Billeddannelse af biomarkører til at stratificere risikoen for barotraume i ARDS (FRAIL ARDS)

Udvikling af barotraume, der spænder fra asymptomatisk luftlækage i lungeparenkym til livstruende tilstande såsom tension pneumothorax, er hyppig ved akut respiratory distress syndrome (ARDS), med en vanskelig, ikke-standardiseret behandling, hvilket resulterer i høje dødelighedsrater (større end 60 % i coronavirus sygdom 2019 [COVID-19] ARDS patienter, omkring 46 % i ikke-COVID-19 ARDS patienter). Det skal bemærkes, at barotraume også forekommer hos patienter med spontant vejrtrækning med COVID-19 ARDS. Skrøbelighed af lungeparenkym repræsenterer faktisk et stort problem i ARDS. Derudover kan mekanisk ventilation hos højrisikopatienter forværre lungeskade (ventilator-induceret lungeskade) og potentielt inducere barotraume på trods af brug af beskyttende mekanisk ventilation. Tidlig vurdering af lungesvaghed kunne derfor muliggøre tidlig risikostratificering med hensyn til barotraume-modtagelighed blandt ARDS-patienter, hvilket giver begrundelse for implementeringen af ​​lungebeskyttende håndteringsstrategier hos dem med høj risiko for barotraume. Macklin-effekten, først beregnet til at tillade korrekt differentiering mellem respiratoriske og andre årsager til luftlækage i mediastinum (såsom tracheobronchial/oesophageal skade), er for nylig blevet bevist af vores gruppe for at være en konsekvent, meget nøjagtig radiologisk forudsigelse af barotraumeudvikling i COVID -19 ARDS-patienter (sensitivitet: 89,2%; specificitet: 95,6%), der forventede inden for 12 dage forekomsten af ​​klinisk åbenlyst barotrauma. Disse resultater er blevet bekræftet og endda forbedret af multicenterfund, som rapporterer om en stor kohorte af COVID-19-patienter (næsten 700), en imponerende, næsten perfekt samlet nøjagtighed (99,8%) af Macklin-effekten til at forudsige barotraumeudvikling. Desuden tyder data fra vores gruppe på, at tidlig anvendelse af vågen veno/venøs ekstrakorporal membran-iltning (ECMO) uden invasiv mekanisk ventilation hos COVID-19 alvorlige ARDS-patienter med høj risiko for barotraume (dem med Macklin-effekt på CT-scanning af brystet) er mulig. og kan resultere i ingen barotraumehændelser og lav intubationshastighed. I denne henseende kunne bekræftelse af Macklin-effektens rolle og identifikation af yderligere, nye kvantitative billeddannende biomarkører afsløre biologiske baser for lungesvaghed i løbet af ARDS og give instrumenter til tidlig risikostratificering før barotraumeforekomst.

Vores gruppe implementerede også originale interne faciliteter bestående af densitometri, maskinlæring og kunstig intelligens-baserede tilgange til at vurdere lungesammensætning hos COVID-19-patienter gennem et fuldt automatiseret arbejdsflow; for nylig fremhævede efterforskerne den enestående kliniske betydning af denne metodiske tilgang til at forudsige patienters prognose, såvel som dens store reproducerbarhed. Foreløbige, endnu upublicerede resultater tyder på, at lungesvaghed har en specifik densitometrisk signatur, der er en mulig markør for hyperbeskyttende håndteringsstrategier; få, meget robuste radiomiske egenskaber synes at bekræfte det samme resultat.

Følgelig er drivhypoteserne i denne retrospektive/prospektive undersøgelse, at uanset COVID-19-status hos ARDS-patienter, i) lungesvaghed har et specifikt mønster af billeddannende biomarkører, og at ii) en mere præcis udvælgelse af patienter kan begrænse problem med barotraume forbundet med mekanisk ventilation.