Intraveneuze therapie bij de pasgeborene

Intraveneuze therapie bij de pasgeborene:
een riskante aangelegenheid?
R. van Rens, NICU verpleegkundig specialist, R. Gelissen, NICU verpleegkundige,
M. Schasfoort, medisch technoloog en P. Andriessen, kinderarts-neonatoloog.
Inleiding
Intraveneuze toediening van vocht en medicatie is de
meest gebruikte vorm van therapie in de neonatale
intensive care-unit1,2. Extravasatie van vocht en medicatie door vaatocclusie, leidend tot weefselbeschadiging en necrose van (sub)cutaan weefsel, is een
veel voorkomende complicatie van intraveneuze therapie in de neonatologie3. Naar schatting ontstaat bij
80% van de infusen een vorm van flebitis2 en treedt
bij 25% extravasatie op4. Een relatieve hoge drukopbouw en dientengevolge tragere alarmeringsfunctie
van infuuspompen, die zijn ontwikkeld voor en afgestemd op volwassenen, speelt hierin mogelijk een
etiologische rol. Een tragere (druk)alarmering kan bij
occlusie namelijk leiden tot een vertraging in het herkennen van extravasatie en het ontstaan een grotere
hoeveelheid extravasaal vocht.
Uit onderzoek blijkt dat chemische en mechanische
prikkels in eerste instantie leiden tot vaatspasme van
het geïnfundeerde bloedvat4. Het bloedvat raakt hierdoor langzaam maar zeker steeds meer vernauwd.
Pas in tweede instantie volgt er een volledige afsluiting. De druk in het bloedvat wordt zo hoog dat de infuusvloeistof niet meer door het bloedvat zelf kan
stromen en een andere uitweg zoekt. Hierdoor
dilateert de insteekplaats en zal de infuusvloeistof
(hypertone glucoseoplossing, parenterale voeding of
medicatie) in het omringende subcutane weefsel penetreren. Aminozuuroplossingen, calcium en natriumbicarbonaat zetten zich af in het omliggende weefsel
en veroorzaken ernstige weefselschade en necrose
plekken (figuur 1).
Door druk op de stamper van de spuit wordt vloeistof
in de infuuslijn geïnfundeerd. De uitgeoefende druk
Figuur 1. Necroseplek ter plaatse van rechter onderbeen bij een
preterm geboren kind van 28 weken.
Medisch Journaal, jaargang 33, no. 2
op de stamper is begrensd door een bovendrukwaarde,
die meestal de alarmgrens wordt genoemd. Indien de
druk in het toedieningssysteem deze alarmgrens overstijgt, b.v. door vernauwing van het bloedvat of een
occlusie van de katheterlijn, treedt alarmering op. De
alarmgrens wordt vooraf bepaald door de gebruiker
en wordt veelal niet meer aangepast aan de individuele omstandigheden. De alarmgrens bedraagt bij de
huidige infuuspompen op de afdeling Neonatologie
van Máxima Medisch Centrum 375 mmHg. In een
enquête verricht onder zuigelingenafdelingen in de
omliggende ziekenhuizen in Noord-Brabant en NoordLimburg, varieerde de waarde van de alarmgrens tussen de 250 mmHg en 750 mmHg. Een goede onderbouwing voor de hoogte van de alarmgrens is niet
voorhanden. Echter een relatief hoog ingestelde
alarmgrens in combinatie met een relatief lage infuussnelheid, zoals toegepast binnen de neonatologie,
leidt tot een aanzienlijk tijdsverlies tussen het moment waarop een occlusie ontstaat en het uiteindelijke moment waarop de infuuspomp stopt met de infusietherapie als de alarmgrens wordt bereikt. In veel
gevallen wordt de extravasatie bij inspectie opgemerkt en wordt de ingestelde alarmgrens niet eens
bereikt. Inmiddels heeft de extravasatie van vocht
wel plaatsgevonden en aanleiding gegeven tot weefselschade.
De aanleiding van het onderzoek was het selecteren
van een optimale infuuspomp voor onze patiëntenpopulatie in de neonatale intensive care unit, omdat
de huidige infuuspompen aan vervanging toe waren.
Het doel van het onderzoek was het meten van het
drukverloop in bloedvat en infuuslijn vóór, tijdens en
na het ontstaan van een gesimuleerde occlusie in een
experimentele opstelling en het vergelijken van de
eigenschappen van de diverse commercieel verkrijgbare infuuspompen.
