Çocuk yoğun bakım servisinde solunum sıkıntısı ve yetmezliği nedeniyle yüksek akışlı nazal kanül ile oksijen tedavisi alan olgularda tedavi başarısızlığına neden olan faktörlerin belirlenmesi
In the pediatric intensive care unit, determination of factors causing therapy failure in patients who treated with high flow nasal cannula for respiratory distress and failure
Yazar: DERŞAN ONUR
Danışman: DOÇ. DR. RANA İŞGÜDER
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İzmir Dr.Behçet Uz Çocuk Hastalıkları Ve Cerrahisi Eğt. ve Arş. Hast. / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Oksijen satürasyonları = Oxygen saturation ; Oksijen solutma tedavisi = Oxygen inhalation therapy ; Solunum sıkıntı sendromu = Respiratory distress syndrome ; Solunum yetmezliği = Respiratory insufficiency ; Tedavi = Treatment ; Yoğun bakım = Intensive care ; Yoğun bakım üniteleri-pediyatrik = Intensive care units-pediatric ; Öngörü = Foresight

Özet:
Amaç: Yüksek akışlı nazal kanül (HFNC) ile oksijen tedavisi iyi tolere edilen, nispeten yeni, invaziv olmayan alternatif bir ventilasyon tedavi modalitesidir. Güçlü noktalarına rağmen HFNC tedavisi başarısızlığı halinde, ileri hava yolu destek tedavileri gecikmekte, yoğun bakım ve acil serviste yatış süresini uzatmakta, hipoksemi, nörolojik bozulma ve/veya hemodinamik instabilite ile morbidite ve mortalitede anlamlı artışa neden olmaktadır. HFNC tedavisinin başarısız olabileceği hastaları erken dönemde belirlemek ve bu hastalarda bir üst basamak solunum destek tedavilerine geçişi geciktirmemek için tedavi başarısızlığını öngören değişkenleri tespit etmeyi amaçladık.

Gereç ve yöntem: Çalışmamız S.B.Ü. Dr. Behçet Uz Çocuk Hastalıkları ve Cerrahisi Eğitim ve Araştırma Hastanesi'nde, Ekim 2018 – Ocak 2020 ayları arasında prospektif olarak yapıldı. Çalışmaya çocuk yoğun bakım kliniğinde orta/ağır solunum sıkıntısı veya solunum yetmezliği nedeniyle izlenen ve solunum destek tedavisi olarak HFNC tedavisi uygulanan, 1 ay–18 yaş arası tüm olgular alındı. Kronik akciğer hastalığı [günlük yaşamında CO2 (karbondioksit) retansiyonu ve hipoksisi olanlar], siyanotik konjenital kalp hastalığı, kraniyofasiyal malformasyonu olan hastalar, travma hastaları, hipotonik hastalar, trakeostomili olgular, evde oksijen desteği alan hastalar, ekstübasyon sonrası solunum desteği olarak kullanılan hastalar ve çalışmaya katılmayı kabul etmeyen hastalar çalışma dışı bırakıldı. Hastaların cinsiyeti, yaşı, tanısı, kardiyovasküler sistem öyküsü, entübasyon öyküsü, yoğun bakıma refere edildiği merkez, HFNC kullanım nedeni, PRISM(Pediatrik Mortalite Riski Skoru) skoru, altta yatan ek tanı, multipleks PCR (polimeraz zincir reaksiyonu) ve PA akciğer grafisi (posterior anterior akciğer grafisi) sonucu, başlangıç hematokrit değeri, kanül boyutu/tipi, uygulanan akış hızı ve FiO2 (fraksiyone oksijen) değeri, mRDAI (Modified Respiratory Distress Assessment Instrument) ve PRESS (Pediatric Respiratory Severity Score) skoru, SpO2/FiO2 (S/F) oranı, tedavi başlanmadan önceki, birinci saatteki ve başarısızlık halinde alınan arter kan gazı sonucu, solunum sayısı, oksijen satürasyonu, uygulanan sedasyon, oluşan yan etki ve uygulanan bir üst basamak solunum destek tedavisi ile mortalite varlığı kaydedildi. HFNC tedavi başarısızlığı, ileri solunum destek tedavilerine ihtiyaç duyulması olarak belirlendi.

