PulmCrit (EMCrit)

Voorwoord

Dit artikel gaat over een onderzoeksproject dat ik in 2011 deed als pulmonary critical care fellow. Om het te begrijpen, moet je een beetje van het verhaal erachter kennen.

Ik had enkele ideeën voor het omzetten van VBG-waarden in ABG-waarden. Om verder te onderzoeken, ik verzocht post-publicatie gegevens van verschillende onderzoekers die studies die ABG vs.VBG gegevens had gepubliceerd. Velen deelden hun gegevens met mij.

Op basis van deze gegevens heb ik formules ontwikkeld voor de conversie van VBG-waarden naar ABG-waarden., Dit werk werd aanvankelijk voorgelegd aan Critical Care Medicine, waar het werd afgewezen. Er werden geen grote fouten gevonden in de analyse, maar het werd irrelevant geacht (een recensent schreef: “deze meta-analyse beschrijft goed een manier om ABG uit VBG te berekenen. Of deze informatie nuttig is in de klinische praktijk is echter discutabel”) (1).

het manuscript werd enigszins herzien en naar een tweede tijdschrift gestuurd. Een van de recensenten geselecteerd door het tijdschrift was een onderzoeker die me had voorzien van de hoogste kwaliteit gegevens in het papier., De onderzoeker (die ik Dr. No zal noemen) kan bezorgd zijn geweest dat het manuscript zou concurreren met zijn eigen werk. Hij trok toestemming in om zijn gegevens te gebruiken.

zonder de gegevens van Dr. No was het manuscript niet publiceerbaar. Ik reikte naar een aantal extra onderzoekers die onlangs gegevens hadden gepubliceerd, en verkreeg een verse dataset. Ik kon echter niets vinden dat overeenkwam met de gegevens van Dr. No (hij had nauwgezet ABG-en VBG-waarden gemeten op een bijna gelijktijdige manier, wat verrassend nauwkeurige resultaten opleverde).

jaren verstreken., Het heeft mij zwaar getroffen dat ik deze resultaten niet heb gepubliceerd, die naar mijn mening nog steeds geldig en potentieel nuttig zijn. Nu ik een blogger Ben, kan ik dit onderzoek presenteren in mijn blog. Ik heb gegevens geredigeerd van Dr. No (inclusief zijn of haar identiteit) om mogelijke ethische of persoonlijke conflicten te voorkomen.

theorie

het initiële concept is eenvoudig, zij het misschien over-vereenvoudigd. Stel je voor dat het bloed van de radiale slagader naar een ader in de hand stroomt. Weefsels in de hand extraheren zuurstof en genereren kooldioxide (in een verhouding die gelijk is aan het ademhalingsquotiënt)., Als we aannemen dat de handen van de meeste patiënten een vergelijkbaar respiratoir quotiënt hebben, dan moet de verandering in CO2 tussen arterieel en veneus gas evenredig zijn met de verandering in zuurstofgehalte (waarbij k1 een empirisch afgeleide constante is):

de volgende vraag is welk effect deze verandering in CO2 zal hebben op de pH. de relatie tussen pH en CO2 is complex, deels gebaseerd op de Henderson-Hasselbach vergelijking. De eerste-orde benadering van een kromme is echter een rechte lijn., De verandering in pH kan dus worden benaderd als evenredig met de verandering in koolstofdioxide:

dit creëert het verzadigingsmodel, dat als volgt kan worden samengevat (waarbij K1 en k2 empirisch afgeleide constanten zijn):

dit biedt een manier om ABG-waarden te schatten op basis van een combinatie van VBG-waarden plus gelijktijdige pulsoximetrie. Helaas worden de meeste VBG ‘ s niet verkregen met een gelijktijdige pulsoximetrie. Het zou leuk zijn om een manier te hebben om een VBG direct om te zetten in een ABG, zonder de arteriële zuurstofverzadiging te kennen., Dit kan met een derde aanname.

