Crit Cases 14 Bronchopleural Fistula Management

Start met deel 1 van deze casus Crit Cases 13 – Shock and Hypoxia in Blunt Chest Trauma

Een 26-jarige man is betrokken bij een auto-ongeluk met hoge snelheid. Hij moest worden geëxtriceerd door paramedici die aanzienlijke schade aan het voertuig meldden. De eerste vitale functies ter plaatse waren T 37,0, HR 130 bpm, BP 90/40, RR 38, O2 Sat 78%, tot 88% met een non-rebreather. GCS is 12. Een bolus met crystalloïd wordt gestart en de patiënt wordt naar uw spoedafdeling gebracht. U werkt in een regionaal centrum met algemene en thoraxchirurgie. Maar u bent geen traumacentrum, dichtstbijzijnde traumacentrum is 50 minuten vliegen.

Primair onderzoek toont een open luchtweg zonder stridor of tekenen van stomp of penetrerend letsel. De patiënt heeft een C-kraag om. Er zit braaksel op het gezicht en de borst van de patiënt. Er is aanzienlijke ecchymose van de borst bilateraal en subcutaan emfyseem aan de linkerkant. Buik is zacht zonder ecchymose.

U voert 2 vinger thoracostomies uit in de 4e intercostale ruimte. Een guts lucht komt terug. U brengt een 32 F thoraxslang in. De röntgenfoto van de borst bevestigt de plaatsing van de thoraxslang – 2 links in goede positie; de positie van de thoraxslang rechts is niet ideaal maar aanvaardbaar. U belt uw regionale traumateam voor overplaatsing, maar er wordt besloten dat de patiënt “te ziek” is voor vervoer op dit moment.

De patiënt gaat vervolgens terug naar de DI om de pan-scan te voltooien. Kort na terugkeer uit de scanner, belt de radioloog u. CT toont geen intra-abdominaal of intracraniaal letsel. Er zijn meerdere ribbreuken met uitgebreide pulmonale contusies bilateraal, meer links, met bilaterale hemopneumothoraces. De radioloog vertelt u dat het mediastinum nog steeds naar rechts afwijkt. Terugkijkend naar de röntgenfoto van de borst na de tweede plaatsing van de thoraxdrain, realiseert u zich dat deze ook overinflatie van de linkerlong toonde met verschuiving van het mediastinum.

Herhaal de vitale functies: HR 110, systolische BP 80-90, zuurstofgehalte 85%. U merkt op dat er nog steeds continu borrelt bij het waterslot, dat opnieuw stopt bij het afklemmen van de thoraxslang bij de patiënt.

U belt uw dienstdoende thoraxchirurg, die toevallig in het ziekenhuis is. Hij beveelt een derde thoraxbuis aan de linkerkant aan als een tijdelijke maatregel, omdat deze patiënt waarschijnlijk een spoed thoracotomie nodig zal hebben om de fistel te repareren als zijn hemodynamica niet verbetert. Hij suggereert ook dat deze patiënt misschien een ECMO nodig heeft. Ondertussen plaatst u een derde thoraxslang aan de linkerkant in de vijfde intercostale ruimte. U belt het transportteam en het tertiaire centrum, maar er is nog steeds bezorgdheid over de stabiliteit van de patiënt voor transport. U belt uw anesthesist om te helpen bij het beademen van de patiënt en voor het geval de patiënt naar de OK moet voor een thoracotomie.

Hoe kunt u de mechanische beademing voor deze patiënt met een vermoedelijke bronchopleural fistel optimaliseren?

“De patiënt is op dit moment te ziek om te vliegen. Ik zou graag de beademingsinstellingen willen weten. Kun je de volumes verlagen en de snelheid verhogen om het luchtlek te verminderen. Deze patiënt heeft ECMO nodig. Ik zou grondtransport overwegen met een doc/vent en sats van 85% accepteren voor transport.”

-Arun Abbi MD FRCPA, Transport Physician STARS

“Spanningsfysiologie zal zeker verslechteren in roterende omgevingen door een gebrek aan druk, en kan ook verslechteren in vliegtuigen met vaste druk, door inconsistente druk en of het onvermogen om de druk op hetzelfde niveau te houden als waar de patiënt vandaan komt gedurende de hele vlucht.”