Bulgular: Çalışmaya %38,6'sı (n=44) kız, %61,4'ü (n=70) erkek; ortanca yaşı 6 ay [IQR (çeyrekler arası aralık)=3-13 ay] olan 114 hasta kabul edildi. Hastalardan 16'sı çocuk yoğun bakım ünitesinde, 83 hasta acil serviste, 15 hasta da yaşına uygun genel pediatri servislerinde yatmaktaydı. Tüm hastalar yoğun bakıma transfer sonrası çalışmaya alındı. Hastaların en sık başvuru tanıları bronşiolit (%28,1) ve bronkopnömoni (%55,2) idi. mRDAI'ye göre sınıflandırıldığında hastaların %36,8 (n=42)'inde orta solunum sıkıntısı, %63,2 (n=72)'sinde ağır solunum sıkıntısı; PRESS'e göre sınıflandırıldığında ise %4,3 (n=5)'ünde orta solunum sıkıntısı, %95,7 (n=109)'sinde ağır solunum sıkıntısı mevcuttu. Hastaların %64'ünde (n=73) altta yatan herhangi bir tanı mevcut değildi. Altta yatan tanısı olan hastaların %19,5'inde (n=8) prematürite, %14,6'sında (n=6) immün yetmezlik, %17'sinde (n=7) epilepsi, %12,2'sinde (n=5) CP ve MMR, %17'sinde (n=7) septik şok, %19,5'inde (n=8) metabolik hastalık mevcuttu. Hastaların %68,4'ünde (n=78) HFNC tedavisi başarılı olurken, %31,6'sında (n=36) HFNC tedavisi başarısızlık ile sonuçlanarak HFNC tedavisinin ortanca 15. saatinde (IQR= 9,75-24 saat) ileri hava yolu destek tedavilerine geçildi. HFNC tedavisi başarısızlık oranları; ÇYBÜ'ne acil servisten nakledilen olgularda %23,8 (n=21); yaşına uygun genel pediati servislerinden ÇYBÜ'ne nakledilen olgularda %40 (n=6) iken direkt ÇYBÜ'ne yatırılan olgularda ise %56,2 (n=9) olarak saptandı. Önceki yatışlarında entübasyon öyküsü başarısız grupta daha sıktı (p=0,029). PRISM skoru başarısız grupta ortanca 18 (IQR=12-21), başarılı grupta ise ortanca 14 (IQR=11-16) ile gruplar arasında anlamlı farklıydı (p<0,001).  HFNC kullanım nedeni olarak solunum sıkıntısı başarılı grupta, tip 1 ve 2 solunum yetmezliği başarısız grupta daha sıktı (p<0,05). Bronşiolit, bronkopnömoni ve RHYH (reaktif havayolu hastalığı) başarılı grupta, ARDS (akut respiratuar distres sendromu) ise başarısız grupta daha sıktı (p<0,05). Çalışmaya alınan hastalarda altta yatan tanı varlığı başarısız grup lehine fazlaydı (p=0,017). Prematürite, ALL (akut lenfoblastik lösemi) ve Down Sendromu tanılı hastalar başarılı grupta daha sık iken; epilepsi, immün yetmezlik, septik şok ve CP-MMR (Serebral palsi-Motor mental gerilik) tanısı olan hastalar başarısız grupta daha sıktı (p=0,017). Başarısız grupta başarılı gruba göre HFNC tedavisi öncesi FiO2 değeri ve pCO2 daha yüksek, S/F oranı ile mRDAI skoru daha düşük (p<0,001); HFNC tedavisi 1. saatindeki verilerden ise pH, SpO2, S/F oranı daha düşük; pCO2, laktat, KTA (kalp tepe atımı), SS (solunum sayısı), FiO2, mRDAI ve PRESS skoru daha yüksek saptandı (p<0,05). HFNC tedavi başarısızlığı riskine etki eden faktörlerin saptanması amacıyla uygulanan lojistik regresyon analizinde ek tanı varlığı, PRISM skoru yüksekliği, HFNC tedavisinin 1. saatindeki mRDAI skoru yüksekliğinin tedavi başarısızlığı riskini arttırdığı, HFNC tedavi başlangıcındaki mRDAI skoru yüksekliğinin ise tedavi başarısızlığı riskini azalttığı tespit edildi [sırasıyla 25,7 OR (95% Cl=2,6-254,5); 2,1 OR (95% Cl=1,4-3,0); 2,927 OR (95% Cl=1,3–6,4); 0,189 OR (95% Cl=0,081–0,443)]. Bağımsız değişkenlerin HFNC tedavi başarısızlığını öngörmedeki tanısal karar verdirici özelliklerini değerlendirmek için ROC analizi uygulandığında HFNC tedavisi 1. saatindeki pCO2 için 44,95 sınır değeri (p=0,02); HFNC tedavisi 1. saatindeki laktat için 2,13 sınır değeri (p<0,001); HFNC tedavisi öncesi FiO2 için 27,5 sınır değeri (p<0,001); HFNC tedavisi 1. saatindeki FiO2 için 46 sınır değeri (p<0,001); HFNC tedavisi 1. saatindeki mRDAI skoru için 4,5 sınır değeri (p<0,001); HFNC tedavisi 1. saatindeki PRESS için 2,5 sınır değeri (p<0,001); PRISM skoru için 17 sınır değeri (p<0,001) anlamlı saptandı. Tüm bu bağımsız değişkenlerden tanısal değeri en iyi parametre 0,780 AUC değeri ile HFNC tedavisinin 1. saatindeki PRESS olarak saptanmıştır.

