Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Emergency medicine" Том 16, №3, 2020

Back to issue

Diaphragm ultrasound, transthyretin and phosphorus serum levels as a method to predict treatment outcomes in children requiring mechanical ventilation: a prospective, observational, cohort study

Authors: Філик О.В.
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, м. Львів, Україна

Categories: Medicine of emergency

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. Дисфункція діафрагми, мальнутриція та гіпофосфатемія погіршують результати лікування у пацієнтів, які потребують проведення штучної вентиляції легень (ШВЛ). Метою дослідження було встановити, чи ведуть до подовження часу ШВЛ атрофія діафрагми, тяжка гіпофосфатемія та низький рівень транстиретину. Робочою була гіпотеза про те, що тривалість ШВЛ, час лікування у відділенні інтенсивної терапії та частота ускладнень у дітей залежать від товщини діафрагми, рівня транстиретину та фосфору в сироватці крові. Матеріали та методи. Ми обстежили 27 пацієнтів віком від 1 місяця до 1 року, які потребували проведення інвазивної ШВЛ. У 3 пацієнтів виконати УЗД діафрагми було неможливо; 24 пацієнти були включені в аналіз даних. Проаналізовано показники товщини діафрагми наприкінці вдиху, рівень фосфору та транстиретину сироватки крові на 1-шу (етап d1), 3-тю (етап d3), 5-ту добу (етап d5) та надалі що п’ять діб під час проведення ШВЛ. Первинною кінцевою точкою оцінювання була тривалість відлучення від ШВЛ. Вторинними точками оцінювання були ускладення: реінтубація, трахеостомія, пролонгована ШВЛ, смерть (ми оцінювали наявність цих несприятливих подій щодня від моменту включення пацієнта у дослідження, на 28-му добу від моменту госпіталізації та доки пацієнт не був виписаний з лікарні). Для статистичної обробки отриманих даних використовували Statistical Package for the Social Sciences, результати подані з використанням медіани (interquartile range — IQR), скоригованого відношення ризиків (adjusted hazard ratio — HR), співвідношення тривалості та відношення шансів (duration ratio та odds ratio — OR). Результати. 100 % пацієнтів на етапі дослідження d1 мали тяжку гіпофосфатемію (0,11 (0,18–0,06) ммоль/л) та низький рівень транстиретину (104,7 (126,85–48,5) нг/мл). Рівень фосфору сироватки крові зростав до 0,68 (0,57–0,92) до 5-го дня (IQR 5–10) (етап дослідження d5), а рівень транстиретину становив 234,75 (626,76–213,06) на 10-ту добу (IQR 5–15) (на етапі дослідження d10). Наявність гіпофосфатемії була асоційована з пролонгованим перебуванням пацієнта у відділенні інтенсивної терапії (OR 1,45, 95% confidence interval (CI) 1,15–2,25) (IQR 5–10) та вищим ризиком ускладнень (OR 1,72, 95% CI 1,15–2,52). Низький рівень транстиретину був асоційований з нижчою щоденною ймовірністю відлучення від ШВЛ (HR 0,68, 95% CI 0,45–0,82, для 10% зниження). Зниження товщини діафрагми наприкінці вдиху було асоційоване з нижчою щоденною ймовірністю відлучення від ШВЛ (HR 0,57, 95% CI 0,42–0,65, для 10% зниження). Висновки. Низький рівень транстиретину та зниження товщини діафрагми наприкінці вдиху під час проведення ШВЛ можуть впливати на результати лікування у дітей з гострою дихальною недостатністю.

