Mekanik ventilatör desteğindeki hastaların ekstübasyon başarısını öngörmede diyafram ultrasonunun rolü
The role of diaphragm ultrasound in predicting extubation success for patients on mechanical ventilation support
Yazar: YENER AKSOY
Danışman: DR. YELDA BALIK ; PROF. DR. OSMAN EKİNCİ
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İstanbul Haydarpaşa Numune Eğt. ve Arş. Hastanesi / Anesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Anestezi ve Reanimasyon = Anesthesiology and Reanimation

Özet:
Giriş ve Amaç: İnvaziv mekanik ventilatöre bağlı, entübe şekilde takip edilen hastaların, solunum cihazından ayrılma süreci doğru zamanda yapılmalıdır. Erken yapılan ekstübasyon, tekrarlayan entübasyonlara neden olarak hastalarda mortalite ve morbiditesini artırmaktadır. Uzamış weaning süresi ise yoğun bakım ve mekanik ventilasyon kaynaklı komplikasyonların artmasına ve hastane kaynaklarının efektif kullanılmamasına sebep olur. Diyafram, solunum eforunun %60'ından sorumlu esas solunum kasıdır. İnvaziv mekanik ventilasyon ile takip edilen hastalarda entübasyonun ilk gününden itibaren diyafram kasında atrofi gelişmeye başlar. Weaning başarısını öngörmek için farklı parametreler bulunmaktadır. Bunlardan en sık kullanılanı, hızlı yüzeyel solunum endeksidir (RSBI). RSBI'nın özgünlük ve duyarlılığı hastaların doğru zamanda ekstübe edilmesi için yeterli olmamaktadır. Çalışmamızda RSBI ile diyafram ultrason parametrelerinin ekstübasyon başarısını öngörmedeki gücünü karşılaştırmayı amaçladık.

Gereç ve yöntem: Çalışmaya, Haydarpaşa Numune Eğitim Araştırma Hastanesi genel yoğun bakım ünitesinde invaziv mekanik ventilasyon ile takip edilen 72 olgu dahil edildi. Ekstübasyon planlanan hastalar, spontan solunum denemesi için, basınç destek moduna (PSV) alınıp, PEEP: 5 cmH2O ve basınç desteği: 8 cmH2O olarak ayarlandı. Spontan solunum denemesi sırasında olguların, RSBI değerleri hesaplandı ve  diyafram ultrason ölçümleri kayıt altına alındı. Spontan solunum denemesini başarı ile tamamlayan hastalar çalışmaya dahil edilip planlı şekilde ekstübe edildi ve 72 saat gözlemlendi. Hastaların ekstübasyon başarılarına etkileyecek parametrelerden  yaş, cinsiyet, yoğun bakıma yatış sebebi, ek hastalıkları, yoğun bakımda kalma süresi, yoğun bakım sıvı dengesi, entübasyon süresi, işlem günü mekanik ventilasyon değerleri, laboratuvar sonuçları ve SOFA skorları kaydedildi. Ekstübasyon sonrası; 72 saat içerisinde non-invaziv mekanik ventilasyon veya re-entübasyon  ihtiyacı gelişen hastalar, başarısız ekstübasyon olarak kabul edildi.

