Fysiologisk undersøgelse af lavfrekvent HFO/HFO-TGI og højfrekvent HFO

Begrundelse for undersøgelsen Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) er en akut inflammatorisk tilstand af pulmonal parenkym, der forårsager hypoxæmi, atelektase, pulmonal kongestion og reduktion i pulmonal compliance. Mekanisk ventilation er faktisk livreddende, men det kan traumatisere lungerne (f.eks. volutrauma, barotrauma, atelectrauma og biotrauma). Brugen af ​​lave tidalvolumener og højt positivt endeekspiratorisk tryk (PEEP) sigter mod at dæmpe ventilator-associeret lungeskade. ARDS-dødeligheden er dog stadig høj. Højfrekvensoscillation (HFO) er en alternativ ventilatorteknik, der anvender meget lave tidalvolumener (1-4 ml/kg) administreret ved høje frekvenser (3-15 Hz). Tidligere observationsstudier har rapporteret forbedringer i iltning, hvorimod nylige to-center-data om svær ARDS tyder på en overlevelsesfordel ved den intermitterende, kombinerede brug af lavfrekvent HFO med en manchetlækage, rekrutteringsmanøvrer (RM'er) og luftrørsgasinsufflation (TGI) ). Tilsætningen af ​​TGI forbedrer oxygenering og CO2-eliminering; det er dog stadig uklart, om det påvirker overlevelsen. To nyligt publicerede multicenterstudier viste enten neutrale (10) eller negative resultater (11) med hensyn til overlevelse, når højfrekvent HFO uden manchetlækage blev brugt til behandling af tidlig ARDS. Disse negative resultater kan dog delvist skyldes højre ventrikulær overbelastning/dysfunktion/svigt forårsaget af kombinationen af ​​høje intrathorakale tryk og hyperkapni, med deraf følgende hæmodynamisk ustabilitet og øget behov for inotropisk/vasopressor-støtte. I overensstemmelse hermed antager efterforskerne, at en anden HFO-strategi [der anvender en kombination af en lav frekvens og en manchetlækage - som øger CO2-eliminering og er forbundet med relativt lave gennemsnitlige luftrørstryk - kan føre til forskellige resultater.

Et højt intrathorax tryk kan hæmme venøst ​​tilbagevenden og øge pulmonal vaskulær modstand. Denne samtidige højre ventrikulære preload-reduktion og afterload-stigning kan forårsage højre ventrikulær dysfunktion/svigt. På den anden side resulterer placeringen af ​​en manchetlækage i en lavere (med ca. 5-6 cmH2O) middel luftrørstryk i forhold til det indstillede HFO-ventilator middelluftvejstryk (mPaw), med deraf følgende aflastning af højre ventrikel. Derudover kan yderligere aflastning af højre ventrikel forventes gennem den kombinerede brug af en manchetlækage, TGI og en høj HFO bias flow; disse foranstaltninger forbedrer PaCO2-kontrol og kan forhindre overdreven, hyperkapni-induceret stigning i pulmonal vaskulær modstand. Højre ventrikelfunktion kan vurderes ved transesophageal ekkokardiografi (TEE) som tidligere beskrevet. Højre ventrikulær dysfunktion og tilhørende dilatation kan forårsage reduktion af hjertevolumen og koronar hypoperfusion; sidstnævnte kan yderligere kompromittere højre ventrikulær ydeevne og bidrage til højre ventrikelsvigt.

Hovedmålet med nærværende undersøgelse er at dokumentere og sammenligne effekten af ​​lungebeskyttende konventionel mekanisk ventilation (CMV) og af forskellige HFO-strategier (allerede klinisk testet i forsøg med modstridende resultater) på højre ventrikulær ydeevne som bestemt af TEE. Mere specifikt har vi til hensigt at sammenligne høj-PEEP, lungebeskyttende CMV med en "høj" mPaw/ingen manchetlækage, højfrekvent HFO-strategi og en "høj" mPaw med manchetlækage, "lav" frekvens HFO-strategi med og uden TGI.

Metoder METODER Kvalificerede patienter (relevante kriterier angivet nedenfor) med tidlig og svær ARDS vil blive tilmeldt efter opnåelse af informeret, skriftligt samtykke fra pårørende, samt behandlende læges ikke-skriftlige samtykke.

