Terapia hiperbarycznym tlenem

Nie jest jasne, których pacjentów należy leczyć hiperbarycznym tlenem. Inne wątpliwości związane z tą terapią dotyczą optymalnego ciśnienia, jakie powinno panować w komorze, liczby sesji i czasu, jaki maksymalnie może upłynąć od zatrucia, by zastosowanie hiperbarycznego tlenu było jeszcze skuteczne. W opisach przypadków stwierdzono poprawę w zakresie następstw zatrucia po seriach sesji z zastosowaniem hiperbarycznego tlenu, które rozpoczęto kilka dni po zatruciu.53 Mechanizmy prawdopodobnych korzyści są jednak nieznane. Większość klinicystów nie podaje hiperbarycznego tlenu, jeśli od zatrucia tlenkiem węgla upłynęły >24 godziny.54 Prowadzone jest właśnie jednoośrodkowe, podwójnie zaślepione badanie (ClinicalTrials.gov, nr NCT00465855) oceniające wpływ jednej lub trzech sesji z hiperbarycznym tlenem na odsetek zaburzeń czynności poznawczych w 6. tygodni po zatruciu tlenkiem węgla. W badaniu biorą udział pacjenci, u których do zatrucia doszło przypadkowo, a ekspozycja trwała <24 godzin.

Inne metody leczenia

Zapalenie spowodowane tlenkiem węgla wpływa na uszkodzenie tkanek. Nie wiadomo, czy leczenie przeciwzapalne lub inne postępowanie neuroprotekcyjne, takie jak indukowana hipotermia, mogłoby poprawić wyniki terapii zatrucia tlenkiem węgla.

Wytyczne

The Undersea and Hyperbaric Medical Society zaleca terapię hiperbarycznym tlenem pacjentom z ostrym zatruciem tlenkiem węgla (tj. z objawami krótkotrwałej bądź przedłużającej się utraty przytomności, objawami neurologicznymi, zaburzeniami sercowo-naczyniowymi czy też ostrą kwasicą) lub osobom w wieku ≥36 lat, u których ekspozycja na tlenek węgla trwała ≥24 godziny (łącznie z okresowymi ekspozycjami) lub odsetek hemoglobiny tlenkowęglowej wynosi ≥25%.

Clinical Policies Subcommittee of the American College of Emergency Physicians twierdzi, że hiperbaryczny tlen „jest terapeutyczną opcją dla zatrutych [tlenkiem węgla] pacjentów, jednak jego użycie nie może być zalecane. (…) Żaden z klinicznych wskaźników, łącznie z odsetkiem hemoglobiny tlenkowęglowej, nie identyfikuje podgrupy zatrutych [tlenkiem węgla] pacjentów, u których [hiperbaryczny tlen] prawdopodobnie przyniesie najwięcej korzyści lub też spowoduje szkodę”.55 Podkomisja zaleca przeprowadzenie dużego, wieloośrodkowego badania klinicznego, które zaprojektowano by w identyczny sposób jak opisane wcześniej badanie jednoośrodkowe.17 Moje zalecenia są odmienne od przedstawionych powyżej. Na podstawie dostępnych informacji, obejmujących wyniki badań biochemicznych i przeprowadzonych na zwierzętach, oraz przynajmniej jednej rygorystycznej próby klinicznej zdecydowanie zalecam rozważenie terapii hiperbarycznym tlenem u pacjentów zatrutych tlenkiem węgla.

Wnioski i zalecenia

U pacjentów, którzy zatruli się tlenkiem węgla, tak jak w opisywanym na początku artykułu przypadku, należy natychmiast wdrożyć leczenie normobarycznym tlenem (z największą możliwą frakcją wdychanego tlenu), co przyspiesza wydalanie tlenku węgla. Należy też zidentyfikować i usunąć źródło tlenku węgla.