Bulgular: Başarılı ve başarısız weaning  grupları arasında, yaş, cinsiyet, SOFA skoru, günlük ortalama sıvı dengesi açısından anlamlı bir farklılık bulunmamaktadır (p>0.05). Başarısız olan grupta; hastane yatış günü (hastane yatışı ile spontan solunum denemesi günü arası toplam süre), yoğun bakım yatış süresi, entübe kalma süresi, yoğun bakımdaki total sıvı dengesi anlamlı yüksek bulundu (p<0.05). Mekanik ventilasyon parametrelerinden, solunum sayısı, tidal volüm, dakika volüm, p0.1 ve hızlı yüzeyel solunum endeksi arasında anlamlı bir fark bulunmadı (p>0.05). Dinamik kompliyans başarılı olan grupta anlamlı düşük bulundu (P<0.05). Diyafram ölçüm parametrelerinden; başarılı olan grupta: Diyafram yer değişimi (DE), Diyafram Kalınlık İndeksi (DTF) ve İnspiryum Sonu Diyafram Kalınlığı (TDI) anlamlı olarak yüksek iken RR(solunum sayısı)/DE anlamlı düşük bulundu (p<0.05). Ekspiryum Sonu Diyafram Kalınlığı (TDE) ve RSBI/DE parametreleri açısından iki grup arasında anlamlı sonuç bulunmadı (p>0.05). Hastalarda ölçülen semikantitatif Öksürük Gücü Skoru, başarılı olan grupta anlamlı olarak yüksek bulundu (p<0.05). 
Laboratuvar düzeyleri açısından başarılı olan grupta CRP düzeyi anlamlı olarak düşük bulunurken; fosfor, total kalsiyum, iyonize kalsiyum ve magnezyum değerleri açısından anlamlı fark bulunmadı. 
Diyafram ultrason parametreleri ile mekanik ventilasyon değerlerinin korelasyon analizi araştırıldığında, korelasyonun anlamlı olup (p<0.05) %50 ve üzeri olduğu durumlar; RR/DE ile RR, RR/DE ile RSBI, RR/DE ile dakika volüm, RSBI/DE ile RR, SSBI/DE ile RSBI ve DTF ile tidal volüm olarak bulunmuştur. 
Serum elektrolit değerleri ile diyafram parametrelerinin korelasyonu karşılaştırıldığında; serum fosfor düzeyleri kalsiyum ve magnezyum elektrolitlerinin aksine DE, RR/DE ve RSBI/DE parametreleri ile anlamlı yüksek korelasyona sahip olduğu bulunmuştur. 
Öksürük gücü ile DE ve DTF arasında anlamlı pozitif; RR/DE ve RSBI/DE arasında anlamlı negatif korelasyon bulunmaktadır. 
Ekstübasyon başarısı üzerine etkili olduğu bulunan parametrelerden, başarılı ekstübasyon modeli oluşturmak için, lojistik regresyon analizi ile değerlendirdiğimizde; DE, DTF, RR/DE ve dinamik kompliyans için sırasıyla p değerleri (0.02, 0.06, 0.081, 0.015) ve OR (Olasılık Oranı) değerleri (1.493, 1.141, 0.794, 1.085) olarak bulunmuştur.

Sonuç: Çalışmamızda, diyafram ultrasonu ölçüm sonuçları hastaların doğru zamanda solunum cihazından ayrılmasında, RSBI değerine göre daha başarılı bulunmuştur. Ancak cut off, özgünlük ve duyarlılık gibi değerlerin belirlenmesi için yeterli sayıda standardize edilmiş çalışma protokolü bulunmamaktadır. Başarılı ekstübasyon, multifaktöriyel sebeplere bağlıdır. Ancak elde ettiğimiz başarılı ekstübasyon modelinde de olduğu gibi, doğru zamanda ekstübasyon için diyafram ölçümleri yol gösterici olmaktadır. Bu yüzden doğru zamanda weaning için diyafram ultrasonu yoğun bakımın rutin pratiğinde yer alması gerektiğini düşünmekteyiz.

           Anahtar kelimeler: Diyafram, ultrason, mekanik ventilasyon, weaning, ekstübasyon

Abstract:
Introduction and Objective: Weaning process for intubated patients should be performed at the right time. Early extubation leads to repeated intubations and increases mortality and morbidity in patients. Extended weaning time causes increased intensive care diseases and complications of mechanical ventilation with ineffective use of hospital resources. Diaphragm is a major muscle which is responsible for a breathing effort of %60. Atrophy of diaphragm muscle develops in the first day of intubation who were followed up with invasive mechanical ventilation. There are various parameters to predict weaning success. The most commonly used of these is the rapid shallow breathing index (RSBI). The specificity and sensitivity of RSBI are not sufficient to extubate patients at the correct time. In our study, we aimed to compare the power of RSBI and diaphragm ultrasound parameters in predicting extubation success.