het verschil in zuurstofverzadiging is het verschil tussen de veneuze en arteriële zuurstofverzadiging (zie hieronder). De veneuze zuurstofverzadiging varieert nogal, tussen ongeveer 10% -95%. Ondertussen, onder gehospitaliseerde patiënten, wordt de arteriële zuurstofverzadiging gehandhaafd in een strak bereik (meestal tussen 88-100%). Daarom komt de grote meerderheid van de variatie in het verschil in zuurstofverzadiging uit variaties in veneuze zuurstofverzadiging., De variatie in arteriële zuurstofverzadiging is zo laag dat deze als nul kan worden benaderd (door de arteriële zuurstofverzadiging van de patiënt gelijk te stellen aan de gemiddelde zuurstofverzadiging van de gehele patiëntenpopulatie).

met deze benadering kunnen we het vereenvoudigde verzadigingsmodel maken, dat in staat is ABG-waarden direct te schatten op basis van VBG-waarden:

dit model is niet perfect., Het is echter waarschijnlijk beter dan de meest gebruikelijke methode die in de literatuur wordt gebruikt, namelijk om arteriële en veneuze parameters direct met elkaar te relateren aan de hand van lineaire regressievergelijkingen (waarbij C1-c4 constanten zijn):

brongegevens

uit het literatuuronderzoek werden zestien studies geïdentificeerd als relevant voor overweging. Hiervan werden drie onderzoeken met 314 patiënten geanalyseerd., Dertien studies werden afgewezen voor analyse om de volgende redenen: de corresponderende auteur reageerde niet op ons verzoek om hun gegevens te analyseren (7), de corresponderende auteur kon de gegevens niet vinden (4), de gegevens bevatten geen zuurstofverzadigingswaarden (1) en de gegevens waren intern niet consistent met gerapporteerde bicarbonaatwaarden die aanzienlijk verschilden van die berekend met behulp van De Henderson-Hasselbach vergelijking (1)., Aangezien één van deze drie studies een controlegroep bevatte, werd deze studie aangewezen als met twee patiëntengroepen en daarom werden in totaal vier patiëntengroepen geanalyseerd. Gegevens van twee patiënten in twee verschillende studies werden gecensureerd (in één geval omdat pCO2 onmetelijk hoog was, en in een ander geval omdat de veneuze zuurstofverzadiging >25% hoger was dan de arteriële zuurstofverzadiging).,

kenmerken van brongegevens worden hier getoond (Ak 2006, Ibrahim 2011, O ‘ Connor 2011):

Validation of the basic assumptions of the saturation model

het verzadigingsmodel voorspelt het bestaan van twee lineaire relaties die in een dataset zouden moeten bestaan. Deze datasets ondersteunen het bestaan van een universele en lineaire relatie (de rode lijnen in elke set van figuren hieronder hebben overeenkomende hellingen):

vergelijking van dat verzadigingsmodel vs.direct correlationeel model

Dat ziet er mooi uit, maar we moeten wat preciezer zijn., Laten we beginnen met het analyseren van deze datasets met behulp van het directe correlatiemodel (hieronder), dat de conventionele manier is om naar deze datasets te kijken.

als we de constanten die betrokken zijn bij deze vergelijkingen uit verschillende datasets berekenen, zijn de getallen overal (tabel hieronder). Deze strategie kan dus geen universeel toepasbare vergelijking opleveren die arteriële en veneuze bloedgaswaarden kan relateren. Soortgelijke variatie is opmerkelijk bij de evaluatie van de gepubliceerde literatuur met betrekking tot ABG vs., VBG vergelijking, uit te leggen waarom deze vergelijkingen niet hebben opgedaan klinische acceptatie.

laten we nu deze gegevens analyseren met behulp van het verzadigingsmodel (hieronder). De constanten verkregen uit elke dataset zijn consistent met elkaar. Dit houdt in dat het mogelijk is om het verzadigingsmodel te gebruiken om een universeel toepasbare vergelijking te maken om VBG-waarden om te zetten in ABG-waarden.

eindresultaten

het verzadigingsmodel en het vereenvoudigde verzadigingsmodel hadden dezelfde prestaties bij het omzetten van VBG naar ABG-waarden., De uiteindelijke vergelijkingen die worden afgeleid om van VBG naar ABG-waarden om te zetten zijn als volgt:

nauwkeurigheid?