Patientovervågning vil omfatte elektrokardiografisk ledning II, intraarterielt tryk (+/- hjerteindeks med PICCO plus, Pulsion Medical Systems, München, Tyskland)] og perifer iltmætning (SaO2). Anæstesi vil blive opretholdt med midazolam og/eller propofol og fentanyl eller remifentanil. Nrutomuskulær blokade vil blive udført med cisatracurium, som vil blive brugt i overensstemmelse med gældende anbefalinger og som en del af den behandlende læge ordineret medicinsk behandling. I løbet af undersøgelsesperioden vil alle patienter modtage en kontinuerlig infusion af cisatracurium.

CMV-strategi Kvalificerede undersøgelsesdeltagere vil have modtaget mindst 60 min lungebeskyttende CMV med følgende kombinationer af 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. Disse kombinationer udgør "generelle" anbefalinger, og yderligere PEEP-titreringer på =< 4 cm H2O af behandlende læger til den "bedste" kombination af patienternes gasudveksling og hæmodynamiske vil blive betragtet som acceptable. En høj-PEEP-associeret overlevelsesfordel er for nylig blevet dokumenteret. Når iltningen forringes, vil PEEP blive øget først, efterfulgt af en stigning i FiO2, mens man målretter mod "overensstemmelse" med de førnævnte FiO2/PEEP-kombinationer.

Tidalvolumen vil være inden for 5,5-7,5 ml/kg forudsagt kropsvægt. Den maksimale plateautrykgrænse vil være 40 cmH2O, og målplateautrykket vil være ≤32 cmH2O; rationale: som i undersøgelsen af ​​Meade et al, vil et højere plateautryk blive tolereret for at tillade brugen af ​​et højere PEEP-niveau. Når plateautrykket overstiger 32 cmH2O i >15 minutter, udføres følgende justeringer: tidalvolumenreduktion op til 4,0 ml/kg forudsagt kropsvægt, respirationsfrekvensstigning op til 35/min og PEEP-reduktion med ≥2 cmH2O. Disse justeringer skal samtidig resultere i opnåelse af nedenstående gasudvekslingsmål.

Respirationsfrekvensen vil blive titreret til en pHa på 7,20-7,45. Forholdet mellem indånding og ekspirationstid (Ι:Ε) vil være ≤1/2. Iltningsmålet vil være SaO2=90-95% og/eller PaO2=60-80 mmHg. Ved pHa <7,20, åndedrætskredsløbets deadspace vil blive minimeret ved at erstatte det rutinemæssigt brugte katetermontering med en kort vinkelkonnektor med lavt volumen, tidalvolumenet vil blive øget op til 8,0 mL/kg forudsagt kropsvægt, og respirationsfrekvensen vil blive øget op til 35/min. . Hvis disse foranstaltninger mislykkes, vil kriteriet om "dårlig kontrol af pHa/PaCO2" og brugen af ​​en bikarbonatinfusion være tilladt. En yderligere mulighed vil være ekstrakorporal CO2-fjernelse.

Algoritme for RM'er og PEEP/FiO2

1. RM - Kontinuerligt positivt luftvejstryk på 40-45 cmH2O i 40 sekunder, ved en FiO2 på 1,0) og titrering af PEEP og FiO2, så SaO2=90-95%, eller PaO2=60-80 mmHg (RM'er kan gentages to gange dagligt , en gang hver 5. time)
2. Reduktion i FiO2 går altid forud for reduktion i PEEP.
3. Ved FiO2=0,5 og PEEP<8 cmH2O - Fravænningsforsøg.
4. RM'er kan administreres i op til 5 dage efter starten af ​​ARDS

HFO-RMs strategi

Tidligere offentliggjorte anbefalinger vedrørende HFO-brug (Sensormedics 3100B ventilator, Sensormedics, Yorba Linda, CA, USA) omfatter følgende trin:

1. Tilstrækkeligt niveau af dyb sedation/bedøvelse til ophævelse af respiratorisk muskelaktivitet, med eller uden neuromuskulær blokade, således at patient-ventilator dyssynkroni undgås.
2. Bekræftelse af endotracheal tube åbenhed og placering af tuben 3-4 cm over carina.
3. RM'er: umiddelbart efter patient-oscillator tilslutning udføres en RM (forøgelse af kredsløbstrykket til 45 cmH2O i 40 sek med oscillatorens stempel slukket). RM'erne vil blive gentaget lige før ændringer i HFO-frekvens eller lige før/lige efter initiering/afslutning af TGI.
4. FiO2 vil indledningsvis blive sat til 1,0 og derefter reduceret (over 10-15 min) til FiO2 for den foregående CMV, forudsat at SaO2 opretholdes >90%.
5. Bias flow vil blive indstillet til 60 l/min for at forbedre CO2 clearance fra vejrtrækningskredsløbet.
6. I:E-forholdet vil blive fastholdt på 1:2.
7. Ifølge metoderne og resultaterne af tidligere undersøgelser af efterforskerne vil TGI være lig med 50 % af den foregående CMV-minutventilation.
8. Den indledende HFO mPaw vil overstige mPaw for den foregående CΜV med 8-10 cm H2O og vil blive titreret (med ±3 cmH2O) til den bedste iltningsrespons (forudsagt at svare til et "mål" SaO2 på >= 95%) under en 60-minutters periode med standard lavfrekvent HFO med manchetlækage. Den førnævnte periode vil gå forud for den nedenfor beskrevne 180-minutters periode med HFO-strategitest.
9. Den indledende oscillationsfrekvens vil blive sat tilfældigt til enten 3,5-4 Hz eller 7 Hz. Lavfrekvensindstillingen vil blive kombineret med en 3-5 cmH2O manchetlækage og TGI i 60 minutter efterfulgt af "no-TGI" i yderligere 60 minutter i tilfældig rækkefølge. Højfrekvensindstillingen vil ikke blive kombineret med hverken en manchetlækage eller TGI og bibeholdes i yderligere 60 min. Oscillerende trykamplitude (ΔP) indstilles til 90 cmH2O.

TEE mål

Følgende parametre vil blive bestemt under baseline CMV:

Højre ventrikel diastolisk område, venstre ventrikel diastolisk område og excentricitetsindeks. Vurdering af koronar blodgennemstrømning i højre hovedkranspulsåre og venstre forreste descendentgren af ​​venstre hovedkranspulsåre (Bemærk: blodgennemstrømningsmålinger i kranspulsåren viste sig teknisk vanskelige og tidskrævende og blev derfor fjernet fra undersøgelsesprotokollen). De samme målinger vil blive gentaget 120, 180 og 240 minutter efter HFO-initiering og 60 minutter efter tilbagevenden til CMV. På samme tidspunkter vil vi bestemme gasudveksling og hæmodynamik inklusive hjertevolumen med PICCO plus. Til sidst vil respiratorisk mekanik blive vurderet med hurtig ende-ekspiratorisk/slut-inspiratorisk luftvejsokklusion under CMV.

Rescue oxygenation Rescue oxygenation metodologi kan omfatte lavfrekvent HFO-TGI med manchetlækage, liggende positionering, inhaleret nitrogenoxid og ekstrakorporal membraniltning. Varigheden af ​​en rednings-iltningssession vil være mindst 10 timer med forbehold for en ubegrænset forlængelse, hvis PaO2<60 mmHg. Kriterium for redningsinitiering: PaO2<60 mmHg i mere end 30 minutter ved FiO2=1,0 under høj-PEEP, lungebeskyttende CMV, i fravær af nogen reversibel kardiorespiratorisk patologi og/eller ventilatorfejl.

Patientopfølgning Fysiologiske variabler (hæmodynamisk gasudveksling og respiratorisk mekanik) og medicin vil blive registreret inden for 2 timer før undersøgelsesindskrivning og kl. 9.00 på dag 1-10 efter undersøgelsesindskrivning. Organdysfunktion i henhold til Sequential Organ Dysfunction Assessment-score og kliniske forløbskomplikationer vil blive dokumenteret indtil dag 60 efter tilmelding. Til sidst vil det endelige resultat (dvs. overlevelse til hospitalsudskrivning eller dødsfald på hospitalet) vil også blive registreret.

POTENTIELLE RISICI FOR UNDERSØGELSESINTERVENTIONER OG DERES FOREBYGGELSE. Potentiel risiko: Barotraume. Forebyggende foranstaltninger: Denne potentielle risiko er lige høj under CMV eller HFO. Vi forventer heller ikke nogen nævneværdige kliniske komplikationer på grund af brugen af ​​højfrekvent, høj mPaw HFO uden manchetlækage, da dets brugstid ikke vil overstige den protokol-præ-specificerede tidsgrænse på 60 min.

MULIGE FORDELE For den deltagende patient: mulig stigning i sandsynligheden for overlevelse til hospitalsudskrivning, hvis HFO-TGI anvendes som rednings-iltningsmetode og detaljeret TEE-evaluering af hjertefunktionen. For Medicinsk Videnskab: Mulig forbedring af forståelsen af ​​samspillet mellem ventilatorstrategi, hjerte og lunger.