-Michael Betzner, Spoedeisende Hulp arts CHR

Positieve drukventilatie van patiënten met bronchopleural fistels vormt een aanzienlijke uitdaging, omdat ventilaties die aan de long worden geleverd, rechtstreeks naar de pleurale ruimte gaan, wat verlies van getijdevolumes en atelectase veroorzaakt.

Het doel van mechanische ventilatie is om de stroom over de fistel te minimaliseren door de luchtwegdruk onder de kritische openingsdruk van de fistel te houden.

• Minimaliseer PEEP
• Korte inspiratoire tijd
• Lage getijdevolumes
• Eigenlijke spontane ademhaling (waarschijnlijk niet haalbaar in dit geval)
• Permissieve hypercapnie

Peak luchtwegdrukken van meer dan 30 cm H20 worden in verband gebracht met meer luchtlekkage. Ook kan negatieve zuigkracht op thoraxslangen de stroming door de fistel in stand houden en moet worden vermeden.

Zijn er andere temporiserende maatregelen die de beademing van de patiënt kunnen verbeteren om de patiënt voldoende te stabiliseren voor transport?

De patiënt heeft aanzienlijke beademingsondersteuning nodig van ernstige bilaterale pulmonale contusies, maar de grote bronchopleural fistel vereist lagere luchtwegdrukken. Wanneer de beademingsbehoeften van de twee longen verschillen, is het nadelig ze als één geheel te behandelen. Differentiële longventilatie wordt gebruikt om respiratoir falen te beheersen wanneer er een duidelijk verschil is in de pulmonale mechanica van de rechter- en linkerlong als gevolg van een unilaterale longpathologie, zoals bij ernstige pneumonie, massale pulmonale bloeding, en zoals in dit geval, een bronchopleurale fistel

In dit geval moet u de rechterlong isoleren. Dit zijn uw opties:

1. Bronchiale Blocker

Er zijn verschillende merken blockers verkrijgbaar, maar ze bestaan allemaal uit een buisje met een opblaasbare manchet dat via een endotracheale buis in de linker- of rechterbronchus kan worden ingebracht. Afsluiting van de beademing van de linkerlong vermindert de flow over de bronchopleural fistel en maakt onafhankelijke beademing van de rechterlong mogelijk. Ze worden meestal ingebracht onder bronchoscopische begeleiding, en hoewel blind inbrengen mogelijk is, zou u dit waarschijnlijk willen vermijden in het geval van trauma. Je weet niet op welk niveau het bronchiale letsel is opgetreden en het blind inbrengen van de blocker zou een complete ontwrichting van de bronchus kunnen veroorzaken. Een inleiding over het inbrengen van bronchusblokkers is hier beschikbaar: https://www.youtube.com/watch?v=HM12Zcu-DQ8

2. Double Lumen Endotracheal Tube (DLT’s)

• DLT’s hebben zowel een bronchiaal als een tracheaal lumen (afbeelding hieronder). Ze zijn vrij groot en stijf, wat het inbrengen soms moeilijk maakt. Een man van gemiddelde grootte zou een 41 F dubbel lumen buis nodig hebben, die iets groter is dan een maat 10.0 ETT.
• Er zijn zowel links- als rechtszijdige DLT, maar de linker DLT wordt vaker gebruikt omdat de anatomie van de linker bronchus voorspelbaarder is, waardoor deze indien nodig blind kan worden ingebracht (ook hier is voorzichtigheid geboden met blind inbrengen en het omzetten van een bronchopleural fistel in een volledige bronchiale disruptie).

3. Intubatie rechterhoofdbronchus

• Opties 1 en 2 vereisen apparatuur die waarschijnlijk niet op uw SEH aanwezig is. Als uw ziekenhuis echter een thoraxdienst heeft, zal de anesthesie waarschijnlijk enige expertise hebben in deze beide opties. Als deze opties voor u niet beschikbaar zijn, kunt u overwegen de ETT in de rechterhoofdbronchus te plaatsen om de beademing van de rechterlong te vergemakkelijken en de luchtwegdruk aan de linkerkant te minimaliseren.

