Yoğun bakımda takip edilen hastalarda optik sinir kılıf çap ölçümleri ile serum amonyak düzeyi ve sistemik hastalıklar arasındaki ilişki
The relationship between optic nerve sheath diameter measurements, serum ammonia levels and systemic diseases in patients followed in intensive care unit
Yazar: ELİF GAMZE OĞUZ
Danışman: PROF. DR. GÜL GÜRSOY ; DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR ÖZDEMİR
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Eğitim ve Araştırma Hastanesi / İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: İç Hastalıkları = Internal diseases

Özet:
AMAÇ: Yoğun bakımda takip edilen hastalarda çeşitli hastalıklara bağlı olarak hiperamonyemi ve buna bağlı olarak beyin dokusunda yer alan astrositlerde şişme olabilmektedir. Bu hastalıklara örnek olarak klebsiella, proteus gibi bakteriyel enfeksiyonlar veya herpes simpleks gibi viral enfeksiyonlar, konvülzüyonlar, TPN (total parenteral nutrisyon) uygulaması, gastrointestinal kanamalar, karaciğer yetmezlikleri, doğuştan metabolik hastalıklar, malnütrisyon, çeşitli maligniteler ve uygulanan çeşitli ilaçlar örnek olarak verilebilir (1). Yukarıda sıralanan bu hastalıkların yoğun bakımda görülme durumları oldukça yaygındır. Hiperamonyemi genel manada daha çok karaciğer yetersizliği ile ilişkilendirilse de görüldüğü gibi yoğun bakımda takip edilen birçok hastalıkta hiperamonyemi ve buna bağlı astrosit şişmesi durumlarının varlığı öngörülebilir. Astrositler glial hücreler olup santral sinir sisteminin bir parçası olan optik sinirde de bulunmakta ve optik sinirde bulunan glial hücrelerin çoğu astrositlerden oluşmaktadır, bunun dışında morfolojik olarak optik sinirin kütlesel manada çoğu astrositlerden oluşmaktadır (2). Dolayısıyla yoğun bakım şartlarında hiperamonyemi ve bununla ilişkili astrosit şişmesi optik sinir kalınlığındaki değişimler ile kendini gösterebilir. Bilindiği üzere optik sinir ve kılıf transvers ve sagittal çapları ultrasonografi ile başarılı bir şekilde değerlendirilebilmektedir. Ultrasonografi ile optik sinir kılıfı değerlendirildiğinde dura-mater (hiperekoik), subaraknoid boşluk (hipoekoik), piamater (hiperekoik) ve optik sinir liflerine ait hipoekoik görüntü elde edilebilmektedir (3). Dolayısıyla astrositlerce zengin olan optik sinir ultrasonografi ile değerlendirilebilir ve astrosit şişmesi sonucu oluşacak çap değişikliği takip edilebilir. Optik sinir kılıf çapları literatürde genel bilinen hali ile intrakraniyal basıncın non-invaziv olarak monitörize edilmesi için kullanılmaktadır ve bunun için duradan materden-dura matere olan optik sinir kılıf çapı (eksternal çap) kullanılmakta ve asıl amaç subaraknoid mesafedeki değişikliklerin subaraknoid sıvıdaki basınçla olan ilişkisini ortaya koymaktır. Ancak piamaterden-piamatere olan optik sinir kılıfı mesafesinin (internal çap) ölçümü veya sadece optik sinir liflerine ait olan çap ölçümleri intrakraniyal basınç artışından daha az miktarda etkilenmektedir.
Bu bilgiler ışığında biz bu çalışmada intrakraniyal basınç artışı olmayan hastalarda, optik sinir kılıf çaplarının hiperamonyemi yapacağı öngörülen sistemik hastalıklarda nasıl değiştiğinin araştırılması ve optik sinir kılıf çaplarının serum amonyak düzeyi ile bir ilişkisinin olup olmadığı araştırılacaktır. Optik sinir kılıf çap ölçümlerinin intrakraniyal basınç artışı dışında hiperamonyemiye neden olabilen sistemik hastalıklarla da ilişkili olabileceğinin ortaya koyulması oldukça önemli olacaktır. Kafa travması, akut iskemik veya hemorajik SVO, menenjit gibi intrakraniyal basıncı arttıran aşikar hastalıklar dışında da optik sinir kılıf çapının hiperamonyemi ile ilişkili bir takip parametresi olarak kullanılmasının önü açılması amaçlanmaktadır.
GEREÇ VE YÖNTEM: Bu çalışamaya Ankara Eğitim ve Araştırma Hastanesi Zekai Tahir Burak Ek Yerleşkesi A Blok 3. Basamak Yoğun Bakımda yatmakta olan toplam 49 hasta dahil edilmiştir. Yoğun bakımda yatmakta olan; dışlama kriteri olmayan ve dahil edilme kriterlerine uygun olan hastalar çalışmaya dahil edilmiştir. Çalışmada hastanın her iki göz optik sinir kılıf eksternal ve internal çapları transvers ve sagittal eksende 3 ayrı ölçüm olarak kayıt altına alınmıştır.  Eş zamanlı elde edilen ultrason görüntüleri kayıt altına alınmıştır. Ölçümlerin yapılma anına ait en son vital bulgular, kan gazı, laboratuvar testleri, serum amonyak düzeyi, SOFA skoru, APACHE 2 Skoru, net volüm değerlendirmesi kayıt altına alınmıştır. Klinik hadiseler hastalardan toplanmıştır (örneğin: entübasyon, hemodiyaliz ihtiyacı, sepsis, hemodinamik instabilite…). Çalışmaya dahil edilen tüm hastaların yoğun bakımda kalış süreleri ve mortalite veya taburculuk durumları takip edilmiştir. Mesai saatleri veya mesai saatleri dışında optik sinir kılıf çaplarını ölçme konusunda yeterli tecrübeye sahip ve ultrasonografi kullanım sertifikası olan uzman hekim eşliğinde Doktor Elif Gamze Oğuz tarafından bakılmıştır. Hastaları optik sinir kılıfı ölçümü esnasında mobilize edilmemiştir. Hastalara yatak başı ultrasonografi ile bakılmıştır.
BULGULAR: Hastaların toplam 27 ( % 55,1)' si kadın ve 22 (% 44,9)'si erkekti. Çalışmaya dahil edilen hastaların 24'ü (%49) yoğun bakım takibi sırasında yaşamını yitirmişti ve 24'ü (%51) servise devir olmuştu. APACHE-II skoru, serum laktat seviyesi ve serum amonyak seviyeleri mortalite açısından bağımsız risk faktörü olarak bulundu. Hastaların % 34,7'sinde hiperamonyemi bulunmaktaydı. Ortalama NH3 değeri 28.6 [19 – 45,4] µmol /L; mortal seyreden hastalarda ortalama NH3 değeri 30,8 [18,4 – 67,2] µmol /L  ve sağ kalan hastalarda 26 [19,6 – 38,1] µmol /L  olarak bulunmuştur. Vefat eden hastaların NH3 değerleri daha yüksek olmasına rağmen istatiksel olarak anlamlı fark bulunamamıştır. Çalışmamızda  normal NH3 seviyesinde grupta ortalama eOSKÇ 5,6 mm, hafif hiperamonyemi grubunda 5,5 mm, orta hiperamonyemi grubunda 5,1 mm ve ciddi hiperamonyemi grubunda 6,7 mm olarak ölçülmüş (p değeri 0,089). İnternal optik sinir kılıfı çapı ve optik sinirin ultrasonografik olarak ölçümleri ise normal amonyemi, hafif hiperamonyemi, orta hiperamonyemi ve ciddi hiperamonyemi olarak sınıflandırıldığında ciddi hiperamonyemi grubunda en yüksek çıkmış (p değeri 0,05). Üriner sistem enfeksiyonu olan hastalarda hiperamonyemi görülme sıklığı hiperamonyemik olmayanlara göre daha fazlaydı ve bu durum istatistiksel olarak anlamlıydı ( p değeri 0,050). Üriner sistem enfeksiyonu olan hastaların istatistiksel anlamlı olarak optik sinir kılıf çapı 5,5 mm'den kalındı (p değer, 0,045). 
SONUÇLAR:  Yoğun bakımda takip edilen ve belirgin bir hepatik yetmezliği olmayan hastalarda çeşitli sebeplere bağlı olarak hiperamonyemi gözlemlenebilir ve bu hiperamonyemi durumu mortalite açısından bağımsız risk faktörüdür. Belirgin hiperamonyemisi olmayan daha ılımlı serum amonyak yüksekliği olan hastalarda optik sinir kılıfı içerisinde yer alan subaraknoid boşlukta artış olmadan internal optik sinir kılıf çapında artış oluşur. Bu artışın başka endikasyonlarla optik sinir kılıf çapı non-invaziv monitörizasyonu yapılan hastalarda eğer serum amonyak düzeyi yüksek ise hesaba katılması gereklidir.

