Vysokofrekvenční oscilační ventilace v kombinaci s přerušovanými dechovými nádechy: Vliv na objem plic monitorovaný impedancí elektrické tomografie.

Ventilátorem indukované poškození plic (VILI) je důležitým etiologickým faktorem v patogenezi bronchopulmonální dysplazie (BPD), definovaného jako potřeba respirační podpory nebo doplňkového kyslíku ve 36. týdnu po koncepčním věku. Navzdory pokroku v prenatální a neonatální péči bude 50–80 % kojenců s velmi nízkou porodní hmotností během jejich příjmu novorozenců ventilováno. Další vývoj neonatálních ventilačních strategií se specifickým důrazem na plicní protektivní ventilaci tedy zůstává důležitou oblastí výzkumu. Volutrauma a ateletotrauma způsobené nadměrným dechovým objemem a nedostatečným náborem plic spíše než barotrauma jsou dnes považovány za nejdůležitější faktory VILI. Vysokofrekvenční oscilační ventilace (HFOV) poskytuje účinnou výměnu plynů s minimálním kolísáním tlaku kolem kontinuálního distenčního tlaku a tudíž malého dechového objemu a teoreticky více chrání plíce. Výsledky randomizovaných kontrolovaných studií srovnávajících HFOV s konvenční ventilací však byly rozporuplné a metaanalýzy neukázaly jasný důkaz, že HFOV je bezpečnější nebo účinnější než konvenční ventilace, ani když se používá jako počáteční strategie, ani jako záchranná strategie u předčasně narozených dětí. HFOV tedy stále nemá absolutní indikaci a většinou se používá jako záchranná léčba. Časné studie na zvířatech ukázaly, že nábor a udržování funkční reziduální kapacity (FRC) během HFOV ("koncept otevřených plic") může snížit poškození plic. Kvůli strachu z barotraumatu bylo náboru plic zpočátku dosaženo superponováním konvenčních ventilačních (CV) dechů nad HFOV s mnohem nižším středním tlakem v dýchacích cestách (MAP), než jaký se používá dnes. Dnes většina neonatologů poskytuje "otevřené plíce HFOV" dodáním vyšší MAP pomocí oxygenace jako nepřímého průvodce náboru plic. V některých jednotkách se klinická praxe vyvinula kombinováním HFOV (pomocí "moderního" vysokého MAP) s rekurentními nádechy (HFOV-sigh) dodávanými jako modifikované konvenční inflace rychlostí 3/min. Klinické pozorování je, že ve srovnání se standardním HFOV vede HFOV-sigh ke stabilnější oxygenaci, rychlejšímu odvykání u FiO2 a MAP a kratší ventilaci. Zdá se, že tento přístup podporuje řada neonatologů.

Elektrická impedanční tomografie (EIT) umožňuje měření a mapování regionální distribuce ventilace, end-exspiračního plicního objemu (EELV) a dalších respiračních fyziologických parametrů. EIT generuje průřezové obrazy studovaného subjektu na základě měření povrchových elektrických potenciálů vznikajících při buzení známými malými elektrickými proudy (5 mAmp a 50 kHz). Jak měření napětí, tak proudové injekce probíhají mezi páry konvenčních samolepicích povrchových elektrod 16-elektrodového pole připevněných na obvodu hrudníku. Elektrická impedanční tomografická skenování jsou generována ze shromážděných potenciálních rozdílů a známých excitačních proudů pomocí vážené zpětné projekce v matici 32x32 pixelů. Každý pixel skenování ukazuje okamžitou místní impedanci. EIT se ukázalo být platným a bezpečným nástrojem u novorozenců k monitorování změn v globální a regionální plicní ventilaci a EELV.

Kombinace HFOV s konvenčními dechovými cykly byla hlášena pouze v omezeném počtu studií a pouze se zaměřením na HFOV v kombinaci s konvenčními dechovými cykly při normální frekvenci ukazuje možný přínos. Podobné výsledky byly hlášeny při srovnání vysokofrekvenční tryskové ventilace (HFVJ) kombinované s konvenčními dechovými cykly při normální frekvenci se samotnou HFVJ. Pokud je nám známo, pouze jedna studie na lidech porovnávající standardní HFOV s HFOV v kombinaci s náborovými dechovými cykly při nízké frekvenci byla registrována, ale nikdy nebyla publikována (Texas Infant Star Trial).

Klinické pozorování je, že okysličení během HFOV-vzdychu se zdá být zlepšeno, což je považováno za nepřímý znak zlepšeného objemu plic. Neexistují však žádné klinické studie odhadující objem plic během HFOV-vzdychu, které by to potvrdily nebo zpochybnily, což je hlavní důvod, proč tuto studii navrhujeme.

V ideálním případě by během HFOV měla být MAP nastavena na úroveň, při které je objem plic optimální. V některých situacích však kardiovaskulární stav pacienta neumožňuje zvýšit MAP na tuto úroveň, v takovém případě by mohla být kombinace HFOV s dechovými nádechy při nižším MAP alternativním způsobem optimalizace plicního objemu.

Účelem této studie je prozkoumat účinek HFOV-sighu ve srovnání s HFOV-only na EIT odvozená měření EELV a regionální ventilační distribuce a další respirační fyziologické parametry, jako je srdeční frekvence a dechová frekvence.

Výzkumná otázka:

U ventilovaných novorozenců vede kombinace vysokofrekvenční oscilační ventilace (HFOV) s přerušovanými dechovými dechy ke zvýšení objemu plic na konci výdechu (EELV) a homogennější distribuci ventilace ve srovnání se standardní HFOV bez dechových dechů. Objem plic a distribuce ventilace budou monitorovány pomocí elektrické impedanční tomografie (EIT).

Hypotéza a cíle projektu:

Primární hypotézou studie je, že objem plic na konci výdechu (EELV) během HFOV v kombinaci s nádechy (HFOV-sigh) je relativně vyšší než EELV během HFOV bez HFOV (pouze HFOV), a že regionální distribuce ventilace bude homogennější, což ukazuje na homogennější nábor plic. Následující konkrétní cíle této studie se budou zabývat těmito hypotézami:

• Chcete-li zjistit, zda existuje významný rozdíl v globální a regionální EELV měřené EIT mezi HFOV-sigh a HFOV-only
• Určit, zda existuje významný rozdíl v prostorovém rozložení ventilace a načasování ventilace mezi HFOV-sigh a HFOV-only pomocí specifického výpočtu odvozeného EIT
• Chcete-li zjistit, zda existuje významný rozdíl v jiných respiračních proměnných, jako je srdeční frekvence (HR), saturace kyslíkem (SpO2) a spontánní dechová frekvence mezi HFOV-vzdychem a HFOV-only
• Poskytnout informace o proveditelnosti a údaje o léčebném účinku HFOV-sigh, které pomohou při plánování větší studie.