Vurdering af mikrocirkulationsændring med både sublingual mikrocirkulation og nær-infrarød spektroskopi på ARDS

Mikrocirkulation består af et forgrenet netværk af små blodkar (<100 μm diameter), der omfatter arteriolerne, kapillærerne og venulerne, og spiller en central rolle i leveringen af ​​ilt til vævsceller. Mikrocirkulatoriske ændringer observeres hyppigt hos kritisk syge patienter, og især hos patienter med svær sepsis. Disse ændringer er kendetegnet ved et fald i kapillærtæthed, der bestemmer en stigning i diffusionsafstanden af ​​ilt til væv og en stigning i heterogenitet af perfusion. Disse mikrocirkulationsforstyrrelser involverer den deraf følgende tilstedeværelse af under eller ikke perfunderede kapillærer i umiddelbar nærhed af godt perfunderede kapillærer. Derfor kan disse funktionelt sårbare mikrocirkulatoriske områder blive hypoksiske, hvilket resulterer i et iltudvindingsunderskud. Dette fænomen er blevet kaldt "mikrocirkulatorisk shunting" og spiller en stor rolle i patofysiologien af ​​sepsis og multiorgansvigt.

Vedvarende og ufuldstændig reversering af mikrocirkulatorisk og regional hypoxi anses for at være en væsentlig faktor, der bidrager til udvikling og vedligeholdelse af multipel organsvigt. Desværre fortsætter ændringer i mikrovaskulær perfusion ofte efter korrektion af systemiske hæmodynamiske abnormiteter, og deres sværhedsgrad er forbundet med et dårligt resultat. Et sådant tab af hæmodynamisk sammenhæng mellem makro- og mikrocirkulationen er blevet beskrevet i adskillige kliniske og eksperimentelle undersøgelser og har vist sig at være en uafhængig prædiktor for uønsket udfald og organdysfunktion. Mikrocirkulationen er blevet foreslået at være motoren til sepsis.

Konceptuelt kan nuværende teknikker, der tillader overvågning af mikrocirkulationen, klassificeres i to hovedgrupper: (1) Metoder, der tillader evaluering af lokal vævsiltning som et surrogat af mikrocirkulatorisk blodgennemstrømning. (2) Metoder, der tillader direkte visualisering af det mikrovaskulære netværk og mikrocirkulatorisk blodgennemstrømning.

Nær-infrarød spektroskopi (NIRS) er blevet brugt som et værktøj til at overvåge vævsiltmætning (StO2) hos akut syge patienter og er blevet foreslået som et værktøj til at kvantificere mikrovaskulær dysfunktion hos patienter med sepsis. Ifølge Beers lov er NIRS-signalet begrænset til kar, der har en diameter på mindre end 1 mm (arterioler, kapillærer og venoler), men da 75 % af blodet i en skeletmuskel er venøs, repræsenterer NIRS StO2-målinger for det meste lokale venøs hæmoglobin O2 mætning. NIRS er blevet brugt i forskellige kliniske tilstande, såsom alvorligt traume, hæmoragisk shock, septisk shock og kardiogent shock eller alvorligt hjertesvigt. Anvendelsen af ​​og anvendelsen af ​​NIRS i intensivbehandling involverede hovedsageligt tre NIRS-hovedmålinger: (1) måling af kontinuert vævsiltmætning (StO2); 2) StO2-deoxygeneringshældning (DecStO2-hældning) som svar på vaskulær okklusionstest (VOT-test); og 3) StO2-genvindingshældning (RincStO2-hældning) som svar på VOT.

