Thoraxfoto versus extra vasculair longwater index Is de interpretatie van de thoraxfoto een betrouwbare parameter bij het vaststellen van de vullingstoestand van de kritiek zieke patiënt?
Abstract Doelstelling: Op basis van de onderzoeksgegevens inzichtelijk krijgen of er een correlatie bestaat tussen de interpretatie van de thoraxfoto en de extra vasculair longwater index (ELWI) gemeten met de Pulsioflex®. Methode: Prospectief observationeel mono-centerstudie op een level 3 Intensive Care met 16 bedden. De onderzoeksperiode betrof 5 maanden. In de onderzoeksgroep werden 12 patiënten geïncludeerd (n=12). Bij deze groep werd, met een thermodilutiemeting, een extra vasculair longwater index (ELWI) bepaald. Binnen een kwartier na deze meting, werd een X-thorax gemaakt. De thoraxfoto’s werden na de onderzoeksperiode verzameld en op de afdeling radiologie geanonimiseerd en gerandomiseerd opgeslagen in een werklijst. Deze foto’s werden individueel beoordeeld door 12 specialisten / artsassistenten van de Intensive Care en de afdeling Radiologie, met behulp van een scoringslijst. Resultaten: Er bleek geen correlatie te zijn tussen de gemeten ELWI met de Pulsioflexmonitor en de interpretatie van de thoraxfoto’s. Er was geen significante overeenkomst tussen de groepen artsen onderling over de uiteindelijke diagnose. Bij foto’s die als kwalitatief goed gescoord waren, leek er meer correlatie te zijn, maar dit is niet bewezen door middel van een statistische analyse. Conclusie: Er blijkt geen correlatie te bestaan tussen het gemeten longwater met de Pulsioflex® en de interpretatie van de thoraxfoto. V.E.M. van der Mee, IC verpleegkundige, Circulation Practitioner i.o; H.H. Ponssen, internist-intensivist; M. de Kock, radioloog en O. van Haren, afdelingsmanager IC - Albert Schweitzer ziekenhuis Dordrecht
Inleiding Het Albert Schweitzer ziekenhuis (ASz) is een topklinisch opleidingsziekenhuis met 565 bedden. Het ziekenhuis heeft een level 3 Intensive Care (IC) met 16 bedden, waar 14 beademingsplaatsen zijn. De IC van het ASz is een afdeling met speciale interesse voor een aantal specifieke domeinen zoals hemodynamiek, ventilatie, behandeling van delier, sedatie en veiligheid. Er wordt veel geïnvesteerd in projecten zoals de ‘Surviving Sepsis Campaign’, het “Spoed Interventie Team” (SIT), optimale sedatie, pijnbestrijding en de nazorgpoli. De laatste jaren wordt steeds duidelijker dat een verhoogde hoeveelheid extra vasculair longwater bij de kritiek zieke patiënt een
verhoogde kans geeft op blijvende longschade en sterfte2,4,5. Reden te meer om de vullingsstatus van de patiënt nauwlettend in de gaten te houden. Het herkennen, voorkomen en behandelen van over- of ondervulling wordt steeds belangrijker. Het optimaliseren van de vullingstoestand is noodzakelijk voor herstel van de microcirculatie, optimale zuurstofvoorziening door adequate perfusie van de vitale organen. Daar waar ondervulling (intravasculaire volumedepletie) kan leiden tot hypoxie in de weefsels, kan een overmaat aan toegediende vloeistoffen leiden tot toename van extra vasculair longwater. 1
Het extra vasculair longwater, of longoedeem, is een accumulatie van vocht buiten de pulmonale vaten (de extravasculaire ruimte). Oorzaken van longoedeem kunnen tweeledig zijn: cardiogeen of inflammatoir. Bij cardiogeen longoedeem bestaat er een verhoogde hydrostatische druk waarbij vocht uit de bloedvaten geperst wordt. Bij inflammatoir longoedeem is er sprake van een verhoogde permeabiliteit van de bloedvaten waardoor vocht weglekt uit de bloedvaten. De cytokines die vrijkomen bij een ontsteking zijn verantwoordelijk voor de toename van permeabiliteit of doorlaatbaarheid