Zatrucie tlenkiem węgla może mieć trwałe następstwa. Lekarze oceniający pacjentów z ostrym zatruciem powinni rozważyć leczenie hiperbarycznym tlenem. Mimo że kilka randomizowanych badań klinicznych nie wykazało skuteczności takiego leczenia, to w najbardziej rygorystycznych badaniach, odsetek zaburzeń czynności poznawczych w 6. tygodniu wyniósł 25%, co odpowiada 46% redukcji odsetka powikłań stwierdzanego wśród pacjentów otrzymujących tlen normobaryczny.17 Należy poinformować pacjentów, że całkowity powrót do zdrowia po zatruciu może być niemożliwy, i skierować na leczenie powikłań do odpowiednich specjalistów.

Do zatrucia tlenkiem węgla opisanego na wstępie artykułu doszło z powodu wadliwego działania domowego piecyka. Należy informować pacjentów, jak minimalizować ryzyko ekspozycji na tlenek węgla (unikanie pracy silników spalinowych w zamkniętych pomieszczeniach, przeprowadzanie okresowych przeglądów technicznych piecyków). Powinno się ich też zachęcać do kupna i zainstalowania detektorów tlenku węgla.

Oświadczenie

Dr Weaver jest powoływany na biegłego sądowego w sprawach dotyczących tlenku węgla zarówno przez stronę oskarżającą, jak i obronę. Otrzymuje również granty naukowe na badania związane z tlenkiem węgla od Centers for Disease Control and Prevention oraz od Deseret Foundation. Nie zgłoszono innego potencjalnego konfliktu interesu związanego z tym artykułem.

Autor dziękuje dr. Williamowi W. Orrisonowi (Nevada Imaging Centers, Las Vegas) za dostarczenie zdjęć MRI i Kayli Deru (Intermountain Healthcare, Salt Lake City) za pomoc w tworzeniu wcześniejszej wersji rękopisu.


From The New England Journal of Medicine 2009;360:15:1217-25. Translated and reprinted in its entirety by permission of the Massachusetts Medical Society. Copyright 2009 © Massachusetts Medical Society. All Rights Reserved.


Piśmiennictwo

1. Hampson NB, Weaver LK. Carbon monoxide poisoning: a new incidence for an old disease. Undersea Hyperb Med 2007;34:163-8.

2. Ernst A, Zibrak JD. Carbon monoxide poisoning. N Engl J Med 1998;339:1603-8.

3. Amitai Y, Zlotogorski Z, Golan-Katzav V, et al. Neuropsychological impairment from acute low-level exposure to carbon monoxide. Arch Neurol 1998;55:845-8.

4. Boehning D, Moon C, Sharma S, et al. Carbon monoxide neurotransmission activated by CK2 phosphorylation of heme oxygenase-2. Neuron 2003;40:129-37.

5. Mannaioni PF, Vannacci A, Masini E. Carbon monoxide: the bad and the good side of the coin, from neuronal death to anti-inflammatory activity. Inflamm Res 2006;55:261-73.

6. Zhang X, Shan P, Otterbein LE, et al. Carbon monoxide inhibition of apoptosis during ischemia-reperfusion lung injury is dependent on the p38 mitogenactivated protein kinase pathway and involves caspase 3. J Biol Chem 2003;278:1248-58.

7. Taillé C, Almolki A, Benhamed M, et al. Heme oxygenase inhibits human airway smooth muscle proliferation via a bilirubindependent modulation of ERK1/2 phosphorylation. J Biol Chem 2003;278:27160-8.

8. Suliman HB, Carraway MS, Tatro LG, et al. A new activating role for CO in cardiac mitochondrial biogenesis. J Cell Sci 2007;120:299-308.

9. Alonso JR, Cardellach F, López S, et al. Carbon monoxide specifically inhibits cytochrome c oxidase of human mitochondrial respiratory chain. Pharmacol Toxicol 2003;93:142-6.

10. Piantadosi CA. Toxicity of carbon monoxide: hemoglobin vs. histotoxic mechanisms. In: Penney DG, ed. Carbon monoxide. Boca Raton, FL: CRC Press, 1996:163-86.

11. Piantadosi CA, Zhang J, Levin ED, et al. Apoptosis and delayed neuronal damage after carbon monoxide poisoning in the rat. Exp Neurol 1997;147:103-14.

12. Cronje FJ, Carraway MS, Freiberger JJ, et al. Carbon monoxide actuates O(2)-limited heme degradation in the rat brain. Free Radic Biol Med 2004;37:1802-12.

