Vliv ventilace NAVA na okysličení a perfuzi mozku u dětí s vrozenou srdeční chorobou

1. Vědecký kontext

   Při pooperační kardiochirurgii je často nutná invazivní ventilace, ale indukované pozitivní nitrohrudní tlaky mohou být škodlivé pro hemodynamiku několika mechanismy: snížením venózního návratu, zvýšením plicní vaskulární rezistence a zvýšením afterloadu pravé komory. Tento efekt je zvláště problematický u pacientů s restriktivní pravou komorou, kteří jsou závislí na preloadu, au pacientů s cavo pulmonálními spojeními pro paliaci jedné komory. U těchto pacientů snížení pozitivního tlaku ventilátoru zlepšuje srdeční výdej a mozkovou oxygenaci. Velmi časná extubace však není vždy možná nebo bezpečná, a proto je nezbytné optimalizovat mechanickou ventilaci, aby se minimalizovaly její hemodynamické důsledky.

   U dospělých umožňuje ventilace v režimu NAVA (Neurally Adjusted Ventilatory Assist) bez ohledu na úroveň asistence zachování změn nitrohrudního tlaku charakteristických pro spontánní ventilaci a omezuje dopad ventilace na ejekci pravé komory. U dětí jsou inspirační a střední tlaky také nižší u NAVA ve srovnání s konvenční ventilací.

   Hodnocení okysličení mozku a perfuze při kardiovaskulární resuscitaci je důležité jak jako hemodynamický parametr, tak jako neurologický prognostický faktor. Inovativní neinvazivní nástroj, difuzní korelační spektroskopie ve spojení s blízkou infračervenou spektroskopií (DCS-NIRS), umožňuje neinvazivní hodnocení jak mozkové oxygenace, tak změn průtoku krve mozkem.

2. Hypotéza a cíle

   Hypotézou je, že ventilační režim NAVA, který generuje nižší nitrohrudní tlaky než konvenční ventilační režimy, zlepší cerebrální hemodynamiku, srdeční výdej a transport kyslíku u rizikových pacientů v pooperačním kardiochirurgickém prostředí ve srovnání s konvenční ventilací.

   Hlavní cíl:

   U dětských pacientů po kardiochirurgickém výkonu s rizikem diastolické dysfunkce pravé komory nebo pasivního plicního žilního návratu (včetně operace Glenn, hemi-Fontan, Fontan a Tetralogy of Fallot) vyšetřovatelé vyhodnotí dopad ventilace NAVA na:

   • cerebrální perfuze: průtok krve mozkem (mm2/s) měřený pomocí DCS.
   • cerebrální oxygenace: saturace mozkové tkáně (%) a regionální cerebrální extrakce O2 (OEF, měřeno pomocí NIRS-DCS).

   Sekundární cíl:

   U pediatrických pacientů po operaci srdce s rizikem restriktivní pravé komory nebo pasivního návratu plicní žíly (včetně chirurgie typu Glenn, hemi-Fontan, Fontan a Tetralogy of Fallot) budou výzkumníci porovnávat dopad konvenční ventilace s režimem NAVA na:

   • Regionální spotřeba O2 v mozku extrahovaná z měření NIRS-DCS
   • Systémová hemodynamika, včetně srdečního indexu, hladiny laktátu, centrální žilní saturace kyslíkem (ScvO2) a transportu kyslíku
   • Parametry ventilace
   • Komfort měřený stupnicí COMFORT
3. Metody

Jedná se o prospektivní zkříženou, jednocentrickou, fyziologickou studii, která bude provedena na jednotce dětské intenzivní péče CHU Sainte Justine (Montreal, Kanada).

Budou porovnány dvě periody 60 minut v každém ze 2 ventilačních režimů: konvenční ventilační režim (jak předepsal ošetřující tým) a režim NAVA, v náhodném pořadí.

Při příjmu na PICU po operaci bude pacientům ve studii vybavena naso-gastrická sonda NAVA.

Před provedením jakéhokoli měření studie počkají vyšetřovatelé na stabilizaci pacienta, která je definována:

• nepřítomnost hemodynamicky významného krvácení
• stabilizaci ventilačních parametrů
• stabilní inotropní dávka Pořadí 2 ventilačních period bude náhodně rozděleno podle dříve vytvořeného náhodného seznamu.