van de bloedvatwand. Moleculen, die normaal gesproken niet de bloedvatwand kunnen passeren, lekken weg uit het bloedvat. Door osmose vindt er een herverdeling plaats van vocht, met als resultaat longoedeem. Om te bepalen of een patiënt onder- of overvuld is, worden diverse parameters gebruikt. Er wordt gekeken naar bloeddruk, urineproductie, hartfrequentie en de klinische toestand, bijvoorbeeld de marmering van de huid. Er kan bedside een echografie gemaakt worden. Daarbij wordt onder andere gekeken naar vulling van de ventrikels en verandering van de diameter van de vena cava tijdens in- en expiratie. De kunde en kennis van de aanwezige intensivist en/of assistent bepaalt mede of dit zal gebeuren. Een veel gebruikte methode om de mate van overvulling te bepalen is de thoraxfoto. Deze worden dagelijks of op aanvraag aan het bed gemaakt, om onder andere, radiografisch, een beeld te krijgen van de vullingstoestand. De foto wordt beoordeeld door de aanwezige intensivist of arts-assistent, om daar vervolgens beleid op te voeren. Uit onderzoek is gebleken, dat het dagelijks maken van thoraxfoto’s geen routine meer is1. In het ASz worden deze nog wel als hulpmiddel gebruikt ter bepaling van de vullingstoestand van de patiënt. In combinatie met de eerder genoemde parameters wordt een beleid ingezet, zoals bijvoorbeeld vochtsuppletie of diuretica. Vervolgens wordt het effect op de variabelen en de algehele klinische toestand bekeken. Soms wordt er met een
echografie gekeken, wat het resultaat is op de vena cava collaps index. De Pulsioflex® (Pulsion Medical Systems, München, Duitsland), is een monitor met Pulse Contour Cardiac Output (PiCCO) techniek. Deze technologie is gebaseerd op twee fysische principes, namelijk transpulmonale thermodilutie en pulse contour analyse. Deze methode biedt de mogelijkheid tot het meten van de ELWI3 en kan duidelijkheid geven over de vullingstoestand van de patiënt. Onderzoek ter validatie wees uit dat dit een betrouwbare parameter is7,8. De pulmonale vasculaire permeabiliteits index (PvPi) geeft daarbij een indicatie over de oorzaak van het extra vasculair longwater. Nadat een arteriële PiCCO-catheter via de arteria femoralis is ingebracht en de patiënt over een centraal veneuze catheter beschikt, kunnen er metingen gedaan worden. Deze omvatten onder andere de cardiac output en de systemische vaatweerstand. Middels een thermodilutiemeting (TD-meting) worden het ELWI en de PvPi bepaald. Dit zijn statische metingen, die na het inzetten van een strategie opnieuw bepaald kunnen worden. Een ELWI van >10ml/kg betekent een teveel aan longwater. Een ELWI ≤ 10ml/kg betekent ruimte voor vulling. Bij het bestaan van een teveel aan longwater suggereert een PvPi kleiner dan 3 een hydrostatische of cardiogene oorzaak, terwijl een getal boven de 3 een aanwijzing geeft voor een inflammatoire oorzaak. Het opnieuw meten van een ELWI gebeurt niet direct na het geven van bijvoorbeeld een diureticum. Het duurt immers een tijd voordat vocht van buiten het vasculaire compartiment terug geresorbeerd is. Na ongeveer een uur zou een nieuwe bepaling zicht kunnen geven op het ingezette beleid. Bij ruimte voor en/of noodzaak tot het geven van vocht, zal een eventueel negatief gevolg van de gift pas zichtbaar zijn na een bepaalde tijd. Bij een septische toestand, zal de permeabiliteit van de bloedvaten, als gevolg van de reactie op cytokines, altijd een verhoogd ELWI kunnen geven. In dat geval zal de noodzaak tot het geven van vocht aanwezig blijven om een goede
2
