p-ISSN: 1306-696x | e-ISSN: 1307-7945
Volume : 30 Issue : 2 Year : 2024

Quick Search




SCImago Journal & Country Rank
Turkish Journal of Trauma and Emergency Surgery Easy method to determine fluid responsiveness in septic shock patients: end-tidal CO2 – a prospective observational study [Ulus Travma Acil Cerrahi Derg]
Ulus Travma Acil Cerrahi Derg. 2024; 30(2): 90-96 | DOI: 10.14744/tjtes.2024.37309

Easy method to determine fluid responsiveness in septic shock patients: end-tidal CO2 – a prospective observational study

Hüseyin Özkarakaş1, Oğuz Uçar1, Zeki Tuncel Tekgül1, Özkan Ozmuk5, Mehmet Celal Öztürk1, Mehmet Uğur Bilgin2, Murat Samsa4, Halide Hande Şahinkaya1, Çagrı Yesilnacar3
1Department of Anesthesiology and Reanimation, University of Health Sciences, İzmir Bozyaka Training and Research Hospital, İzmir-Türkiye
2Department of Anesthesiology and Reanimation, Helios Klinikum Schleswig, Teaching Hospital for the University of Kiel, Kiel, Germany
3Department of Anesthesiology and Reanimation, Eşme state hospital, Uşak-Türkiye
4Department of Cardiolog, Nevvar Salih İşgören State Hospital, İzmir-Türkiye
5Department of Neurology, University of Health Sciences, İzmir Bozyaka Training and Research Hospital, İzmir-Türkiye

BACKGROUND: In critically ill patients, especially those with septic shock, fluid management can be a challenging aspect of clinical care. One of the primary steps in treating patients with hemodynamic instability is optimizing intravascular volume. The Passive Leg Raising (PLR) maneuver is a reliable test for assessing fluid responsiveness, as demonstrated by numerous studies and meta-analyses. However, its use requires the measurement of cardiac output, which is often complex and may necessitate clinician experience and specialized equipment. End-Tidal Carbon Dioxide (ETCO2) measurement is relatively easy and is generally stable under steady metabolic conditions. It depends on the body's CO2 production, diffusion of CO2 from the lungs into the bloodstream, and cardiac output. If the other two parameters (metabolic conditions and minute ventilation) are constant, ETCO2 can provide information about cardiac output. The aim of the present study is to investigate the sensitivity of ETCO2 measurement in demonstrating fluid responsiveness.
METHODS: All patients diagnosed with septic shock and meeting the inclusion criteria were subjected to a passive leg raising test, and cardiac outputs were measured by echocardiography. An increase in cardiac output of 15% or more was considered indicative of the fluid responder group, while patients with an increase below 15% or no increase were classified as the non-responder group. Patients' intensive care unit admission diagnoses, initial laboratory parameters, tidal volume, minute volume before and after the PLR maneuver, mean and systolic blood pressure, heart rate, Pulse Pressure Variation (PPV) values, and ETCO2 values were recorded.
RESULTS: Before and after the ETCO2 test, there was no statistically significant difference between the two groups. However, the change in ETCO2 (ΔETCO2) was significantly higher in the responder group. In the non-responder group, ΔETCO2 was 2.57% (0.81), whereas it was 5.71% (2.83) in the responder group (p<0.001). Receiver Operating Characteristic (ROC) analysis was performed for ΔETCO2, baseline Stroke Volume Variation (SVV), ΔSVV, baseline Heart Rate (HR), ΔHR, baseline PPV, and ΔPPV to predict fluid responsiveness. ΔETCO2 predicted fluid responsiveness with a sensitivity of 85% and a specificity of 86% when it was 4% or higher. When ΔETCO2 was 5% or higher, it predicted fluid responsiveness with a specificity of 99.3% and a sensitivity of 75.5%, with an Area Under the Curve (AUC) of 0.89 (95% confidence interval, 0.828-0.961).
CONCLUSION: This study demonstrates that in septic patients, ETCO2 during the PLR test can indicate fluid responsiveness with high sensitivity and specificity and can be used as an alternative to cardiac output measurement.

Keywords: Septic shock, end-tidal CO2, passive leg raising test.

