Ösophagusdruckgeführter optimaler PEEP/mPaw bei CMV und HFOV: Die EPOCH-Studie (EPOCH)

Der Absolutwert des Ösophagusdrucks (Pes), gemessen während einer endexspiratorischen Pause, kann als guter Ersatz für den Pleuradruck (Ppl) und die Differenz zwischen Atemwegsdruck (Paw) und Pes als gültige Schätzung des transpulmonalen Drucks (PL) angesehen werden. . Obwohl diese Methode noch nicht in großen klinischen Studien getestet wurde, wurde der Nutzen von Pes bei der Steuerung der Therapie von ARDS in der EPVent-Studie gezeigt.

Unter der Annahme, dass Pes eine gute Schätzung von Ppl ist, könnten daher PEEP und mPaw darauf abzielen, unterschiedliche Werte von PL zu erhalten. Ein PL von 0 cmH2O am Ende der Inspirationspause sollte die Atemwege offen halten (selbst wenn die distalen Zonen nicht sicher rekrutiert werden) und ein PL von 15 cmH2O am Ende der Inspirationspause sollte eine allgemeine Zunahme der Lungenrekrutierung bewirken und die Tidalüberdehnung begrenzen. Der Vergleich dieser beiden unterschiedlichen Beatmungseinstellungen ermöglicht es uns zu bestimmen, ob die Verhinderung eines Atelektraumas durch Einstellen von PEEP und Paw von HFOV auf einen transpulmonalen Druck von 0 cmH2O bei endexspiratorischer Okklusion weniger schädlich ist als eine Lungenrekrutierung, die eine Tidalüberdehnung durch Einstellen von PEEP und mPaw begrenzt bei einem Schwellenwert von 15 cmH2O transpulmonalem Druck.

Der Einsatz von HFOV neben konventioneller Beatmung ermöglicht es uns, die Rolle dieser Beatmungsstrategien mit unterschiedlichen endexspiratorischen Volumina bei der Verhinderung von Atelektrauma und der Induktion von Lungenrekrutierung zu verstehen.

Darüber hinaus kann uns die Verwendung nicht-invasiver bettseitiger Techniken wie Pleura- und Lungenultraschall (PLUS), elektrische Impedanztomographie (EIT) und transthorakale Echokardiographie (TTE) ermöglichen, zwischen Lungenrekrutierung und Tidalüberdehnung bei verschiedenen PEEP/mPaw-Einstellungen zu unterscheiden, um pulmonale und hämodynamische Komplikationen während CMV und HFOV zu begrenzen, und kann bei der Beurteilung rekrutierbarer Lungen hilfreich sein.

Hauptziel:

Bestimmung, ob die Prävention eines Atelekttraumas durch Einstellen von PEEP (CMV) auf einen transpulmonalen Druck von 0 cmH2O bei endexspiratorischer Okklusion und von mPaw (HFOV) auf einen mittleren transpulmonalen Druck von 0 cmH2O weniger schädlich ist als eine Lungenrekrutierung, die eine tidale Überdehnung durch Einstellen von PEEP begrenzt (CMV) und mPaw (HFOV) bei einem Schwellenwert von 15 cmH2O transpulmonalem Druck. Plasma-Zytokine werden verwendet, um die durch das Beatmungsgerät verursachte Lungenschädigung zu definieren.

Sekundäre Ziele:

1. Zur Beurteilung der Lungenrekrutierung und Tidalüberdehnung mit bettseitigen nicht-invasiven Methoden wie EIT und PLUS während CMV und HFOV, wobei PEEP und mPaw so eingestellt sind, dass ein PL von 0 und ein PL von 15 cmH2O erreicht wird.
2. Beurteilung, ob die Auswirkungen von PEEP und HFOV, die zum Erreichen eines PL von 15 cmH2O eingestellt sind, gefährlicher für die rechtsventrikuläre Funktion sind als PEEP, um PLEEO und PLHFOV von 0 cmH2O zu erreichen. TTE wird verwendet, um die Herzfunktion zu bewerten.

Studienmanagement:

Für diese pathophysiologische Studie werden wir 20 Patienten mit mittelschwerem oder schwerem ARDS innerhalb von 72 Stunden nach Ankunft auf unserer Intensivstation aufnehmen.

1. Alle Patienten liegen auf dem Rücken, wobei das Kopfende des Bettes auf 30 Grad angehoben ist.
2. Alle Patienten werden entsprechend der klinischen Praxis tief sediert und beatmet.