circulatie te behouden. Een “overvulde” toestand vraagt in dat geval toch om vochtsuppletie. Onderzoek Lisa M Brown et all.6 vergeleek beoordeelde thoraxfoto’s met de gemeten waarde van ELWI. De conclusie van dit onderzoek was, dat de twee vergelijkingen redelijk overeen kwamen. Een beperking was dat er twee beoordelaars waren die tevens onderling overlegden bij de beoordeling van de foto. Verder werd geconcludeerd dat de ELWI-metingen een voorspellende waarde hadden op kans op sterfte bij patiënten met acute longschade en/of ARDS. Er werd opgemerkt dat kleine veranderingen in het longwater niet merkbaar zijn op de foto, maar wel in de ELWI-meting. De index van het extra vasculair longwater is daardoor van hoge waarde bij de beleidsbepaling. Probleemstelling Op dit moment is niet bekend of het meten van de ELWI, in het ASz, bij de bepaling van de vullingstoestand van de kritiek zieke patiënt, als gouden standaard gebruikt kan worden. Vraagstelling Bestaat er ten aanzien van de vullingstoestand een correlatie tussen enerzijds de ELWI, gemeten met de Pulsioflex®, en anderzijds de interpretatie van de thoraxfoto, beoordeeld door verschillende specialisten bij patiënten op de IC van het ASz? Doelstelling Op basis van de onderzoeksgegevens inzichtelijk krijgen of er een correlatie bestaat tussen de ELWI, gemeten met de Pulsioflex®, en de beoordeelde thoraxfoto’s. Aan de hand van deze gegevens conclusies trekken en (mogelijk) aanbevelingen formuleren. Methodiek Een mono-center prospectief observationeel onderzoek op de level 3 IC van het ASz. Voorafgaand aan de start van het onderzoek werden verpleegkundigen en intensivisten geschoold in het gebruik van de Pulsioflex®. Patiënten werden
geïncludeerd over een periode van 5 maanden (1 januari tot en met 31 mei 2015). Zij waren allen ouder dan 18 jaar en hadden een femorale arteriële PiCCO catheter in situ. Deze was geïndiceerd door de intensivist van dienst. In de onderzoeksgroep werden 12 patiënten geïncludeerd (n=12). De karakteristieken zijn zichtbaar gemaakt in tabel 1. Bij 5 van hen, was de opname indicatie een sepsis. De anderen hadden uiteenlopende indicaties. (tabel 2). Meting van ELWI Tijdens dit onderzoek werd, middels een thermodilutiemeting, een ELWI en een PvPi gemeten. Het apparaat dat hiervoor werd gebruikt, is de Pulsioflex® van Pulsion Medical Systems uit Duitsland. De arteria femoralis catheter die geplaatst werd is de 20 cm, 5F thermodilutiecatheter van Pulsion. Voor deze meting is tevens een centraal veneuze catheter (CVC) nodig. De kritiek zieke patiënten op de IC van het ASz hadden allen een CVC in situ, dus dit behoefde geen extra handeling. De meting werd door een verpleegkundige, volgens protocol uitgevoerd. Gegevens, nodig voor het onderzoek, werden verzameld op een daarvoor ontwikkeld formulier (bijlage 1). De thoraxfoto Binnen een kwartier na de thermodilutiemeting, werd er, op de afdeling, bij de desbetreffende patiënt een thoraxfoto gemaakt. Deze werd met een mobiel röntgenapparaat aan het bed gemaakt, waarbij de patiënt in een hoek van 30° op zijn rug lag. Na beëindiging van de onderzoeksperiode werden de foto’s verzameld en op de afdeling radiologie geanonimiseerd en gerandomiseerd opgeslagen in een werklijst in PACS, een systeem waarin alle röntgenfoto’s worden verzameld. Er werden 3 groepen specialisten benaderd. De eerste groep betrof 4 intensivisten. De tweede bestond uit 4 arts-assistenten werkzaam op de intensive care en in de laatste groep zaten 4 radiologen / assistenten. Deze 12 artsen werden gevraagd om de thoraxfoto’s individueel te beoordelen middels een beoordelingsformulier (bijlage 2). 3
Het formulier werd in samenwerking met een radioloog ontworpen. De beoordelaars hadden bij het scoren geen weet van informatie als voorgeschiedenis, klinische toestand etc.
