key: cord-0006073-1j7o77lf authors: Trachsel, D.; Rutishauser, M.; Frei, F.; Hammer, J. title: Akuter Effekt von inhalativem Stickstoffmonoxid auf die Oxygenation bei Kindern mit Virus-induzierter, hypoxämischer Ateminsuffizienz date: 1999 journal: Monatsschr Kinderheilkd DOI: 10.1007/s001120050544 sha: 3866d90767a07d074dd201c4cb1743d2077f89ab doc_id: 6073 cord_uid: 1j7o77lf Background: Inhaled nitric oxide (iNO) has been used to improve oxygenation in adults and children with acute respiratory distress syndrome (ARDS) since several years. Previous studies on the effect of iNO in patients with ARDS were usually lumped together with respect to causation. Methods: We describe the acute effect of iNO in 4 children (age 4–54 months) suffering from acute, virus-induced, hypoxemic respiratory failure. Inhaled NO was administered at a dose of 20 ppm during the first hour and subsequently decreased to a dose of 5 ppm. The effects on oxygenation were assessed by changes in arterial oxygen tension and in the oxygenation index at one and 4 hours after initiating iNO therapy. Results: Inhaled NO dramatically improved oxygenation in 3 of 4 children and reduced the oxygenation index by more than 30%. One patient showed no improvement in oxygenation, but a significant reduction in pulmonary vascular resistance. Discussion: Although previous studies have failed to show any benefit of iNO on the survival rate of children with ARDS, we believe that its use can be justified if the improvement in oxygenation helps to stabilise the patient during the acute stage of hypoxemic respiratory failure. D.Trachsel 1 · M. Rutishauser 1 · F. Frei 2 · J. Hammer 1 1 Abteilung für pädiatrische Intensivmedizin und Pneumologie,Universitäts-Kinderklinik Basel 2 Abteilung für Anästhesie,Universitäts-Kinderklinik Basel Lungenschädigung können die reflektorische Vasokontriktion sowie auch Mikroemboli und vasokonstriktiv wirkende Mediatoren eine deutliche Zunahme des pulmonal-arteriellen Widerstands und damit eine u.U. bedeutende Rechtsherzbelastung zur Folge haben [10, 28] . Stickstoffmonoxid (NO) wurde unlängst als Endothelium-derived-relaxing-factor identifiziert und führt bei inhalativer Anwendung zu einer selektiven pulmonalen Vasodilatation [15] . Bei Patienten mit ARDS kann die Inhalation von NO zu einer akuten Verbesserungen der Oxygenation führen, da es selektiv das pulmonale Gefäßbett der ventilierten Lungenabschnitte erweitert [23] . Durch diese Umverteilung des pulmonalen Blutflusses von nicht-ventilierten Arealen zu ventilierten Arealen werden der intrapulmonale Shunt vermindert und das Ventilations-Perfusions-Verhältnis verbessert (Abb. 1). Andererseits wird das rechte Herz durch eine Reduktion des pulmonal-arteriellen Widerstands entlastet [9, 13, 20] . Die wenigen bisher veröffentlichen Studien an Kindern mit hypoxämischem Atemversagen haben gezeigt, daß inhalatives NO (iNO) bei einigen Patienten zu einer akuten Verbesserung der arteriellen Oxygenation führt [1, 4, 6, 7, Schwere virale Infekte der unteren Luftwege können über eine gleichzeitige Störung der Ventilation, der Gasdiffusion und der Lungenperfusion zu einer rasch zunehmenden Beeinträchtigung des Gasaustausches und im Extremfall zum akuten Atemversagen führen. Säuglinge und Kleinkinder sind wegen ihrer geringen Atemreserven besonders gefährdet, bei schweren respiratorischen Infekten ein hypoxämisches Atemversagen zu entwickeln, insbesondere wenn kompromittierende Begleiterkankungen vorliegen. Kinder