“Het gebruik van de blocker is mogelijk problematisch, omdat u niet weet waar het letsel aan de linkerluchtweg is opgetreden. Als het bij de start van de linker hoofdstam is, kun je de bronchus volledig verstoren. U moet idealiter een scoop doen voordat u de blokker inbrengt om de verstoring te lokaliseren. Je kunt de rechterlong isoleren met een buis met één lumen, maar dit is niet altijd een goede oplossing omdat je de bronchus van de rechterbovenkwab kunt blokkeren, waardoor 3 kwabben veranderen in 2. Het ideaal is een buis met twee lumen, maar ook hier heb je een bronchoscoop nodig om de positie te bepalen. Iemand met een mogelijke verwonding aan de wervelkolom, zoals deze patiënt heeft, zou ik niet graag reïntuberen met een zeer grote, stijve buis.”

-Saul Pytka MD, FRCPC, universitair hoofddocent anesthesiologie (klinisch), universiteit van Calgary

“Ik denk dat het redelijk is om zowel de EZ-blokker te overwegen als die buis naar de hoofdstam te verplaatsen als dat nodig is (uiteraard zou de hoofdstam met behulp van een bronchoscoop veel slimmer zijn dan blindelings)…. Wees gegroet, want ECMO duurt nog lang.”

-Heather Hurdle MD FRCPC, Anesthesiologie Foothills Medical Centre, Transport Physician STARS

Anesthesie plaatst een bronchusblokker aan de linkerkant. De bloeddruk van de patiënt verbetert naar 100/60, HR daalt naar 100, Zuurstof saturatie 85%. Hij heeft geen spanning meer, er is geen luchtlek meer aan de linkerkant. Je start het transport naar het traumacentrum opnieuw op, gezien het feit dat de patiënt tijdelijk gestabiliseerd lijkt te zijn. Aangezien bronchiale blockers gemakkelijk kunnen losraken tijdens het verplaatsen van de patiënt, verwisselt de anesthesie de bronchiale blocker met een 41 F DLT om de transfer te vergemakkelijken.

“De redenering om over te schakelen op een L dubbel lumen tube is correct. De blocker kan gemakkelijk worden verplaatst door beweging, vooral in en uit vliegtuigen/ambulances enz. Zelfs het hoofd omhoog of omlaag beweegt de carina omhoog of omlaag ten opzichte van het gezicht (vast punt) en kan de blocker verplaatsen (tot wel 4 cm).”

-Saul Pytka MD, FRCPC, Associate Professor of Anesthesiology (Clinical), University of Calgary

Hoe kun je een-long beademing optimaliseren?

Een-long beademing brengt een aantal unieke uitdagingen met zich mee. Wanneer je selectief slechts één long ventileert, ontstaat er een grote shunt op de niet-geventileerde long. Pulmonale vasoconstrictie die aan de linkerkant optreedt als reactie op hypoxie (hypoxische pulmonale vasoconstrictie) vermindert de linkerlongperfusie van 50% van de cardiale output tot ongeveer 30% in een poging om de resulterende V/Q-mismatch te corrigeren. Positionering van de patiënt met de beademde long naar beneden (in dit geval, rechter semi-laterale of rechter laterale decubitus) helpt ook om de pulmonale bloedstroom naar de beademde long te leiden. Desondanks is er nog steeds een groot volume bloed dat de linkerlong doorbloedt die niet wordt beademd (d.w.z.: grote shunt), waardoor de hypoxie blijft bestaan.

Optimale één-long beademing zou het volgende inhouden:

• Lager getijdevolume: 4 tot 6 ml/kg
• Aanpassen ademhalingsfrequentie om normale PaC02 van patiënt te bereiken bij EtCO2
• PEEP 5-10 cm H20 (0 tot 5 cm H20 bij COPD)
• Plateau druk < 30 cm H20
• Minimale FiO2 om Sp02 te handhaven > 90%

Deze doelen veronderstellen dat de ene long die u beademt gezond is – echter, we vertrouwen op de enkele beademing van een ernstig gewonde long. Als zodanig zullen we waarschijnlijk een hoge FiO2 nodig hebben (zoals blijkt uit het feit dat de patiënt tot nu toe 100% Fi02 nodig heeft gehad. Ook kan permissieve hypercapnie voordelig zijn bij één-longsventilatie omdat het hypoxische pulmonale vasoconstrictie versterkt, wat helpt om de shunt te verminderen en de perfusie van de beademde long te verbeteren.

