HBO v traumatologii – akutní traumatická ischémie, compartment syndrom, předběžné

výsledky RCT HOLLT, poškození CNS. Využití HBO v Traumacentru FNO.

Michal Hájek, Roman Madeja

Centrum hyperbarické medicíny, Městská nemocnice Ostrava

Katedra biomedicínských oborů, LF OU

Traumacentrum FNO

ATI-akutní traumatická ischémie,

drtivá poranění

Drtivé poranění (Crush injury)

velký stupeň energie nebo tlaku

úder těžkým předmětem nebo přimáčknutí mezi dva předměty

Definice:

postižení minimálně dvou tkání (kosti, svaly, nervy)

tak rozsáhlé poranění, že přežití tkání je sporné

existuje „šedá“ zóna mezi živou a mrtvou tkání

bludný kruh ischémie, hypoxie, otoku a zhoršenémikrocirkulace, neschopnost zajistit adekvátní dodávku kyslíku do tkání -buněčná dysfunkce, buněčná smrt

Rozsáhlá drtivá poranění mají vysokou míru komplikací

Kompartment syndrom

„stav, při kterém zvýšený tlak v omezeném myofasciálním prostoru zhoršuje cirkulaci a funkci tkání umístěných v daném prostoru“

Tlak intersticiálního prostoru u svalů v klidu je kolem 4–8 mm Hg

Pokud je tlak zvýšen nad hodnotu 25–30 mm Hg,

dojde ke kolapsu kapilár a přerušení krevního toku

s následující ischémiípříznaky- bolestivost neodpovídající traumatu, bledost končetiny, paralýza, parestézie, nepřítomnost pulzu na periferii, neuropatie

dekomprese postiženého kompartmentu dermatofasciotomií

Význam HBO u ATI a drtivých poranění

Hyperoxygenace - ischémie, hypoxie, edém, mikrocirkulace (rheologie)ischémie hraniční tkáně-viable tissues

Vasokonstrikce – redukce BF o 20%

Ovlivnění I-R – ROS, leukotrieny-adhese PMN, leak sy

Zvládnutí infekce- redox.potenciál,fagocytóza,leucocyte killing activity, baktericidní ef., postantibiotický ef.AMG

Jedná se o adjuvantní terapii- součást komplexního ošetřenízvládnutí šokového stavu, chirurgické řešení- debridement, časná stabilizace

zlomenin, u polytraumat koncept „damage control surgery“, ATB, resuscitační, ošetřovatelská péče etc.

EBM u HBO a ATI velké množství case reportů, observačních studií Pouze 2 RCT- Lindstrom 1998,

Bouachour et al. Hyperbaric oxygen therapy in the management of crush injuries: a randomized double-blind placebo-controlled clinical trial. J Trauma. 1996 Aug;41(2):333-9.

Začátek HBO do 24 hodin 18 pts 12x HBO 2,5 ATA vs. 18 pts vzduch 1,1 ATA

HBO

N (%)

Control

N (%)P

Zhojeno 17(94) 10(59) 0.01

Operace

amputace1(6) 6(33) 0,05

Hojení ran

Věk nad 40, G

III

7(87,5) 3(30) 0.05

Klasifikace dle Gustila a indikace HBO u jednotlivých typů poranění

Výběr doporučení podle 10. ECC 2016

HBO se doporučuje v léčbě otevřených fraktur a/nebo s drtivým poraněním (Typ 1, st. B)

HBO se doporučuje v časné fázi, protože může redukovat komplikace jako infekce či tkáňovou nekrózu. Poranění Gustilo 3B a 3C jsou indikací k HBO a lehčí poranění u pacientů s přítomností rizikových faktorů (Typ 1, st. B)

Navrhuje se, že HBO může být prospěšná u drtivých poranění s otevřenými ranami, ale bez fraktury, vzhledem k ohrožení vitality tkání a riziku významné infekce (Typ 2, st. C)

Je rozumné aplikovat HBO u zavřených drtivých poranění, kde je ohrožena tkáňová vitalita (Typ 3, st. C)

Je rozumné aplikovat HBO u zavřených drtivých poranění s rizikem vývoje kompartment syndromu, kde dosud nebyla provedena fasciotomie, s předpokladem možnosti měření kompartmentového tlaku nebo tkáňové oxygenace (Typ 3, st. C).