mit Virus-induziertem hypoxämischem Atemversagen erfüllen dann meist auch die Kriterien, welche ein "ARDS" (acute respiratory distress syndrome) definieren: One patient showed no improvement in oxygenation, but a significant reduction in pulmonary vascular resistance. Discussion: Although previous studies have failed to show any benefit of iNO on the survival rate of children with ARDS, we believe that its use can be justified if the improvement in oxygenation helps to stabilise the patient during the acute stage of hypoxemic respiratory failure. ARDS · NO · Respiratory syncytial virus · Respiratory failure · Pulmonary hypertension ARDS pulmonalen Ursprungs. Sämtliche Kinder litten zudem an einer kompromittierenden Grundkrankheit. Sämtliche Patienten litten an einem kompromittierenden Grundleiden (Tabelle 1). Auch im Erwachsenenalter bewirkt iNO bei etwa 40% der Patienten mit ARDS keine signifikante Verbesserung der Oxygenation [5, 16, 18] . Bei denjenigen ARDS-Patienten, welche auf iNO ansprechen, genügen in der Regel iNO-genation. Der Verlauf der Oxygenationsindizes unter Inhalation mit NO sind für diese beiden Patientinnen über den gesamten Behandlungszeitraum in Abb. 4 und 5 dargestellt. Bei Patientin 4 hatte die Inhalation von NO initial wohl nur eine geringfügige Verbesserung der Oxygenation zur Folge, jedoch führte ein Absetzversuch dann zu einer Zunahme des echokardiografisch gemessenen Druckgradienten über der Trikuspidalklappe von 23 auf 36 mmHg als Ausdruck einer Zunahme des pulmonalen Gefäßwiderstands sowie zu einer Abnahme der Oxygenation, weshalb die iNO-Therapie wieder aufgenommen wurde. Die Dauer der iNO-Therapie und der assistierten Beatmung sind in Tabelle 3 zusammengefaßt. Konzentrationen von 5-20 ppm in der Einatmungsluft, höhere Dosen bringen keinen weiteren Nutzen [4, 6] . Die Langzeitwirksamkeit von iNO im Kindesalter unterscheidet sich nach den Erfahrungen der einzigen bisher publizierten kontrollierten Studie vermutlich nicht von denjenigen im Erwachsenenealter [7] . Mehrere Studien mit erwachsenen ARDS-Patienten haben gezeigt, daß sich nach 24-48 h die Oxygenationswerte von nicht-behandelten Patienten kaum mehr von denjenigen behandelter Patienten unterscheiden. Diese Angleichung der Oxygenationswerte kommt in der Mehrzahl der Fälle dadurch zustande, daß sich in dieser Zeitspanne die pulmonale Gasaustauchkapazität nicht-behandelter ARDS-Patienten entsprechend bessert [4, 5, 7, 18, 26] . Insofern nimmt das iNO gleichsam eine Entwicklung vorweg, die bei überlebenden Patienten mit einer Latenz von 1-3 Tagen auch unter konventioneller Beatmung eintritt. Eine Abhängigkeit vom iNO über diese Zeitspanne hinaus, die sich in einer erneuten Verschlechterung der Oxygenation nach Absetzen des iNO zeigt (Rebound-Effekt), wird auf die Entwicklung gegenregulatorischer Mechanismen zurückgeführt, die erst mit der weiteren Normalisierung der Lungenphysiologie ihre Wirksamkeit verlieren. Ein fehlendes Anprechen auf iNO andererseits scheint mit einer schlechteren Prognose quo ad vitam assoziiert zu sein [12, 26] . In der Studie von Gold-dung der iNO-Therapie eine sorgfältige Nutzen-Risiko-Analyse. Für die iNO-Therapie sprechen die verbesserte Oxygenation in der Akutphase, die damit verbundene Reduktion der Beatmungsparameter und eine Verminderung des pulmonal-arteriellen Drucks bzw. der Rechtsherzbelastung. Durch die Reduktion der Beatmungsparameter kann die durch die Beatmung verursachte Lungenschädigung potentiell