Vævsiltmætning (StO2) er blevet foreslået som en markør for vævsperfusion afhængigt af den anvendte enhed og placeringen af ​​målingen. En systemisk gennemgang og mea-analyse havde vist, at patienter med svær sepsis eller septisk shock har lavere niveauer af StO2 og RincStO2 hældning. Desuden viser overlevende fra svær sepsis eller septisk shock højere niveauer af StO2 og RincStO2 sammenlignet med ikke-overlevende. VOT er en provokerende test, hvor StO2 måles på et distalt sted (såsom thenar eminens eller underarm), mens en forbigående hurtig vaskulær okklusion udføres ved hjælp af et sfygmomanometer i enten et defineret tidsinterval (f.eks. 3 minutter) eller indtil StO2 falder til en defineret minimal tærskel. Det iskæmiske væv inducerer derefter vasodilatation af omgivende arterioler, metarterioler og prækapillære sphinctere for at mindske lokal vaskulær modstand og genvinde blodgennemstrømningen. Når denne tærskel er nået, frigives tourniquet, og blodgennemstrømningen genoprettes. Der er en reaktiv hyperæmisk respons, som repræsenterer vævets evne til at autoregulere blodgennemstrømning og iltning. Adskillige parametre udspringer af denne teknik, herunder: 1. hastigheden af ​​deoxygenering (RdecStO2), der menes at afspejle den lokale metaboliske hastighed, 2. hastigheden af ​​reoxygenering (RincStO2), menes at afspejle den tid, der kræves for at udvaske stillestående blod og er menes at være bestemt af lokal kardiovaskulær reserve og mikrocirkulationsflow og den postobstruktive hyperæmiske respons.

For hastigheden af ​​StO2-stigning (RincStO2), eller benævnt StO2-genvindingshældning, antages det, at når StO2-genvindingshældningen reduceres, er kapaciteten til at rekruttere mikrokar som reaktion på en hypoxisk stimulus lavere. Mange artikler har vist, at RincStO2 er nedsat hos septiske patienter. StO2-restitutionshældningen havde vist sig at være lavere hos septiske patienter, og at tilstedeværelsen af ​​denne ændring i de første 24 timer af sepsis og dens persistens var forbundet med et værre resultat. Blandt de septiske patienter var RincStO2 højere hos overlevende end hos ikke-overlevere og var stærkest forbundet med organdysfunktion og dødelighed.

StO2 er dog ikke en direkte måling af mikrovaskulær blodgennemstrømning, men et indeks for vævsiltning, som er afhængig af balancen mellem O2-afgivelse (DO2) og iltforbrug (VO2). Enhver ændring i StO2 kan afspejle en ændring i flow i samme retning og/eller en ændring i metabolisme i den modsatte retning. Endnu vigtigere kan proportionale ændringer i flow og metabolisme være forbundet med uændret StO2. Vasoreaktivitetstesten evaluerer mikrovaskulær reserve mere end faktisk mikrovaskulær perfusion. Selv om StO2 er lidt lavere hos septiske patienter sammenlignet med raske frivillige, er der et stort overlap mellem grupperne. Der er ikke fundet nogen signifikant forskel i StO2 mellem tilskadekomne patienter og raske frivillige blandt septisk shock, post-kirurgi og raske forsøgspersoner; mellem septisk shock og normale frivillige; og mellem traumepatienter og raske forsøgspersoner, eller endnu højere iltspænding i vævet hos patienter med sepsis er blevet rapporteret.

Som en konsekvens heraf er en vaskulær okklusionstest (VOT) kombineret med StO2-måling blevet foreslået for at øge den diskriminerende kraft og for bedre at evaluere vævsmikrooxygeneringen i septisk shock. Brugen af ​​VOT har vist sig at forbedre og udvide StO2's forudsigelsesevne til scenarier som traumer, svær sepsis og septisk shock.

Mikro-videoskopiske teknikker antages at være guldstandarden for studiet af mikrocirkulationen, da disse tillader direkte visualisering af mikrovaskulær perfusion og karakterisering af dens ændringer. For nylig blev et tredje generations letvægts håndholdte vitale mikroskoper (CytoCam) udviklet baseret på indfaldende mørkefeltsbilleddannelse. Direkte visualisering af den sublinguale mikrocirkulation muliggør kvantitativ bestemmelse af kapillærtæthed, mikrokarmorfologi og dynamik i mikrocirkulatorisk blodgennemstrømning.

Variabler af flow, herunder mikrovaskulært flowindeks (MFI) og andel af perfunderede kar (PPV), såvel som kapillærtæthed inklusive total kardensitet (TVD) og perfunderet kardensitet (PVD), og flowfordeling Heterogenitetsindeks (HI) blev beregnet iht. til internationale kriterier. De ændringer, der ses ved sepsis, er ofte karakteriseret ved en meget heterogen perfusion, med stoppede flowkapillærer ved siden af ​​kar med strømmende celler.