Materials and methods: This study contained seventy two patients who
 were followed up with invasive mechanical ventilation in general intensive care unit of Haydarpasa Numune Training and Research Hospital. Patients who were planned
to extubate by intensivist, were placed in pressure support mode (PSV) for spontaneous breathing trial with their PEEP level at 5 cmH2O and pressure support level at 8 cmH2O. During spontaneous breathing trials, their RSBI was calculated and diaphragm ultrasound parameters were measured. Patients who successfully completed spontaneous breathing trial were included in the study. They were extubated with observation for 72 hours. Weaning success could be affected by age, gender, reason for staying at intensive care unit, comorbidities, length of stay and fluid balance at intensive care unit, duration of intubated time and on the day of procedure mechanical ventilation parameters, laboratory results and SOFA scores were recorded. After extubation in the following 72 hours, patients who needed re-intubation or non-invasive mechanical ventilation were considered as failed extubation.

Results: There wasn't any significant difference between unsuccessful and successful weaning groups for age, gender, SOFA score, and average daily fluid balance (p>0.05). In the unsuccessful group, hospitalisation days (total time between hospitalisation and the day of spontaneous breathing attempt), intensive care unit hospitalisation days, intubation time, and total fluid balance in the intensive care unit were significantly higher (p<0.05). There was no significant difference in mechanical ventilation parameters such as respiratory rate, tidal volume, minute volume, p0.1, and rapid shallow breathing index (p>0.05). Dynamic compliance was significantly lower in the successful group (P<0.05). Diaphragm excursion (DE), diaphragm thickness index (DTF) and diaphragm thickness of end of inspiration (TDI) were significantly higher, while RR (respiratory rate)/DE was significantly lower in the successful group (p<0.05). No significant results were found in end-expiratory diaphragm thickness (TDI) and RSBI/DE parameters (p>0.05). Semiquantitative cough strength score (SCSS) measured in patients was found to be significantly higher in the successful group (p<0.05). In terms of laboratory levels, the CRP level was significantly lower in the successful group, but there was no significant difference in phosphorus, total calcium, ionized calcium, and magnesium values.
When the correlation analysis of diaphragm ultrasound parameters and mechanical ventilation values was investigated, the correlations which was found  significant (p<0.05) with a correlation of %50 and above were; RR/DE and RR, RR/DE and RSBI, RR/DE and minute volume, RSBI/DE and RR, SSBI/DE and RSBI, and DTF and tidal volume.
When the correlation between serum electrolyte levels and diaphragm parameters was compared, serum phosphorus levels had a significant high correlation with DE, RR/DE, and RSBI/DE parameters, unlike calcium and magnesium electrolytes. 
There was a significant positive correlation between cough strength and DE and DTF, and a significant negative correlation between RR/DE and RSBI/DE.
When we evaluated the parameters found to be effective on extubation success with logistic regression analysis to create a successful extubation model, p values (0.02, 0.06, 0.081, 0.015) and OR (Probability Ratio) values (1.493, 1.141, 0.794, 1.085) were found for DE, DTF, RR/DE and dynamic compliance, respectively.

Conclusion: In our study, diaphragm ultrasound was found to be more successful than RSBI in patients for weaning from the mechanical ventilator at the correct time. However, there are not enough standardised study protocols to determine values such as cut off, specificity and sensitivity. Successful extubation depends on multifactorial reasons. However, as in the successful extubation model we obtained, diaphragm measurements are guiding for extubation at the right time. For this reason, we believe diaphragm ultrasound should be included in daily routine practice of intensive care unit for determining correct time of weaning.

Keywords: Diaphragm, ultrasound, mechanical ventilation, weaning, extubation