Noninvasive Mechanical Ventilation Failure and Long-Term Follow-up Results of Failure in Hypercarbic Respiratory Failure

Abstract

Aim: Use of noninvasive mechanical ventilation (NIMV) in acute respiratory failure has been an important option. The aim of this study is to evaluate causes of NIMV failure and follow-up results in hypercarbic respiratory failure (HRF).

Material and Methods: Retrospective observational cohort study was performed in intensive care unit of tertiary chest disease hospital. All patients with NIMV failure due to HRF between January-December 2016 were included in the study. Demographic characteristics, intensive care data and mortality were evaluated in early and late NIMV failure groups. Appropriate statistical tests and analyzes were used for analysis of data.

Results: The majority of 218 patients (n=158, 72.5%) included in the study was chronic obstructive pulmonary disease. Early NIMV failure was seen 56% of cases. The most common causes of failure were progression or worsening of acidosis and increase in partial carbon dioxide pressure. Mortality was detected as 20% in intensive care unit and 9% after discharge in 28-days. Factors increased NIMV failure was found as progression of acidosis by 4.1 fold (95% confidence interval (CI) 1.711-9.882, p=0.002), inability to protect airway by 10.4 fold (95% CI 1.224-89.264, p=0.032) and blurred consciousness by 2.3 fold (95% CI 1.023-5.295, p=0.044).

Conclusion: Early NIMV failure was observed in half of cases and most common causes of failure were found as progression of acidosis and increase in partial carbon dioxide pressure. When intensive care and 28-day mortality are evaluated, it is thought that patients with NIMV failure should be followed-up closely after discharge from intensive care.

Keywords

• noninvasive ventilation,respiratory failure,intensive care,treatment failure

Hiperkarbik Solunum Yetmezliğinde Noninvaziv Mekanik Ventilasyon Başarısızlığı ve Başarısızlığın Uzun Dönem Takip Sonuçları

Abstract

Amaç: Akut solunum yetmezliğinde noninvaziv mekanik ventilasyon (NIMV) kullanımı önemli bir seçenek haline gelmiştir. Bu çalışmanın amacı hiperkarbik solunum yetmezliği (HSY)’nde NIMV başarısızlık sebepleri ve takip sonuçlarının değerlendirilmesidir.

Gereç ve Yöntemler: Geriye dönük gözlemsel kohort çalışma üçüncü basamak göğüs hastalıkları hastanesinin yoğun bakım ünitesinde yapıldı. HSY ile NIMV başarısızlığı olan Ocak-Aralık 2016 arasındaki tüm hastalar çalışmaya alındı. Erken ve geç NIMV başarısızlığı olan gruplarda demografik özellikler, yoğun bakım verileri ve mortalite incelendi. Verilerin analizinde uygun istatistiksel test ve analizler kullanıldı.

Bulgular: Çalışmaya alınan 218 hastanın büyük çoğunluğu (n=158, %72,5) kronik obstrüktif akciğer hastalığı idi. Olguların %56’sında erken dönem NIMV başarısızlığı görülmekteydi. En sık görülen başarısızlık nedenleri asidozun devam etmesi veya derinleşmesi ve parsiyel karbondioksit basıncında artış olmasıydı. Mortalite, yoğun bakımda %20, taburculuk sonrası 28 günde ise %9 olarak saptandı. NIMV başarısızlığını asidozun devam etmesinin 4,1 kat (%95 güven aralığı (GA) 1,711-9,882; p=0,002), hava yolunu koruyamamanın 10,4 kat (%95 GA 1,224-89,264; p=0,032), bilinç bulanıklığının ise 2,3 kat (%95 GA 1,023-5,295; p=0,044) artırdığı bulundu.

Sonuç: Bu çalışmada olguların yarısında erken NIMV başarısızlığı görülmüş olup en sık başarısızlık sebeplerinin ise asidozun devam etmesi ve parsiyel karbondioksit basıncında artma olduğu bulundu. Yoğun bakım ve 28 günlük mortaliteler değerlendirildiğinde, NIMV başarısızlığı olan hastaların yoğun bakımdan taburcu olduktan sonra da yakın takip edilmesi gerektiği düşünülmektedir.