Актуальность. Дисфункция диафрагмы, мальнутриция и гипофосфатемия ухудшают результаты лечения у пациентов, которые нуждаются в проведении искусственной вентиляции легких (ИВЛ). Целью исследования было установить, ведут ли к увеличению времени ИВЛ атрофия диафрагмы, тяжелая гипофосфатемия и низкий уровень транстиретина. Рабочей была гипотеза о том, что продолжительность ИВЛ, время лечения в отделении интенсивной терапии и частота осложнений у детей зависят от степени толщины диафрагмы, уровня транстиретина и фосфора в сыворотке крови. Материалы и методы. Мы обследовали 27 пациентов в возрасте от 1 месяца до 1 года, нуждающихся в проведении инвазивной ИВЛ. У 3 пациентов выполнить УЗИ диафрагмы было невозможно; 24 пациента были включены в анализ данных. Мы анализировали показатели толщины диафрагмы в конце вдоха, уровень фосфора и транстиретина сыворотки крови на 1-е (этап d1), 3-и (этап d3), 5-е сутки (этап d5) и в дальнейшем каждые 5 суток во время проведения ИВЛ. Первичной конечной точкой оценки была продолжительность отлучения от ИВЛ. Вторичными точками оценки были осложнения: реинтубация, трахеостомия, пролонгированная ИВЛ, смерть (мы оценивали наличие этих неблагоприятных событий ежедневно с момента включения пациента в исследование, на 28-е сутки с момента госпитализации и пока пациент не был выписан из больницы). Для статистической обработки полученных данных использовали Statistical Package for the Social Sciences, результаты представлены с использованием медианы (interquartile range — IQR), скорригированного отношения рисков (adjusted hazard ratio — HR), соотношения длительности и отношения шансов (duration ratio and odds ratio — OR). Результаты. 100 % пациентов на этапе исследования d1 имели тяжелую гипофосфатемию (0,11 (0,18–0,06) ммоль/л) и низкий уровень транстиретина (104,7 (126,85–48,5) нг/мл). Уровень фосфора сыворотки крови возрастал до 0,68 (0,57–0,92) к 5-му дню (IQR 5–10) (этап исследования d5), а уровень транстиретина составил 234,75 (626,76–213,06) на 10-е сутки (IQR 5–15) (на этапе исследования d10). Наличие гипофосфатемии было ассоциировано с пролонгированным пребыванием пациента в отделении интенсивной терапии (OR 1,45, 95% confidence interval (CI) 1,15–2,25) (IQR 5–10) и высоким риском осложнений (OR 1,72, 95% CI 1,15–2,52). Низкий уровень транстиретина был ассоциирован с более низкой ежедневной вероятностью отлучения от ИВЛ (HR 0,68, 95% CI 0,45–0,82, для 10% снижения). Снижение толщины диафрагмы в конце вдоха было асcоциировано с более низкой ежедневной вероятностью отлучения от ИВЛ (HR 0,57, 95% CI 0,42–0,65, для 10% снижения). Выводы. Низкий уровень транстиретина и снижение толщины диафрагмы в конце вдоха при проведении ИВЛ у детей с острой дыхательной недостаточностью могут влиять на результаты лечения.

