Az artériás oxigénszaturáció mérése és értelmezése Cfes gyerekeknél

Az artériás oxigénszaturáció mérése és értelmezése Cfes gyerekeknél Donald Urquhart, MB, ChB Portex Unit of Anaesthesia, Intensive Care, and Respiratory Medicine Institute of Child Health Great Ormond Street Hospital for Children London UK Indra Narang, MD Division of Respiratory Medicine Hospital for Sick Children Toronto, Canada

Adam Jaffé, MD Associate Professor Department of Respiratory Medicine Sydney Children’s Hospital and School of Women's and Children's Health University of New South Wales Sydney, Australia Bevezetés Cfben a légút sejtjeiben fellépő sótranszport rendellenességek következtében csökken a légút felszinét nedvesítő folyadék mennyisége. Emiatt besűrűsödött nyák tapad a légutakhoz, amiben megtelepednek a baktériumok. Ez állandóan visszatérő légúti fertőzéseket okoz. A kialakuló fertőzéses-gyulladásos körfolyamat károsítja a tüdőt. A tüdőkárosodás légzésfunkcióromláshoz vezet, ami végül korai halált okoz a betegeknél.Ezt a folyamatot súlyosbíthatják oxigénhiányos (hypoxiás) időszakok. A hypoxia olyankor léphet fel, amikor a Cfes tüdő valamilyen erőteljes hatás alatt van, pl alvás alatt, testmozgás közben, repülőút alatt, vagy ha romlik a mellkas állapota. Ezen cikkel megpróbáljuk összegezni az oxigénhiány hatásait. Megvizsgáljuk azt a problémát is, hogy a Cfben nincsenek lefektetve egységes irányvonalak a hypoxia megállapításához, sem az oxigénterápia végrehajtásához. AZ OXIGÉNHIÁNY LEHETSÉGES HATÁSAI CFES BETEGEKNÉL Az alacsony artériás véroxigénszint (szaturáció) általában éjszaka következik be alvás közben. Kisebb mértékű hypoxiás periódusok testmozgás közben is felléphetnek. Mindkét eset káros lehet a Cfes gyermeknek, megterheli a szívet és a keringést, kihat az letminőségre, és feltételezések szerint hatással van a légúti gyulladásokra is.. Az alacsony oxigénszint összefüggésbe hozható a tüdőben fellépő magasabb vérnyomással. Méréseket végeztek alvás és testmozgás közben, és a kutatók jelentős összefüggéseket találtak felnőtt Cf betegeknél1 a légutakban mérhető artériás vérnyomás és az átlagos véroxigénszint (szaturáció, röv. SaO2) között.. Az életminőséget befolyásolhatja az alacsony szaturáció. Az egyetlen tanulmány, amit Cfeseken végeztek2 az oxigénterápiáról a következő eredményeket hozta. A

megfigyelt 12 hónapos időszak alatt az oxinént alkalmazó betegek 83%-a volt képes folyamatosan jelen lenni az iskolában/munkahelyen. Ez a szám 20% volt azoknál a véletlenszerűen kiválasztott betegeknél, akik oxigén helyett sima levegőt kaptak. Statisztikailag jelentős eltérés van a két csoport között (p<0,01).Továbbá összefüggéseket találtak az alvás minősége és időtartama és az alvás alatt mérhető szaturáció között3. Laboratóriumi eredmények arra is rámutatnak , hogy az oxigénhiányos állapot hozzájárul a légzésfunkció romlásához, mégpedig úgy, hogy fokozza a gyulladásos folyamatokat, és hatására gyorsabban szaporodik a Pseudomonas Aeruginosa(PA), a Cfben leggyakrabban előforduló tüdőt fertőző baktérium. A hypoxia különféle fehérjéket aktivál a vérben ( citokinek), amik fokozzák a gyulladásokat. A citokinek részei a szervezet gyulladásra adott válaszreakciójának. Mozgósitják a sejteket a gyulladásos területeken. A citokinek egyik fajtája az interleukin-8 egy bizonyos fehérvérsejthez kötődik, a neutrofil leukocytákhoz, amik fontos szerepet