Keywords

• noninvaziv ventilasyon,solunum yetmezliği,yoğun bakım,tedavi başarısızlığı

References

1. Keenan SP, Sinuff T, Burns KE, Muscedere J, Kutsogiannis J, Mehta S, et al. Clinical practice guidelines for the use of noninvasive positive-pressure ventilation and noninvasive continuous positive airway pressure in the acute care setting. CMAJ. 2011;183(3):E195-214.
2. Rochwerg B, Brochard L, Elliott WM, Hess D, Hill SN, Nava S, et al. Official ERS/ATS clinical practice guidelines: noninvasive ventilation for acute respiratory failure. EurRespir J. 2017;50(2):1602426.
3. Garpestad E, Brennan J, Hill NS. Noninvasive ventilation for critical care. Chest. 2007;132(2):711-20.
4. Çiledağ A, Kaya A, Erçen Diken Ö, Önen ZP, Şen E, Demir N. The risk factors for late failure of non-invasive mechanical ventilation in acute hypercapnic respiratory failure. Tuberk Toraks. 2014;62(3):177-82.
5. Nicolini A, Ferrera L, Santo M, Ferrari-Bravo M, Del Forno M, Sclifò F. Noninvasive ventilation for hypercapnic exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease: factors related to noninvasive ventilation failure. Pol Arch Med Wewn. 2014;124(10):525-31.
6. Kaya A, Çiledağ A, Çaylı İ, Önen ZP, Şen E, Gülbay B. Associated factors with non-invasive mechanical ventilation failure in acute hypercapnic respiratory failure. Tuberk Toraks. 2010;58(2):128-34.
7. Moretti M, Cilione C, Tampieri A, Fracchia C, Marchioni A, Nava S. Incidence and causes of non-invasive mechanical ventilation failure after initial success. Thorax. 2000;55(10):819-25.
8. Ozyilmaz E, Ozsancak Ugurlu A, Nava S. Timing of noninvasive ventilation failure: causes, risk factors, and potential remedies. BMC Pulm Med. 2014;14:19.

9. Celikel T, Sungur M, Ceyhan B, Karakurt S. Comparison of noninvasive positive pressure ventilation with standard medical therapy in hypercapnic acute respiratory failure. Chest. 1998;114(6):1636-42.
10. Phua J, Kong K, Lee KH, Shen L, Lim TK. Noninvasive ventilation in hypercapnic acute respiratory failure due to chronic obstructive pulmonary disease vs. other conditions: effectiveness and predictors of failure. Intensive Care Med. 2005;31(4):533-9.
11. Bach JR, Brougher P, Hess DR, Hill NS, McIntyre N, Pearson D, et al. Consensus statement: noninvasive positive pressure ventilation. Respir Care. 1997;42:365-9.
12. American Thoracic Society. Standards for the diagnosis and care of patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med. 1995;152(5 Pt 2):S77-121.
13. Scala R, Bartolucci S, Naldi M, Rossi M, Elliott MW. Co-morbidity and acute decompensations of COPD requiring non-invasive positive-pressure ventilation. Intensive Care Med. 2004;30(9):1747-54.
14. Confalonieri M, Garuti G, Cattaruzza MS, Osborn JF, Antonelli M, Conti G, et al. A chart of failure risk for noninvasive ventilation in patients with COPD exacerbation. Eur Respir J. 2005;25(2):348-55.
15. Antonelli M, Conti G, Moro ML, Esquinas A, Gonzalez-Diaz G, Confalonieri M, et al. Predictors of failure of noninvasive positive pressure ventilation in patients with acute hypoxemic respiratory failure: a multi-center study. Intensive Care Med. 2001;27(11):1718-28.
16. Antonelli M, Conti G, Esquinas A, Montini L, Maggiore SM, Bello G, et al. A multiple-center survey on the use in clinical practice of noninvasive ventilation as a first-line intervention for acute respiratory distress syndrome. Crit Care Med. 2007;35(1):18-25.
17. Diagnosis and Assesment. In: Decramer M, Vestbo J, editors. Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD, Global Initiative For Chronic Obstructive Lung Disease updated 2014. Content Ed Net; 2014. p. 9-17.
18. Kocabaş A, Atış S, Çöplü L, Erdinç E, Ergan B, Gürgün A, et al. Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığı (KOAH) Koruma, Tanı ve Tedavi Raporu. Turk Thorac J. 2014;15(suppl 2):19-25.
19. Bhatti H, Ramdass A, Cury JD, Jones LM, Shujaat A, Louis M, et al. Operator dependent factor simplicated in failure of non-invasive positive pressure ventilation (NIPPV) for respiratory failure. Clin Respir J. 2017;11(6):901-5.
20. Bacakoğlu F, Taşbakan MS, Kaçmaz Başoğlu Ö, Öz AT, Ürkmez S, Midilli M, et al. The factors affecting noninvasive mechanical ventilation failure in COPD exacerbations. Turk J Med Sci. 2012;42(1):103-12.