Mikrovaskulære ændringer, som er karakteriseret ved nedsat funktionel kapillærtæthed, øget perfusionsheterogenitet og øget andel af stoppede og intermitterende perfunderede kapillærer, bidrager til defekten i iltekstraktion observeret ved sepsis og kan være involveret i udviklingen af ​​organsvigt. Mikrokredsløbsændringer er mere alvorlige hos ikke-overlevende end hos overlevende. Overlevelsesraten faldt gradvist med kvartiler af sværhedsgrad i ændring af mikrocirkulationen. Derudover var ændringer i mikrovaskulær perfusion en af ​​de stærkeste forudsigere for udfald og forblev uafhængigt forbundet med resultatet i multivariat analyse. Tidsforløbet for mikrovaskulære ændringer er også forskelligt mellem overlevende og ikke-overlevere. Mikrovaskulære ændringer forbedredes over tid som respons på behandling hos overlevende, men ikke hos ikke-overlevere. Omvendt var persistensen af ​​disse mikrocirkulationsændringer efter de første 24 timer stærkt og uafhængigt korreleret med dødelighed sekundært til kredsløbssvigt i den tidlige fase og til multiorgansvigt i den sene fase. For flowparameteren, i 2009, identificerede et internationalt multicenter observationsprævalensstudie i ICU-patienter, der involverede 36 ICU'er på verdensplan, omfattende 501 patienter, mikrocirkulatoriske ændringer MFI < 2,6 i kombination med takykardi (puls > 90) som en uafhængig risikofaktor for øget hospitalsdødelighed.

Blandt mikrocirkulatoriske variabler er der ingen klar konsensus om, hvilken mikrocirkulatorisk perfusionsparameter der er vigtigst. Den nedsatte mikrocirkulatoriske perfusion målt ved PPV, PVD og MFI var forbundet med dødelighed. De rapporterede, at PPV-parameteren var den stærkeste prædiktor for dødelighed, og at denne sammenhæng blev opretholdt i flere logistiske regressionsmodeller for både tidlige (< 24 timer) og sene (≥ 24 timer) tidspunkter. I en lignende undersøgelse var nedsat flow og øget heterogenitet af flow signifikant forstyrrede træk ved mikrocirkulationen hos ikke-overlevende sammenlignet med overlevende. I en undersøgelse af 49 ICU-patienter i septisk shock var der desuden ingen forskel i mikrocirkulatoriske perfusionsparametre ved begyndelsen af ​​shock, men overlevende var i stand til at genoprette deres mikrocirkulatoriske perfusion som indikeret af signifikante forskelle i PPV. Men i ProCESS-forsøget er målingerne af tæthed, nemlig TVD, PVD og De Backer-score (et estimat af total tæthed), forbundet med dødelighed på alle tidspunkter i en enkelt model og på 72-timers tidspunktet. periode. Derfor, hvilke mikrokredsløbsparametre, der har den mest signifikante patofysiologiske indvirkning, venter stadig på yderligere undersøgelser at afgrænse.

Akut respiratorisk distress syndrom (ARDS) er den mest alvorlige form for akut lungeskade på intensivafdelingen. Kendetegnet for ARDS-patogenese er markant øget permeabilitet fra endotel- og epitelskade [58]. Vedvarende og markant vævshypoksi og multipel organsvigt er hovedårsagen til dødsfald. Den tilskrivelige dødelighed af ARDS er fortsat høj uden opnåelse inden for de seneste ti år. For nylig afslørede The Large Observational Study to Understand the Global Impact of Severe Acute Respiratory Failure (LUNG SAFE) undersøgelse, at hos de 29 144 patienter, der blev indlagt på deltagende intensivafdelinger, var hospitalsdødeligheden 34,9 % for dem med mild, 40,3 % for moderat og 46,1 % for svær ARDS.

Derfor, fra den førnævnte diskussion for de to store vurderinger NIRS og sublingual mikrocirkulation, er formålene med vores undersøgelse følgende:

1. At sammenligne den forudsigelige kraft af NIRS og sublingual mikrocirkulation for prognosen for ARDS. Ydermere, om prognosen for ARDS kan forudsiges mere præcist, hvis efterforskere samtidig vurderer mikrocirkulatorisk ændring med NIRS og sublingual mikrocirkulation?
2. For at afgrænse hvilke parametre for mikrocirkulatorisk ændring, variabler for flow eller tæthed har den mest signifikante patofysiologiske indvirkning på prognosen for ARDS?