Acuut ademnoodsyndroom (ARDS)

Definitie

Acute respiratory distress syndrome (ARDS)

• Is een levensbedreigende aandoening bij ernstig zieke patiënten, gekenmerkt door slechte oxygenatie, pulmonale infiltraten, en acuraatheid van begin.
• Op microscopisch niveau is de aandoening geassocieerd met capillaire endotheelschade en diffuse alveolaire schade.
• Brengt een hoge mortaliteit met zich mee, en er bestaan weinig doeltreffende therapeutische modaliteiten om deze aandoening te bestrijden.
• Zodra ARDS zich ontwikkelt, hebben patiënten gewoonlijk in verschillende mate pulmonale arteriële vasoconstrictie en kunnen vervolgens pulmonale hypertensie ontwikkelen.

ARDS definitie

• Een acute aandoening die binnen 7 dagen na de uitlokkende gebeurtenis begint en gekenmerkt wordt door bilaterale longinfiltraten en ernstige progressieve hypoxemie bij afwezigheid van enig bewijs van cardiogeen longoedeem.
• Gedefinieerd door de zuurstof in het arteriële bloed (PaO2) van de patiënt in verhouding tot de fractie van de zuurstof in de geïnspireerde lucht (FiO2). Deze patiënten hebben een PaO2/ FiO2-verhouding van minder dan 300. De definitie van ARDS is in 2012 geactualiseerd en wordt de Berlijnse definitie genoemd.

Etiologie

ARDS kent vele risicofactoren.

• Pulmonale infectie b.v. het voorkomen van ARDS met COVID-19 infectie varieert tussen 17% en 41%
• Pulmonale aspiratie
• Extra-pulmonale bronnen zijn sepsis, trauma, massale transfusie, verdrinking, overdosis drugs, vetembolie, inademing van giftige dampen, en pancreatitis (deze extra-thoracale ziekten en/of verwondingen veroorzaken een ontstekingscascade die uitmondt in longletsel).

Enige risicofactoren voor ARDS zijn:

• Hoge leeftijd
• Vrouwelijk geslacht
• Roken
• Alcoholgebruik
• Aorta vasculaire chirurgie
• Cardiovasculaire chirurgie
• Traumatisch hersenletsel

Epidemiologie

• Schattingen van de incidentie van ARDS in de Verenigde Staten lopen uiteen van 64.2 tot 78,9 gevallen/100.000 persoonsjaren.
• Vijfentwintig procent van de ARDS-gevallen wordt aanvankelijk als mild geclassificeerd (1/3 zal evolueren naar ernstig of matig) en 75% als matig of ernstig.
• Een literatuurstudie toonde een mortaliteitsdaling aan van 1,1% per jaar voor de periode 1994 tot 2006.
• De mortaliteit van ARDS is afhankelijk van de ernst van de ziekte, deze is 27%, 32%, en 45% voor respectievelijk milde, matige, en ernstige ziekte.
• De prevalentie van mensen die lijden aan ARDS verschilt sterk tussen geografische gebieden. Hoewel de reden voor de verschillen onduidelijk is, hebben sommigen gespeculeerd dat het kan voortkomen uit de verschillen in gezondheidszorgsystemen. Het vermogen om een diagnose te stellen en de secundaire aandoening te onderscheiden is vereist om de patiënt goed te registreren en te behandelen.

Pathologisch proces

ARDS is een stereotiepe reactie op verschillende etiologieën.

Het verloopt in verschillende fasen

1. Eerste fase – Beschadiging van de alveolo-capillaire barrière leidend tot pulmonaal oedeem. De pulmonale epitheliale en endotheliale cellulaire schade wordt gekenmerkt door ontsteking, apoptose, necrose en verhoogde alveolaire-capillaire permeabiliteit, die leidt tot de ontwikkeling van alveolair oedeem en proteïnose. Er is bidirectionele lekkage van vloeistoffen en eiwitten in de alveolus en ook van surfactanteiwitten en alveolaire cytokinen in het plasma. De epitheliale barrière raakt verstoord met een proliferatie van type 2 alveolaire cellen leidend tot surfactant disfunctie.Alveolair oedeem, op zijn beurt, vermindert gasuitwisseling, leidend tot hypoxemie.
2. Proliferatieve fase – gekenmerkt door een verbeterde longfunctie en genezing
3. Finale fibrotische fase – duidt op het einde van het acute ziekteproces. De omzet van surfactant is aanzienlijk verhoogd en de vloeistof die het epitheel bekleedt, wijst ook op fibroserende alveolitis vroeg in het verloop van de longbeschadiging.