De transportverpleegkundige, RN en arts arriveren. Het transport duurt 50 minuten per vliegtuig. Met de patiënt alleen beademd op de rechterlong zijn de vitale functies:

• Sat 85% op 100%FiO2, PEEP10 cm H20
• HR 100 bpm, BP 110/70 mmHg
• EtCO2 45, Vent rate 40, Vt ~280 cc, Plateau Pressure 30 cm H20
• pH 7.19 / PaCO2 68 / PaO2 58 / HCO3 24 / Lac 1.6

Wensen over zijn bloedgas voorafgaand aan overplaatsing van deze patiënt met bronchopleural fistula?

“Hypercarbia on one lung would’t bother me… losing the lung isolation during any type of transport would be my biggest worry if the patient is otherwise stable.”

-Heather Hurdle MD FRCPC, Anesthesiology Foothills Medical Centre, Transport Physician STARS

Je richt je op de juiste manier op lage getijde volumes met een PEEP 10. De patiënt is behoorlijk hypercapneus, wat in deze omstandigheid kan worden getolereerd en opnieuw kan helpen om de shunt tijdens één-long beademing te verminderen. Ondanks 100% Fi02 en een PEEP aan de bovengrens van uw streefwaarde, blijft de patiënt hypoxemisch. Geruststellend is dat het lactaat van de patiënt 1,6 is, wat erop wijst dat de patiënt dit verdraagt.

U besluit dat u de patiënt zo goed mogelijk hebt geoptimaliseerd en stuurt de patiënt voor transport. De patiënt zal tijdens de vlucht aan de beademing worden gehouden. Helaas heeft u geen bronchoscopie om mee te nemen. Terwijl hij onderweg is, heeft de patiënt een progressieve desaturatie van 88% naar 73% over 10 minuten.

Als de vervoerdokter, wat doet u met de patiënt die desaturatie heeft aan een ventilator?

Zoals bij elke patiënt met intubatie, kunt u het DOPES-memonic gebruiken:

• Verschuiving van de tube
  • Controleer of de tube niet verschoven is – idealiter zou u een bronchoscoop hebben om de positie van de DLT in de linkerbronchus te verzekeren
• Zuurstof
  • Controleer de O2-bron
• Pneumothorax
  • Is er weer een luchtlek? Zijn er tekenen van spanning?
• Apparatuur
  • Controleer uw aansluitingen op de beademingsapparatuur en op de waterslot
• Stapeling van ademhalingen
  • Ontdek vooral bij astmapatiënten de patiënt van de beademing, decompresseer de borstkas door de patiënt langzaam te laten leeglopen met een zachte knijpbeweging aan beide zijden van de borstkas, en vervolgens de patiënt handmatig op te zuigen (idealiter met een PEEP-ventiel)

Sommige auteurs suggereren dat een “R” moet worden toegevoegd aan DOPES om DOPERS te maken om rekening te houden met stijfheid van de borstwand, secundair aan fentanyl (een ongewone maar dodelijke complicatie van gewone medicatie die wordt gebruikt bij beademde patiënten). Als dit het geval zou zijn, zou het tegengif naloxon zijn.

U doorloopt de DOPERS-memonic, inclusief het van de beademing halen van de patiënt en het handmatig in zakken doen van de patiënt zonder verbetering.

Wat kan er nog meer aan de hand zijn bij deze patiënt met bronchopleural fistel die aan het desatureren is?

Hoewel dit zeker een progressieve achteruitgang kan zijn als gevolg van zijn ernstige bilaterale pulmonale contusies, heeft u een grote shunt gecreëerd toen u besloot tot één-long beademing, wat de hypoxemie kan verergeren wanneer u vertrouwt op een ernstig gewonde long. Er zijn een paar stappen te overwegen:

• Verhoog Fi02
  • We zitten hier al op het maximum
• Verstrek een vloeistofbolus
  • Mag de cardiale output en pulmonale perfusie optimaliseren
• Een beste PEEP proef op de beademde long
  • De ideale PEEP is meestal 5-10 cm H20, maar u kunt proberen dit aan te passen om te zien of de saturatie verbetert
  • Te weinig PEEP veroorzaakt atelectase van de afhankelijke beademde long,
  • Te veel PEEP verhoogt de pulmonale vasculaire weerstand van de afhankelijke long en leidt de pulmonale bloedstroom om naar de niet-geventileerde long
• Voeg 5-10 cm H20 CPAP toe aan de niet-geventileerde long
  • Dit kan de shuntfractie verminderen door zuurstof toe te dienen aan het circulerende bloed in de niet-geventileerde long. Dit moet voorzichtig gebeuren gezien de bezorgdheid over het verhogen van de flow door de BPF