hier valt alles uiteen zonder Dr. No ‘ s gegevens. Bij het analyseren van deze verschillende datasets, is de primaire driver van de nauwkeurigheid niet het model zelf, maar eerder de nauwkeurigheid van de onderliggende gegevens (bijvoorbeeld tijdsinterval tussen VBG en ABG, verwerking van ABG en VBG specimens, enz.).,

een probleem dat inherent is aan bijna alle studies waarbij VBG met ABG-waarden wordt vergeleken, is dat alle fouten worden toegeschreven aan verschillen tussen VBG en ABG, waarbij het volgende wordt genegeerd:

• Fout bij de bemonstering van arterieel en veneus bloed (bv. gasbellen).
• Fout bij vertraging van de analyse.
• veranderingen in bloedgaswaarden in de tijd (kunnen snel fluctueren).

over het geheel genomen is het gemakkelijk om de fout bij het extrapoleren van VBG-naar ABG-monsters te overschatten (op basis van bovenstaande bronnen). Het is echter moeilijk om deze fout in een hele dataset te onderschatten., De gegevensverzameling die de laagste fout suggereert, komt dus het dichtst bij de werkelijke fout die betrokken is bij de extrapolatie van VBG naar ABG-gegevens (2).de gegevens van Dr. No waren het meest nauwkeurig (mogelijk omdat er specifieke tijdsintervallen nodig waren tussen abg-en VBG-monsters). Deze gegevens suggereren dat een vereenvoudigd verzadigingsmodel ABG-waarden kan voorspellen met een precisie die geschikt zou kunnen zijn voor klinisch gebruik. Van nota, is het discutabel precies hoeveel fout in een ABG meting aanvaardbaar is (bijvoorbeeld, is een 95% betrouwbaarheidsinterval van +/- 0,03 pH eenheden en +/- 5 mm pCO2 nauwkeurig genoeg?)., Ik zou zeggen dat belangrijke managementbeslissingen niet gebaseerd moeten zijn op subtiele verschillen in ABG-of VBG-waarden.

ABG-waarden worden in het algemeen genomen als de goudstandaard voor de pH-beoordeling. Er moet echter worden opgemerkt dat klinisch stabiele patiënten willekeurige schommelingen in pH en pCO2 hebben met een standaardafwijking van respectievelijk 0,015-0,02 en 1,5-3 mm (4). Dit benadrukt opnieuw dat kleine verschillen in ABG waarden niet klinisch relevant zijn. Een van de klassieke fouten in abg-interpretatie is bijvoorbeeld het overinterpreteren van willekeurige variatie in sequentiële abg-metingen.,

validatie met een andere dataset

een fout in de bovenstaande analyse is dat datasets werden gebruikt om coëfficiënten in de regressievergelijking te genereren, en vervolgens werd de regressievergelijking op dezelfde datasets getest. Dit creëert de mogelijkheid voor circulaire logica.

na mislukte publicatiepogingen zoals hierboven beschreven, heb ik gegevens opgevraagd bij onderzoekers die recenter papers hadden gepubliceerd. Ik werd vriendelijk voorzien van een dataset van Dr. Geraldine McMahon uit haar publicatie (McCanny 2012).,

de nauwkeurigheid van drie methoden voor het interpreteren van VBG-waarden werd getest met behulp van deze gegevens:

1. schatten van de ABG-waarde gelijk aan de VBG-waarde (zoals vaak in de klinische praktijk wordt gedaan).
2. conversie van VBG-waarden naar ABG-waarden met behulp van een methode gepubliceerd door LeMoel 2013.
3. omzetting van VBG-waarden in ABG-waarden met behulp van het vereenvoudigde verzadigingsmodel met hierboven afgeleide coëfficiënten.

hieronder staan de resultaten. Het vereenvoudigde verzadigingsmodel leverde de beste voorspelling van ABG-waarden., Deze verbeterde nauwkeurigheid aanzienlijk, vergeleken met de veronderstelling dat ABG-waarden ruwweg gelijk zijn aan VBG-waarden:

klinische bottom line

deze vergelijkingen zijn momenteel niet klaar voor klinisch gebruik (ze vereisen verdere validatie). Echter, een fundamentele fysiologische waarheid is hier geïllustreerd: de verschillen tussen arterieel en veneus bloedgas zijn sterk gerelateerd aan verschillen tussen arteriële en veneuze zuurstofverzadiging.,

Dit houdt in dat de nauwkeurigheid van een VBG kan worden bepaald door te kijken naar de zuurstofverzadiging van het veneuze bloedgas:

