Closed Loop Mekanisk Ventilation og ECMO

Hos kritisk syge patienter, der er indlagt på intensivafdelingen på grund af enten akut respirationssvigt eller kredsløbskollaps, anvendes i stigende grad mekanisk ventilation i kombination med enten ekstrakorporal lungeassistent (VV ECMO) eller hjerteassist (VA ECMO). Både mekanisk ventilation og ECMO bidrager til kontrol af gasudveksling og skal derfor justeres i overensstemmelse hermed.

Som en hjælpeanordning som en VV ECMO eller en VA ECMO skal styringen af ​​gasudvekslingen justeres via fejegasflow (ventilation), iltfraktion i skylningsgassen (iltning, FsO2) og blodgennemstrømning over den ekstrakorporale enhed. Kombinationen af ​​adaptiv ventilation med ECMO er et nyt koncept, der tillader kontrol af iltning og ventilation kun ved justering af ECMO-enheden.

Adaptiv lungeventilation er en kategori af ventilationstilstande, som tillader kontrol af iltning og ventilation med en lukket sløjfe. Ved at bruge denne type ventilationstilstande kan man styre gasudvekslingen automatisk. Med hensyn til CO2-håndtering bruger de et målminutvolumen til at kontrollere sluttidal CO2 og justerer afhængigt af mængden af ​​spontant udløste vejrtrækninger, åndedrætsfrekvensen og den inspiratoriske trykstøtte eller udelukkende trykstøtten. Med hensyn til O2-håndtering i henhold til det perifere O2-mætningsmål vil PEEP (lungerekruttering) og fraktionen af ​​indåndet oxygen (FiO2) blive fastsat. Begge disse kontroller er afhængige af en nøjagtig måling af henholdsvis end-tidal CO2 og perifer O2 mætning.

Der findes to anbefalinger, hvordan man ventilerer patienter med ARDS på en ECMO. Først og fremmest foreslår de generelle retningslinjer fra Extracorporeal Life Support Organisation (ELSO) voksne at målrette en FiO2 på mindre end 0,3 med en PEEP på 5 til 15 cmH2O og et plateautryk på mindre end 25 cm H2O med en respirationsfrekvens på 5 i minuttet. Hvorimod Richard et al. i deres konsensuskonferencerapport fra 2014 foreslår at minimere plateautrykket, og at PEEP ikke er specifik med hensyn til antal. Begge retningslinjer har til formål at holde lungen i ro vedrørende patienter med ARDS. Der er ingen specifikke forslag til ventilationshåndtering hos patienter med hjertesvigt på ECMO. Hvorvidt lungen skal holdes åben (rekrutteres og mindre tilbøjelig til atelektrauma) eller holdes i ro (mindre tilbøjelig til overdistension, enten volu- eller barotrauma) er i øjeblikket uklart.

Vedrørende mekaniske ventilationsindstillinger hos patienter med ARDS offentliggjorde Serpa Neto og kolleger i 2016 en metaanalyse af ni undersøgelser, som omfattede omkring 550 patienter, der fik ECMO for refraktær hypoxæmi. De viste, at hos disse patienter var køretryk forbundet med overlevelse på hospitalet (overlevende havde et køretryk på 16,9 cmH2O og ikke-overlevende på 19,4, p 0,004, justeret HR 1,06 med en 95 % CI på 1,03 - 1,10). Dette er i overensstemmelse med studiet af Amato et al, hvor de viste en reduktion af den multivariate relative risiko for hospitalsdødelighed hos patienter med ARDS - uden ECMO - med et køretryk på mindre end 15 cmH2O.

Den adaptive lungeventilationstilstand Intellivent-ASV+® har vist sig at ventilere normale lunger, lunger med ARDS og KOL inden for grænserne for sikker ventilation anbefalet af retningslinjerne. Patienter på Intellivent-ASV+® havde tidalvolumener (Vt) ≤ 8 ml/kg/BW, plateautryk (Pplat) < 30 cmH2O og et drivtryk < 15 cmH2O. Sammenlignet med konventionel ventilation havde patienter på Intellivent-ASV+®-tilstand højere PEEP og lavere FiO2, hvilket tyder på bedre rekruttering af den afhængige del af lungen.

Kombinationen af ​​mekanisk ventilation ved hjælp af Intellivent-ASV+®-tilstanden og ECMO giver en unik mulighed for at have en mekanisk ventilator, som automatisk tilpasser sig lungemekanikken og bidraget fra ECMO, der understøtter gasudveksling.

Hovedformålet med dette forskningsprojekt er at foreslå og verificere, om ventilationstilstanden Intellivent-ASV+® er i stand til at udføre lungebeskyttende ventilation på trods af tilstedeværelsen af ​​en ECMO, der ændrer gasudveksling.