Sonuç: Altta yatan tanı varlığı, HFNC tedavisinde en güçlü başarısızlık öngörücü faktör olarak saptandı. Başlangıç mRDAI skoru yüksekliğinin ise tedavi başarısızlığı riskini azalttığı tespit edildi.

Anahtar Kelimeler: HFNC, Başarısızlık, Çocuk yoğun bakım, Solunum Sıkıntısı/Yetmezliği, öngörücü

Abstract:
Aims: Oxygen therapy with a high-flow nasal cannula (HFNC) is a well-tolerated, relatively new, non-invasive alternative ventilation treatment modality. On the other hand, HFNC failure delays advanced respirator supportive treatments, prolongs hospitalization in the intensive care unit, and emergency department and causes a significant increase in morbidity and mortality with hypoxemia, neurological impairment and/or hemodynamic instability. We aimed to identify the variables that predict treatment failure to identify the patients in which HFNC treatment may fail and not delay the transition to advanced respiratory support treatments in these patients.

Materials &Methods: Our study was performed prospectively between October 2018- January 2020 in Dr. Behcet Uz Pediatric Diseases and Surgery T.R.H. All patients who were followed up in the pediatric intensive care clinic due to moderate/severe respiratory distress or respiratory failure and who underwent HFNC treatment as respiratory support treatment, between 1 month and 18 years of age were included. Patients with chronic pulmonary disease [CO2 (carbon dioxide) retention and hypoxic in daily life], cyanotic congenital heart disease, patients with craniofacial malformation, patients with trauma, hypotonic patients, patients with tracheostomy, and patients receiving home oxygen supplementation, patients used as respiratory support after extubation and patients who refuse to participate in the study were excluded from the study. Patients gender, age, diagnosis, history of cardiovascular system and intubation, center for referral to intensive care, underlying diagnosis, PRISM score, multiplex PCR (polymerase chain reaction) and posterior-anterior chest X-ray result, initial hematocrit value, cannula size/type, applied flow rate and FiO2 (fractionated oxygen) value, mRDAI (Modified Respiratory Distress Assessment Instrument) and PRESS (Pediatric Respiratory Severity Score) score, SpO2/FiO2 (S/F) ratio, arterial blood gas result, respiration rate, oxygen saturation at the first hour and in case of insufficiency before treatment is started, presence of sedation, side effects, and mortality with an advanced respiratory support therapy was recorded. We identified HFNC treatment failure or insufficiency as the need for advanced respiratory support therapies.

