Severe exacerbations and acute respiratory failure in COPD

Samenvatting proefschrift Roy Sprooten

Universiteit Maastricht, 8 oktober 2021
Promotor: Prof. dr. E.F.M. Wouters
Copromotoren: Prof. dr. F.M.E. Franssen, prof. dr. G.G.U. Rohde

Dit proefschrift besteed aandacht aan COPD exacerbaties (ECOPD) waarvoor een ziekenhuisopname noodzakelijk is. De presentatie van ECOPD in het ziekenhuis is heterogeen, wat betreft patiëntkenmerken, onderliggende triggers voor exacerbatie en de aard en de ernst van respiratoir falen. Ook dragen co-morbiditeiten bij aan de symptomatische verslechtering bij individuele patiënten, terwijl de impact van de exacerbatie op zich op andere organen, waaronder de homeostase van de darmen, grotendeels nog onontgonnen is. Het blijft dus moeilijk om uitkomsten op korte en langere termijn bij individuele patiënten te voorspellen. Vooral de behandeling van patiënten met acuut levensbedreigend hypercapnisch respiratoir falen tijdens exacerbatie COPD blijft een uitdaging. Met name aangezien prognostische indicatoren minder bestudeerd zijn in deze zeer ernstige subgroep en behandelingsopties, om herhaling te voorkomen en het sterfterisico te verlagen, beperkt zijn.

Kerndoel van dit proefschrift is het sterftecijfer op korte en lange termijn te onderzoeken van COPD patiënten die in het ziekenhuis zijn opgenomen voor ernstige exacerbaties met of zonder respiratoir falen, en om voorspellers voor slechte uitkomsten te bestuderen. Ook het onderzoeken van de effecten van niet-invasieve beademing (NIV) in de post-acute fase van ernstige exacerbatie en het bestuderen van de gastro-intestinale (GI) integriteit in relatie tot exacerbaties van COPD zijn doelstellingen van dit proefschrift.

De overleving op lange termijn na ziekenhuisopname voor ernstige exacerbaties werd bestudeerd in een grote populatie van COPD-patiënten en vergeleken met een algemene populatie van hetzelfde geslacht en leeftijd. De 5, 10 en 15 jaar overleving in deze COPD-groep was respectievelijk 43.7%, 19.9% en 7.3%. In de algemene populatie was de overleving respectievelijk 76.9%, 57.2% en 40.6%. De gemiddelde levensverwachting voor COPD patiënten per GOLD-stadium I-IV werd geschat op 9.7, 7.1, 6.1 en 3.4 jaar, terwijl de levensverwachting in de algemene populatie 10.2 jaar was.
In een ander cohort van COPD patiënten, opgenomen vanwege longaanval, werd een ziekenhuissterfte van 5.8% en een 1-jaars sterfte van 27.7% waargenomen. Verder werden onafhankelijke voorspellers voor 1-jaar mortaliteit geïdentificeerd: leeftijd, mannelijk geslacht, eerdere ziekenhuisopname wegens exacerbatie, congestief hartfalen in de medische voorgeschiedenis, hypercapnie en verhoogd ureum bij opname.In een retrospectief cohort van 364 patiënten, opgenomen in het ziekenhuis vanwege ernstige longaanvallen, stierf 16.2% binnen 90 dagen. Vier onafhankelijke voorspellers voor 90-dagen mortaliteit werden samengesteld in een risicostratificatie model: gevorderde leeftijd, hypercapnie, lage body mass index en eerdere opname voor ECOPD in de afgelopen 2 jaar. Bij patiënten met ECOPD, die werden opgenomen in combinatie met deze vier factoren, was het sterfterisico 50%. Bij afwezigheid van deze vier factoren stierf geen van de in het ziekenhuis opgenomen patiënten met een exacerbatie COPD binnen 90 dagen.
In een cohort van COPD-patiënten met acuut respiratoir falen, die voor het eerst NIV nodig hadden in hun ziektetraject, waren de sterftecijfers van in het ziekenhuis, 1 jaar en 2 jaar respectievelijk 14.1%, 43.6% en 56.4%. Dit geeft aan dat deze patiënten een zeer ernstige subgroep vormen. Onafhankelijke voorspellers voor een slechte prognose waren NIV-gebruik langer dan 8 dagen, oudere leeftijd en niet-succesvolle respons op NIV.

Verder werd middels een gerandomiseerde gecontroleerde studie de effectiviteit van nachtelijke niet-invasieve beademing bij patiënten met COPD met langdurige hypercapnie na beademingsondersteuning voor acuut respiratoir falen onderzocht. Patiënten ondergingen randomisatie naar NIV of standaardzorg en werden gedurende 1 jaar gevolgd. De tijd tot heropname wegens respiratoire oorzaken of overlijden was vergelijkbaar in beide groepen, hoewel de NIV de kooldioxidegehaltes overdag en 's nachts verbeterde. Ook wordt aandacht besteed aan interactie tussen exacerbaties en functionele integriteit van het maagdarmkanaal (GI) onderzocht. Een verhoogde permeabiliteit van de dunne darm tijdens ernstige exacerbaties, gecompliceerd door hypoxemisch respiratoir falen in vergelijking met een later volgende klinische stabiele toestand werd ontdekt.

Verder wordt gerapporteerd dat de integriteit van het maagdarmkanaal verminderd is bij COPD in vergelijking met controles. Er werd geen verschil in GI-integriteit waargenomen tussen COPD patiënten met of zonder frequente exacerbaties of ziekenhuisopnames.

Conclusie

Dit proefschrift bevestigt de enorme negatieve impact van ernstige exacerbaties op de prognose van COPD patiënten en identificeerde verschillende risicofactoren voor een slechte uitkomst op korte en langere termijn. Het geeft inzicht in de rol van NIV bij de behandeling van patiënten met aanhoudende hypercapnie na een ziekenhuisopname. Verder levert het nieuwe inzichten over stoornissen in gastro-intestinale integriteit in relatie tot exacerbaties van COPD.