Background. Diaphragm dysfunction, malnutrition and hypophosphatemia worsen outcomes in patients requiring mechanical ventilation. The aim of this study was to find out whether diaphragm atrophy, severe hypophosphatemia, and low transthyretin level lead to prolonged ventilation. The study hypothesis was that the duration of mechanical ventilation, stay in the intensive care unit, and the frequency of complications in children depend on the diaphragm thickness, transthyretin, and phosphorus levels in the blood serum. Materials and methods. We examined data of 27 patients aged 1 month to 1 year, who needed invasive mechanical ventilation. In 3 children, ultrasound investigation of the diaphragm was impossible. Twenty-four patients were included in the study results analysis. Diaphragm thickness at the end of inspiration, serum levels of phosphorus and transthyretin were obtained on days 1, 3, 5 and then every five days during mechanical ventilation. The primary outcome was the duration of weaning from mechanical ventilation. Secondary outcomes were complications: reintubation, tracheostomy, prolonged ventilation, or death (we evaluated the presence of these adverse events every day from baseline, then on day 28 of hospitalization and until the patient was discharged from the hospital). For data processing, Statistical Package for the Social Sciences was applied, and the results were presented using median (interquartile range (IQR)), adjusted hazard ratio (HR), duration ratio and odds ratio (OR). Results. On day 1, 100 % of patients had severe hypophosphatemia (0.11 (0.18 to 0.06) mmol/l) and low level of transthyretin (104.7 (126.85 to 48.5) ng/ml). Serum level of phosphorus increased up to 0.68 (0.57 to 0.92) by day 5 (IQR 5–10), and the level of transthyretin was 234.75 (626.76 to 213.06) ng/ml by day 10 (IQR 5–15). Presence of hypophosphatemia was associated with prolonged patient’s stay in the intensive care unit (duration ratio 1.45, 95% confidence interval (CI) 1.15–2.25) (IQR 5–10), and a higher risk of complications (OR 1.72, 95% CI 1.15–2.52). Low level of transthyretin was associated with a lower daily probability of weaning from mechanical ventilation (adjusted HR 0.68, 95% CI 0.45–0.82, per 10% decrease). Decreased diaphragm thickness at the end of inspiration was associated with a lower daily probability of weaning from mechanical ventilation (adjusted HR 0.57, 95% CI 0.42–0.65, per 10% decrease). Conclusions. Low level of transthyretin and decreased diaphragm thickness at the end of inspiration during mechanical ventilation may affect clinical outcomes in children with acute respiratory failure.


Keywords

ультразвукове дослідження діафрагми; транстиретин; фосфор; відлучення від штучної вентиляції легень

ультразвуковое исследование диафрагмы; транстиретин; фосфор; отлучение от искусственной вентиляции легких

diaphragm ultrasonography; transthyretin; phosphorus; weaning from mechanical ventilation