Results: A total of 114 patients, 38.6% (n=44) female and 61.4% (n=70) male, with a median age of 6 [IQR (interquartile range) =3-13] months, were included in the study. Sixteen of the patients were in the pediatric intensive care unit, 83 were in the emergency room, and 15 were in the general pediatric room appropriate for their age. All patients were included in the study after transfer to the intensive care unit. The most common diagnoses of the patients were bronchiolitis (28.1%) and bronchopneumonia (55,2%). When classified according to mRDAI score, 36.8% (n=42) of the patients had moderate respiratory distress, 63.2% (n=72) of patients had severe respiratory distress. When classified according to PRESS, there was moderate respiratory distress in 4.3% (n=5) and severe respiratory distress in 95.7% (n=109). There was no underlying diagnosis in 64% (n=73) of the patients. There were prematurity in 19.5% (n=8), immunodeficiency in 14.6% (n=6), epilepsy in 17% (n=7), CP and MMR (Cerebral palsy-Motor mental retardation)  in 12.2% (n=5), septic shock in 17% (n=7) and metabolic disease in 19,5% (n=8) of the underlying diagnoses. HFNC treatment was successful in 68.4% (n=78) of the patients. In 31.6% (n=36) of the patients, HFNC treatment was a failure and advanced airway support treatments were started at the median 15th hour (IQR=9,75-24 hours) of HFNC treatment. HFNC treatment failure rates; 23.8% (n=21) in cases transferred to the PICU from the emergency room; While it was 40% (n=6) in patients who were transferred to PICU from general pediatric room appropriate for their age, it was found to be 56.2% (n=9) in patients who were hospitalized directly in PICU. The history of intubation was more frequent in the failed group (p=0,029). The PRISM score was significantly different between the groups with median 18 (IQR=12-21) in the unsuccessful group, and median 14 (IQR=11-16) in the successful group (p <0.001). HFNC use as a cause of respiratory distress in the successful group, type 1 and type 2 respiratory failure were more frequent than in the failure group (p <0.05). Bronchiolitis, bronchopneumonia, and RHYH (reactive airway disease) were more common in the successful group, ARDS (acute respiratory distress syndrome) was more frequent in the failed group (p <0.05). Patients diagnosed with prematurity, ALL (acute lymphoblastic leukemia) and Down Syndrome were more common in the successful group; patients diagnosed with epilepsy, immunodeficiency, septic shock, and CP-MMR were more common in the failed group (p=0.017). The FiO2 value and pCO2 were higher, the S/F ratio and mRDAI score were lower before HFNC treatment in the failure group. The pH, SpO2, and S/F ratio were lower; pCO2, lactate, HR (heart rate), RR (respiratory rate), FiO2, mRDAI, and PRESS scores were higher at the 1st hour of HFNC treatment in failure group (p <0.05). In the logistic regression analysis applied to determine the factors affecting the risk of HFNC treatment failure, the presence of additional diagnosis, high PRISM score, high mRDAI score at the 1st hour of HFNC treatment increased the risk of treatment failure and the high mRDAI score at the beginning of treatment decreased the risk of treatment failure [respectively 25,7 OR (95% Cl=2,6-254,5); 2,1 OR (95% Cl=1,4-3,0); 2,927 OR (95% Cl=1,3–6,4); 0,189 OR (95% Cl=0,081–0,443)]. ROC analysis was performed to evaluate the diagnostic decision-making characteristics of independent variables in predicting HFNC treatment failure. 44.95 cut-off value for pCO2 at the 1st hour of HFNC treatment (p=0.02); 2.13 cut-off value for lactate at the 1st hour of HFNC treatment (p <0.001); 27.5 cut-off value for FiO2 prior to HFNC treatment (p <0.001); 46 cut-off values (p <0.001) for FiO2 at the 1st hour of HFNC treatment; 4.5 cut-off value for the mRDAI score at the 1st hour of HFNC treatment (p <0.001); 2.5 cut-off value for PRESS at 1 hour of HFNC treatment (p <0.001) and 17 cut-off value for the PRISM score (p <0.001) were found significant. Among all these independent variables, the best diagnostic value was determined as PRESS at the 1st hour of HFNC treatment with 0.780 AUC.

Conclusion: The presence of underlying diagnosis was found to be the strongest predictive factor in HFNC treatment. It was found that the height of the initial mRDAI score decreased the risk of treatment failure.

Key Words: HFNC, failure, Pediatric Intensive Care Unit, Respiratory distress/failure, predictor