“Een strategie tijdens één longbeademing is om wat zuurstof achter te laten in de “ingeklapte”, niet-geventileerde long (d.w.z. de linkerlong) zodat het gerangeerde bloed wat O2 kan oppikken. Wat ik in het verleden heb gedaan is de niet-geventileerde long lichtjes opblazen en dan die kant dichtklemmen, zodat er aan die kant zuurstof overblijft. Als het absorbeert, de O2 sat zal dalen, en je gewoon herhaalt het proces. Een andere manoeuvre is om lage druk O2 in die kant te laten lopen zodat je diffusie van O2 in de ingeklapte long krijgt, maar dat kan leiden tot barotrauma als je niet voorzichtig bent.”

-Saul Pytka MD, FRCPC, Associate Professor of Anesthesiology (Clinical), University of Calgary

Je plaatst een BVM met een PEEP ventiel ingesteld op 10 cm H20 op het linker bronchiale lumen, terwijl je de rechterlong blijft beademen met de ventilator op het tracheale lumen. O2 sat stijgt tot 90-92 % en de patiënt blijft stabiel voor de rest van het transport.

“Dit is een uitstekende manoeuvre in een rugligging van een long beademde patiënt die kan worden gebruikt wanneer je op één long moet blijven maar je hypoxische vasoconstrictie niet goed genoeg werkt (om shunt te overwinnen van het niet beademen van de linker long).”

-Heather Hurdle MD FRCPC, Anesthesiologie Foothills Medical Centre, Transport Physician STARS

Case Resolution

De patiënt arriveert in het tertiaire ziekenhuis en wordt opgenomen op de ICU, een linkszijdige bronchopleural fistel werd vervolgens geïdentificeerd op bronchoscopie en werd endoscopisch gerepareerd. Hij wordt uiteindelijk overgebracht naar de trauma-afdeling en herstelt neurologisch intact.

Take-Home Points for management of bronchopleural fistula

1. Continue luchtlekken na het inbrengen van een thoraxslang suggereert ofwel een circuitstoring of massale luchtlekkage van bronchopleural fistel of ernstige longbeschadiging en vereisen onmiddellijke interventie
2. Bronchopleural fistels vereisen vaak meerdere thoraxslangetjes. Vermijden van suctie op thoraxslangetjes, toestaan van hypercapnie en minimaliseren van getijdevolume en PEEP kan de flow door BPF minimaliseren en mechanische beademing bevorderen. Als dit niet voldoende is, kan het inbrengen van bronchiale blocker, DLT noodzakelijk zijn
3. Een-long beademing is een techniek om respiratoir falen te beheren in de context van unilaterale longpathologie zoals bronchopleural fistel, ernstige pneumonie of massieve pulmonale bloeding. Dit vereist expertise in beademingsmanagement met titratie van PEEP, FiO2, en soms beademing van de gedownloade long om de resulterende shunt fysiologie te overwinnen.

Referenties voor management van bronchopleural fistels

1. Cheatham ML, Promes JT. Independent lung ventilation in the management of traumatic bronchopleural fistula. Am Surg. 2006;72(6):530-3.
2. Karzai W, Schwarzkopf K. Hypoxemia during one-lung ventilation: prediction, prevention, and treatment. Anesthesiologie. 2009;110(6):1402-11.
3. Lois M, Noppen M. Bronchopleural fistulas: an overview of the problem with special focus on endoscopic management. Chest. 2005;128(6):3955-65.
4. Martin M, Slinger P. One Lung Ventilation: Algemene principes. In:Uptodate, Hine, R(Ed), UpToDate, Waltham, MA, 2019.
5. Shekar K, Foot C, Fraser J, Ziegenfuss M, Hopkins P, Windsor M. Bronchopleural fistula: an update for intensivists. J Crit Care. 2010;25(1):47-55.