Abstract:
AIM: In patients followed in intensive care unit, hyperammonemia and consequent swelling of astrocytes in the brain tissue may occur due to various diseases. Examples of these diseases are bacterial infections such as klebsiella and proteus or viral infections such as herpes simplex, convulsions, TPN (total parenteral nutrition) application, gastrointestinal bleeding, liver failure, congenital metabolic diseases, malnutrition and various malignancies (1). It is quite common for these diseases that are mentioned above to be seen in intensive care. Although hyperammonemia is generally associated with liver failure, the presence of hyperammonemia and related astrocyte swelling can be predicted in many diseases followed in intensive care. Astrocytes are glial cells and are found in the optic nerve, which is a part of the central nervous system, and most of the glial cells in the optic nerve consist of astrocytes. Apart from this, morphologically, the most part of the optic nerve consists of astrocytes (2). Therefore, in intensive care conditions, hyperammonemia and associated astrocyte swelling may be seen with changes in optic nerve thickness. It is known, optic nerve and sheath transverse diameters can be successfully evaluated by ultrasonography. When the optic nerve sheath is evaluated with ultrasonography, images of the dura-mater (hyperechoic), subarachnoid space (hypoechoic), pia mater (hyperechoic) and  hypoechoic images optic nerve fibers can be obtained (3). Therefore, the optic nerve, which is rich in astrocytes, can be evaluated with ultrasonography and the change in diameter that will occur as a result of astrocyte swelling can be followed. Optic nerve sheath diameters are generally used in the literature to monitor intracranial pressure non-invasively, and for this, the optic nerve sheath diameter (external diameter) from dura mater to dura mater is used and the main purpose is to reveal the relationship between changes in the subarachnoid distance and the pressure in the subarachnoid fluid. However, the measurement of the optic nerve sheath distance (internal diameter) from piamater to piamater or the diameter measurements of only the optic nerve fibers are less affected by the increase in intracranial pressure. In the light of this information, in this study, we will investigate how optic nerve sheath diameters change in systemic diseases that are predicted to cause hyperammonemia in patients without increased intracranial pressure, and whether there is a relationship between optic nerve sheath diameters and serum ammonia levels. It will be very important to reveal that optic nerve sheath diameter measurements may be associated with systemic diseases that may cause hyperammonemia, in addition to increased intracranial pressure. It is aimed to pave the way for optic nerve sheath diameter to be used as a follow-up parameter related to hyperammonemia, except for obvious diseases that increase intracranial pressure, such as head trauma, acute ischemic or hemorrhagic serebrovascular diseases, and meningitis.