Figuur 2. Schematisch weergave van een 1-spuit systeem, waarbij
de occlusie veroorzaakt wordt dicht bij de katheter van het toedieningssysteem. Na opheffen van de occlusie wordt de bolus uit
de katheter opgevangen en met behulp van een micro weegschaal
gemeten.
64
Materiaal en methoden
In het eerste deel van het onderzoek werd de tijd gemeten tussen gesimuleerde occlusie en alarmering bij
het gebruik van een enkel spuitsysteem als functie
van spuitvolume (infuusspuiten van 20, respectievelijk 60 ml) en loopsnelheid (snelheid 0,5 respectievelijk 5 ml/uur). In figuur 2 wordt dit geïllustreerd. Het
volume dat, als bolus, vrijkwam na het opheffen van
de occlusie werd gemeten met behulp van een microweegschaal.
In het tweede deel van het onderzoek werden vijf
verschillende merken infuuspompen (Orchestra van
Fresenius, Perfusor FM van Braun, Omnifuse van
Graseby, Asena CC van Alaris en Terufusion STC526 van Terumo) vergeleken in een experimentele
opstelling waarbij een intraveneuze therapie werd gesimuleerd bestaande uit drie componenten (glucose,
vetoplossing en aminozuuroplossing), vergelijkbaar
met de routinetoediening van parenterale voeding bij
prematuur geboren kinderen van ongeveer 1000 gram.
De alarmgrens van alle infuuspompen tijdens de
proefopstelling werd ingesteld op 300 mmHg. De
totale registratie duur per experiment bedroeg maximaal 36 min. In de proefopstelling werden drie infuuspompen van hetzelfde merk horizontaal boven
elkaar op een standaard geplaatst met een onderling
hoogteverschil van 20 cm (figuur 3). Drie infuuspompen van hetzelfde merk vormden via drie infuuslijnen en het kranenblok één toedieningssysteem dat
eindigde in een gemeenschappelijke katheter. De infuussystemen werden uitgemeten op dezelfde lengte
en in een verwarmde couveuse van 33 graden Celsius
gelegd. De betreffende couveuse werd op een vaste
hoogte ingesteld.
De infuussnelheden van het toedieningssysteem bedroegen respectievelijk 2,5 ml/uur (bovenste infuuspomp), 1,6 ml/uur (middelste infuuspomp) en 0,3
ml/uur (onderste infuuspomp). De druk werd in de
katheter gemeten door middel van een DTX ™ Plus
Transducer (sampling rate 1 Hz) ter plaatse van de
bovenste infuuspomp, middelste infuuspomp en onderste infuuspomp en in de gemeenschappelijke katheter. Occlusie werd bewerkstelligd door het afsluiten van de gemeenschappelijke katheter (figuur 4).
Figuur 3. In de experimentele opstelling, zoals zichtbaar op de
foto werden drie infuuspompen van hetzelfde merk boven elkaar
op een standaard geplaatst met een onderling hoogte verschil van
20 cm. Drie infuuspompen van hetzelfde merk vormden via drie
infuuslijnen en het kranenblok één toedieningssysteem dat eindigde in een gemeenschappelijke katheter. De infuussystemen zijn
uitgemeten op dezelfde lengte en in een verwarmde couveuse van
33 graden Celsius gelegd. De betreffende couveuse werd op een
vaste, standaard hoogte ingesteld.
De experimenten werden (per merk infuuspomp) in
drievoud uitgevoerd. De resultaten werden uitgedrukt
als gemiddelde ± SD en worden weergegeven in tabel
2. Het tijdverschil (seconden) tussen de start van de
infusie therapie en de eerste druppel aan het eind van
de gemeenschappelijke katheter dat aangeeft aan dat
het infuussysteem op druk is, wordt gerepresenteerd
door ∆t1. De 2e kolom (∆t2) laat het tijdverschil (minuten) dat ontstaat tussen het moment van occlusie en
het optreden van het eerste alarm zien. Het tijdverschil (minuten) dat gemeten wordt tussen het moment
van opheffen van de alarmerende infuuspomp en het
optreden van het tweede alarm, wordt gerepresenteerd door ∆t3. Het automatische drukverval c.q.
drukafbouw, nadat de bovendruk grens (300 mmHg)
bereikt was, wordt voorgesteld door ∆P. De mate van
drukverval werd gebruikt als een maat voor intravasale vermenging van de verschillende infuusvloeistoffen.