13. Thom SR, Bhopale VM, Han ST, et al. Intravascular neutrophil activation due to carbon monoxide poisoning. Am J Respir Crit Care Med 2006;174:1239-48.

14. Thom SR. Carbon monoxide pathophysiology and treatment. In: Neuman TS, Thom SR, eds. Physiology and medicine of hyperbaric oxygen therapy. Philadelphia: Saunders Elsevier, 2008:321-47.

15. Chin BY, Jiang G, Wegiel B, et al. Hypoxia-inducible factor 1alpha stabilization by carbon monoxide results in cytoprotective preconditioning. Proc Natl Acad Sci U S A 2007;104:5109-14.

16. Penney DG. Chronic carbon monoxide poisoning: a case series. In: Penney DG, ed. Carbon monoxide poisoning. Boca Raton, FL: CRC Press, 2008:551-67.

17. Weaver LK, Hopkins RO, Chan KJ, et al. Hyperbaric oxygen for acute carbon monoxide poisoning. N Engl J Med 2002;347:1057-67.

18. Weaver LK, Valentine KJ, Hopkins RO. Carbon monoxide poisoning: risk factors for cognitive sequelae and the role of hyperbaric oxygen. Am J Respir Crit Care Med 2007;176:491-7.

19. Jasper BW, Hopkins RO, Duker HV, et al. Affective outcome following carbon monoxide poisoning: a prospective longitudinal study. Cogn Behav Neurol 2005;18:127-34.

20. Choi IS. Delayed neurologic sequelae in carbon monoxide intoxication. Arch Neurol 1983;40:433-5.

21. Parkinson RB, Hopkins RO, Cleavinger HB, et al. White matter hyperintensities and neuropsychological outcome following carbon monoxide poisoning. Neurology 2002;58:1525-32.

22. Pulsipher DT, Hopkins RO, Weaver LK. Basal ganglia volumes following CO poisoning: a prospective longitudinal study. Undersea Hyperb Med 2006;33:245-56.

23. Gale SD, Hopkins RO, Weaver LK, et al. MRI, quantitative MRI, SPECT, and neuropsychological findings following carbon monoxide poisoning. Brain Inj 1999;13:229-43.

24. Durak AC, Coskun A, Yikilmaz A, et al. Magnetic resonance imaging findings in chronic carbon monoxide intoxication. Acta Radiol 2005;46:322-7.

25. Terajima K, Igarashi H, Hirose M, et al. Serial assessments of delayed encephalopathy after carbon monoxide poisoning using magnetic resonance spectroscopy and diffusion tensor imaging on 3.0T system. Eur Neurol 2008;59:55-61.

26. Weaver LK, Howe S, Hopkins R, et al. Carboxyhemoglobin half-life in carbon monoxide-poisoned patients treated with 100% oxygen at atmospheric pressure. Chest 2000;117:801-8.

27. Touger M, Gallagher EJ, Tyrell J. Relationship between venous and arterial carboxyhemoglobin levels in patients with suspected carbon monoxide poisoning. Ann Emerg Med 1995;25:481-3.

28. Peterson JE, Stewart RD. Absorption and elimination of carbon monoxide by inactive young men. Arch Environ Health 1970;21:165-71.

29. Hampson NB, Hauff NM. Carboxyhemoglobin levels in carbon monoxide poisoning: do they correlate with the clinical picture? Am J Emerg Med 2008;26:665-9.

30. Balzan MV, Cacciottolo JM, Mifsud S. Unstable angina and exposure to carbon monoxide. Postgrad Med J 1994;70:699-702.

31. Satran D, Henry CR, Adkinson C, et al. Cardiovascular manifestations of moderate to severe carbon monoxide poisoning. J Am Coll Cardiol 2005;45:1513-6.

32. Kalay N, Ozdogru I, Cetinkaya Y, et al. Cardiovascular effects of carbon monoxide poisoning. Am J Cardiol 2007;99:322-4.

33. Gesell LB, ed. Hyperbaric oxygen 2009: indications and results: the Hyperbaric Oxygen Therapy Committee report. Durham, NC: Undersea and Hyperbaric Medical Society, 2008.

