Kvantifikace systémové kongesce pomocí ultrazvuku jako prediktor selhání odvykání od mechanické ventilace (SCOUT)

1. Přehled protokolu a odůvodnění Odstavování pacientů od invazivní mechanické ventilace představuje významnou každodenní výzvu na jednotce intenzivní péče (JIP). Tento proces je složitý a selhání může vést k prodloužené ventilaci, zvýšené morbiditě a zhoršení výsledků pacienta. Studie "Kvantifikace systémové kongesce pomocí ultrazvuku jako prediktoru selhání odstavení od mechanické ventilace (SCOUT)" je prospektivní vyšetřování navržené k vyhodnocení nové, neinvazivní metody identifikace pacientů s vysokým rizikem selhání odstavení ještě před samotným pokusem.

   Základním klinickým problémem, který tato studie řeší, je vysoký výskyt selhání odstavení, ke kterému dochází u 10-30 % pacientů. Zatímco respirační komplikace jsou častou příčinou, až jedna třetina selhání je připisována kardiovaskulárním příčinám. Klíčovým mechanismem v těchto případech je systémová kongesce, která může vést k odstavením indukovanému plicnímu edému (WIPO). Tento stav nastává, když fyziologický stres spontánního dechového testu (SBT) způsobí rychlý přesun tekutiny do centrální cirkulace, což převýší srdeční kapacitu a zaplaví plíce, dokonce i u pacientů bez předchozí anamnézy srdečního selhání.

   Omezení současných diagnostických metod Současné metody hodnocení hydratačního stavu pacienta a rizika kongesce mají významná omezení. Klinici se často spoléhají na metriky jako kumulativní bilance tekutin, denní změny hmotnosti, nálezy fyzikálního vyšetření a biomarkery jako NT-proBNP. Tyto nástroje se však ukázaly jako nedostatečně spolehlivé nebo specifické pro přesnou predikci, kteří pacienti se během SBT rozvinou WIPO. Zatímco nástroje jako echokardiografie jsou užitečné pro diagnostiku plicního edému poté, co již nastal, neprokázaly užitečnost v identifikaci rizikových pacientů předem. Podobně plicní ultrazvuk může detekovat plicní edém (B-linie), ale neidentifikuje pacienty s vysokým rizikem před jeho vznikem.

   Navrhované řešení (VExUS) Tato studie bude zkoumat systém hodnocení Venózního přetížení ultrazvukem (VExUS) jako prediktivní nástroj. VExUS je nový, ultrazvukový protokol u lůžka, který poskytuje komplexní hodnocení systémové venózní kongesce. Integruje ultrazvuková měření dolní duté žíly s Dopplerovskými průtokovými vzory v jaterních žilách, portální žíle a intrarenálních žilách za účelem vytvoření skóre, které kvantifikuje stupeň venózní kongesce.

   Odůvodnění studie Vzhledem k tomu, že systémová kongesce je klíčovým mechanismem ve WIPO, nástroj, který ji může spolehlivě měřit u lůžka, má obrovský potenciál. VExUS poskytuje informace v reálném čase, opakovatelné, což umožňuje dynamické monitorování pacienta. Hlavním odůvodněním této studie je, že použitím VExUS skóre k hodnocení pacienta před zahájením SBT mohou klinici identifikovat ty s vysokým rizikem kardiovaskulárně podmíněného selhání odstavení. Tato proaktivní identifikace by umožnila zavést cílená terapeutická opatření preventivně, čímž by se zlepšila připravenost pacienta na odstavení, snížila pravděpodobnost selhání a minimalizovaly důsledky spojené s prodlouženou mechanickou ventilací. Toto klinické odůvodnění podkládá formální hypotézy a cíle studie.

2. Studijní hypotézy a cíle 2.1. Primární hypotéza a cíl

   • Primární hypotéza: Hodnocení systémové kongesce pomocí VExUS ultrazvukového skóre bezprostředně před spontánním dechovým testem (SBT) může identifikovat pacienty, kteří jsou ohroženi selháním odstavení.
   • Primární cíl: Vyhodnotit užitečnost VExUS skóre pro predikci selhání odstavení od mechanické ventilace.

2.2. Sekundární hypotézy a cíle

• Sekundární hypotézy:

  1. VExUS skóre vykazuje nadřazenou diagnostickou výkonnost při identifikaci pacientů ohrožených selháním SBT ve srovnání s jinými metodami (plicní ultrazvuk, srdeční ultrazvuk a biomarkery).
  2. Pacienti s vyšším VExUS skóre před SBT zažívají delší celkovou dobu odstavení.
  3. Hodnocení systémové kongesce pomocí VExUS může predikovat potřebu reintubace.