Figuur 4. De infuussnelheid van het toedieningssysteem bedroeg respectievelijk 2,5 ml/uur (bovenste infuuspomp), 1,6 ml/uur (middelste
infuuspomp) en 0,3 ml/uur (onderste infuuspomp). De druk werd in de katheter gemeten door middel van een DTX ™ Plus Transducer
(sampling rate 1 Hz) ter plaatse van de bovenste infuuspomp, middelste infuuspomp en onderste infuuspomp en in de gemeenschappelijke
katheter. Occlusie werd bewerkstelligd door het afsluiten van de gemeenschappelijke katheter.
65
Medisch Journaal, jaargang 33, no. 2
Tabel 1. Relatie tussen volume van de spuitpompen, infuussnelheid, drukopbouw en drukalarmering en vorming van een vloeistofbolus. De tabel laat zien dat alarmeringsfunctie sterk afhangt
van infuussnelheid en volume van de spuit. Bij het gebruik van 60
ml spuiten komt 0.6 ml vloeistof vrij na opheffen van de occlusie,
bij een 20 ml spuit 0,3 ml.
Resultaten
Tabel 1 laat het tijdsverschil zien in alarmering en
vrij te komen hoeveelheid vloeistof na opheffen van
de occlusie bij een enkel spuitsysteem bij gebruik van
spuiten met verschillende volumes (20 of 60 ml) en
infuussnelheden. Alarmering treedt eerder op bij een
hoge infuussnelheid en bij gebruik van een infuusspuit met kleiner volume.
De tijdsduur waarbij het (drie infuuspompen) systeem
op druk werd gebracht varieerde tussen 23 en 443
sec. In alle experimenten alarmeerde de middelste
infuuspomp als eerste, waarbij de tijdsduur varieerde
tussen 9 en 22 minuten. Na het stopzetten van de
eerstalarmerende pomp (de middelste infuuspomp)
alarmeerde de onderste infuuspomp van Alaris Asena
CC in tweede instantie. Bij de Perfusor FM van
Braun, de Omnifuse van Graseby en bij de Terfusion
van Fresenius alarmeerden in tweede instantie de
bovenste spuitenpomp. Ook hierin varieerde de tijdsduur aanzienlijk tussen 1 en 14 minuten. Bij de Terumo infuuspomp trad binnen de totale registratietijd
geen tweede alarmering op. Het drukverval dat ontstond ten gevolge van de afbouw van de druk, na het
bereiken van de alarmgrens, varieerde van 35 mmHg
tot 114 mmHg. Een relatief laag drukverval gaf aan
dat er weinig intravasale vermenging optrad. De resultaten worden getoond in tabel 2.
systeem
volume
spuit
(ml)
infuussnelheid
(ml/uur)
tijdstip
alarm
(min)
volume
bolus
(ml)
1 spuit
60
stand 0,5
93
0,6 + 0,2
1 spuit
20
stand 0,5
39
0,3 + 0,1
1 spuit
60
stand 5
8
0,6 + 0,2
1 spuit
20
stand 5
1
0+0
kage in het omliggende weefsel tot gevolg4. Waarschijnlijk is de heersende druk in het gelaedeerde vat
en subcutis relatief laag. Indien gebruik gemaakt
wordt van een (te) hoge alarmgrens van een infuuspomp zal er een aanzienlijke tijdsvertraging optreden.
Goede monitoring van de oplopende druk en vroegtijdige alarmering zijn dan ook essentieel om er voor
te zorgen dat er zo weinig mogelijk vocht extravasaal
komt en de weefselbeschadiging wordt voorkomen.
Het eerste deel van het onderzoek laat zien dat bij een
lage infuussnelheid het volume van de spuit (20 of 60
ml) van groot belang is voor de alarmeringsfunctie.
Bij een lage infuussnelheid, zoals gebruikelijk bij de
toepassing van medicaties als inotropica, sedativa,
pijnstilling en spierverslapping, treedt na occlusie
eerder alarmering op bij gebruik van een infuusspuit
met een klein volume dan bij een infuusspuit met een
groot volume5 (tabel 1). Het is dus van belang om bij
langzaam lopende infusen infuuspompen te gebruiken met een zo klein mogelijk volume.
Na opheffen van de occlusie komt bij grotere pompen
een ongeveer twee keer zo groot volume vocht vrij in
de vorm van een bolus. Deze bolus heeft zich in het
infuussysteem opgehoopt onder invloed van de opgelopen druk. Deze bevindingen worden door andere
auteurs bevestigd6. Ook op grond van deze bevinding
is het raadzaam om bij langzaam lopende infusen infuuspompen te gebruiken met een zo klein mogelijk
volume.