játszanak a Cfesek létútjaiban a gyulladás alatt lévő területeken. A neutrofil sejtek enzimeket termelnek, többek között elaztázt, ami károsítja a tüdőszövetet A Pseudomonas ráadásul ugyanazokat a citokineket aktiválja, mint a hypoxia. Az oxigénhiány jelentős plusz hatást gyakorolhat erre a folyamatra, mivel oxigénhiányos állapotban a pseudomonast védő biofilm réteg erősebb, azon nem jutnak át az antibiotikumok.Ez még erősebb és hoszabban tartó immunválaszhoz vezethet, ami miatt még több elaztáz termelődik.. Ha az alacsony oxigénszint káros, hogyan ismerhetem fel? HYPOXIA MEGÁLLAPÍTÁSA CFES GYERMEKEKNÉL Gyermekeknél a legfonosabb módszer a pulzus-oximetria, amikor az oxigénkoncentrációt az ujjakat borító bőrön keresztül állapítják meg. Cfes gyermekeknél a szaturációt általában megmérik ébren,nyugalmi állapotban , majd ezt szokta követni egy éves fizikai terheléses vizsgálat, ami alatt szintén mérik a szaturációt. Terheléses hypoxia A terheléses vizsgálatok körülményei függnek a vizsgálatot elvégző intézmény felszerelésétől és szaktudásától, tapasztalatától. A mértékadó kardiopumonológiai terheléses teszt magában foglalja minden egyes légvétel kielemzését (be- és kilélegzett gázok) egészen a maximális erőkifejtés pontjáig. Mérik a teszt alatt belélegzett oxigén mennyiségét és a kilélegzett széndioxid mennyiségét. A terhelés növelésével meghatározható a maximális oxigénfelvétel (VO2 max). A szaturációt SaO2 folyamatosan mérik a vizsgálat alatt. gyakran alkalmazott vizsgálat a hat perces séta, és a három perces lépcsőzés ( három percen át kell fellépni és lelépni egy lépcsőfokra). ezek alatt a tesztek alatt mérik a pulzust, a szaturációt és a beteg fáradságérzését. Fennáll a veszély az utóbbi teszteknél, hogy alacsonyabb értékeket kapunk a valós értékeknél, főleg a különböző tüdőbetegségek fennállása esetén. Így észrevétlen maradhat az orvosilag már jelentősnek mondható deszaturációs állapot is. Éjszakai hypoxia

Alvás alatt megváltozik a légzésritmus, a tüdő vér- és levegőkeringése, ami bizonyos esetekben összefüggésbe hozható a szaturáció csökkenésével. Lehetőség van alvásvizsgálat elvégzésére kórházi körülmények között, vagy akár otthon is. Az otthoni vizsgálathoz egy hordozható oximétert használnak, ami méri a pulzustés a szaturációt. Mi az utóbbi módszert választottuk, postán küldtük ki a betegeknek a karórára emlékeztető szerkezetet és a használati utasításokat.A betegek egymást követő éjszakákon rögzítették az alvás közben mért adatokat, majd visszaküldték a szerkezetet a laboratóriumnak. Az otthon elvégzett vizsgálat hátránya hogy a Cffel öszefüggésben lévő légzési rendellenességeket nem lehet megkülönböztetni pl egy esetlegesen felmerülő obstruktív alvási apnoétól(szakaszos légzéskihagyás). Ezeket a hátrányokat mérlegelni kell a vizsgálatkor, és mérlegeln az előnyökkel együtt (a vizsgálat egyszerű és olcsóbb, mintha a beteg befeküdne). Az egész éjszakán át történő oximetria hasznos eszköznek bizonyul az éjszakai hypoxia felmérésekor. Repülés A repülés növeli a hypoxiás állapot kialakulását Cfes betegeknél.A légnyomás és az oxigén parciális nyomása a magasság emelkedésével csökken. A légitársaságok utasai körölbelül 15%-os oxigéntartalmú levegőt szívnak, szemben a tengerszinten mérhető 21%-al.A repüléskor fellépő hypoxia előrejelezhető egy szimulációs terheléses vizsgálattal. Ekkor a beteget alacsony oxigénkoncentrációjú