• als de veneuze zuurstofverzadiging hoog is, heeft er weinig metabolisme plaatsgevonden in het weefsel, zodat de VBG zeer dicht bij het ABG moet liggen.
• als de veneuze zuurstofverzadiging laag is, heeft zich een substantieel metabolisme voorgedaan, zodat de VBG mogelijk niet goed overeenkomt met de ABG.,

Op basis van enkele van de bovenstaande getallen is dit een ruw schema dat kan worden gebruikt om VBG ‘ s te evalueren:

in de praktijk is de zuurstofverzadiging van VBG ‘ s vaak vrij hoog (bijvoorbeeld >80%), wat suggereert dat de VBG zeer dicht bij de ABG ligt. Als de VBG-zuurstofverzadiging laag is, kunnen de volgende technieken worden gebruikt om een VBG met een hogere zuurstofverzadiging te verkrijgen:

• minimaliseer de duur van het aanbrengen van tourniquet (bijv.,, als de patiënt een veneuze katheter heeft waarmee bloed kan worden afgenomen, trek dan langzaam bloed uit de veneuze katheter zonder een tourniquet te gebruiken).
• laat het bloed niet langer op kamertemperatuur blijven (verwerk het onmiddellijk of leg het op ijs).

beperkingen & methodologie

Deze analyse heeft talrijke beperkingen, met name Enkele van de meest nauwkeurige gegevens zijn geredigeerd. Een andere belangrijke beperking is dat het uitsluitend werd uitgevoerd op studies die perifere veneuze bloedmonsters onderzoeken., Of deze analyse geldt voor centraal-veneuze specimens is onbekend.

voor meer informatie over de methodologie, bijgevoegd is een kopie van het manuscript uit 2012.

recentere studies

sinds het uitvoeren van deze analyse zijn enkele studies naar voren gekomen die suggereren dat VBG-waarden dichter bij ABG-waarden liggen dan algemeen werd aangenomen (bv. Zeserson 2016). Dit komt als een kleine verrassing. Een groot deel van de” fout ” in eerdere studies waarbij VBG en ABG waarden werden vergeleken, was waarschijnlijk te wijten aan externe bronnen (bijvoorbeeld monsterverwerking, willekeurige variatie in bloedgaswaarden in de tijd, enz.).,

algemeen Ik blijf geloven dat VBG-waarden meestal prima zijn voor klinische besluitvorming. Als u bijvoorbeeld belangrijke beslissingen neemt op basis van de pH-waarde 7,27, 7,30 of 7,32, dan moet u waarschijnlijk uw medische besluitvormingsproces heroverwegen (3). Hoewel de medische literatuur vol is met handboeken en richtlijnen met behulp van willekeurige abg cutoffs, is er weinig prospectief bewijs valideren harde abg cutoffs om therapie te begeleiden.,

• het verschil tussen ABG-en VBG-waarden hangt af van de hoeveelheid cellulaire ademhaling die optreedt in de tussenliggende weefsels.
• zuurstofverzadiging in het veneuze bloedgas kan worden gebruikt om te schatten hoe dicht VBG-waarden bij ABG-waarden liggen.
• eenvoudige formules met behulp van veneuze zuurstofverzadiging kunnen ons vermogen verbeteren om ABG-waarden te voorspellen op basis van VBG-waarden.

verdere informatie:

• origineel manuscript uit 2012 is hier.,

opmerkingen

1. Er zijn significante verschillen tussen specialismen met betrekking tot het advies over het gebruik van VBG-gegevens. Spoedeisende artsen lijken het nut van VBG ‘ s het beste te begrijpen (omdat ze voortdurend te maken hebben met zieke, ongedifferentieerde patiënten die meestal geen arteriële katheters hebben). Op dit moment lijkt er meer belangstelling te zijn voor VBG ‘ s in de kritieke zorggemeenschap, omdat we afstevenen van het plaatsen van A-lijnen naar het gebruik van end-tidal CO2 om patiënten te monitoren.,
2. hierbij wordt ervan uitgegaan dat er een ruwweg stabiele foutenmarge is in verschillende klinische situaties.
3. meer over het gebruik van ABG-waarden in klinische besluitvorming in komende posten.
4. referentie: Umenda 2008, Sasse 1994, Thorson 1983, Hess 1992.