MONASH University a Alfred

Hospital, Melbourne- HOLLT study

Předběžné výsledky

multicentrická mezinárodní RCT-otevřená studie se zaslepeným hodnocením výsledků.

Pacientům s otevřenou zlomeninou tibie byla v průběhu 48 hodin po úrazu přidělena standardní traumatické péče nebo standardní péče plus 12 expozic HBO.

Primárním cílovým parametrem (primary endpoint) byla incidence nekrózy a/nebo infekce 14 dnů po poranění.

120 pacientů bylo zařazeno v období 2007-2014.

Primární kompozitní výsledek se objevil u 25 z 58 pacientů s hyperbarickým kyslíkem a 34 z 59 kontrol (43% oproti 58%; poměr šancí OR-odds ratio, 0.55; interval spolehlivosti (CI) 0.25 až 1.18; P = 0.12).

Tkáňová nekróza se objevila u 17 hyperbarických pacientů a 31 kontrolních (29% vs 53%, poměr šancí, 0.35; CI, 0.16 až 0.78; P = 0.01), kombinace akutní infekce s nekrózou se vyskytla u 5 oproti 16 (9% vs 27%, poměr šancí, 0.23; CI, 0.08 až 0.70; P = 0.01).

U hyperbarických pacientů bylo méně pravděpodobné, že dojde k pozdním komplikacím (7/53 vs 18/52; 11% vs 35%, poměr šancí, 0.22; CI, 0.08 až 0.64; P = 0.005) včetně opožděného zhojení zlomeniny (5/53 vs. 13/52, 13% vs 37%, poměr šancí, 0.1; 95% CI, 0.10 až 0.95; P = 0.04)

SF36 Physical function* 12 měsíců-HBO mean(SD) 38.7(9.7) vs kontrola 34.2(12.7), P= 0.002

SMFA Function Index** 12 měsíců-HBO mean(SD) 21.8 (13.6) vs kontrola 29.3 (20.1), P=0.01

SFMA Daily Activities** 12 měsíců-HBO mean(SD) 26.8 (20.1) vs kontrola 38·2 (2.4), P=0·05

*Higher is better; ** Lower is better

Neuroprotektivní efekty HBO

upraveno podle Matchet GA et al.: Hyperbaric oxygen therapy and cerebral

ischemia: neuroprotective mechanisms. Neurol Res 2009; 31(2): 114–121).

HBO- neuroprotektivní efekty a inhibice apoptózy

Mobilizace a migrace pluripotentních mesenchymálních kmenových buněk

Proliferace astrocytů –důležitá komponenta v CNS- výživa a podpora neuronů, reparace při poranění , participace v imunitní odpovědi

inhibice sekrece mikrogliálních buněk- účast na oxidativním stresu, sekrece inflamatorních buněk a podpora neurotoxicity

Redukce extravaskulární krve na MRI-SWI zobrazení po experimentáním traumatickém poranění

Rockswold SB, Rockswold GL, Zaun DA, Liu J: A prospective, randomized Phase II clinical trial to evaluate the effect of combined hyperbaric and normobaric hyperoxia on

cerebral metabolism,intracranial pressure, oxygen toxicity, and clinical outcome in severe traumatic brain injury. J Neurosurg 2013; 118(6): 1317–1328.

42 pacientů (22 léčených HBO) s těžkým akutním KCP.

HBO výrazně snížila úmrtnost o více než 50 % (16 % vs. 42 %; p = 0,04) a zvýšila podíl příznivého výsledku na škále GOS šest měsíců po úrazu ve skupině léčené HBO (74 % vs. 38 %; p = 0,02).

HBO také snížila intracerebrální tlak (p < 0,0006), zvýšila okysličení mozkové tkáně (p < 0,00001) a zlepšila aerobní metabolismus s nízkým poměrem laktátu / pyruvátu (p < 0,0078).

Bennet MH et al. Hyperbaric oxygen therapy for the adjunctive treatment of traumatic brain injury. Cochrane Database Syst Rev. 2012 Dec 12;12:CD004609. doi:10.1002/ 14651858. CD004609. pub3

hodnoceno sedm studií zahrnujících 571 osob.