• Een kenmerk van het verwondingspatroon dat bij ARDS wordt gezien, is dat het niet uniform is. Segmenten van de long kunnen ernstiger zijn aangedaan, hetgeen resulteert in een verminderde regionale longcompliance, die klassiek meer de bases dan de apices betreft.
• Deze intrapulmonaire differentiatie in pathologie resulteert in een verschillende reactie op oxygenatie strategieën. Terwijl verhoogde positieve eind-expiratoire druk (PEEP) de zuurstofdiffusie in aangetaste alveoli kan verbeteren, kan dit resulteren in schadelijk volutrauma en atelectrauma van aangrenzende niet-aangetaste alveoli.

Deze video van 100 seconden is een goede inleiding op ARDS

Cellulaire betrokkenheid bij ARDS:

• Neutrofielen: Komen het meest voor in zowel de epitheliale bekleding als de alveolaire histologische specimens. Hoewel de chemotaxische aard van neutrofielen die het epitheel passeren geen schade veroorzaakt, komen door hun pro-inflammatoire aard reactieve zuurstofspecies, cytokinen en een aantal inflammatoire mediatoren vrij die bijdragen tot de beschadiging van het basaalmembraan.

• Alveolaire macrofagen: Dit zijn de meest voorkomende celtypes en spelen samen met interstitiële macrofagen een belangrijke rol in de afweer. Bij ARDS-patiënten is er een progressieve toename van het aantal alveolaire macrofagen.

• Epitheel: In het alveolaire epitheelweefsel bevinden zich de zeer metabolisch actieve alveolaire cellen van type 2. Beschadigd epitheel leidt tot disfunctionele surfactant

Clinische presentatie en beoordeling

Het syndroom wordt gekenmerkt door :

• De ontwikkeling van dyspneu en hypoxemie, die binnen enkele uren tot dagen geleidelijk verergert, waardoor vaak mechanische beademing en zorg op het niveau van de intensive care-afdeling nodig zijn.
• De geschiedenis is gericht op het identificeren van de onderliggende oorzaak die de ziekte heeft versneld.
• Bij het interviewen van patiënten die in staat zijn om te communiceren, klagen zij vaak aanvankelijk over milde dyspneu, maar binnen 12-24 uur escaleert de ademnood, wordt ernstig en vereist mechanische beademing om hypoxie te voorkomen.
• De etiologie kan duidelijk zijn in het geval van COVID 19, pneumonie of sepsis. In andere gevallen kan het echter van het grootste belang zijn de patiënt of familieleden te ondervragen over recente blootstellingen om het oorzakelijk agens te identificeren.

Bij de lichamelijke beoordeling kan men

• de acute ontstekingsfase aantreffen: Duurt 3 – 10 dagen en resulteert in hypoxaemie en multi orgaan falen. Patiënten presenteren zich typisch met progressieve dyspnoe, tachypnoe, cyanose, hypoxische verwarring en longcrepitaties.
• Systemische tekenen (afhankelijk van de ernst van de ziekte) bv. centrale of perifere cyanose als gevolg van hypoxemie, tachycardie, en veranderde mentale status.
• Ondanks 100% zuurstof hebben patiënten een lage zuurstofsaturatie. Borst auscultatie toont meestal rales, vooral bibasilar, maar zijn vaak auscultated de hele borstkas.
• Genezing, Proliferatieve Fase: Tijdens deze fase komen longlittekenvorming en pneumothoracies veel voor

Merk op dat in beide fasen secundaire systemische infecties en infecties van de borstkas kunnen optreden.