MATERIALS AND METHODS: A total of 49 patients hospitalized in Ankara Training and Research Hospital Zekai Tahir Burak  Campus A Block 3th Step Intensive Care Unit were included in this study. Those in intensive care; patients who had no exclusion criteria and met the inclusion criteria were included in the study. In the study, the optic nerve sheath external and internal diameters of both eyes of the patient were recorded as 3 separate measurements in the transverse and sagittal axis. Simultaneous ultrasound images were recorded. The latest vital signs, blood gas, laboratory tests, serum ammonia level, SOFA score, APACHE 2 Score, net volume evaluation, at the time of the measurements were recorded. Clinical events were collected from patients (for example: intubation, need for hemodialysis, sepsis, hemodynamic instability…). The length of stay in the intensive care unit and mortality or discharge status of all patients included in the study were followed. It was examined by Doctor Elif Gamze Oğuz during working hours or outside working hours, accompanied by a specialist physician who has sufficient experience in measuring optic nerve sheath diameters and has an ultrasonography certificate. Patients were not mobilized during optic nerve sheath measurement. Patients were examined with bedside ultrasound.

RESULTS: A total of 27 (55.1%) of the patients were women and 22 (44.9%) were men. 24 (49%) of the patients included in the study died during intensive care follow-up and 24 (51%) were transferred to the ward. APACHE-II score, serum lactate level and serum ammonia levels were found to be independent risk factors for mortality. 34.7% of the patients had hyperammonemia. Median NH3 value 28.6 [19 – 45.4] µmol /L; The median NH3 value was found to be 30.8 [18.4 – 67.2] µmol /L in mortal patients and 26 [19.6 – 38.1] µmol /L in surviving patients. Although the NH3 values of deceased patients were higher, no statistically significant difference was found. In our study, the average eONSD in the normal NH3 level group was measured as 5.6 mm, 5.5 mm in the mild hyperammonemia group, 5.1 mm in the moderate hyperammonemia group and 6.7 mm in the severe hyperammonemia group (p value 0.089). Internal optic nerve sheath diameter and ultrasonographic measurements of the optic nerve were highest in the severe hyperammonemia group when classified as normal ammonemia, mild hyperammonemia, moderate hyperammonemia and severe hyperammonemia (p value 0.05). The incidence of hyperammonemia in patients with urinary tract infection was higher than in those without hyperammonemia, and this was statistically significant (p value 0.050). The optic nerve sheath diameter of patients with urinary tract infection was statistically significantly thicker than 5.5 mm (p value, 0.045).

CONCLUSIONS: Hyperammonemia may be observed due to various reasons in patients who are followed in intensive care and do not have significant hepatic failure, and this hyperammonemia is an independent risk factor for mortality. In patients with milder serum ammonia elevation without significant hyperammonemia, an increase in internal optic nerve sheath diameter occurs without an increase in the subarachnoid space within the optic nerve sheath. This increase should be taken into account if the serum ammonia level is high in patients who undergo non-invasive optic nerve sheath diameter monitoring for other indications.