helyiségben tartják egy meghatározott ideig. A repüléskor esetlegesen fellépő hypoxiára következtethetünk vérgáztesztből, vagy a légzésfunkcióból is. Az eredmények ellentmondásosak azt illetően, hogy melyik módszer a hatásosabb. A Britis Thoracic Society (Brtit Mellkasgyógyász Szövetség) javasolja, hogy a Cfes gyerekek menjenek át hypoxiavizsgálaton repülőút előtt, és ez a vizsgálat tartalmazzon terheléses hypoxia tesztet és légzésfunkciós vizsgálatot.4 A tüdő gyulladásos fellángolása CFben A Cfes gyerekek tüdőtartalékai lecsökkenek, amikor a tüdő gyulladásos folyamatai időszakonként felerősödnek. Ilyenkor romlik a légutak átjárhatósága, elégtelen a légcsere, és hypoxia következhet be. A beteg kórházi felvételével lehetővé válik a szaturáció figyelése.. Hogyan értelmezzük a vizsgálatok eredményeit? A HYPOXIA MEGHATÁROZÁSA CFBEN Nem áll elegendő adat rendelkezésre, hogy egyértelműen meghatározhassuk a hypoxia fogalmát Cfben. Az alábbiakban áttekintünk néhányat a különböző klinikák által problémásnak tekintett vitapontok közül. Alvási hypoxia Cfeseknél Egy brit gyermek Cf központokban elvégzett e-mail felmérés (K Southern, Liverpooli Egyetem- Személyes Kommunikáció) azt a következtetést vonta le, hogy a Cf központok kevesebb mint negyede rendelkezik az alvási hypoxia meghatározásával CFesknél. Számos meghatározást használnak és többféle módszer létezik a mérésére. Ezek között szerepel a véroxigénszint legalacsonyabb értékének meghatározása alvás közben, az átlagos véroxigénszint meghatározása, annak az időtartamnak a százalékos meghatározása, amig alvás közben a szaturáció 90% alatt van, és az óránkénti

legalacsonyabb oxigénszint meghatározása. Az alvási hypoxia egyetemes definíciójának hiánya megakadályozza, hogy feltárhassuk a hypoxia előfordulásának gyakoriságát Cfeseknél. Ezért a hypoxiás esetek felfedezetlenek és kezeletlenek maradhatnak.. Terhelés hatására fellépő hypoxia Cfben A terheléses hypoxia definíciója Cfes betegeknél a következő: a testmozgás alatt fellépő 4%-os, vagy azt meghaladó szaturációesés.Ezt a meghatározász alkalmazzák egészséges embereknél is. Ha ez konkrét esetben pl a szaturáció esését jelenti 95%-ről 88%-ra, azt a beteg jelentős fizkai megterhelésnek érzékelheti. Más a helyzet, ha egy egészséges ember szaturációja esik 99%-ról 95%-ra testmozgás hatására. Ezért további vizsgálatok szükségesek a klinikai gyakorlatban használható paraméterek meghatározásához.. Repülés A repüléskor fellépő hypoxiáról akkor beszélhetünk Cfes gyerekeknél, ha a szaturáció a repülés alatt 90% alá esik. Hosszú repülőutakon ilyenkor szükségessé válik kiegészítő oxigén alkalmazása4. Különféle módszerek léteznek a hypoxia kivizsgálására Cfes gyerekeknél, és mindegyik egy kicsit eltér a többitől. Jelenleg nem tudjuk megállapítani melyiket a legcélravezetőbb alkalmazni. Feltételezve, hogy mindenki legalább 8 órát alszik egy nap, valószínűleg az éjszaka a leghosszabb időszak, amikor felléphet az elégtelen oxigénellátás Előrejelezhető az alvási hypoxia az egyszerű vizsgálati eredményekből? AZ ALVÁSI HYPOXIA ELŐREJELZÉSE A NAPPAL MÉRT KLINIKAI EREDMÉNYEK ALAPJÁN Nappali szaturáció Ha a Cf beteg szaturációja napközben 93% alá esik, az nagyban növeli az éjszakai hypoxia kockázatát.Noha ez az adat nagyon jellegzetes, a nyugalmi állapotban mért 93% alatti szaturáció mégsem teljesen jól használható az alvási hypoxia jelzésére. Egy