vermindert werden. Gegen die iNO-Therapie spricht andererseits, daß bislang kein günstiger Effekt auf den Langzeit-Verlauf des ARDS nachgewiesen werden konnte, weshalb in der Literatur die iNO Therapie auch schon als "Kosmetik" bezeichnet wurde [17, 22] . Der Einsatz des iNO ist daher gegen potentielle Nebenwirkungen abzuwägen. Hier müssen insbesondere die NO 2 -Toxizität, die Methämoglobinbildung [3] , ein hemmender Einfluß des NO auf die Thrombozytenaggregation [25] sowie die Möglichkeit weiterer, nicht beschriebener Wirkungen des NO und seiner Metaboliten Beachtung finden. Nach bisherigen klinischen Erfahrungen allerdings gilt der Einsatz des iNO in Konzentrationen bis 40 ppm unter engmaschigem Monitoring als risikoarm [5, 24] . Zusammenfassend führte die iNO-Therapie zu einer akuten Verbesserung der Oxygenation und/oder zu einer Verminderung der Rechtsherzbelastung bei unseren 4 Patienten mit Virus-induziertem hypoxämischem Atemversagen. Obwohl mit objektiven Daten nicht zu belegen, schienen die Kinder auch pflegerische Maßnahmen (Umlagern,Absaugen) deutlich besser zu tolerieren. Unter Berücksichtigung aller Vor-und Nachteile vertreten wir und andere [7, 27] daher die Ansicht, daß iNO als adjuvante Therapie beim schweren hypoxischen Atemversagen versuchsweise eingesetzt werden sollte. man et al. verstarben alle Kinder im Alter von 1 Monat bis 13 Jahren (Mittel 7 Monate), deren OI sich unter iNO um weniger als 15% reduzierte, während 61% derjenigen Kinder überlebten, deren OI sich um mindestens 30% verbesserte [12] . Die bisherigen Erfahrungen zeigen auch, daß iNO die hohe Mortalität des ARDS von bis zu 50% nicht wesentlich senken kann [5, 7, 24, 26] . In einer großen randomisierten Doppelblindstudie mit 177 Erwachsenen mit ARDS wurden keine Unterschiede zwischen der Patientengruppe mit iNO-Therapie gegenüber einer vergleichbaren Kontrollgruppe bezüglich Mortalität, Dauer der Beatmung und Üeberlebenszeit gefunden [5] . Die Ursache dafür liegt vermutlich im Umstand, daß die hohe Mortalität des ARDS hauptsächlich eine Folge extrapulmononaler Komplikationen wie Multiorganversagen, Sepsis oder Blutungen ist [12, 19] . Da iNO die Mortalität des ARDS nach heutiger Kenntnis nicht wesentlich beeinflußt, erfordert die Anwen- Acute effects of inhaled nitric oxide in children with severe hypoxemic respiratory failure The American-European Consensus Conference on ARDS. Definitions, mechanisms, relevant outcomes Two cases of poisoning by contamination of nitrous oxide with higher oxides of nitrogen during anaesthesia Inhaled nitric oxide in children with severe lung disease: results of acute and prolonged therapy in two concentrations Effects of inhaled nitric oxide in patients with acute respiratory distress syndrome: results of a randomized phase II trial Inhaled nitric oxide in neonatal and pediatric acute respiratory distress syndrome: dose response, prolonged inhalation, and weaning Multicenter randomized controlled trial of the effects of inhaled nitric oxide therapy on gas exchange in children with acute hypoxemic respiratory failure Causes of mortality in patients with the adult respiratory distress syndrome Dose response to inhaled nitric oxide in pediatric patients with pulmonary hypertension and acute respiratory distress syndrome Efficacy of inhaled nitric oxide in children with ARDS Is nitric oxide inhalation a "cosmetic" therapy in acute respiratory distress syndrome? 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