• Sekundární cíle:

  1. Porovnat diagnostickou výkonnost různých metod (biomarkery, plicní ultrazvuk, srdeční ultrazvuk) pro predikci selhání SBT.

  2. Vyhodnotit, zda existuje korelace mezi stupněm kongesce hodnoceným VExUS a počtem dnů potřebných k odstavení.

     Tyto cíle budou zkoumány prostřednictvím specifického, multicentrického metodologického přístupu podrobně popsaného v následující části.

  3. Design studie a metodologie 3.1. Design studie Studie je navržena jako prospektivní, multicentrický registr. Design je považován za kvaziexperimentální, protože hodnotí účinek intervence, komplexního ultrazvukového hodnocení, na kohortu pacientů. Nejde o skutečný experimentální design, protože neexistuje náhodné rozdělení.

3.2. Studijní populace a velikost vzorku

• Kritéria zařazení:

  • Pacienti starší 18 let.
  • Přijati na Jednotku intenzivní péče (JIP).
  • Vyžadující invazivní mechanickou ventilaci po dobu delší než 48 hodin.
  • Splňující standardní kritéria centra pro zahájení odstavení a podstoupení SBT.

• Kritéria vyloučení:

  o Nedostatečné ultrazvukové okno pro hodnocení.

  o Přítomnost příkazů "nereintubovat".

  o Pacienti s tracheostomií.

  o Přítomnost fibrilace síní.

  o Diagnostikovaná jaterní cirhóza (portální hypertenze).

  o Nepřítomnost kvalifikovaného personálu k provedení ultrazvuku v době SBT.

  o Odepření informovaného souhlasu.

• Velikost vzorku: Studie vyžaduje celkem 350 pacientů pro konečnou analýzu. Tento výpočet je založen na předpokládané 30% míře selhání odstavení, alfa riziku 0,05 a statistické síle větší než 0,8. Cíl náboru bude vyšší, aby se zohlednila odhadovaná 20% ztráta při sledování.

3.3. Studijní postupy a sběr dat Následující sled postupů a sběru dat bude aplikován na každého zařazeného pacienta.

• Při zařazení do studie Budou shromážděny následující vstupní proměnné:

  o Demografické údaje (věk, pohlaví, anamnéza pacienta).

  o Důvod přijetí na JIP a zahájení mechanické ventilace.

  o Skóre závažnosti (SAPS III a APACHE II).

  o Doba trvání mechanické ventilace před prvním SBT.

• Před zahájením SBT Komplexní soubor měření bude proveden bezprostředně před zahájením testu:

  • Vitální funkce a parametry ventilátoru: Srdeční frekvence, krevní tlak, dechová frekvence, úroveň podpory, dechový objem, FiO2 a PEEP.
  • Laboratorní parametry: Arteriální krevní plyny (pH, O2, CO2) a nejnovější laboratorní výsledky renální funkce, jaterní funkce, elektrolytů a ProBNP.
  • Ultrazvuková vyšetření: Kompletní soubor plicních, srdečních a VExUS ultrazvuků bude proveden a uložen pro pozdější analýzu zaslepenými experty.
• Protokol SBT a měření po testu SBT bude proveden podle protokolu každého centra, trvající mezi 30 a 120 minutami pomocí T-trubice nebo tlakové podpory. Bezprostředně před opětovným připojením pacienta k ventilátoru (v případě selhání) nebo extubací (v případě úspěchu) bude provedena druhá sada měření, včetně vitálních funkcí, vzorku arteriálních krevních plynů, hladiny Pro-BNP a opakovaných plicních a srdečních ultrazvuků.

• Definice selhání odstavení Selhání odstavení, primární výsledek studie, je definováno buď jako selhání spontánního dechového testu, nebo jako selhání extubace.

  • Selhání spontánního dechového testu: SBT je přerušen kvůli klinické intoleranci, vyžadující opětovné připojení k ventilátoru.
  • Selhání extubace: Pacient vyžaduje záchranu invazivní nebo neinvazivní mechanickou ventilací do 48 hodin po extubaci, nebo pacient zemře do 48 hodin po extubaci.

• Při propuštění z JIP Konečné proměnné, které mají být shromážděny, zahrnují:

  • Bilanci tekutin od přijetí do dne SBT.
  • Celkovou bilanci tekutin
  • Celkovou dobu trvání mechanické ventilace, včetně počtu dnů od prvního SBT do konečné extubace, a délku pobytu na JIP/v nemocnici.
  • Stav pacienta (živý/mrtvý) při propuštění z JIP, 30 dní po propuštění a 90 dní po propuštění.

Integrita těchto shromážděných dat je zajištěna komplexním procesem správy dat a kontroly kvality.