nemrég készült felmérés szerint a 93% feletti nyugalmi szaturációval rendelkező Cf betegek 36%-a szenved éjszakai hypoxiától.A mi vizsgálatunkban résztvevő minden gyermek nyugalmi szaturációja 95% felett volt, és a nyugalmi szaturáció nem bizonyult megfelelő adatnak az alvási hypoxia jelzéséhez. Légzésfunkció (FEV1, egy perc alatt erőltetetten kilégzett levegő mennyisége) Két tanulmány szerint is a 65% alatti FEV1 érték növeli az alvási hypoxia kockázatát Cfeseknél7,8.Ez az adat már érzékenyen jelezheti a hypoxiát (a legtöbb beteg, akinek 65% alatti a FEV1 értéke alvási hypoxiában szenved), de nem elég specifikus( számos ember mentes a hypoxiától, noha a FEV1 értéke 65% alatt van).Mindenesetre hasznos lehet alvási vizsgálat elvégzése a 65% alatti FEV1 értékkel rendelkező betegeknél. Testmozgás és szaturáció

Korábban megállapítottuk, hogy a hypoxia CFeseknél sokkal gyakrabban fordul elő alvás közben, mint testmozgás közben8. Emiatt javasolt alvási vizsgálat elvégzése azoknál a betegeknél, akiknél terhelés hatására is fellép az oxigénhiányos állapot. A terheléskor fellépő hypoxia mechanizmusa valószínűleg eltér az alvási hypoxiától. Ezt erősíti meg az a tény, hogy kevés összefüggést találtak a testmozgás közben fellépő szaturációesés és az alvás közben mért szaturációs értékek között6. How common is sleep hypoxia in the child with CF? AZ ALVÁSI HYPOXIA GYAKORISÁGA CFBEN A Great Ormond utcai Kórházban 41 (8 és 16 év közötti) Cfes gyereket vizsgáltunk meg( átlagéletkoruk 12,7 év). Minden betegnek megmértük a szaturációját nyugalmi állapotban, majd egymást követő éjszakákon otthon folytatták az oximetriás méréseket. A hypoxia fogalmát úgy határoztuk meg, hogy az alvás időtartamának legalább 25%-a alatt 93% alatt kell lennie a szaturációnak, mivel a fenti kórházban ezt az értelmezést használják.A 41 gyerek 15%-a ( 6 pici) esett bele ebbe a definícióba. ne feledjük el, hogy a Nagy-Britanniában a Cfes gyerekek mindössze 1-2%-a kap oxigénkezelést. Fennáll a lehetőség, hogy a Cfeseknél nem ismerjük fel időben és nem kezeljük időben a hypoxiát.. Az oxigénkezelés megoldást jelent? OXIGÉNKEZELÉS CFBEN Az egyetlen hosszútávon elvégzett oxigénkezeléses tanulmányban2 28 beteg kapott véletlenszerűen oxigénkezelést, vagy csak sima levegőt, és három éven át vizsgálták őket.Noha nem jelentkezett különbség a két csoport között a kórházi kezelések, vagy a halálozás tekintetében, az oxigénkezelt csoport 83%-a volt képes 12 hónapon át megjelenni az iskolában/munkahelyen, míg a csak levegőt kapó csoportnál ez a szám 20% (p<0,01).Figyelemreméltó, hogy a betegeknek attól függően állították be éjszakánként az oxigénkezelés mértékét, hogy napközben milyen oxigénáram mellett állt vissza a normális értékre a szaturáció.Mivel a napközben mért szaturáció nem jelzi elég érzékenyen az alvási hypoxiát, elképzelhető, hogy még az oxigént kapó betegek is hypoxiás állapotban maradtak, és az oxigénkezelés hatása alulbecsült maradt.. Vannak bizonyos figyelmeztetések az oxigénkezeléssel kapcsolatban.Először is: a Cfes gyerekek eleve nagy teherként cipelik a sok kezelést. Az egyetlen hosszútávon végzett oxigénkezeléses tanulmányra 146 beteg jelentkezett, de végül csak 28 beteg kezdte el2.Az oxigén nehezen kezelhető, figyelni kell a biztonságos tárolására, és sokkal alkalmasabb tüneteket csillapító kezelésre, mint aktív kezelésre. Másodszor az oxigén tompíthatja a légzési folyamatot, noha egy évnyi oxigénkezelés után sem mutatható ki széndioxid bentrekedés a tüdőben2.Végül az oxigén mérgező is lehet és beindíthatja a gyulladásos folyamatokat a tüdőben. KÖVETKEZTETÉSEK A hypoxia egyetemes definíciójának hiánya meggátolja, hogy egységes módszerekkel mérjük a CFes betegeknél az alvás és testmozgás során fellépő oxigénhiányos

