Untersuchung einer neuartigen Technik der mechanischen Beatmung bei Patienten mit schwerem akutem Atemversagen (HFO-TGI-2)

HINTERGRUND UND ZIELE

Die Prognose von ARDS bleibt weiterhin ernst [3-7]. Das Hauptziel der vorliegenden Studie besteht darin, die Wirkung von HFO-TGI auf das Überleben von Patienten mit schwerem ARDS endgültig zu bestimmen. Folglich werden wir die Größe der untersuchten Population erhöhen (siehe auch NCT00416260), um eine ausreichende statistische Aussagekraft zu erreichen. Das sekundäre Ziel besteht darin, die Hypothese zu testen, dass die Lungenrekrutierung der wichtigste zugrunde liegende Mechanismus für die HFO-TGI-assoziierte Verbesserung der Sauerstoffversorgung [1,2] und der respiratorischen Compliance [2] ist.

METHODEN

Patienten

Das Protokoll wurde von den wissenschaftlichen Komitees des Evaggelismos-Krankenhauses und des Larissa-Universitätskrankenhauses genehmigt. Die Einverständniserklärung der nächsten Angehörigen teilnahmeberechtigter Patienten wird eingeholt. Die Patienten werden über die Studie und ihr Rücktrittsrecht informiert, sobald dies klinisch möglich ist. Die Zulassungskriterien werden im entsprechenden Abschnitt dieses Berichts aufgeführt. Kurz gesagt umfassen die wichtigsten Einschlusskriterien 1) frühes (Diagnose innerhalb der letzten 72 Stunden gestelltes) ARDS gemäß der Definition der American-European Consensus Conference [6]; 2) schwere Oxygenierungsstörungen {definiert als PaO2/FiO2) < 150 mm Hg}, während mit einem positiven endexspiratorischen Druck (PEEP) von ≥ 8 cm H2O beatmet wird (Kriterium für schweres ARDS); und 3) Alter 18–75 Jahre und Körpergewicht > 40 kg. Die Patientenüberwachung umfasst die elektrokardiographische Ableitung II, die Hämodynamik {kontinuierlicher intraarterieller und zentralvenöser Druck sowie Herzzeitvolumen/-index durch PICCO-plus (Pulsion Medical Systems, München, Deutschland)} und die periphere Sauerstoffsättigung (SpO2). Es kommen tiefe Sedierung (Propofol/Midazolam) [8,9], Analgesie (Fentanyl/Remifentanil) [9] und intermittierende neuromuskuläre Blockade (Cisatracurium) [8,10] zum Einsatz.

CMV-Strategie

Auf der 37-Betten-Intensivstation (ICU) des Evaggelismos-Krankenhauses und der 10-Betten-Intensivstation des Larissa-Krankenhauses wird routinemäßig eine druck- und volumenlimitierte Beatmungsstrategie eingesetzt. Folglich werden die Patienten bereits vor der Randomisierung mit einer der im ARDSnet-Protokoll zulässigen Kombinationen von FiO2 und PEEP beatmet (Siemens 300C-Beatmungsgerät; oder Galileo Gold, Hamilton Medical) [11]. Die verabreichten Atemzugvolumina betragen 5,5–7,5 ml·kg-1 des vorhergesagten Körpergewichts, die Beatmungsfrequenz (z. B. 20–35·min-1) wird so angepasst, dass der pHa-Wert zwischen 7,20 und 7,45 gehalten wird; das Verhältnis von Inspirations- zu Exspirationszeit beträgt 1:1 bis 1:3; und der Zielplateau-Inspirationsdruck beträgt ≤ 35 cm H2O. Die Ziele für die Sauerstoffversorgung sind PaO2 = 60–80 mm Hg oder SpO2 = 90–95 %.

Randomisierung

Die Patienten werden der HFO-TGI-Gruppe (d. h. der Interventionsgruppe) oder der konventionellen mechanischen Beatmungsgruppe (CMV) (d. h. der Kontrollgruppe) gemäß einer computergenerierten Zufallszahlenfolge zugeordnet (http ://www.randomizer.org). Darüber hinaus wird auf Wunsch der behandelnden Ärzte ein Übergang von der CMV-Gruppe zur HFO-TGI-Gruppe durchgeführt. Die Randomisierung wird vom Statistiker der Abteilung durchgeführt und vom unabhängigen Hauptendpunkt- und Sicherheitsüberwachungsausschuss überwacht, der derselbe sein wird wie für NCT00416260, mit einem zusätzlichen Mitglied im Larissa-Krankenhaus. Die Gruppeneinteilung bleibt bis zum Studieneintritt verborgen.