Discussie
Complicaties als gevolg van infuustherapie zijn een
veel voorkomend probleem. Zo treedt bij 80% van
intensive care patiënten (volwassenen, kinderen, en
zuigelingen) flebitis op. Extravasatie met een vorm
van subcutaan weefselbeschadiging komt naar schatting bij 25% van de patiënten voor2. Opvallend is dat
uit onderzoek blijkt dat een groot deel van de professionals (verpleegkundigen en artsen) zich niet bewust
is van het mechanisme dat extravasatie veroorzaakt4.
In het algemeen wordt gedacht dat extravasatie wordt
veroorzaakt doordat de canule van de infuusnaald
buiten het aangeprikte bloedvat ligt2. Uit onderzoek
blijkt echter dat niet zozeer dislocatie van de canule
een rol speelt bij de etiologie van complicaties, maar
dat chemische en mechanische prikkels leiden tot
vaatspasme van het geïnfundeerde bloedvat met lek-
Tabel 2. Resultaten van de eigenschappen van vijf commercieel verkrijgbare spuitpompen in een driecomponenten proefopstelling.
∆t1(sec) 1e Druppel
∆t2(min) 1e Alarm
∆t3(min) 2e Alarm
∆P(mmHg)
Terumo
Terefusion
443 ± 49
17 ± 3
Fresenius
Orchestra
23 ± 3
21 ± 2
8±2
(bovenste infuuspomp)
97 ± 19
Braun
Perfusor FM
36 ± 2
9±0
3±0
(bovenste infuuspomp)
36 ± 3
Graseby
Omnifuse
32 ± 4
22 ± 1
14 ± 0
(bovenste infuuspomp)
114 ± 1
Alaris
Asena CC
38 ± 5
17 ± 1
1±1
(onderste infuuspomp)
35 ± 7
Merk en Type
∆t1 representeert het tijdverschil in seconden tussen de start van de infusietherapie en de eerste druppel aan het eind van de gemeenschappelijke katheter en geeft aan dat het infuussysteem op druk is. ∆t2 is het tijdverschil in minuten dat ontstaat tussen het moment van occlusie en het optreden
van het eerste alarm. ∆t3 is het tijdverschil in minuten dat gemeten wordt tussen het moment van opheffen van de alarmerende infuuspomp en het
optreden van het tweede alarm. ∆P stelt het automatische drukverval c.q. de drukafbouw voor, nadat de bovendruk grens (300 mm Hg) is bereikt.
De mate van drukverval is gebruikt als een maat voor intravasale vermenging van de verschillende infuusvloeistoffen.
Medisch Journaal, jaargang 33, no. 2
66
In het tweede deel van het onderzoek werden verschillende merken infuuspompen vergeleken. Hierbij
werden aanzienlijke tijdsverschillen gemeten in drukopbouw, drukverloop en alarmeringsfunctie (tabel 2).
Bij vier van de vijf infuuspompen was het systeem
binnen één minuut op druk gebracht. Na occlusie
reageerde de alarmeringsfunctie van Braun sneller (9
minuten) dan de andere infuuspompen (17 tot 22 minuten). Een pomp met een snelle alarmering verdient
de voorkeur.
Bij de experimenten hebben wij de alarmgrens willen
aansluiten bij de situatie zoals in de praktijk wordt
gebruikt. Uit de enquête bleek de alarmgrens op ongeveer 300 mmHg te staan. Experimenteel in vitro
onderzoek adviseert een bovendruk grens voor perifere infusen van circa 100 mmHg en voor centrale
katheters tussen 200 - 250 mmHg1,6,8. In een pilot studie, verricht bij enkele te vroeg geboren zuigelingen,
bleek de intravasaal gemeten druk, in een recent aangeprikt bloedvat, te variëren tussen de 5 en 25
mmHg. Er was geen verschil waarneembaar tussen
verschillende soorten katheters (24-27 Gauge). Voor
zowel de perifere- als de centrale katheters adviseren
wij vooralsnog, op grond van de ervaring in deze beperkte groep patiënten, om na inbrengen van een katheter, de heersende druk te meten om vervolgens de
alarmgrens individueel in te stellen op 50 mmHg boven de gemiddeld heersende druk.
Verscheidene pompsystemen (Alaris en Graseby) zijn
uitgevoerd met een zogenoemde inline drukmeetsysteem7. Hiermee kan veel nauwkeuriger druk gemeten worden dan drukmeting op de infuuspomp zelf
(Terumo, Braun, Fresenius). Bij de laatste methode
wordt drukmeting mede beïnvloed door de compliance van de spuit, het rubber van de stamper en de
mechanische compliance van de infuuspomp zelf.
