Yoğun bakım hastalarında mortalite belirteci olarak arteryal ve end-tidal CO2 gradienti
Arterial and end-tidal CO2 gradient as A mortality predictor in critical care patients
Yazar: OĞUZ ÖZAKIN
Danışman: PROF. DR. ÜLKÜ AYGEN TÜRKMEN
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Gaziosmanpaşa Taksim Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Anestezi ve Reanimasyon = Anesthesiology and Reanimation
Dizin: APACHE skorlama sistemi = APACHE scoring system ; Karbon dioksit = Carbon dioxide ; Mortalite = Mortality ; SOFA skorlama sistemi = SOFA scoring system ; Yoğun bakım = Intensive care ; Yoğun bakım üniteleri = Intensive care units ; Ölçekler = Scales

Özet:
Amaç: Yoğun bakım ünitesinde tedavi gören hastaların mortalite oranlarını tahmin etmek amacıyla Sequential Organ Failure Assessment (SOFA), Acute Physiology And Chronic Health Evaluation II (APACHE-II) vb. skorlama sistemleri kullanılmaktadır. Kullanılan skorlama sistemlerinde hastaların organlarının işlev bozukluğu seviyesi ölçülmektedir. Yoğun bakım ünitesinde entübe edilen ve mekanik ventilasyon desteği almakta olan hastalarda rutin olarak kan gazı tetkiki uygulanmaktadır ve tetkik sonuçlarına göre hastanın tedavisi optimize edilmektedir. Normal sağlıklı insanlarda kan gazındaki parsiyel arteryal karbondioksit (PaCO2) değeri ve parsiyel end-tidal karbondioksit (PetCO2) değeri arasındaki fark 2-5mmHg olarak görülmekte iken yoğun bakımda tedavi gören kritik hastalarda bu fark daha fazla olarak görülmektedir. Yoğun bakım ünitesinde yatan kritik hastalarda global perfüzyon bozukluğu, şok, masif pulmoner emboli gibi mortalitenin yüksek olduğu durumlarda PaCO2 değeri ve PetCO2 değerleri arasındaki farkta daha fazla artış olmaktadır. Bu çalışmada yoğun bakım ünitesinde yatan mekanik ventilatör desteği altındaki entübe hastaların PaCO2 ve PetCO2 değerleri arasındaki farkın değerlendirilmesi ile hastaların 28 günlük mortalite oranı, yoğun bakımda yatış süresi ve ventilatöre bağlı gün sayısı ile ilişkisinin araştırılması planlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Bu çalışma tek merkezli, prospektif, gözlemsel bir çalışma olarak tasarlanmıştır. Çalışmaya Kasım 2021 ile Nisan 2022 tarihleri arasında yoğun bakım ünitesinde yatan ve son 24 saat içerisinde mekanik ventilatör desteği uygulanmaya başlanmış 50 hasta dahil edilmiş olup 18 yaş altındaki hastalar çalışmaya dahil edilmemiştir. Hastalara ana akım kapnografi sensörü bağlanarak yoğun bakım monitörü üzerinden PetCO2 değerleri kayıt altına alınmıştır. Eş zamanlı olarak hastaların radial arter kateterinden arter kan gazı örneği alınmış ve kan gazı cihazında çalışılarak kan gazı parametrelerinin sonuçları kaydedilmiştir. Ayrıca hastalardan ilk yoğun bakım ünitesine yatışları esnasında çalışılmakta olan kan tetkikleri, hastanın yaşı ve cinsiyeti, kronik hastalıkları, "vazopressör" ilaç kullanılmaktaysa ilacın etken maddesi ve dozu, SOFA skoru, APACHE II skoru, PaO2/FiO2 oranı, PaCO2 ve PetCO2 değerleri, vücut kitle indeksi (VKİ), mortalite durumu, yoğun bakımda yatış süresi, yoğun bakımda mekanik ventilatörde kalış süresi, yoğun bakımdan taburculuk durumu hasta dosyalarından kaydedilmiştir. 
Bulgular: Çalışmamızda 26(%52)'sı erkek, 24(%48)'ü kadın olmak üzere toplam 50 hastanın verileri incelendi. Mortalite belirteci olarak kullanılan skorlama sistemleri (SOFA, APACHE II) ve P(a-et)CO2 farkının mortalite tahmini üzerine değerlendirilmesi sonucunda SOFA değeri ölen hasta grubunda yaşayan hasta grubuna göre daha yüksek olarak değerlendirildi (8.22±3.86, 5.28±2.40) ve 28 günlük mortalite ile ilişkili bulundu (p=0.011). APACHE II değeri de ölen hasta grubunda daha yüksek olarak hesaplandı (19.78±7.26, 15.25±5.70) ve istatistiksel olarak 28 günlük mortalite ile ilişkilendirildi (p=0.038). P(a-et)CO2 farkı değerlendirildiğinde benzer şekilde ölen hasta grubunda yaşayan hasta grubuna göre daha yüksek olarak hesaplandı (18.22±12.58, 4.91±4.18), istatistiksel olarak 28 günlük mortalite ile ilişkili olduğu görüldü (p<0.001). SOFA, APACHE II ve P(a-et)CO2 farkı değerlendirildiğindeyse 28 günlük mortalite ile ilişkide istatistiksel olarak en anlamlı sonuç P(a-et)CO2 farkı olarak görüldü. Yoğun bakım ünitesinde yatan hastaların yoğun bakım yatış süresinin ve ventilatöre bağlı gün sayısının; yaşayanlar, ölenler ve tüm olgular için P(a-et)CO2 farkı ile korelasyonuna bakıldı ancak herhangi bir korelasyon gösterilemedi.

