Fyziologické studium nízkofrekvenčního HFO/HFO-TGI a vysokofrekvenčního HFO

Odůvodnění studie Syndrom akutní respirační tísně (ARDS) je akutní zánětlivý stav plicního parenchymu, který způsobuje hypoxémii, atelektázu, plicní kongesci a snížení plicní poddajnosti. Mechanická ventilace je ve skutečnosti život zachraňující, ale může traumatizovat plíce (např. volutrauma, barotrauma, ateletrauma a biotrauma). Použití nízkých dechových objemů a vysokého pozitivního end-exspiračního tlaku (PEEP) má za cíl zmírnit poranění plic související s ventilátorem. Úmrtnost na ARDS však stále zůstává vysoká. Vysokofrekvenční oscilace (HFO) je alternativní ventilační technika, která využívá velmi nízké dechové objemy (1-4 ml/kg) podávané při vysokých frekvencích (3-15 Hz). Předchozí observační studie uváděly zlepšení okysličení, zatímco nedávné údaje ze dvou středisek o těžkém ARDS naznačují přínos přežití z občasného kombinovaného používání nízkofrekvenčního HFO s únikem manžety, náborových manévrů (RM) a tracheální plynové insuflace (TGI ). Přídavek TGI zlepšuje okysličení a eliminaci CO2; stále však není jasné, zda ovlivňuje přežití. Dvě nedávno publikované multicentrické studie ukázaly buď neutrální (10) nebo negativní výsledky (11) s ohledem na přežití, když bylo v léčbě časného ARDS použito vysokofrekvenční HFO bez úniku manžety. Tyto negativní výsledky však mohou být částečně způsobeny přetížením/dysfunkcí/selháním pravé komory způsobené kombinací vysokých nitrohrudních tlaků a hyperkapnie s následnou hemodynamickou nestabilitou a zvýšenou potřebou inotropní/vazopresorické podpory. V souladu s tím vyšetřovatelé předpokládají, že odlišná strategie HFO [využívající kombinaci nízké frekvence a úniku z manžety - která zvyšuje eliminaci CO2 a je spojena s relativně nízkými středními tracheálními tlaky - by mohla vést k odlišným výsledkům.

Vysoký nitrohrudní tlak může bránit žilnímu návratu a zvyšovat plicní vaskulární rezistenci. Toto současné snížení preloadu pravé komory a zvýšení afterloadu může způsobit dysfunkci/selhání pravé komory. Na druhou stranu umístění netěsnosti manžety vede k nižšímu (cca. 5-6 cmH2O) průměrný tracheální tlak vzhledem k nastavenému střednímu tlaku v dýchacích cestách HFO-ventilátoru (mPaw) s následným odlehčením pravé komory. Kromě toho lze očekávat další odlehčení pravé komory prostřednictvím kombinovaného použití úniku manžety, TGI a vysokého bias flow HFO; tato opatření zlepšují kontrolu PaCO2 a mohou zabránit nadměrnému zvýšení plicní vaskulární rezistence vyvolané hyperkapnií. Funkce pravé komory může být hodnocena transesofageální echokardiografií (TEE), jak bylo popsáno dříve. Dysfunkce pravé komory a související dilatace mohou způsobit snížení srdečního výdeje a koronární hypoperfuzi; to může dále zhoršit výkon pravé komory a přispět k selhání pravé komory.

Hlavním cílem této studie je zdokumentovat a porovnat účinek konvenční mechanické ventilace ochranné plic (CMV) a různých strategií HFO (již klinicky testovaných ve studiích s protichůdnými výsledky) na výkon pravé komory, jak byl stanoven pomocí TEE. Přesněji řečeno, máme v úmyslu porovnat CMV s vysokým PEEP, ochranu plic s „vysokou“ mPaw/žádný únik z manžety, vysokofrekvenční strategií HFO a „vysokou“ mPaw s únikem manžety, strategii HFO „nízké“ frekvence s a bez TGI.

Metody METODY Způsobilí pacienti (relevantní kritéria jsou uvedena níže) s časným a těžkým ARDS budou zařazeni po získání informovaného, ​​písemného souhlasu nejbližšího příbuzného a také nepísemného souhlasu ošetřujícího lékaře.