Een ‘intelligent’ systeem is dan noodzakelijk om de
benodigde kracht van iedere spuit opnieuw te berekenen en toe te passen8. Inline drukmeting maakt dit
echter onnodig. Inline drukmeting maakt het mogelijk dat de alarmgrens wordt ingesteld vanaf 1 mmHg
en dat wordt geanticipeerd op infusieproblemen.
Moderne pompen kunnen na het bereiken van de
alarmgrens, automatisch de opgebouwde druk in het
systeem afbouwen. Dit is nodig omdat anders na het
opnieuw openen van infuuskraantjes een grote bolus
infuusvloeistof met kracht het vat inspuit. Hierdoor
ontstaat niet alleen mechanische beschadiging van de
vaatwand, maar treedt ook intravasale vermenging
van vloeistoffen op9. Intravasale vermenging van de
onderlinge componenten kan neerslag veroorzaken
in het toedieningssysteem. Onze experimenten laten
zien dat er aanzienlijke verschillen in automatische
drukafbouw bestaan bij de verschillende merken infuuspompen. De minste intravasale vermenging trad
67
op bij de infuuspompen van Braun en Alaris. De
relatief lage druk afbouw bij de Alaris en de Braun
suggereren dat bij gebruik van deze systemen minder
intravasale vermenging optreedt. Overigens hebben
wij geen verder onderzoek verricht naar intravasale
vermenging van de verschillende infuusvloeistoffen.
Ook hebben wij geen onderzoek verricht naar het
effect van hevelwerking10. De verschillende hoogtes
tussen de infuuspompen en de insteekplaats bij het
kind, veroorzaken een verschillende massa- en energiebalans in de infuuslijnen. Dit betekent dat de vloeistoffen in de opgaande infuuslijnen meer voorwaartse
(duw) energie nodig hebben dan in de dalende infuuslijnen. Deze dalende infuuslijnen ‘trekken’ zelfs
bij laag ingestelde infuussnelheden infuusvloeistof uit
het systeem (wet van Bernouilli).
Conclusie
Bij een relatief lage infuussnelheid is het van belang
te kiezen voor de kleinst mogelijke spuit. De Asena
CC van Alaris en de Perfusor FM van Braun laten in
de (veel gebruikte NICU) drie-componenten-opstelling de snelste alarmering en minste intravasale vermenging zien. Inline drukmeting heeft meerwaarde
voor infuustherapie doordat het continu de heersende
intravasale druk laat zien. Het is de verwachting dat
monitoring van inline druk het aantal complicaties,
zoals weefselbeschadiging en necrose van (sub)cutaan
weefsel, in frequentie en ernst kan doen afnemen.
Om deze redenen is gekozen voor de Asena CC van
Alaris. Inline drukmeting, gebruikersgemak, medicatie protocollen en trendbewaking maken de infusie
therapie een stuk inzichtelijker voor de professional
op de NICU van Máxima Medisch Centrum.
Literatuur
1.
Dep. Of Nursing. CNE 7019 Instrument assisted IV site management. Health and Siences Television Network and American Journal of Nursing Company.
2. Millam D. Managing complications of i.v. therapy (continuing
education credit). Nursing 1988; 18: 34-43.
3. Workman B. Peripheral intravenous therapy management. Nurs
Stand 1999; 14: 53-60.
4. Haynes S. Infusion phlebitis and extravasation. Prof Nurse 1989;
5: 160-161.
5. Dugger B. Peripheral dopamine infusions: are they worth the risk
of infiltration? J Intraven Nurs 1997; 20: 95-99.
6. Butterfield B. Monitoring and Detection of IV line occlusions.
Research Fellow. Alaris Medical Systems 1-3.
7. Guy B, Pons J. The important role of effective infusion pressure
monitoring in ensuring safe IV therapy for neonates in intensive
care. IVINSIGHTS. Hôspital Edouard-Herriot, Lyon, France.
8. de Wilde R. Concentratiemeting aan een multi infusiesysteem.
Technologie in de gezondheidszorg 2001; 5: 20-21.
9. Laheij N, van der Plas A. Er kan veel mis gaan bij parallelgebruik
van infuuspompen. Technologie in de gezondheidszorg 2000; 2:
20 - 21.
10. Douglas G. Pressure trend monitoring in peripheral IV sites. White
Paper on Clinical Issues. Alaris Medical Systems 1-6.
Medisch Journaal, jaargang 33, no. 2