Diagnostische procedures

Volgens het National Heart, Lung and Blood Institute wordt een diagnose gesteld aan de hand van een onderzoek van uw medische voorgeschiedenis, lichamelijk onderzoek en testresultaten.

Medische voorgeschiedenis

• Voorgeschiedenis van hartfalen
• Heeft de patiënt een directe of indirecte klinische risicofactor voor ARDS gehad?

Lichamelijk Onderzoek

• Toegevoegde ademgeluiden bij auscultatie (bijv.b.v. knetteren)
• Hart auscultatie
• Cyanose

Testresultaten

• Arteriële bloedgassen
• Röntgenfoto borstkas
• ray
• Bloedonderzoek
• Sputumkweek
• CT Scan
• Onderzoek naar hartfalen

Management / Interventies

Helaas, is van geen enkel geneesmiddel bewezen dat het ARDS kan voorkomen of beheersen.

De belangrijkste behandelingsstrategie is ondersteunende zorg en richt zich op

1. het verminderen van de shuntfractie,
2. het verhogen van de zuurstoflevering,
3. het verlagen van het zuurstofverbruik,
4. het vermijden van verder letsel.

Patiënten worden mechanisch beademd, bewaakt tegen vochtoverbelasting met diuretica, en krijgen voedingsondersteuning tot bewijs van verbetering is waargenomen.

De wijze waarop een patiënt wordt beademd heeft een effect op het longherstel. Er zijn aanwijzingen dat sommige beademingsstrategieën de alveolaire schade kunnen verergeren en longschade in de context van ARDS kunnen bestendigen.

• Er moet worden gezorgd voor het voorkomen van volutrauma (blootstelling aan grote getijdevolumes), barotrauma (blootstelling aan hoge plateauspanningen) en atelectrauma (blootstelling aan atelectase).

Mogelijke interventies voor ARDS

NB Overweeg het risico versus de beloning van uw interventie, vooral wanneer de longen zo kwetsbaar zijn

• Afzuigen (Open / Gesloten)
• Ventilator Hyperinflatie (VHI)
• Positionering (zie hieronder).

Ventilator Hyperinflatie (VHI)

Een systematische review van Anderson et al. (2015) overwoog dat zowel handmatige als beademingshyperinflatie een vergelijkbaar effect hebben op secretieklaring, pulmonale compliance, verbetering van atelectase en oxygenatie zonder een nadelig risico voor cardiovasculaire stabiliteit. Er moet echter een manometer worden gebruikt tijdens de hele interventie met speciale aandacht voor contra-indicaties.

Gezien de hoge niveaus van PEEP die nodig zijn om longrecrutering voor een ARDS-patiënt te handhaven, is het gebruik van de ventilator om de hyperinflatie toe te dienen ideaal. Ook maakt VHI het mogelijk de luchtwegdruk constant te controleren en te bewaken, zodat de toediening dienovereenkomstig kan worden getitreerd.

Prone Positioning

Plaatsing van de ARDS-patiënt in buikligging resulteert bij ongeveer 70% van de patiënten in een aanzienlijke verhoging van de PaO2. Door de patiënt in buikligging te leggen, wordt het dorsale aspect van de long beter gerekruteerd, wat resulteert in een gelijkmatiger verdeelde perfusie en een betere V/Q-verhouding.

Er is aangetoond dat buikligging gunstig is, in het bijzonder bij patiënten met ernstige hypoxemie/ernstige ARDS, met een verlaging van de ICU-mortaliteit zonder toename van luchtwegcomplicaties.

• Leg de patiënt geruststellend uit dat hij/zij veilig zal zijn en vraag toestemming als hij/zij in staat is om te communiceren.
• Sluit de ogen en bescherm ze met gel of een kompres.
• Plaats de handpalmen van de patiënt tegen de dijen, de duimen naar boven, de ellebogen recht en de schouders neutraal.
• Schuif de patiënt naar de rand met behulp van een glijzeil.
• Rol de patiënt in de laterale positie met behulp van het onderlaken.
• Rol de patiënt in buikligging.
• “Zwemmers positie” – elleboog waarin het hoofd half gedraaid is moet gebogen worden tot niet meer dan 90° om rek van de nervus ulnaris te voorkomen, en de andere arm moet inwendig gedraaid worden langs de zijde.
• Zorg ervoor dat de borsten van vrouwen of de geslachtsorganen van mannen niet worden samengedrukt.
• Leg twee kussens onder elk scheenbeen om rek van de peroneuszenuw te voorkomen, en leg ze zo neer dat druk op knie en teen van de matras wordt vermeden.