HFO-TGI-Strategie

Kurz vor Beginn der HFO-TGI wird ein TGI-Katheter (Innen-/Außendurchmesser = 1,0 bzw. 2,0 mm) in den Endotrachealtubus eingeführt. Die Spitze des TGI-Katheters wird 0,5–1 cm über der Spitze des Endotrachealtubus platziert. Für die TGI-Verabreichung wird das proximale Ende des TGI-Katheters an einen O2-Durchflussmesser mit variabler Öffnung angeschlossen. Das Hochfrequenzbeatmungsgerät Sensormedics 3100B wird an den Endotrachealtubus angeschlossen. Die anfänglichen HFO-Einstellungen lauten wie folgt: 1) FiO2 = 100 %, später titriert in Richtung des FiO2 des vorherigen CMV; 2) Bias-Flow = 30–40 L·min-1; 3) Schwingungsfrequenz = 4,0-5,0 Hz; 4) Oszillationsdruckamplitude = arithmetischer PaCO2-Wert während des vorangegangenen CMV + 20–30 cm H2O, maximal akzeptabler Wert = 95–100 cm H2O [1]; 5) Verhältnis von Inspirations- zu Exspirationszeit = 1:2; und 6) mPaw wurde auf 9–10 cm H2O über dem vorherigen CMV mPaw angepasst (entsprechend einem HFO-mittleren Trachealdruck von 2–3 cm H2O über dem mittleren Trachealdruck des vorherigen CMV). Drei bis fünf Minuten nach HFO-Initiierung wird ein Rekrutierungsmanöver durchgeführt, indem der HFO-Kreislauf bei ausgeschaltetem Oszillatorkolben 30–40 Sekunden lang mit 40–45 cm H2O unter Druck gesetzt wird. Anschließend wird die HFO wieder aufgenommen und ein 3-5 cm H2O-Endotrachealtubus-Manschettenleck wird platziert. Unmittelbar danach wird dem HFO ein kontinuierlicher Vorwärtsschub TGI {Fluss = 50 % der Minutenventilation des vorhergehenden CMV [1]} überlagert. Der mPaw-Steuerknopf wird dann angepasst, um mPaw auf seinen ursprünglich eingestellten Wert zurückzusetzen. Fünfzehn Minuten danach wird eine arterielle Blutgasanalyse durchgeführt und die Oszillationsdruckamplitude und die Oszillationsfrequenz werden angepasst, um einen PaCO2 von < 10-15 mm Hg über dem PaCO2 des vorherigen CMV zu erreichen und den pHa > 7,20 zu halten. 90 Minuten nach HFO-TGI-Einleitung werden physiologische Messungen (d. h. Blutgasanalyse und Hämodynamik) durchgeführt und dann wird mPaw schrittweise (geschätzte Reduktionsrate: 0-2 cm H2O·h-1) in Richtung 6 cm reduziert H2O unter seinem ursprünglich eingestellten Wert (entsprechend einem HFO-mittleren Trachealdruck von 2-3 cm H2O unter dem mittleren Trachealdruck des vorangegangenen CMV). Anschließend wird TGI abgesetzt und Standard-HFO für 30 Minuten fortgesetzt.

Eine Rückkehr zum CMV wird bei den folgenden HFO-Einstellungen in Betracht gezogen: mPaw = 3–4 cm H2O über dem vorhergehenden CMV mPaw (entsprechend einem HFO-mittleren Trachealdruck von 2–3 cm H2O unter dem mittleren Trachealdruck des vorhergehenden CMV); und TGI = 0 L·min-1. Eine Rückkehr zu HFO-TGI wird als notwendig erachtet, wenn nach 12 Stunden CMV PaO2/FiO2 < 150 mm Hg bei einem PEEP von ≥ 8 cm H2O beträgt. In der HFO-TGI-Gruppe erhalten die Patienten wiederholte tägliche HFO-TGI-Sitzungen, bis sie das schwere ARDS-Kriterium während der CMV für mindestens 48 Stunden nicht mehr erfüllen. Die voraussichtliche Mindestdauer der HFO-TGI-Sitzungen beträgt 6 Stunden. Während der HFO-TGI-Sitzungen werden alle 1,5–4 Stunden physiologische Messungen durchgeführt und ihre Durchschnittswerte werden in der anschließenden statistischen Analyse verwendet. Für Mitglieder der HFO-TGI-Gruppe muss die gesamte HFO-TGI-Dauer > 12 Stunden betragen.