Tabel 1
Karakteristieken geïncludeerde patiënten
Karakteristiek
Resultaat
Patiënten (N)
12
Leeftijd (gemiddeld + range)
73,3
Sekse (m/v)
7-5
ELWI gemiddeld
16
ELWI range
4-31
Patiënten beademd
9
Patiënten beademd met PEEP
7
Hoeveelheid PEEP gemiddeld
7
Tabel 2
60-87
Opname indicaties geïncludeerde patiënten
Indicatie Respiratoire insufficiëntie bij sepsis
Aantal 4
Sepsis Out of hospital cardiac arrest
1 1
Cardiogene shock Abdominale sepsis
1 3
Opname na uitruimen thoraxempyeem Dyspnoe
1 1
Statistische analyse De formulieren met beoordelingen werden verzameld en in samenwerking met een statisticus geanalyseerd. De relatie tussen de score van de thoraxfoto en het ELWI is uitgezet in grafiek 1. De correlatie werd berekend met de Kappa van Fleiss. Deze werd gebruikt omdat we naar een correlatie zochten. Fleiss wordt gebruikt wanneer er meerdere beoordelaars zijn die naar, in dit geval, dezelfde thoraxfoto kijken. De ELWI-metingen werden in drie
groepen gesplitst8: een normaal ELWI = niet overvuld (≤10 ml/kg), een hoog ELWI = overvuld (11-15 ml/kg) of ernstig verhoogd ELWI = ernstig overvuld (≥16 ml/kg). Bij de beoordeling van de thoraxfoto moest een definitieve conclusie gegeven worden. Dit werd in een getal weergegeven: 0 = niet overvuld, 1 = overvuld, 2 = ernstig overvuld en 3 = pleuravocht. Resultaten Er zijn 12 patiënten geïncludeerd. Deze kritiek zieke patiënten verbleven op de IC van het ASz. De opname indicaties liepen uiteen. Allen hadden een centraal veneuze catheter. Zij kregen allen een arteriële femoralis PiCCO-catheter. Wanneer er een thermodilutiemeting gedaan was, werd er binnen 15 minuten een thoraxfoto gemaakt zoals hierboven beschreven. Deze tijdsduur werd aangehouden om te voorkomen dat een beleidsverandering van invloed zou zijn op de gemaakte foto. De Kappa van Fleiss kent de volgende verdeling: >0,75 = uitstekend, 0,40 to 0,75 = goed, en <0,40 = slecht. Kappa voor de gehele groep kwam uit op 0,0151. Bij onderverdeling van de groep volgden de volgende Kappas. Voor de intensivisten kwam het uit op 0,0684, waar de arts assistenten 0,0791 scoorden. De radiologen kwamen uit op een Kappa van 0,207. Deze Kappas zijn zeer laag wat aangeeft dat de interpretaties van de artsen geen overeenkomsten laten zien met de gemeten ELWI. Voor de groepen apart vielen de scores beter uit maar zelfs die van de radiologen moeten als slecht gezien worden. Beperkingen Gezien de korte looptijd van deze studie zijn maar 12 patiënten geïncludeerd. Competitieve belangen Alle auteurs verklaren geen verstrengelde belangen te hebben met het bedrijf Pulsion Medical Systems van de Pulsioflex.
4
Grafiek 1
Grafiek 1 laat de 12 beoordelingen per gemeten ELWI zien. Op de horizontale as staat de gemeten ELWI met verticaal de uitslagen van de 12 beoordelaars. Rood zijn de beoordelingen die niet overeenkomen met de standaardisering van de gemeten ELWI. De groene vakken geven de hoeveelheid beoordelingen weer die wel overeen kwamen.