Mechanische beademing

Als gevolg van het acute begin van hypoxaemisch respiratoir falen met een verhoogde ademarbeid, is mechanische beademing gebruikelijk. De pathofysiologie van ARDS, en met name het fibroserende aspect, betekent dat de methode en de wijze van ondersteuning zorgvuldig moeten worden overwogen om te voorkomen dat door de ventilator geïnduceerd longletsel (VLII) optreedt

Bij de ARDS-patiënt moeten de PEEP en het ademteugvolume worden verlaagd om de voor beluchting beschikbare delen van de long weer te geven. Indien dit niet het geval is, kan dit leiden tot een overrekking van de long, bekend als volutrauma als gevolg van een verminderde compliance van de long. Het herhaaldelijk openen en sluiten van de alveoli tijdens de ademteuginflatie kan ook letsel aan het longweefsel veroorzaken, bekend als alectotrauma. Als de mechanische ondersteuning niet aan de patiënt wordt aangepast, kunnen zowel alectotrauma als volutrauma de cytokines in het longweefsel doen toenemen, die vervolgens in de systemische circulatie kunnen terechtkomen en mogelijk tot meervoudig orgaanfalen kunnen leiden

Hoewel de onderstaande grafiek misschien oversimplificeerd is, tracht zij het optimale gebied voor beademing van de ARDS-patiënt aan te geven. Het onderste buigpunt (LIP) wordt verondersteld de druk te zijn waarbij longweefsel wordt gerekruteerd. Het bovenste buigpunt (UIP) is bij benadering de druk waarbij de alveoli te sterk worden opgezwollen, wat mogelijk tot schade kan leiden. Daarom zou de meest optimale positie om te ventileren tussen de twee buigpunten liggen, op het steilste meest complicerende aspect van de curve.

Inverse Ratio Ventilation (IRV)

Deze wijze van beademing vereist de wijziging van de normale inspiratoire/ expiratoire verhouding van 1:2 in ofwel 1:1 ofwel 2:1. Hoewel deze wijze van beademing gericht is op het verhogen van de beluchting en de collaterale ventilatie van de slecht compliante long, kan een kortere uitademingstijd leiden tot een verhoging van de PCO2. Als de hypercapnische acidose echter langzaam optreedt, zal de intracellulaire acidose goed gecompenseerd worden, maar elke vorm van hypercapnie moet worden vermeden bij deze met of diegenen die het risico lopen verhoogde intracraniële drukken te ontwikkelen. Dit staat bekend als permissieve hypercapnie.

Een recente, zij het kleine studie van Kotani et al. (2016) toonde aan dat IRV acceptabele gasuitwisseling bood zonder complicaties voor 13 mensen met ARDS.

Airway Pressure Release Ventilation (APRV)

Deze vorm van mechanische beademing omvat het toedienen van CPAP met een intermitterende release-fase. Langdurige toediening van CPAP wordt geacht het longvolume en de alveolaire rekrutering op peil te houden, terwijl de afgifte bedoeld is om de verwijdering van CO2 te bevorderen. De inademing begint vanuit een gunstigere druk-volume verhouding, wat de oxygenatie ten goede komt.

High Frequency Oscillation (HFO)

Bij HFO wordt een continue distending pressure (CDP) ingesteld en worden kleine getijdevolumes met hoge frequenties toegediend met een oscillerende pomp. Net als de andere eerder beschreven systemen is dit een andere vorm van longbeschermende beademing met constante recrutering van de longen. Hoewel een systematische review door Sud et al. (2010) uitwees dat HFO de overleving kan verbeteren en waarschijnlijk geen schade veroorzaakt, werden slechts 8 studies geanalyseerd met weinig patiënten en brede betrouwbaarheidsintervallen. Er werd ook geen melding gemaakt van blindering van de uitkomstbeoordelaars, waardoor de onderzoeken een risico op vertekening lopen.