Výsledky dvou studií prokázaly, že HBO ve srovnání s kontrolou přináší statisticky významné snížení podílu osob s nepříznivým výsledkem měsíc po léčbě hodnocením škály GOS ( p = 0.001)

významné snížení úmrtnosti (p = 0.003), přičemž je nutno léčit 7 pacientů k vyhnutí se jednomu úmrtí navíc (parametr NNT= 7).

významné zlepšení v GCS u pacientů léčených HBO v průměru o 2,68 bodu (p < 0.0001).

Akutní vs. chronické stádium

Nicméně otázka užití této léčby a aplikace hyperoxie právě v akutní fázi poranění, spojené s rizikem transportu, sekundárního poškození, na vrcholu aktivace nejrůznějších patofyziologických kaskád, není dosud přesvědčivě zodpovězena a zůstává velkým otazníkem,

Nesmírně náročné z medicínského, organizačního, technického a personálního hlediska,

Naproti tomu v posledních 5-10 letech byla publikována celá řada prací v zahraničí i v ČR s pozitivními výsledky aplikace HBO v subakutní nebo v chronické fázi kraniocerebrálního poranění u dospělých pacientů i u dětí.

29 patients with CNS disorders

16

7

2

11

1 1TBI

HIE

spinal cord injury

ruptured brainaneurysm

basilar artery closure

AVM bleeding

meningoencephalitis

GCS a GOS před a po léčbě HBO u pediatrických pacientů s poškozením CNS-Ostrava 2007-2011, 29 dětí

2,7

3,83

4

9,1

13,3

10

15

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Před HBO Po HBO

Před HBO 2,7 3 9,1 10

Po HBO 3,8 4 13,3 15

GOS průměr GOS medián GCS průměr GCS medián

Hájek M., Slaný J., Maršálková, J. et al. Význam hyperbarické oxygenoterapie upediatrických pacientů: zkušenosti a zhodnocení výsledků léčby za pětileté období

v Centru hyperbarické medicíny Ostrava. Česko-slovenská pediatrie 4/2015. ISSN 0069-2328.

Glasgow outcome scale (GOS)

GOS 1 smrt

GOS 2 vegetativní stav

GOS 3 těžká invalidita

GOS 4 střední invalidita

GOS 5 dobrý výsledek

Hodnocení úrovně zlepšení zdravotního stavu u pacientů s poškozením CNS (traumatické poranění mozku – KCP a hypoxicko-ischemická encefalopatie – HIE)

U pacientů s TBI se ve srovnání s postanoxickou encefalopatií projevuje lepší konečný terapeutický výsledek, rozdíl v úrovni zlepšení zdraví byl statisticky významný (p = 0,013)- mírně příznivý výsledek - zvýšení o 1 bod v GOS a / nebo GCS o méně než 3

- značně příznivý výsledek - zvýšení o 2 a více bodů v GOS nebo zvýšení o 1 bod v GOS a GCS o 3 a více

M.K., muž, 1979, 18.5. jako řidič motocyklu náraz do automobilu, polytrauma, KC poranění, mnohočetné kontuze F, BG, thalamus, EDH bilat., fr.tibie, ZF, fasciotomie, od počátku koma GCS 3, ICP čidlo, analgosedace, UPV, thiop- koma, 24.5.TS, po vysazení analgosedace se neprobouzí, přeložen z ARK FN Olomouc na ARO MNO k HBO- 1.sezení 2 ATA 3.6., 8.HBO 10.6.poprvé vyhověl opak. na výzvu , emocionálně labilní, negativistický, lépe reaguje na rodinu, celkově 22 HBO, GCS při překladu 12, zlepšená hybnost končetin, LHK méně spastická

KK, chlapec, 6 měsíců, KCP, akutní expanzivní EDH sin P-O, urgentní NCH evakuace, hemoragický šok,

sek.ischemie P-O vlevo, 10 expozic 2,0 ATA(únor 2011)

10 letý chlapec

hit by car, severe TBI, initial lose of consciousness, intubation on the scene

Initial CT without oedema, contusions or hemorrage

Day 3 - MRI with ischemic areas in thalamus, diffuse axonal damage of white matter,

tracheostomy, weaning

Day 7- transfer for pediatric ICU and HBOT

GCS 5-6, quadruspastic,

ENT examination, tympanostomy, grommets

T2W low signal areas of both thalamus, discrete high signal areas in white matter juxtacortical and frontal on the right side.