Sonuç: Yoğun bakım ünitelerinde günlük pratikte sıklıkla kullanılmakta olan, ancak hesaplamak için birçok tetkik gereksinimi olan APACHE-II ve SOFA skorlarıyla uyumlu şekilde sadece arteryal kan gazındaki PaCO2 değeri ve kapnograf aracılığıyla noninvaziv olarak ölçülen PetCO2 değeri kullanılarak hesaplanan P(a-et)CO2 farkının entübe hastalarda mortalite belirteci olarak kullanılabilir olduğu çalışmamızda gösterilmiştir. P(a-et)CO2 farkının hastalara uygulanan tedavilerin etkinliğinin takibi açısından kullanılabilirliğinin değerlendirilmesi için daha geniş kapsamlı çalışmalar yapılması gerekmektedir.

Abstract:
Objective: Scoring systems (SOFA, APACHE-II etc.) are used to estimate the mortality rates of patients treated in the intensive care unit. In the scoring systems
used, the disfunction level of the organs of the patients is measured. Blood gas analysis is routinely performed in patients whom intubated in the intensive care unit and receiving mechanical ventilation support, and the patient's treatment is optimized according to the results of the examination. The difference between the partial arterial carbon dioxide (PaCO2) and the partial end-tidal carbon dioxide (PetCO2) is 2-5mmHg in normal healthy people, while this difference is increased in critical care patients. In critically ill patients in the intensive care unit, there is a greater increase in the difference between PaCO2 and PetCO2 in cases where mortality is high, such as global perfusion disorder, shock, massive pulmonary embolism, etc. In this study, it was planned to evaluate the difference between PaCO2 and PetCO2 values of intubated patients in the intensive care unit who requires mechanical ventilator support, and to investigate the relationship between the patients' 28-day mortality rate, length of stay in the intensive care unit, and the ventilator days.
Materials and Methods: This study was designed as a single-center, prospective, observational study. Fifty patients who were hospitalized in the intensive care unit between November 2021 and April 2022 and who started to use mechanical ventilator support within the last 24 hours were included in the study, but patients under the age of 18 were excluded in the study. PetCO2 values were recorded on the intensive care monitor by connecting the mainstream capnography sensor to the patients. Simultaneously, arterial blood gas samples were taken from the radial artery catheter of the patients and the results of blood gas parameters were recorded immediately. In addition, the blood tests that are being studied during the patients' first admission to the intensive care unit, the patient's age and gender, chronic diseases, the active substance and dose of the drug if a "vasopressor" drug is used, SOFA score, APACHE-II score, P/F ratio, PaCO2 and PetCO2 values, body mass index (BMI), mortality status, length of stay in the intensive care unit, ventilator days in the intensive care unit, and discharge day from the intensive care unit were recorded from the patient files.

Results: In our study, the data of 50 patients, 26 (52%) male and 24 (48%) female, were analyzed. As a result of the evaluation of the scoring systems (SOFA, APACHE II) and P(a-et)CO2 difference used as mortality markers on mortality estimation, the SOFA value was evaluated as higher in the deceased patient group than in the living group (8.22±3.86, 5.28±2.40) and found to be associated with 28-day mortality rate (p=0.011). The APACHE II value was also calculated to be higher in the group of patients who died (19.78±7.26, 15.25±5.70) and was statistically associated with 28-day mortality rate (p=0.038). When the P(a-et)CO2 difference was evaluated, it was calculated to be higher in the group of patients who died than in the group of patients who survived (18.22±12.58, 4.91±4.18), and it was found to be statistically associated with 28-day mortality rate (p<0.001). When SOFA, APACHE II and P(a-et)CO2 difference were evaluated, the most statistically significant result in the relationship with 28-day mortality was the P(a-et)CO2 difference. The length of stay in the intensive care unit and the ventilator days of the patients in the intensive care unit; the correlation with the P(a-et)CO2 difference for the survivors, the deceased and all cases were examined, but no correlation could be found.

Conclusion: The difference in P(a-et)CO2 calculated using only the PaCO2 value in arterial blood gas and the PetCO2 value measured noninvasively by capnograph, in line with the APACHE II and SOFA scores, which are frequently used in daily practice in intensive care units but require many examinations to calculate. It has been shown in our study that P(a-et)CO2 value can be used as a mortality marker in intubated patients. More comprehensive studies are needed to evaluate the usability of the P(a-et)CO2 difference in terms of monitoring the effectiveness of the treatments applied to the patients.