Extracorporeal Membrane Oxygenation (ECMO)

ECMO kan worden gebruikt voor patiënten met ernstig ademhalingsfalen en wordt toegepast wanneer met conventionele therapie geen adequate oxygenatie kan worden gehandhaafd. ECMO kan de functie van de longen volledig vervangen, maar vanwege de verschillende complicaties moet er een afweging worden gemaakt tussen risico en voordeel.

ECMO bestaat uit een extracorporaal bloedcircuit dat wordt gevormd via een oxygenator en een pomp. Er worden twee vasculaire toegangen tot stand gebracht, één verwijdert het veneuze bloed en één brengt het zuurstofrijke bloed in. Nadat het bloed uit een grote vene is verwijderd, wordt het door een circuit gepompt dat een oxygenator bevat die het bloed van zuurstof voorziet en het kooldioxide verwijdert. Het bloed wordt vervolgens via de andere canule teruggevoerd.

Inhalatie van stikstofmonoxide

Niet alleen is stikstofmonoxide een van het endotheel afgeleide gladde spierverslapper, het helpt ook bij de neurotransmissie, de verdediging van de gastheer, de aggregatie van bloedplaatjes en de bronchodilatatie. Ingeademd stikstofmonoxide kan continu of met intermitterende inspiratoire injectie worden toegediend en een stijging van de PaO2 met 20% wordt als een positieve respons beschouwd. Bij 40% – 70% van de ARDS-patiënten is de oxygenatie verbeterd na inhalatie van stikstofmonoxide en het wordt alleen gewoonlijk gebruikt bij patiënten met ernstige hypoxemie als tijdelijke redding.

Rol van de fysiotherapeut

Input van fysiotherapie is vaak beperkt en minimaal, vaak als gevolg van de noodzaak van hoge PEEP en hoge zuurstofbehoefte. Aangezien het een interstitiële pathologie is, zijn afscheidingen meestal geen probleem. De behandeling kan alleen bestaan uit positionering, bv. buikligging om de gasuitwisseling te optimaliseren. Voorzichtigheid is geboden met hands-on technieken, omdat u ervoor moet zorgen dat u de longeenheden niet de-recruteert door het spalkeffect van de PEEP van de ventilator te verliezen. Als secreties een probleem worden, zorg dan voor voldoende bevochtiging samen met andere technieken om sputumverwijdering te verbeteren. Minimale uitzuiging via ETT. Een state-of-art review suggereert het vermijden van herhaalde luchtweg klaring bij zuigelingen en kinderen met de acute longziekte.

Conclusies

• Hoewel veel risicofactoren voor ARDS bekend zijn, is er geen manier om ARDS te voorkomen.
• Zorgvuldig vochtbeheer bij patiënten met een hoog risico kan nuttig zijn.
• Stappen moeten worden genomen om aspiratie te voorkomen door het hoofd van het bed omhoog te houden voor het voeden.
• Een longbeschermende mechanische beademingsstrategie bij patiënten zonder ARDS die een hoog risico lopen, zou ARDS helpen voorkomen.

Bronnen

• Cochrane Review: Recruitment manoeuvres for adults with acute respiratory distress syndrome receiving mechanical ventilation
• Cochrane Review: Drukgecontroleerde versus volumegecontroleerde ventilatie voor acute respiratoire insufficiëntie als gevolg van acuut longletsel (ALI) of acuut respiratoir distress syndroom (ARDS)
• Cochrane Review: High versus low positive end-expiratory pressure (PEEP) levels for mechanically ventilated adult patients with acute lung injury and acute respiratory distress syndrome
• Cochrane Review: Extracorporale membraanoxygenatie voor kritisch zieke volwassenen
• Acuut respiratoir distress syndroom. The Berlin Definition
• ARDSNet: Samenvatting van het protocol voor mechanische beademing