állapotot.A napközben mért szaturáció alig hozható összefüggésbe az alvási hypoxiával.A hypoxia felléphet azoknál is, akiknél terhelés hatására nem alakul ki.Ez függ a fizikai terhelés fajtájától, de a beteg kitartása is vezethez a maximális értékeknél alacsonyabb adatok méréséhez.Ezért javasolt alvási vizsgálat elvégzése az alvási hypoxia megbízható megállapításához. A légzésfunkció lehet a legmegbízhatóbb nappal mérhető adat az alvási hypoxia előrejelzéséhez. Valószínűleg elég azoknál a betegeknél elvégezni az alvási vizsgálatot, akiknél a FEV1 érték 65% alá csökkent, de ennek megerősítéséhez további vizsgálatok szükségesek. A hypoxia komoly hatást gyakorol a légúti keringésre, az alvás minőségére, az életminőségre és a gyulladásos folyamatokra. Ezért érdemes megvizsgálni a korai oxigénterápia alkalmazásának lehetőségét azoknál,akiknél alacsony véroxigénszint mutatható ki. Vizsgálataink eredményei valószínűsítik, hogy esetenként hypoxiában szenvedő Cfes gyerekek felismeretlenek és kezeletlenek maradnak. Szükséges a hypoxia egységes definíciójának lefektetése és az alkalmazandó oxigénterápia részleteinek kidolgozása. A gyakorlatban bevezetni szándékozott minden változást tényekkel kell alátámasztani. Ennek érdekében is nyilvánvalóan szükség van megfelelően kidolgozott és ellenőrzött oxigénterápiás kísérletekre.. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Fraser KL, Tullis DE, Sasson Z, Hyland RH, Thornley KS, Hanly PJ. Pulmonary hypertension and cardiac function in adult cystic fibrosis: role of hypoxemia. Chest 1999; 115: 1321-1328. Zinman R, Corey M, Coates AL, Canny GJ, Connolly J, Levison H, Beaudry PH. Nocturnal home oxygen in the treatment of hypoxemic cystic fibrosis patients. J Pediatr 1989; 114: 368-377. Milross MA, Piper AJ, Norman M, Dobbin CJ, Grunstein RR, Sullivan CE, Bye PT. Subjective sleep quality in cystic fibrosis. Sleep Med 2002; 3: 205-212. British Thoracic Society Standards of Care Committee. Managing passengers with respiratory disease planning air travel: British Thoracic Society recommendations. Thorax 2002 57: 289-304. Balfour-Lynn IM, Primhak RA, Shaw BN. Home oxygen for children – who, how and when? Thorax 2005; 60: 7681. Frangiolias DD, Wilcox PG. Predictability of oxygen desaturation during sleep in patients with cystic fibrosis. Chest 2001; 119: 434-441. Versteegh FG, Bogaard JM, Raatgever JW, Stam H, Neijens HJ, Kerrebijn KF. Relationship between airway obstruction, desaturation during exercise and nocturnal hypoxaemia in cystic fibrosis. Eur Respir J 1990; 3: 68-73. Coffey MJ, Fitzgerald MX, McNicholas WT. Comparison of oxygen desaturation during sleep and exercise in patients with cystic fibrosis. Chest 1991; 100: 659-662.

ACKNOWLEDGEMENT: Don Urquhart received financial assistance from the Xtreme Everest Research Group at University College London to carry out research into hypoxia in Cystic Fibrosis. For more information, contact: [email protected] or [email protected]. Translated by: Madarasz Miklos E-mail: [email protected]