3. Die Überwachung erfolgt mindestens mit:

   • Herzfrequenz (HF) und Herzrhythmus.
   • Mittlerer arterieller Druck (MAP), überwacht durch invasiven Blutdruck über einen arteriellen Katheter.
   • Zentralvenöser Druck (CVP).
   • Transkutane O2-Sättigung durch Pulsoximetrie (SpO2),
   • Atemfluss, Atemwegsdruck (Paw), Tidalvolumen (Vt), endtidaler Partialdruck von Kohlendioxid (PETCO2)
4. Unmittelbar vor Beginn der Studie werden die Patienten einer neuromuskulären Blockade mit einem intravenösen Cisatracurium-Bolus und einer titrierten kontinuierlichen Infusion unterzogen, um 0-2/4 Zuckungen bei elektrischer Stimulation des Gesichtsnervs zu erreichen.
5. Ein Nasen-Magen-Katheter mit Speiseröhren- und Magenballon wird gelegt. Der Ösophagusdruck (Pes) wird während eines endinspiratorischen (PesEIO) und eines endexspiratorischen Verschlusses (PesEEO) der Atemwege gemessen. Die Variation des Ösophagusdrucks während der Tidalinflation (ΔPes) wird als Differenz zwischen PesEIO und PesEEO berechnet. Der transpulmonale Druck (PL) wird als Differenz zwischen Paw und Pes berechnet (PL = Paw - Pes). Der intragastrische Druck wird nur während eines endexspiratorischen Verschlusses der Atemwege (IGP) gemessen.

Alle Studiendaten werden direkt auf standardisierte Case Report Forms (CRF) übertragen.

Die Patienten werden randomisiert, um das Protokoll mit der kontrollierten mechanischen Beatmungsstrategie oder der Hochfrequenz-Oszillationsbeatmung zu beginnen. Es wird ein Block-Randomisierungsschema mit undurchsichtigen Hüllen und einer Blockgröße von 2 verwendet.

Studienprotokoll:

Unmittelbar nach der Registrierung wird Pes während einer endexspiratorischen (PesEEO) und einer endinspiratorischen Okklusion (PesEIO) gemessen. PEEP zum Erreichen eines PLEEO von 0 cmH2O und PEEP zum Erreichen eines PLEIO von 15 cmH2O werden berechnet.

CMV-Phase A. PLEEO = 0

1. Die Patienten werden mit CMV unter Verwendung der folgenden Parameter beatmet (in Gruppe 2 werden vor Beginn PesEEO und PesEIO gemessen):

   1. Vt 6 ml/kg vorhergesagtes Körpergewicht
   2. PEEP so dass PLEEO = 0 cmH2O
   3. Atemfrequenz (RR), um pH 7,25-7,35 zu erreichen
   4. FiO2 mit SpO2 ≥ 90 %
2. Nach 40 Minuten bei diesen Einstellungen wird ein Lungen-Ultraschall durchgeführt, um einen Lungen-Ultraschall-Score zu erhalten.
3. Nach Abschluss von PLUS wird TTE durchgeführt
4. Nach Abschluss der TTE wird die EIT positioniert und es werden Aufzeichnungen globaler und regionaler Zeitverläufe von Impedanzänderungen und zugehörige EIT-Bilder erhalten

5. Es wird eine Blutprobe für die Zytokinmessung entnommen und die folgenden Parameter werden gemessen:

   • Arterielle Blutgase
   • Crs
   • Alveolärer Totraum.

B. PLEIO = 15

1. Die Patienten werden mit demselben Vt, RR und FiO2 wie in Phase A beatmet. Der PEEP wird auf den Wert eingestellt, der zum Erreichen eines PLEIO = 15 cmH2O erreicht wird.
2. Dieselben Messungen werden wie in Phase A wiederholt (Schritte 2 bis 5).

C. PLEEO = 0

1. Die Patienten werden mit denselben Vt, RR und FiO2 wie in früheren Phasen beatmet. PEEP wird auf den gleichen Wert wie Phase A eingestellt (PEEP, so dass PLEEO = 0 cmH2O).
2. Dieselben Messungen werden wie in Phase A wiederholt (Schritte 2 bis 5). PesEEO und PesEIO werden gemessen, damit die CMV-Phase abgeschlossen ist.

HFOV-Phase D. PL = 0

1. Die Patienten werden auf HFOV umgestellt. Pes wird gemessen und mPaw zum Erreichen eines PLHFOV von 0 und 15 wird berechnet. Die Patienten werden mit folgenden Parametern beatmet:

   1. Druckamplitude 90 cmH2O
   2. mPaw, um einen PL von 0 cmH2O zu erreichen
   3. Atemfrequenz (RR) ≥ 5 Hz, um pH 7,25-7,35 zu erreichen
   4. FiO2 mit SpO2 ≥ 90 %

2. Es werden dieselben Messungen durchgeführt wie in Phase A (Schritte 2 bis 4). Es wird eine Blutprobe für die Zytokinmessung entnommen und die folgenden Parameter werden gemessen:

   • Arterielle Blutgase.

E. PL = 15

1. Die Patienten werden mit der gleichen HFOV-Einstellung beatmet, mit Ausnahme von mPaw, das so eingestellt wird, dass es einen PL von 15 cmH2O erreicht.
2. Es werden die gleichen Messungen wie in Phase D durchgeführt.

F. PL = 0

1. Die Patienten werden mit der gleichen HFOV-Einstellung beatmet, mit Ausnahme von mPaw, das so eingestellt wird, dass es einen PL von 0 cmH2O erreicht.
2. Es werden die gleichen Messungen wie in Phase D durchgeführt. Dann wird Pes gemessen und die HFOV-Phase ist abgeschlossen.