Monitorování pacienta bude zahrnovat elektrokardiografický svod II, intraarteriální tlak (+/- srdeční index s PICCO plus, Pulsion Medical Systems, Mnichov, Německo)] a periferní saturaci kyslíkem (SaO2). Anestezie bude udržována midazolamem a/nebo propofolem a fentanylem nebo remifentanilem. Nrutomuskulární blokáda bude prováděna cisatrakuriem, které bude použito v souladu s aktuálními doporučeními a v rámci léčebné léčby předepsané ošetřujícím lékařem. Během období studie budou všichni pacienti dostávat kontinuální infuzi cisatrakuria.

Strategie CMV Způsobilí účastníci studie obdrží alespoň 60 minut CMV chránící plíce s následujícími kombinacemi FiO2/PEEP: 0,5/10–12 cm H2O, 0,6/14–16 cm H2O, 0,7/14–16 cm H2O, 0,8 /14-16 cm H2O, 0,9/16-18 cm H2O, 1,0/20-24 cmH2O. Tyto kombinace představují „obecná“ doporučení a další titrace PEEP =< 4 cm H2O ošetřujícími lékaři na „nejlepší“ kombinaci výměny plynů a hemodynamiky pacienta budou považovány za přijatelné. Nedávno byl dokumentován přínos přežití spojený s vysokým PEEP. Kdykoli se okysličení zhorší, dojde nejprve ke zvýšení PEEP a následně ke zvýšení FiO2, přičemž se zaměří na „soulad“ s výše uvedenými kombinacemi FiO2/PEEP.

Dechový objem bude v rozmezí 5,5-7,5 ml/kg předpokládané tělesné hmotnosti. Maximální tlakový limit v plató bude 40 cmH2O a cílový tlak v plató bude ≤32 cmH2O; zdůvodnění: stejně jako ve studii Meade et al. bude tolerován vyšší plató tlak, aby bylo možné použít vyšší úroveň PEEP. Když tlak v plató překročí 32 cmH2O po dobu >15 min, provedou se následující úpravy: snížení dechového objemu až o 4,0 ml/kg předpokládané tělesné hmotnosti, zvýšení dechové frekvence až o 35/min a snížení PEEP o ≥2 cmH2O. Tyto úpravy budou muset současně vést k dosažení níže uvedených cílů výměny plynu.

Dechová frekvence bude titrována na pHa 7,20-7,45. Poměr inspiračního a exspiračního času (Ι:Ε) bude ≤1/2. Cíl okysličení bude SaO2=90-95% a/nebo PaO2=60-80 mmHg. Při pHa < 7,20 mrtvý prostor dýchacího okruhu bude minimalizován nahrazením rutinně používaného katétru krátkým nízkoobjemovým úhlovým konektorem, dechový objem se zvýší až na 8,0 ml/kg předpokládané tělesné hmotnosti a dechová frekvence se zvýší až na 35/min. . Pokud tato opatření selžou, bude povoleno kritérium „špatná kontrola pHa/PaCO2“ a použití bikarbonátové infuze. Další možností bude mimotělní odstraňování CO2.

Algoritmus RM a PEEP/FiO2

1. RM – Kontinuální pozitivní tlak v dýchacích cestách 40–45 cmH2O po dobu 40 sekund, při FiO2 1,0) a titrace PEEP a FiO2 tak, aby SaO2=90–95 % nebo PaO2=60–80 mmHg (RM lze opakovat dvakrát denně , jednou za 5 hodin)
2. Snížení FiO2 vždy předchází snížení PEEP.
3. Při FiO2=0,5 a PEEP<8 cmH2O - pokus s odstavením.
4. RM mohou být podávány po dobu až 5 dnů po nástupu ARDS

Strategie HFO-RMs

Dříve publikovaná doporučení týkající se použití HFO (ventilátor Sensormedics 3100B, Sensormedics, Yorba Linda, CA, USA) zahrnují následující kroky:

1. Dostatečná úroveň hluboké sedace/anestezie pro zrušení aktivity dýchacích svalů, s neuromuskulární blokádou nebo bez ní, aby se zabránilo dyssynchronii pacient-ventilátor.
2. Potvrzení průchodnosti endotracheální trubice a umístění trubice 3-4 cm nad karina.
3. RMs: ihned po připojení pacient-oscilátor se provede RM (zvýšení tlaku v okruhu na 45 cmH2O po dobu 40 sekund s vypnutým pístem oscilátoru). RM se budou opakovat těsně před změnami frekvence HFO nebo těsně před/těsně po zahájení/ukončení TGI.
4. FiO2 bude zpočátku nastaveno na 1,0 a poté sníženo (během 10-15 minut) na FiO2 předchozího CMV za předpokladu, že SaO2 bude udržováno >90 %.
5. Zkreslení průtoku bude nastaveno na 60 l/min, aby se zlepšilo odstraňování CO2 z dýchacího okruhu.
6. Poměr I:E bude zachován na 1:2.
7. Podle metod a výsledků předchozích studií výzkumníků bude TGI roven 50 % předchozí CMV minutové ventilace.
8. Počáteční HFO mPaw překročí mPaw předchozího CΜV o 8-10 cm H2O a bude titrováno (o ±3 cmH2O) na nejlepší okysličovací odezvu (předpokládá se, že odpovídá „cílové“ SaO2 >= 95 %) během 60minutová perioda standardního nízkofrekvenčního HFO s únikem manžety. Výše uvedené období bude předcházet níže popsanému 180minutovému období testování strategie HFO.
9. Počáteční kmitočet oscilací bude náhodně nastaven buď na 3,5-4 Hz nebo na 7 Hz. Nízkofrekvenční nastavení bude kombinováno s únikem manžety 3-5 cmH2O a TGI po dobu 60 minut následované "no-TGI" po dalších 60 minut v náhodném pořadí. Nastavení vysoké frekvence nebude kombinováno s únikem manžety nebo TGI a bude zachováno dalších 60 minut. Amplituda oscilačního tlaku (ΔP) bude nastavena na 90 cmH2O.

TEE měření

Během základní CMV budou stanoveny následující parametry:

Diastolická oblast pravé komory, diastolická oblast levé komory a index excentricity. Hodnocení koronárního průtoku krve v pravé hlavní věnčité tepně a levé přední descendentní větvi levé hlavní věnčité tepny (Poznámka: měření průtoku krve věnčitou tepnou se ukázalo jako technicky obtížné a časově náročné, a proto bylo z protokolu studie odstraněno). Stejná měření budou opakována 120, 180 a 240 minut po zahájení HFO a 60 minut po návratu do CMV. Současně s PICCO plus určíme výměnu plynů a hemodynamiku včetně srdečního výdeje. Nakonec bude hodnocena mechanika dýchání s rychlou okluzí dýchacích cest na konci výdechu/na konci vdechu během CMV.

Záchranná oxygenace Metodika záchranné oxygenace může zahrnovat nízkofrekvenční HFO-TGI s únikem manžety, polohování na břiše, inhalaci oxidu dusnatého a mimotělní membránovou oxygenaci. Doba trvání záchranné oxygenace bude minimálně 10 hodin s možností neomezeného prodloužení, pokud je PaO2 < 60 mmHg. Kritérium zahájení záchrany: PaO2<60 mmHg po dobu delší než 30 minut při FiO2=1,0 během CMV s vysokým PEEP, plicní ochrany, bez jakékoli reverzibilní kardiorespirační patologie a/nebo selhání ventilátoru.

Sledování pacienta Fyziologické proměnné (hemodynamická výměna plynů a mechanika dýchání) a medikace budou zaznamenávány během 2 hodin před zařazením do studie a v 9:00 ve dnech 1-10 po zařazení do studie. Orgánová dysfunkce podle skóre sekvenčního hodnocení orgánové dysfunkce a komplikace klinického průběhu budou dokumentovány do 60. dne po zařazení. Konečně konečný výsledek (tj. přežití do propuštění z nemocnice nebo úmrtí v nemocnici).

POTENCIÁLNÍ RIZIKA VYŠETŘOVACÍCH ZÁSAHŮ A JEJICH PREVENCE. Potenciální riziko: Barotrauma. Preventivní opatření: Toto potenciální riziko je stejně vysoké během CMV nebo HFO. Rovněž nepředpokládáme žádné výrazné klinické komplikace v důsledku použití vysokofrekvenčního HFO s vysokou mPaw bez úniku manžety, protože doba jeho použití nepřesáhne protokolem předem stanovený časový limit 60 minut.

MOŽNÉ VÝHODY Pro zúčastněného pacienta: možné zvýšení pravděpodobnosti přežití do propuštění z nemocnice při použití HFO-TGI jako záchranné oxygenační metody a podrobné TEE hodnocení srdeční funkce. Pro lékařskou vědu: Možné zlepšení v chápání interakce mezi ventilační strategií, srdcem a plícemi.