34. Hopkins RO, Weaver LK, Valentine KJ, et al. Apolipoprotein E genotype and response of carbon monoxide poisoning to hyperbaric oxygen treatment. Am J Respir Crit Care Med 2007;176:1001-6.

35. Thom SR, Taber RL, Mendiguren II, et al. Delayed neuropsychologic sequelae following carbon monoxide poisoning: prevention by treatment with hyperbaric oxygen. Ann Emerg Med 1995;25:474-80.

36. Ducassé JL, Celsis P, Marc-Vergnes JP. Non-comatose patients with acute carbon monoxide poisoning: hyperbaric or normobaric oxygenation? Undersea Hyperb Med 1995;22:9-15.

37. Brown SD, Piantadosi CA. Recovery of energy metabolism in rat brain after carbon monoxide hypoxia. J Clin Invest 1992;89:666-72.

38. Raphael JC, Elkharrat D, Jars-Guincestre MC, et al. Trial of normobaric and hyperbaric oxygen for acute carbon monoxide intoxication. Lancet 1989;2:414-9.

39. Scheinkestel CD, Bailey M, Myles PS, et al. Hyperbaric or normobaric oxygen for acute carbon monoxide poisoning: a randomised controlled clinical trial. Med J Aust 1999;170:203-10.

40. Moher D, Schulz KF, Altman D. The CONSORT statement: revised recommendations for improving the quality of reports of parallel-group randomized trials. JAMA 2001;285:1987-91.

41. Juurlink DN, Buckley NA, Stanbrook MB, et al. Hyperbaric oxygen for carbon monoxide poisoning. Cochrane Database Syst Rev 2005;1:CD002041.

42. Office of Research and Development, National Center for Environmental Assessment. Air quality criteria for carbon monoxide: final report. Washington, DC: Environmental Protection Agency, 2000. (EPA publication no. 600/P-99/001F.)

43. UL 2034: standard for single and multiple station carbon monoxide alarms. 2nd ed. Northbrook, IL: Underwriters Laboratories, 1996.

44. Annane D, Chevret S, Jars-Guincestre C, et al. Prognostic factors in unintentional mild carbon monoxide poisoning. Intensive Care Med 2001;27:1776-81.

45. Hopkins RO, Weaver LK. Cognitive outcomes 6 years after acute carbon monoxide poisoning. Undersea Hyperb Med 2008;35:258.

46. Weaver LK, Hopkins RO, Churchill S, et al. Neurological outcomes 6 years after acute carbon monoxide poisoning. Undersea Hyperb Med 2008;35:258-9.

47. den Heijer T, Sijens PE, Prins ND, et al. MR spectroscopy of brain white matter in the prediction of dementia. Neurology 2006;66:540-4.

48. Smith EE, Egorova S, Blacker D, et al. Magnetic resonance imaging white matter hyperintensities and brain volume in the prediction of mild cognitive impairment and dementia. Arch Neurol 2008;65:94-100.

49. Kim JK, Coe CJ. Clinical study on carbon monoxide intoxication in children. Yonsei Med J 1987;28:266-73.

50. Klees M, Heremans M, Dougan S. Psychological sequelae to carbon monoxide intoxication in the child. Sci Total Environ 1985;44:165-76.

51. Van Hoesen KB, Camporesi EM, Moon RE, et al. Should hyperbaric oxygen be used to treat the pregnant patient for acute carbon monoxide poisoning? A case report and literature review. JAMA 1989;261:1039-43. [Erratum, JAMA 1990;273:2750.]

52. Koren G, Sharav T, Pastuszak A, et al. A multicenter, prospective study of fetal outcome following accidental carbon monoxide poisoning in pregnancy. Reprod Toxicol 1991;5:397-403.

53. Myers RA, Snyder SK, Emhoff TA. Subacute sequelae of carbon monoxide poisoning. Ann Emerg Med 1985;14:1163-7.

54. Hampson NB, Dunford RG, Kramer CC, et al. Selection criteria utilized for hyperbaric oxygen treatment of carbon monoxide poisoning. J Emerg Med 1995;13:227-31.