Discussie De laatste jaren wordt steeds duidelijker dat een toegenomen hoeveelheid extra vasculair longwater bij de kritiek zieke patiënt een verhoogde kans geeft op blijvende longschade en sterfte. Uit de studie valt op te merken dat de interpretaties van thoraxfoto’s weinig correlatie hebben met de hoeveelheid vocht gemeten middels ELWI. Anders gezegd zou het zo kunnen zijn dat patiënten onterecht diuretica of juist vocht hebben gekregen op basis van de interpretatie van thoraxfoto’s. Thoraxfoto’s die met een mobiel apparaat op bed gemaakt worden, zijn over het algemeen moeilijker te beoordelen en van mindere kwaliteit dan de foto’s die op de röntgenafdeling gemaakt worden. Bij foto’s die als “kwalitatief goed” gescoord werden in dit onderzoek, was meer correlatie te zien tussen de ELWI en de interpretaties. Andersom is het ook goed mogelijk dat juist de wat makkelijker te interpreteren foto’s door de beoordelaars
als kwalitatief goed werden beschouwd. Verder hebben de beoordelaars bij het interpreteren van de foto’s geen kennis van huidige toestand en voorgeschiedenis gehad. Dit zou de beoordeling bemoeilijken maar aan de andere kant geeft een opname-indicatie en andere informatie meer kans op kokervisie. Uit de studie kwam verder naar voren dat tussen de beoordelaars onderling weinig correlatie bestond ten aanzien van het bepalen van de vullingstatus (grafiek 1). Mogelijk dat echografie van de longen meer duidelijkheid kan genereren: met name het ontstaan van B-lines lijkt goed te correleren met het bestaan van extravasculair longwater. Bij onze patiëntengroep valt verder op dat 8 van de 12 patiënten tijdens de IC opname zijn overleden. De vraag die hierbij rijst is of de overwegingen om de PiCCO-monitor in te zetten, eerder gemaakt hadden moeten worden. Of
5
werden juist de heel zieke patiënten onbewust geselecteerd voor het gebruik van de PiCCO. Een recent onderzoek van Zhang9 , dit jaar gepresenteerd in Intensive Care Med, keek naar de effectiviteit van de behandeling bij kritiek zieke patiënten. Fluid management gebaseerd op de PiCCO-parameters werd vergeleken met het management gebaseerd op de centraal veneuze druk (CVD). De conclusie daar was, dat vocht resuscitatie op basis van de PiCCO getallen geen significante verbetering liet zien op het aantal ligdagen, beademingsdagen, vasopressie vrije dagen of overleving. Conclusie Uit dit onderzoek blijkt dat een thoraxfoto op de Intensive Care een slecht onderzoek is om de vullingstoestand van een patiënt te bepalen. Dat het van belang is om eventuele overvulling te detecteren is uit eerder onderzoek duidelijk gebleken. Het voordeel van de Pulsioflex® is dat er een gevalideerde meting volgt wanneer de thermodilutiemeting volgens protocol wordt uitgevoerd. Nadeel van dit systeem, is de noodzaak van een femorale arteriële lijn met mogelijke complicaties als bloeding of infectie. Bepaling van de vullingstoestand gemeten met een echografie biedt het non invasieve voordeel. Ervaring en kunde van de
specialist kunnen dit tot een waardevol instrument maken maar niet iedereen is hier vaardig in te noemen, waarbij persoonlijke interpretatie wederom een rol kan spelen. Aanbevelingen Het is belangrijk te weten of de outcome in ligdagen, beademingsdagen, sterftecijfer en morbiditeit verbetert, wanneer we therapie bedrijven op basis van de PiCCO cijfers. Verder onderzoek zal dit moeten uitwijzen. Het implementeren van de Pulsioflex is succesvol verlopen, maar of het apparaat wordt ingezet, hangt af van persoonlijke voorkeur van de intensivist. De proefperiode zal tot eind december lopen waarna evaluatie volgt. Mijn voorkeur ligt bij de aanschaf van de Pulsioflex. De literatuur wijst uit dat informatie als ELWI belangrijk is voor de beleidsbepaling van de kritiek zieke patiënt. Bijvoorbeeld het traceren van patiënten die ondervuld zijn. Cardiac index in combinatie met bijvoorbeeld pulse pressure variation (PPV) moet zichtbaar stijgen wanneer er een positief effect is op een fluid challenge. Verder zal ongetwijfeld meer duidelijkheid komen of vloeistofbeleid gestuurd op basis van PICCO-waardes zal leiden tot een betere uitkomst voor patiënten.