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

  1. Moury P.H., Cuisinier A., Durand M., Bosson J.L., Chavanon O., Payen J.F. et al. Diaphragm thickening in cardiac surgery: a perioperative prospective ultrasound study. Ann. Intensive Care. 2019. 9(1). 50. doi: 10.1186/s13613-019-0521-z.
  2. Schepens T., Dianti J. Diaphragm protection: what should we target? Curr. Opin. Crit. Care. 2019. 25:000-000. DOI: 10.1097/MCC.0000000000000683.
  3. Tsegaye B., Mekasha A., Genet S. Serum Transthyretin Level as a Plausible Marker for Diagnosis of Child Acute Malnutrition. Biochemistry Research International. 2017. Article ID 9196538, 6 pages. https://doi.org/10.1155/2017/9196538.
  4. Verhulst S., Haan J., Toussaint M. Influence of Body Mass Index and Prealbumin Levels on Lung Function in Patients with Spinal Muscular Atrophy: A Pilot Study. J. Clin. Neuromuscul. Dis. 2019. 20(3). 137-138. doi: 10.1097/CND.0000000000000225.
  5. Ahmed Nabih El Shazly, Doaa Refaey Soliman, Effat Hussien Assar, Eman Gamal Behiry, Ibrahim Abd El Naby Gad Ahmed. Phosphate disturbance in critically ill children: Incidence, associated risk factors and clinical outcomes. Annals of Medicine and Surgery. 2017. 21: 118e123. http://dx.doi.org/10.1016/j.amsu.2017.07.079.
  6. Yuliang Zhao, Zhihai Li, Yinjun Shi, Gungke Cao, Fanying Meng, Wang Zhu, et al. Effect of hypophosphatemia on the withdrawal of mechanical ventilation in patients with acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Biomedical Reports. 2016. 4. 413-416. DOI: 10.3892/br.2016.605.
  7. Suzuki S. Hypophosphatemia in critically ill patients. J. Crit. Care. 2013. 28(4). 536.e9-19. doi: 10.1016/j.jcrc.2012.10.011.
  8. Dres M., Jung B., Molinari N. et al. Respective contribution of intensive care unit-acquired limb muscle and severe diaphragm weakness on weaning outcome and mortality: a post hoc analysis of two cohorts. Crit. Care. 2019. 23. 370. https://doi.org/10.1186/s13054-019-2650-z.
  9. Ewan C. Goligher, Laurent J. Brochard, W. Darlene Reid, Eddy Fan, Olli Saarela, Arthur S. Slutsky. et al. Diaphragmatic myotrauma: a mediator of prolonged ventilation and poor patient outcomes in acute respiratory failure. Lancet Respir. Med. 2019. 7(1). 90-98. http://dx.doi.org/10.1016/S2213-2600(18)30366-7. 
  10. Robinder G. Khemani, Justin C. Hotz, Margaret J. Klein, Jeni Kwok, Caron Park, Christianne Lane, Erin Smith. et al. A Phase II randomized controlled trial for lung and diaphragm protective ventilation (Real-time Effort Driven VENTilator management). Contemporary Clinical Trials. Contemporary Clinical Trials. 2020. 88. 105893; https://doi.org/10.1016/j.cct.2019.105893. 
  11. Clément Saccheri, Elise Morawiec, Julie Delemazure, Julien Mayaux, Bruno-Pierre Dubé, Thomas Similowski et al. ICU-acquired weakness, diaphragm dysfunction and long-term outcomes of critically ill patients. Ann. Intensive Care. 2020. 10. 1. https://doi.org/10.1186/s13613-019-0618-4. 
  12. Goligher E.C., Brochard L.J., Reid W.D. et al. Diaphragmatic myotrauma: a mediator of prolonged ventilation and poor patient outcomes in acute respiratory failure. Lancet Respir. Med. 2019. 7. 90-8. doi: 10.1016/S2213-2600(18)30366-7.
  13. Knisely A.S., Leal S.M., Singer D.B. Abnormalities of diaphragmatic muscle in neonates with ventilated lungs. J. Pediatr. 1988. 113. 1074-7. 
  14. Філик О.В. Рівень транстиретину сироватки крові та динаміка співвідношення транстиретину до С-реактивного протеїну у дітей з гострою гіпоксемічною дихальною недостатністю: поширеність порушень та вплив на результати лікування. Медицина невідкладних станів. 2020. 1(104). 36-41.
  15. Brotfain E., Schwartz A., Boniel A., Koyfman L., Boyko M., Kutz R. et al. Clinical outcome of critically ill patients with thrombocytopenia and hypophosphatemia in the early stage of sepsis. Anaesthesiology Intensive Therapy. 2016. 48(5). 294-299. ISSN 0209-1712 10.5603/AIT.a2016.0053. 
  16. Keller U. Nutritional Laboratory Markers in Malnutrition. J. Clin. Med. 2019. 8(6). 775. doi:10.3390/jcm8060775.

Similar articles

Algorithm for weaning from mechanical ventilation in children with different types of acute respiratory failure
Authors: Філик О.В.
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, м. Львів, Україна

"Emergency medicine" Том 16, №2, 2020
Date: 2020.06.05
Categories: Medicine of emergency
Sections: Clinical researches
Blood serum transthyretin and the dynamics of transthyretin/C-reactive protein ratio in children with acute hypoxemic respiratory failure: prevalence of disorders and impact on outcomes
Authors: Філик О.В.
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, м. Львів, Україна

"Emergency medicine" Том 16, №1, 2020
Date: 2020.03.06
Categories: Medicine of emergency
Sections: Clinical researches
Changes of serum phosphorus level in critically ill children with acute respiratory failure: a prospective observational cohort study
Authors: Філик О.В.
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, м. Львів, Україна

"Emergency medicine" №7(102), 2019
Date: 2019.11.13
Categories: Medicine of emergency
Sections: Clinical researches
Duration of mechanical ventilation and diaphragm functioning in children with acute respiratory failure
Authors: Філик О.В.
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, м. Львів, Україна

"Emergency medicine" №3(90), 2018
Date: 2018.05.03
Categories: Medicine of emergency
Sections: Clinical researches

Back to issue