Větrání ve studijním období bude nastaveno takto:

• konvenční ventilace: ventilace podle předpisu ošetřujícího týmu bude pokračovat. Ventilace je obvykle v režimu PRVC (tlakově regulované objemové řízení) s dechovým objemem mezi 5 a 8 ml/kg, pípnutím mezi 4 a 5, dechovou frekvencí zaměřenou na normokapnii a FiO2 s cílem dosáhnout PaO2 mezi 100 a 150 mmHg.
• Režim NAVA: Nastavení úrovně NAVA pro cílovou úroveň Edi mezi 3 a 20 V, dechový objem mezi 5 a 7 ml/kg a žádné respirační potíže při fyzikálním vyšetření. Spoušť bude nastavena na 0,5 V. Maximální tlak bude omezen na 30 cmH2O. Úroveň PEEP se nezmění od úrovně předepsané ošetřujícím lékařem.

Pro usnadnění srovnatelnosti měření průtoku mozkem a okysličení budou FiO2, koncentrace NO, inotropní dávka a sedace během těchto období udržovány co nejstabilnější, podle uvážení ošetřujícího lékaře. Podobně, pokud je to možné, nebudou v průběhu studie podávány krevní transfuze.

Během dvou period ventilace budou nepřetržitě zaznamenávány následující parametry:

• ventilační parametry: parametry ventilátoru dle nastaveného režimu: špičkový nádechový tlak, střední tlak v dýchacích cestách, PEEP, dechový objem, celková a spontánní minutová ventilace, hladina Edi, FiO2, vydechovaný CO2 pomocí volumetrické kapnografie.
• hemodynamické parametry: srdeční frekvence (HR), střední arteriální tlak, systolický, diastolický, centrální žilní tlak (CVP), tlak v levé síni (LAP), typ a dávka podaných vazoaktivních léků s výpočtem vazoaktivně-inotropního skóre.

V druhé polovině každého období vyšetřovatelé provedou:

• centrální arteriální a venózní krevní plyn a měření arteriálního laktátu.
• měření průtoku krve mozkem difuzní korelační spektroskopií a měření saturace mozkové regionální tkáně a extrakce kyslíkem. Tato měření se provádějí neinvazivně a bezbolestně přiložením sondy na čelo dítěte po dobu přibližně 20 minut.
• omezený srdeční ultrazvuk pro výpočet srdečního výdeje (CO).
• výpočet výdeje moči během ventilačního období.

Kromě toho budou pro každého pacienta shromažďovány následující informace:

• věk v době operace
• srdeční diagnostika
• existence a kvantifikace aorto-pulmonálních kolaterálů
• předoperační léky
• operační detaily: chirurgický výkon, doba trvání kardiopulmonálního bypassu, trvání aortálního crossclampu, podané inotropy (a maximální dávka).
• výsledek pooperačního transezofageálního srdečního echa (srdeční funkce, hodnocení reparace, přítomnost reziduálních anatomických lézí)
• arteriální a venózní krevní plyny, hladiny laktátu a hemoglobinu před obdobími ventilace ve studii
• časový interval mezi koncem kardiopulmonálního bypassu a začátkem studijního měření

Proměnné budou vyjádřeny jako střední směrodatná odchylka nebo medián (interkvartil), v závislosti na povaze jejich distribuce. Vzhledem k velikosti vzorku bude analýza rozdílů mezi t proměnnými během 2 ventilačních režimů provedena pomocí neparametrického Wilcoxonova testu (všechny studované proměnné jsou kontinuálního typu). Hodnota p

Pro výpočet velikosti vzorku vědci pomocí studie Huang et al (4) odhadli, že standardní odchylka saturace mozku bude 6 % a že očekávaný rozdíl mezi 2 ventilačními režimy bude alespoň 6 %. K dosažení výkonu 90 % s rizikem alfa nastaveným na 0,05 je zapotřebí minimálně 24 pacientů. Vzhledem k riziku ztráty zraku (např. technické potíže při získávání hlavní proměnné) a vzhledem k heterogenitě populace pacientů jsme se rozhodli zařadit 30 pacientů.

Všimněte si, že nebyl proveden žádný výpočet výkonu na základě změn průtoku krve mozkem měřených spektroskopií, protože nebyly k dispozici žádné předběžné údaje o subjektu.

Bylo získáno schválení od Etického výboru pro výzkum Fakultní nemocnice Sainte Justine a oddělení pro lékařské záležitosti univerzity. Bude vyžadován písemný souhlas rodičů.