6
Referenties 1. 2. 3. 4. 5.
6.
7. 8. 9.
Tolsma M. et al. Significant changes in the practice of chest radiography in Dutch intensive care units: a web-based survey. Ann Intensive Care. 2014; 4: 10 Zhongheng Z. et al. Prognostic value of extravascular lung water index in critically ill patients: A systematic review of the literature. Journal of Critical Care (2012) 27, 420.el-420.e8 Oren A.The PiCCO monitor. International Anasthesiology Clinics 2010, Lippincott Wiliams & Wilkins, Volume 48, Number 1, 57-85 Chew M.et al. Extravascular lung water index improves the diagnostic accuracy of lung injury in patients with shock Critical Care 2012, 16:R1 Venkateswaran R.V. et al. Measurement of extravascular lung water following human brain death; implications for lung donor assessment and transplantation. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery 0 (2012) 1-6 Brown L.M. et al. Comparison of thermodilution measured extravascular lung water with chest radiographic assessment of pulmonary oedema in patients with acute lung injury. Ann Intensive Care. 2013; 3: 25 Groeneveld A.B.J. Value and limitations of measuring extravascular lung water. International Journal of Intensive Care; Autumn 2007 19-21 Tagami T. et al. Validation of extravascular lung water measurement by single transpulmonary thermodilution: human autopsy study. Critical Care 2010, 14: R162 Zhongheng Z. et al. Effectiveness of treatment based on PiCCO parameters in critically ill patients with septic shock and/or acute respiratory distress syndrome: a randomized controlled trial. Intensive Care Med (2015) 41:444-451
7
Bijlage 1
8
Bijlage 2
Beoordelingsformulier studie ELWI versus x-thorax foto Omcirkel het goede antwoord
Beoordelaar: Intensivist / arts-assistent / radioloog Geboortedatum patient:
Kwaliteit foto
goed
redelijk
slecht
Links decompensatie
Onzeker
Nee
Ja
Rechts decompensatie
Onzeker
Nee
Ja
Vasculaire
Interstitieel
Alveolair oedeem/
overvulling
oedeem
pleuravocht
Impressie foto
Indien ja:
Alternatieve diagnose * Nee / Ja, namelijk *vb: pneumonie, tumor, COPD.
Definitieve conclusie: 0= niet overvuld 1= overvuld 2=ernstig overvuld 3= pleuravocht
9
Rol De Circulation Practitioner heeft een belangrijke rol op de IC. Als Practitioner kan ik met mijn competenties en enthousiasme kennis overdragen middels coaching en het geven van klinische lessen en workshops. Ik ben in staat om samen met de intensivist, een beleidsstrategie te bepalen op circulatoir gebied bij de kritiek zieke patiënt. Ik stel mij op de hoogte van nationale en internationale ontwikkelingen middels congressen en het bijhouden van de literatuur. In samenwerking met de intensivist worden deze ontwikkelingen doorgevoerd op de afdeling waarbij ik, als CP-er een belangrijke schakel ben naar de collega verpleegkundigen en arts (assistenten). Het up-to-date houden van protocollen en werkinstructies, met evidence based en best practice als leidraad, is hier een essentieel onderdeel van. Zo houd ik de kwaliteit op het gebied van de circulatie op de Intensive Care gewaarborgd. Verder wordt er in overleg met de andere practitioners (Circulation, Ventilation en Renal), het afdelingshoofd, de praktijkopleiders en de kwaliteitsmedewerker een plan gemaakt betreffende implementaties en scholing. Collega’s moeten niet vermoeid raken van alle nieuwe ontwikkelingen. Samen met mijn collega Circulation Practitioner zijn we bezig een flowchart te ontwikkelen voor het fluidmanagement. Dit doen we volgens een strategie waardoor er meer kans van slagen is. Het implementeren van de Mottlingscore en de Pulsioflex® zijn vergevorderd, maar ik moet mijn collega’s enthousiast zien te houden door het blijven geven van informatie en lessen.
10