55. Wolf SJ, Lavonas EJ, Sloan EP, Jagoda AS, American College of Emergency Physicians. Critical issues in the management of adult patients presenting to the emergency department with acute carbon monoxide poisoning. Ann Emerg Med 2008;51:138-52.

Komentarz

dr med. Piotr Burda

Ośrodek Toksykologii Klinicznej, Biuro Informacji Toksykologicznej, Szpital Praski, Warszawa

Small piotr burda opt

dr med. Piotr Burda

Ostre zatrucia tlenkiem węgla są najczęstszymi intoksykacjami w grupie gazów. W Polsce przyczyną zatruć gazem są zwykle niesprawne gazowe termy grzewcze (piecyki gazowe) i piony napowietrzająco-wentylacyjne, w mniejszym stopniu tradycyjne piece opalane węglem lub drewnem albo pożary. Sporadycznie dochodzi do ostrych zatruć zawodowych (np. w kabinach samochodów ogrzewanych spalinami – większe prawdopodobieństwo przewlekłego zatrucia) czy samobójczych.

Dokładna liczba ostrych zatruć tlenkiem węgla w Polsce nie jest znana. W ośrodkach toksykologii w ciągu 3 miesięcy hospitalizowano kilkuset chorych.

Zatrucie tlenkiem węgla nadal stanowi nie do końca jednoznacznie rozwiązany problem terapeutyczny, który przede wszystkim wiąże się z kontrowersjami wokół stosowania w tym przypadku tlenoterapii hiperbarycznej. Opublikowane dotychczas dane na ten temat nie dostarczają dostatecznych informacji jednoznacznie wskazujących na większą skuteczność tlenoterapii hiperbarycznej w porównaniu z intensywną tlenoterapią normobaryczną w leczeniu zatruć tym gazem.

Autor artykułu poddaje dyskusji zastosowanie tlenoterapii hiperbarycznej, opierając się na dotychczasowych doniesieniach na ten temat. Przedstawia badania kliniczne, w których próbowano potwierdzić większą skuteczność tlenoterapii hiperbarycznej od tlenoterapii normobarycznej w zatruciu tlenkiem węgla. Co prawda wyniki badań wskazywały na redukcję liczby nieodległych powikłań neurologicznych, jednak nie przedstawiały – z różnych przyczyn – neurologicznych i psychicznych (psychologicznych) skutków odległych. Praca Mohera i wsp. wskazująca na korzystny efekt terapii hiperbarycznej m.in. w postaci zmniejszenia odsetka zaburzeń czynności poznawczych w rok od zatrucia nie określa w jednoznaczny sposób grup pacjentów, u których ta metoda leczenia była korzystna, a sugestia korelacji pomiędzy genotypem apolipoproteiny i zastosowaniem tlenu hiperbarycznego na co dzień jest nieużyteczna, choć istotna. Wspomniane przez autora badanie kliniczne One v. Three Hyperbaric Oxygen Treatments for Acute Carbon Monoxide Poisoning (NCT00465855) jest w fazie IV badania. Jego celem jest ocena nieodległych skutków zatrucia (6 tygodni) przy zastosowaniu jednej lub trzech sesji tlenoterapii hiperbarycznej w pierwszej dobie od ekspozycji na tlenek węgla. W związku z tym nie odpowie ono zapewne na pytanie o odległe skutki, ale być może wskaże, czy stosowanie powtarzanych sesji tlenoterapii hiperbarycznej w pierwszej dobie od zatrucia wpływa na stopień zmian neurologiczno-psychologicznych w 6. tygodniu. Wydaje się, że jednoznaczne dowiedzenie skuteczności (większej skuteczności) tlenoterapii hiperbarycznej będzie trudne, głównie z powodu trudności w zaplanowaniu jednorodnych badań, które opierałyby się na tej samej metodyce, kryteriach doboru pacjentów, schemacie stosowania sprężonego tlenu (poziom kompresji, liczba sesji, czas trwania jednej sesji, powtarzalność zabiegów, czas podjęcia terapii) czy określeniu schematu stosowania tlenu normobarycznego oraz kryteriów klasyfikacji pacjentów do jednej z tych metod leczenia. Istotne byłoby przeprowadzenie u poszkodowanych badań (testów) psychologicznych i badania neurologicznego, być może w połączeniu z badaniami obrazowymi, w różnych przedziałach czasowych, także odległych (np. kilkuletnich). Jest to praktycznie niewykonalne.

