Brug af ultralyd til at undersøge respiratorisk muskelfunktion hos kritisk syge patienter

Dette er et prospektivt observationsstudie designet til at vurdere serielle ændringer i kvantitative respiratoriske parametre hos patienter på forskellige MV-måder, f.eks. synkroniseret intermitterende obligatorisk ventilation, styret mekanisk ventilation og trykstøttende ventilation. Denne strategi vil sammenligne serielle ændringer i diafragmamuskelparametre i ventilatorstrategier, der giver forskellige niveauer af spontan respiratorisk indsats og mål for MV. Undersøgelsen vil blive udført på Wake Forest Baptist Medical Center. Protokollen er godkendt af Institutionsrevisionsnævnet. Alle voksne (>18 år) patienter indlagt på en intensivafdeling vil blive screenet. Der vil blive indhentet skriftligt informeret samtykke fra hver patient eller deres surrogat.

Daglige ultralydsundersøgelser vil blive udført på mellemgulvsmusklen. Den første undersøgelse vil blive udført inden for 48 timer efter ICU-indlæggelse. Serieundersøgelser vil blive gentaget dagligt, indtil patienterne er ekstuberet eller overført fra ICU. Der vil blive udført maksimalt 7 ultralydsundersøgelser, da fokus er at demonstrere nytten af ​​tidlige serielle ændringer i målbare parametre på ultralyd. Billeder vil blive erhvervet på begge sider under stille vejrtrækning med patientens arme afslappet ved siden i en neutral stilling, mens han ligger med sengehovedet i 30 grader. De fleste ICU-patienter er i denne position. Diafragmamuskelbillede ved endeudløb på hver side vil blive erhvervet i B-tilstand med en 6-13 MHz transducer i den midterste aksillære linje ved brug af interkostal tilgang. Diafragmaudsving vil blive målt bilateralt gennem anterior subkostal tilgang i M-mode gennem en 2-5 MHz transducer. Billeder vil blive erhvervet i overensstemmelse med retningslinjerne angivet i AANEM-positionserklæringen. Hver ultralydsundersøgelse vil blive udført på et tidspunkt, hvor den ikke forstyrrer samtidig igangværende sygepleje og lægebehandling.

For at bestemme effekten af ​​de serielle ændringer, der forekommer i respiratorisk muskeltykkelse og ekkodensitet på MV, vil lineære regressionsmodeller blive anvendt. Fordelingen af ​​udfaldsvariablerne og behovet for enhver transformation til tilnærmet normalitet vil blive kontrolleret. Udfaldsvariablerne er serielle ændringer mellem første og sidste besøg membranmuskeltykkelse og ekkodensitet. Kovariatet af interesse er MV-tilstanden. De forstyrrende variable er neurologisk sygdom, akut lungeskade, kumulativ væskebalance, alder, BMI, rygehistorie, varighed mellem første og sidste ultralydsundersøgelse og ernæringsstatus (albumin, kumulativt kalorieindtag og type sondeernæring). Da serielle ændringer er udfaldsvariablerne, vil udover de potentielle konfoundere, baseline udfaldsmål også blive justeret i regressionsmodellerne. Modelvalgstilgange vil blive brugt til at vælge de forvekslende variabler justeret i modellerne. For at tage højde for ændringerne på tværs af forskellige ultralydsbesøg vil udfaldsvariablernes individuelle forløb først blive vist grafisk. Derefter vil mixed effects-modellen blive brugt til at undersøge sammenhængene. Denne model kan håndtere gentagne mål over tid ved at modellere kovariansstrukturen. Kovariaterne vil være de samme som tidligere beskrevet for den lineære regressionsmodel. Logistiske regressionsmodeller vil derefter blive brugt til at bestemme, om de serielle ændringer i diafragmamuskeltykkelse og ekkodensitet forudsiger det samlede antal dage på MV, succes ved SBT'er og vellykket ekstubation.

Diafragma ultralyd er en lovende ny metode til at evaluere mellemgulvet under MV. Forskerne mener, at undersøgelsesforslaget er yderst relevant i sin evne til at udforske en ny tilgang til at vurdere risikoen for ekstubationsfejl meget tidligt i løbet af MV baseret på ændring i muskelekkotekstur ved hjælp af et ikke-invasivt sengeværktøj. Efterforskerne foreslår, at ændringer i membrankonfigurationen forbundet med MV korrelerer med kliniske resultater målt efter dage på MV og ekstubationsfejl. De tidlige serielle ændringer opdaget af ultralyd tyder på en potentiel fordel ved proaktive tidlige terapier designet til at bevare respiratorisk muskelarkitektur for at reducere antallet af dage på MV og forhindre ekstubationsfejl. Forskerne antager yderligere, at forskellige ventilatortilstande kan påvirke disse ændringer forskelligt, og disse ændringer kan forhindres ved at titrere ventilatorstøtten for at opretholde normale niveauer af respiratorisk indsats. Hvis spontant vejrtrækningspatienter og patienter med lavt niveau af ventilatorisk støtte viser differentielle ændringer i diafragmamuskelparametre sammenlignet med patienter på kontrollerede tilstande og højere ventilatorisk støtte, kan kliniske protokoller være nødt til at understrege alternative strategier, der fokuserer på "muskelbeskyttende" eller "muskelgenoprettende" ventilation. Ultralyd kan også bruges til at udvikle kliniske paradigmer, der involverer inspiratorisk muskeltræning til at hjælpe patienter, der har mislykket ekstubation, med at blive befriet fra MV.

Målene er at bruge pilotdata genereret gennem denne bevilling til at drive og designe et randomiseret kontrolleret forsøg med en "muskelbeskyttende" eller "muskelgenoprettende" ventilationsstrategi og vurdere dens effektivitet med hensyn til at reducere antallet af dage på MV og ekstubationsfejl sammenlignet med nuværende medicinsk praksis . Denne teamtilgang vil involvere et nyt samarbejde mellem nøglemedlemmer med ekspertise inden for muskelultralyd, mekanisk ventilation, muskelsvindmekanismer relateret til akut lungeskade og fysiologiske virkninger af træning på respiratoriske muskler og repræsenterer derfor kritisk input til udvikling af kliniske strategier til at vurdere og reducere byrde af ekstubationsfejl. Efterforskerne mener, at denne tilgang er innovativ med henblik på at bruge et ikke-invasivt klinisk værktøj ved sengekanten til at udvikle "muskelbeskyttende" og "muskelgenoprettende" ventilatorstrategier med fokus på tidlig respiratorisk rehabilitering hos kritisk syge patienter med MV.