Septik şok hastalarında sıvı duyarlılığını belirlemede kolay yöntem, end-tidal CO2: Prospektif gözlemsel bir çalışma

Hüseyin Özkarakaş1, Oğuz Uçar1, Zeki Tuncel Tekgül1, Özkan Ozmuk5, Mehmet Celal Öztürk1, Mehmet Uğur Bilgin2, Murat Samsa4, Halide Hande Şahinkaya1, Çagrı Yesilnacar3
1Sağlık Bilimleri Üniversitesi, İzmir Bozyaka Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Anesteziyoloji ve Reanimasyon Anabilim Dalı, İzmir, Türkiye
2Helios Klinikum Schleswig, Kiel Üniversitesi Eğitim hastanesi, Anesteziyoloji ve Reanimasyon Anabilim Dalı, Kiel, Almanya
3Eşme Devlet Hastanesi, Anesteziyoloji ve Reanimasyon Anabilim Dalı, Uşak, Turkiye
4Nevvar Salih İşgören Devlet Hastanesi, Kardiyoloji Anabilim Dalı, İzmir, Türkiye
5Sağlık Bilimleri Üniversitesi, İzmir Bozyaka Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Nöroloji Anabilim Dalı, İzmir, Türkiye

AMAÇ: Kritik hastalarda, özellikle septik şok hastalarında, sıvı yönetimi klinisyenler için zorlayıcı olabilmektedir. Hemodinamik instabilitesi olan hastaların tedavisinde birincil adımlardan biri intravasküler hacmin optimize edilmesidir. PLR manevrası, çok sayıda çalışma ve meta-analizle gösterildiği gibi sıvı duyarlılığını değerlendirmek için güvenilir bir testtir. Bununla birlikte, kullanımı kardiyak output ölçülmesini gerektirir, bu da genellikle kolay değildir ve klinisyen deneyimi ve özel ekipman kullanımı gerektirir. Endtidal karbondioksit (ETCO2 ) ölçümü nispeten kolaydır ve vücudun CO2 üretimine, CO2'nin akciğerlerden kan dolaşımına difüzyonuna ve kardiyak debiye bağlı olduğu için sabit metabolik koşullar altında genellikle stabildir. Diğer iki parametre sabitse (metabolik koşullar ve dakika ventilasyonu), ETCO2 kalp debisi hakkında bilgi sağlayabilir. Bu çalışmanın amacı, ETCO2 ölçümünün sıvı duyarlılığını göstermede ne kadar hassas olduğunu araştırmaktır.
GEREÇ VE YÖNTEM: Septik şok tanısı alan ve dahil edilme kriterlerini karşılayan tüm hastalara pasif bacak kaldırma testi uygulandı ve ekokardiyografi ile kardiyak output ölçüldü. Kalp debisinde %15 veya daha fazla artış olan hastalar sıvıya yanıt veren grup olarak kabul edilirken, %15'in altında artış olan veya hiç artış olmayan hastalar yanıt vermeyen grup olarak sınıflandırıldı. Hastaların yoğun bakım ünitesine kabul tanıları, başlangıç laboratuvar parametreleri, PLR manevrası öncesi ve sonrası tidal volüm ve dakika volümü, ortalama ve sistolik kan basıncı, kalp hızı, pulse pressure varyasyonu (PPV) değerleri, ETCO2 değerleri kaydedildi.
BULGULAR: ETCO2 PLR testinden önce ve sonra, iki grup arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark yoktu, ancak ETCO2 değişimi (ΔETCO2) yanıt veren grupta anlamlı olarak daha yüksekti. Yanıt vermeyen grupta ΔETCO2 %2.57 (0.81) iken yanıt veren grupta %5.71 (2.83) idi (p<0.001). Sıvı yanıtını öngörmek için ΔETCO2, başlangıç SVV, ΔSVV, başlangıç KAH, ΔKAH ve başlangıç PPV ve ΔPPV için ROC analizi yapılmıştır. ΔETCO2, %4 veya daha yüksek olduğunda sıvı duyarlılığını %85 duyarlılık ve %86 özgüllük ile öngörmüştür. ΔETCO2 %5 veya daha yüksek olduğunda, eğri altındaki alan (AUC) 0.89 (%95 güven aralığı, 0.828-0.961) ile %99.3 özgüllük ve %75.5 duyarlılıkla sıvı yanıtını öngörmüştür.
SONUÇ: Bu çalışma, septik hastalarda PLR testi sırasında ETCO2'nin sıvı duyarlılığını yüksek duyarlılık ve özgüllükle gösterebileceğini ve kalp debisine alternatif olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: End-tidal CO2, pasif bacak kaldırma testi, septik şok.

Hüseyin Özkarakaş, Oğuz Uçar, Zeki Tuncel Tekgül, Özkan Ozmuk, Mehmet Celal Öztürk, Mehmet Uğur Bilgin, Murat Samsa, Halide Hande Şahinkaya, Çagrı Yesilnacar. Easy method to determine fluid responsiveness in septic shock patients: end-tidal CO2 – a prospective observational study. Ulus Travma Acil Cerrahi Derg. 2024; 30(2): 90-96

Corresponding Author: Hüseyin Özkarakaş, Türkiye
Manuscript Language: English