Transhrudní manipulace ventilace/perfuze: systém V/Q

Od doby, kdy se koncem roku 2019 objevil těžký akutní respirační syndrom koronavirus 2 (SARS-CoV-2), byl přenos rychlý a zvláště smrtelný. Smrt je nejčastěji způsobena ARDS, která se uvádí až u 42 % pacientů. Rychlá letalita COVID-19 zdůraznila omezení v současnosti dostupných terapií na jednotce intenzivní péče. Tradiční podpora mechanického ventilátoru, používání inhalačních a systémových plicních vazodilatačních léků, invazivní monitorování, protahování a mimotělní membránová oxygenace (ECMO), abychom jmenovali alespoň některé, jsou nenasytnými spotřebiteli zdrojů a vyvrcholily v ročních výdajích nejméně 27 miliard USD. Pouze USA před virem. Tato fiskální zátěž byla v současné pandemii daleko překročena. S exponenciálním nárůstem počtu pacientů jsou nemocniční zdroje rychle překonávány s přeplněnou JIP, což je umocněno celostátním nedostatkem mechanických ventilátorů. Pokud mají být optimalizovány lékařské zdroje, jsou vyžadovány nové techniky jak pro léčbu pacientů, tak pro identifikaci respondentů.

Tradičně se pacienti dostaví na JIP a jsou intubováni, jakmile je dosaženo prahu respirační tísně a selhání. Jsou zahájeny různé manévry k optimalizaci příjmu kyslíku plícemi, aby se zabránilo nástupu selhání orgánů a smrti. V současnosti neexistují žádné účinné překlenovací technologie poskytující intervence mezi intubací a těmito nákladnými složitějšími technikami, které jsou téměř výhradně v kompetenci technologicky zdatnějších terciárních akademických center. Klinická praxe je u této nově se objevující nemoci často empirická a vedená pokusy a omyly, především proto, že v současné době neexistují žádné klinické testy, které by klinickým lékařům poskytly jasné informace o tom, kteří a zda pacienti budou reagovat na tyto nákladnější obtížné postupy. To je zčásti způsobeno základní patofyziologií ARDS, kde dochází k dalšímu „odpojení“ mezi průtokem krve (a tedy i příjmem kyslíku) a jednotkami zdravých plic, které umožňují přenos a absorpci kyslíku kvůli poškození alveol. Tento jev posouvá fyziologický nesoulad ventilace/perfuze (V/Q nesoulad) do patologického stavu. Vzhledem k tomu, že tento jev zhoršuje nemocná tkáň, je difúzní, ale není jednotný a odpověď na terapii je obtížné určit na základě současných modalit. Mnoho terapií je proto zavedeno čistě metodou pokusů a omylů. Určení vhodných kandidátů pro pokročilé terapeutické techniky je kriticky důležité, protože nejsou bez rizika a spotřeby zdrojů. Pacienti, kteří jsou hluboce hypoxičtí a selžou z tradiční podpory polohy na zádech, jsou „překlopeni“ na břicho, aby zaujali polohu na břiše, což je technika známá jako pronování. To vyžaduje tým nejméně 6 sester, respiračních terapeutů a lékařů, kteří se snaží zajistit, aby nedocházelo k nežádoucím příhodám. Tyto komplikace přispívají k morbiditě a potenciální mortalitě manévru a zahrnují náhodnou extubaci (vysunutí endotracheální trubice z průdušnice), odpojení od ventilátoru, přechodné zhoršení hypoxie, hemodynamickou nestabilitu, dislokaci centrálních a periferních žilních katétrů, abychom jmenovali např. málo. To je dále umocněno potřebou větší sedace, která je sama o sobě spojena s hemodynamickou nestabilitou, aspirací, změněným stavem vědomí a zvýšením ostrosti monitorování, což je mnohem náročnější a nákladnější.

Výzkumníci navrhují vývoj ventilačního/perfuzního systému (V/Q System), pneumaticky poháněného zařízení, které může zlepšit okysličení úpravou transtorakálních tlakových gradientů. Toto je nový obor plicní fyziologie, který se teprve zkoumá. Koncept neinvazivní manipulace s plicní mechanikou a nesouladu ventilace/perfuze má však hluboký dopad, protože potenciálně představuje poměrně bezpečnou techniku ​​k řešení jinak fatálního selhání funkce plic. Systém V/Q představuje snahu o optimalizaci funkce plic bez rizika propadnutí pacienta. Pokud je úspěšná, zlepšená oxygenace spojená se zařízením má četné klinické a ekonomické důsledky. Zpočátku může zařízení odstranit potřebu nákladnějších, časově náročnějších a potenciálně morbidních procedur. Budoucí výzkum může zahrnovat zkoumání, zda lze zařízení použít k identifikaci „reagujících“ i „nereagujících“ na pokročilé terapeutické techniky a může pomoci eliminovat přístup „pokusů a omylů“ při léčbě komplexních pacientů s ARDS.

Dokončení studijních postupů zabere každému přihlášenému účastníkovi až 5 hodin. Během této doby bude účastníkovi podávána sedace podle standardního protokolu JIP. Každý účastník studie bude mít až 4 hodiny intervence se systémem V/Q studie, po nichž bude následovat 1 hodina pointervenčního pozorování.