BOLD/SWI spot areas of white matter of both hemispheres, frontal, periventricular, basal ganglia on the right side

HBOT

22 HBOT sessions 2,0 ATA

5 weeks after the injury- clinical improvement, fully awake, cooperation,

regression of quadruspasticity,

Transfer into special pediatric physiotherapy center

Chlapec, 21 měsíců, 29/4/2011 tonutí v bazénku, KPCR 30 min, UPV, řízená hypotermie, TS, weaning, MRI-postischemické změny v BG bilat., neurologicky- těžký inhibiční sy, minimální stav vědomí, přechod do PVS, anox. encephalopatie…HBO 2,0 ATA od 13.5.

28. HBO expozic 2.0 ATA

STROKE???

HBO po mozkové mrtvici

prospektivní randomizovaná kontrolovaná studie s crossover designem

byly hodnoceny efekty HBO v pozdním stádiu centrální mozkové příhody (ischémie CNS)-6-36 měsíců po iktu

Hodnocení škálou neurologických skórovacích systémů (National Institute of Health Stroke Scale -NIHSS, ADL- perform activities of daily living) i funkčními zobrazovacími metodami.

SPECT scan (Brain single photon emission computed tomography) - znázorní metabolickou aktivitu v okolí ložiska

anatomická ztráta (CT scan -znázorní nekrotickou tkáň) nemusí být provázena vždy funkční a metabolickou ztrátou (SPECT).

Podobně lze využít i fMRI ev PET CT

Díky crossover designu studie byla léčba HBO uplatněna i u pacientů původně zařazených do kontrolní skupiny s pozitivním výsledkem HBO ve srovnání s původním stavem

může dojít k statisticky vysoce významnému zlepšení neurologických funkcí u pacientů po mozkové mrtvici s časovým odstupem po prodělané atace.

Efrati S, Fishlev G, Bechor Y, Volkov O, Bergan J, et al. (2013) Hyperbaric Oxygen Induces Late Neuroplasticity in Post Stroke Patients - Randomized, Prospective Trial. PLoS ONE 8(1): e53716. doi:10.1371/journal.pone.0053716

Scatter plot analýza neurologického vyšetření

Efrati S, Fishlev G, Bechor Y, Volkov O, Bergan J, et al. (2013) Hyperbaric Oxygen Induces Late Neuroplasticity in Post Stroke Patients - Randomized, Prospective Trial. PLoS ONE 8(1): e53716. doi:10.1371/journal.pone.0053716

Efrati S, Fishlev G, Bechor Y, Volkov O, Bergan J, et al. (2013) Hyperbaric Oxygen Induces Late Neuroplasticity in Post Stroke Patients - Randomized, Prospective Trial. PLoS ONE 8(1): e53716. doi:10.1371/journal.pone.0053716

Shrnutí neurologické problematiky-výběr doporučení 10. ECC 2016

Indikace HBO k léčbě hypoxicko-anoxické encefalopatie je stále kontroverzní obzvláště díky heterogenitě klinických situací, které mohou mozkovou anoxii způsobit, a také proto, že neexistuje RCT, která by poskytla objektivní zhodnocení efektivity HBO.

Z tohoto důvodu je doporučeno používat HBO pouze za účelem klinických studií. U pacientů s hypoxicko-anoxickou encefalopatií po oběšení či uškrcení je možné léčbu HBO navrhnout jako volitelnou doplňkovou léčbu (doporučení typu 3, úroveň důkazů C).

Na základě závěrů 10. konsensuální konference ECHM 2016 je možno u všech stádií KCP přistoupit k léčbě HBO jakožto k volitelné možností léčebného postupu (typ doporučení 3, stupeň důkazů C).

Podobně je tomu u chronického stadia ischemické CMP, kde na základě dostupných údajů může být HBO doporučena u vybrané skupiny pacientů, u kterých jsou prokázané metabolicky nefunkční oblasti mozku (typ doporučení 3, stupeň důkazů C).

Pacienty v akutním stadiu mrtvice na základě dostupných údajů k léčbě HBO nelze doporučit.

Míšní poranění je nutné vzhledem k nedostatku kvalitních vědeckých důkazů považovat za experimentální či off-label indikaci. Je nutné provést další multicentrické studie s cílem vyhodnotit optimální léčebný protokol pro různé typy poškození CNS.