Standardem leczenia ostrych zatruć tlenkiem węgla jest intensywna tlenoterapia normobaryczna o możliwie jak najwyższym stężeniu (95-97%) podawanego tlenu. Można to uzyskać, stosując u pacjentów odpowiednie bezzwrotne maski tlenowe z workiem przy przepływie tlenu 15-16 litrów w ciągu minuty. Podawanie tlenu przez zwykłą maskę tlenową lub cewnik donosowy (tzw. wąsy tlenowe) mija się z celem, ponieważ przy ich użyciu nie ma możliwości osiągnięcia tak wysokich stężeń tlenu.

Tlenoterapia hiperbaryczna jest natomiast metodą, której zastosowanie należy rozważyć w szczególnych okolicznościach, które m.in. obejmują utratę przytomności w wyniku zatrucia, utrzymujące się zaburzenia świadomości i inne zaburzenia neurologiczne oraz zmiany elektrokardiograficzne z podwyższeniem aktywności sercowych enzymów wskaźnikowych, także przy niewystępowaniu objawów klinicznych zespołu wieńcowego – mimo wielogodzinnej intensywnej tlenoterapii normobarycznej. Rozważając decyzję o tlenoterapii hiperbarycznej, trzeba wziąć pod uwagę przede wszystkim stan pacjenta, dotychczasowe choroby, odsetek hemoglobiny tlenkowęglowej (nie zawsze musi on korelować ze stanem klinicznym osoby zatrutej), a także, co nie jest bez znaczenia, dostępność do komory hiperbarycznej oraz możliwości i czas transportu.

Limitem czasowym rozpoczęcia tlenoterapii hiperbarycznej jest 6 godzin od zatrucia, a powtarzane sesje – poza szczególnymi wyjątkami opisanymi wcześniej – nie mają potwierdzonej skuteczności, przynajmniej obecnie. Podobnie jest w przypadku podejmowania tlenoterapii hiperbarycznej po upływie 24 godzin od zatrucia.

Niezależnie od środka nie jest zasadny wielogodzinny transport do odległych stanowisk hiperbarii tlenowej pacjenta przytomnego, bez objawów neurologicznych, bez zmian elektrokardiograficznych, u którego stwierdza się odsetek hemoglobiny tlenkowęglowej nawet powyżej 20-25%.

Nie mniej kontrowersyjne jest stosowanie tlenoterapii hiperbarycznej u kobiet ciężarnych. Odsetek hemoglobiny tlenkowęglowej u płodu osiąga znacząco wyższe wartości niż we krwi matki. We wczesnym okresie ciąży w przypadku ostrego zatrucia tlenkiem węgla wraz ze stwierdzanym u matki wysokim odsetkiem hemoglobiny tlenkowęglowej istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo obumarcia płodu. Kobiety w zaawansowanej ciąży poddawane są tlenoterapii hiperbarycznej głównie ze względu na dziecko. Istnieją doniesienia o urodzeniu się zdrowych dzieci matek, które uległy ostremu zatruciu tlenkiem węgla i leczone były tlenem normobarycznym. Należy jednak pamiętać, że czas stosowania 100% tlenu u kobiet ciężarnych powinien być wielokrotnie wydłużony, także po osiągnięciu odsetka hemoglobiny tlenkowęglowej we krwi matki poniżej 5%. Ważne jest także, by przypadek każdej ciężarnej był skonsultowany z ginekologiem położnikiem.

Każdy pacjent zatruty tlenkiem węgla już w chwili interwencji zespołu ratownictwa medycznego powinien mieć natychmiast podany 100% tlen normobaryczny, a ponadto należy zastosować inne procedury medyczne zależne od stanu chorego.

Decyzja o kierunku transportu pacjenta i dalszego postępowania winna być skonsultowana – już z miejsca zdarzenia – z regionalnym ośrodkiem toksykologii lub z placówką terapii hiperbarycznej.

Do góry