Rekrutierungsmanöver

Rekrutierungsmanöver (mit kontinuierlichem positivem Atemwegsdruck von 40–45 cm H2O und einer Dauer von 40 Sekunden) werden wie folgt durchgeführt:

In der HFO-TGI-Gruppe werden Rekrutierungsmanöver zu Beginn und 3 und 5 Stunden nach Beginn jeder HFO-TGI-Sitzung und unmittelbar danach zur Rückkehr zum CMV durchgeführt. In der CMV-Gruppe werden täglich ≥ 4 Rekrutierungsmanöver (eines alle 4–6 Stunden; Beginn um 07:00 Uhr) durchgeführt. In beiden Gruppen werden die Rekrutierungsmanöver in den ersten 4 Tagen nach der Randomisierung fortgesetzt [12].

Entwöhnung von CMV

Die Entwöhnung vom CMV erfolgt durch druckunterstützte Beatmung, wenn ein PaO2 von > 60 mm Hg bei einem FiO2 von ≤ 50 % und einem PEEP von ≤ 8 cm H2O aufrechterhalten werden kann.

Datensammlung

Daten zu demografischen, physiologischen und radiologischen Merkmalen, Begleiterkrankungen und Medikamenten werden innerhalb von 4 Stunden vor der Randomisierung erfasst. In den ersten 10 Tagen nach der Randomisierung werden täglich mindestens 3 Sätze physiologischer Messungen (Blutgasanalyse, Hämodynamik und Atemmechanik während CMV) durchgeführt. Labor-, Röntgen-/Bildgebungs- und physiologische Daten werden täglich bis zur Entlassung auf der Intensivstation oder bis zum Tod erhoben. Die Patienten werden täglich auf Anzeichen eines Versagens nichtpulmonaler Organe und Systeme überwacht. Der klinische Verlauf des Patienten wird bis zur Entlassung aus dem Krankenhaus oder bis zum Tod dokumentiert.

Follow-up der Lungenrekrutierung mit CT des Thorax

Während des Interventionszeitraums der vorliegenden Studie beabsichtigen wir, die Entwicklung der Lungenrekrutierung zu bewerten und zu überwachen, wie sie kürzlich von Gattinoni und Kollegen vorgeschlagen und ausführlich beschrieben wurde [13]. Das Rekrutierungs- und Bewertungsprotokoll sieht wie folgt aus: 1) HFO-TGI-Gruppe: CT des Thorax zu Studienbeginn und an den Tagen 5 und 8 nach der Randomisierung; 2) CMV-Gruppe: CT des Thorax zu Studienbeginn und am Tag 8 nach der Randomisierung. Patienten kommen für eine CT-Untersuchung in Frage, wenn PaO2/FiO2 zwischen 100 und 150 mmHg liegt und keine zusätzlichen Bedenken hinsichtlich der Sicherheit des Patiententransports zum CT-Bereich bestehen, wie von den behandelnden Ärzten im Einzelfall bestätigt -von Fall zu Fall. Die Begründung für diese Untersuchungsintervention besteht in der Aufklärung des Mechanismus des HFO-TGI-induzierten physiologischen Nutzens.

Ergebnismaße werden im entsprechenden Abschnitt erwähnt.

In Übereinstimmung mit einem Vorschlag eines aktuellen Leitartikels (Intensive Care Med (2014) 40:743-745) wurden das Original und (seine Überarbeitung) die endgültige Form des Studienprotokolls (entspricht auch NCT00416260, das als erste Studie registriert wurde) erstellt Zeitraum) mit detaillierten Angaben zur vorab festgelegten Studienplanung (in der der Grund für etwaige vorherige Änderungen der aktuellen Registrierungsdaten erläutert wird) finden Sie, indem Sie bis zum Ende der folgenden Webseite scrollen: http://www.evaggelismos-hosp.gr/ index.php/istoriko-eepne