst van beademing van ARDS-patiënten.

Op grond van deze overwegingen adviseren wij bij de beademing van patiënten met ARDS gebruik te maken van kleine teugvolumen én voldoende PEEP.

M.J. Schultz
J. Kesecioglu
Literatuur
  1. Amato MB, Barbas CS, Medeiros DM, Magaldi RB, Schettino GP, Lorenzi-Filho G, et al. Effect of a protective-ventilation strategy on mortality in the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 1998;338:347-54.

  2. Stewart TE, Meade MO, Cook DJ, Granton JT, Hodder RV, Lapinsky SE, et al. Evaluation of a ventilation strategy to prevent barotrauma in patients at high risk for acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 1998;338:355-61.

  3. Brochard L, Roudot-Thoraval F, Roupie E, Delclaux C, Chastre J, Fernandez-Mondejar E, et al. Tidal volume reduction for prevention of ventilator-induced lung injury in acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med 1998;158:1831-8.

  4. Brower RG, Shanholtz CB, Fessler HE, Shade DM, White jr P, Wiener CM, et al. Prospective, randomized, controlled clinical trial comparing traditional versus reduced tidal volume ventilation in acute respiratory distress syndrome patients. Crit Care Med 1999; 27:1492-8.

  5. The Acute Respiratory Distress Syndrome Network. Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 2000;342:1301-8.

  6. De Durante G, del Turco M, Rustichini L, Cosimini P, Giunta F, Hudson LD, et al. ARDSNet lower tidal volume ventilatory strategy may generate intrinsic positive end-expiratory pressure in patients with acute respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med 2002;165:1271-4.

  7. Barbas CSV, Medeiros D, Magaldi RB, Kairalla RA, Carvalho CRR, Amato MB. High PEEP levels improved survival in ARDS patients. Am J Respir Crit Care Med 2002;165:A218.