4. Správa dat a kontrola kvality Přísné protokoly správy dat a kontroly kvality jsou zásadní pro udržení integrity této studie. Tyto postupy jsou navrženy tak, aby zajistily, že všechna shromážděná data jsou přesná, spolehlivá a platná, což je nezbytné pro produkci důvěryhodných a reprodukovatelných výzkumných zjištění.

• 4.1. Systém správy dat Studie využije vlastní databázi navrženou v aplikaci RedCap v koordinačním centru, Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. Tento systém je plně v souladu se všemi platnými předpisy na ochranu dat. Po dokončení studie bude databáze nevratně anonymizována, aby byla chráněna důvěrnost účastníků.
• 4.2. Plán kontroly kvality Generální koordinační tým nese odpovědnost za sledování kvality dat ve všech zúčastněných centrech. Tento proces zahrnuje náhodný přezkum 5 % účastníků z každého centra za účelem kontroly přesnosti a úplnosti dat.
• 4.3. Plán pro chybějící data Je zaveden protokol pro správu chybějících dat. Koordinační tým vydá automatická upozornění vyšetřovatelům, aby získali chybějící informace. Aby byla zajištěna integrita konečné datové sady, každý účastník s chybějícími primárními proměnnými nebo s více než 10 % chybějících sekundárních proměnných bude vyloučen z konečné analýzy.
• 4.4. Ověření zdrojových dat Hlavní vyšetřovatel každého místa je odpovědný za to, aby data zadaná do elektronického záznamu o případu (CRF) byla přesná a konzistentní se zdrojovými dokumenty, jako jsou lékařské záznamy pacienta. Vyšetřovatelé musí souhlasit s poskytnutím přímého přístupu k těmto zdrojovým dokumentům pro monitorování, audit a inspekci etickými výbory nebo regulačními orgány na požádání.

Jakmile data projdou těmito kontrolami kvality, budou analyzována podle předem stanoveného statistického plánu.

5. Plán statistické analýzy Plán statistické analýzy slouží jako předem definovaná mapa pro veškerou analýzu dat. Tento přístup zabraňuje závěrům řízeným daty a zajišťuje, že hypotézy studie jsou testovány objektivně a přísně podle zavedených vědeckých principů.

• Prezentace dat

  • Kvalitativní proměnné: Data budou shrnuta jako absolutní čísla a odpovídající procenta.
  • Kvantitativní proměnné: Data budou prezentována jako průměr a 95% interval spolehlivosti, nebo jako medián a interkvartilové rozpětí pro proměnné s nenormálním rozdělením. Ke zhodnocení rozdělení dat bude použit Kolmogorovův-Smirnovův test.

• Srovnávací analýza

  • Srovnání skupin: Rozdíly mezi skupinami budou analyzovány pomocí Studentova t-testu, χ² testu nebo Mannova-Whitneyho U testu, podle typu a rozdělení dat.
  • Párová srovnání (před vs. po SBT): Měření provedená před a po SBT budou porovnána pomocí párového Studentova t-testu nebo Wilcoxonova znaménkového testu, v závislosti na rozdělení dat.
• Analýza prediktivní výkonnosti Pro řešení primárního cíle bude použita analýza křivky ROC (Receiver Operating Characteristic) k vyhodnocení schopnosti VExUS a jiných metod predikovat selhání odstavení. Optimální prahová hodnota pro každý prediktivní index bude stanovena pomocí Youdenova indexu, který maximalizuje součet senzitivity a specificity. K formálnímu porovnání ploch pod křivkami ROC pro různé prediktory bude použita neparametrická DeLongova metoda.
• Software Veškeré statistické analýzy budou provedeny pomocí softwarových balíků SPSS v25 a Stata.

Zatímco tento analytický plán je robustní, samotný studijní protokol má určitá inherentní omezení, která si zaslouží diskusi.

6. Uznaná omezení protokolu

1. Operátorová závislost ultrazvuku: Ultrazvuková vyšetření jsou inherentně operátorově závislá, což znamená, že výsledky se mohou lišit na základě dovedností a techniky osoby provádějící sken. Protokol to zmírňuje požadavkem, aby všechna vyšetření byla provedena vyškoleným personálem, ale variabilita mezi pozorovateli zůstává potenciálním omezením.
2. Heterogenita péče před SBT: Zatímco protokol standardizuje samotný postup SBT, klinické řízení pacientů na mechanické ventilaci vedoucí k SBT se může lišit mezi zúčastněnými centry. Tato variabilita v péči před testem zavádí potenciální rušivý faktor, který by mohl ovlivnit výsledky pacientů.
3. Vlastní omezení VExUS: Samotné VExUS skóre má známá omezení, protože určité klinické stavy mohou ovlivnit jeho měření a změnit výsledky. Ačkoli protokol řeší většinu z nich prostřednictvím svých podrobných vylučovacích kritérií, představují omezení samotného nástroje, které musí být zohledněno při interpretaci zjištění.