Low-Tidal-MEChanical Ventilation gegen NO-Ventilation während der kardiopulmonalen Bypass-Herzchirurgie (MECANO)

HINTERGRUND. Ventilatorbedingte Pneumonie (VAP) ist eine häufige postoperative Komplikation und macht einen großen Teil der Morbidität und Mortalität nach Herzoperationen aus. Das Auftreten von VAP hängt von zahlreichen Faktoren ab, von denen einige Lungenkollaps und Atelektase während des kardiopulmonalen Bypasses, eine Verringerung des bronchialarteriellen Blutflusses und ein systemisches Entzündungsreaktionssyndrom während und nach dem kardiopulmonalen Bypass (CPB) sind.

Einerseits ermöglicht CPB die Sauerstoffversorgung des Blutes während einer Herzoperation, unabhängig von Herzschlag und Schwingungen, sodass der Chirurg störungsfrei operieren kann.

Andererseits scheinen postoperative pulmonale Komplikationen häufiger aufzutreten, wenn während der CPB keine mechanische Beatmung aufrechterhalten wird.

Eine kürzlich durchgeführte Metaanalyse ergab eine Verbesserung der Oxygenierung nach der Entwöhnung von CPB, wenn die Beatmung mit niedrigem Tidalvolumen (LTV) beibehalten wurde, oder nach Lungenrekrutierungsmanövern (LRM), im Vergleich zu einer Zeit ohne Beatmung (noV). Darüber hinaus würde die Beibehaltung der mechanischen Beatmung die Entzündungsreaktion und die Gewebeschädigung verringern. Das Design dieser Studien lieferte keine harten klinischen Endpunkte wie Atemwegskomplikationen, Tod oder Aufenthaltsdauer, daher wurde zu diesem Zeitpunkt keine unbestreitbare standardisierte Strategie zum Lungenschutz während CPB nachgewiesen, und es gibt keine wissenschaftlichen Empfehlungen dazu, ob mechanisch Die Beatmung muss während einer Herzoperation aufrechterhalten werden oder nicht, insbesondere zwischen Beatmung mit niedrigem Tidalvolumen (LTV) und Nichtbeatmung (noV).

Ziel der Forscher ist es, die Überlegenheit der LTV gegenüber der noV-Strategie während der CPB in der Herzchirurgie nachzuweisen, um postoperative respiratorische Komplikationen zu verringern.

DESIGN. Die MECANO-Studie ist eine monozentrische, doppelblinde, nicht-pharmakologische, randomisierte, kontrollierte Studie, die zwei mechanische Beatmungsstrategien, LTV und noV, während einer Herzoperation mit CPB vergleicht.

Bevölkerung. Alle Patienten über 18 Jahren, die für eine Herzoperation mit CPB geplant sind, kommen in Frage. Alle Patienten müssen vor ihrer Aufnahme in die Studie eine schriftliche Einverständniserklärung abgeben.

Endpunkte. Der primäre Endpunkt setzt sich zusammen aus Gesamttod, frühem respiratorischen Versagen, definiert als PaO2/FiO2-Verhältnis < 200 eine Stunde nach Ankunft auf der Intensivstation, starker Oxygenierungsunterstützung (definiert als ein Patient, der entweder nicht-invasive Beatmung, mechanische Beatmung oder hohen Fluss benötigt Sauerstoff) 2 Tage nach Ankunft auf der Intensivstation oder am Beatmungsgerät erworbene Pneumonie, definiert vom Center of Disease Control. Sekundäre Endpunkte sind diejenigen, die den primären Endpunkt bilden, ergänzt um Pneumothorax, CPB-Dauer, Volumen postoperativer Blutungen, Erythrozytentransfusionen, Anforderungen für Revisionseingriffe, Aufenthaltsdauer auf der Intensivstation und im Krankenhaus sowie Gesamtkosten für den Krankenhausaufenthalt. Die Patienten werden bis zur Entlassung aus dem Krankenhaus nachbeobachtet.

Randomisierung. Die Patienten werden vom Anästhesisten bei Ankunft im Operationssaal zwischen LTV- und noV-Arm im Verhältnis 1:1 mithilfe einer Websoftware randomisiert. Nur der Anästhesist ist sich des Zuweisungsarms bewusst, damit er die erforderliche Beatmungsstrategie durchführen kann, Ärzte außerhalb des Operationssaals (daher Studienprüfer) werden sich jedoch des Behandlungsarms nicht bewusst sein. Jede Abweichung vom Protokoll wird ebenso wie der Grund der Abweichung aufgezeichnet.

Intervention. Die noV-Gruppe erhält während CPB keine Beatmung. Die LTV-Gruppe erhält 5 Akte/Minute mit einem Tidalvolumen von 3 ml/kg und einem positiven endexspiratorischen Druck von 5 cmH2O.

Lungenrekrutierungsmanöver werden in beiden Gruppen am Ende der Operation und bei der Ankunft auf der Intensivstation mit Insufflation bei +30 cmH20 für 5 Sekunden durchgeführt. Auf der Intensivstation ist die Beatmungsstrategie lungenprotektiv mit: Tidalvolumen = 6 ml/kg des idealen Körpergewichts, PEEP = 5 cmH2O, FiO2 eingestellt, um PaO2 zwischen 200 und 250 mmHg zu erhalten, Inspirations-/Exspirationszeitverhältnis = 1:2. Andere Therapeutika werden dem Facharzt für Intensivmedizin überlassen.

Datensammlung. Alle Daten werden auf einem dedizierten CRF aufgezeichnet. Präoperative Daten werden vor der Operation erhoben (Alter, Größe, Gewicht, Euroscore 2, Raucherstatus, Diabetes, periphere arterielle Verschlusskrankheit, pulmonale Komorbidität, erzwungenes Ausatmungsvolumen in einer Sekunde, Lungeninfektion in den letzten 30 Tagen, Kreatininämie). Mit der Operation verbundene Variablen sind: Art der Operation, Dauer der CPB, Anzahl der Transfusionen roter Blutkörperchen, Anzahl und Gründe der manuellen Insufflationen. Beim täglichen Besuch werden Temperatur, PaO2, FiO2, Beatmungsmodus, Hämoglobinämie, Leukozytenämie, Blutungsmenge und jeder der oben aufgeführten Endpunkte aufgezeichnet. Die Zeit bis zu Ereignissen wird ebenfalls aufgezeichnet. Die Nachsorge wird bis zur Entlassung aus dem Krankenhaus aufrechterhalten.

Statistische Überlegungen Die Berechnung der Stichprobengröße basierte auf einem zweiseitigen Alpha-Fehler von 0,05 und einer Trennschärfe von 80 %. Auf der Grundlage der Inzidenz von respiratorischer Insuffizienz nach Herzoperationen gehen die Forscher davon aus, dass mindestens 25 % der Patienten postoperative respiratorische Komplikationen aufweisen. Es wird eine relative Verbesserung der Inzidenz des primären Endpunkts um 20 % zwischen den beiden Armen (ungerade Ratio 0,8 zugunsten des LTV-Arms im Vergleich zum noV-Arm) erwartet. Die erforderliche Stichprobengröße beträgt dann 720 Patienten pro Gruppe, insgesamt 1440 Patienten. Unter Berücksichtigung der Fluktuationsrate werden 1500 Patienten eingeschlossen. Es wird eine Zwischenanalyse durchgeführt.

Datenanalyse. Die Patienten werden nach dem Intention-to-treat-Prinzip analysiert. Zur statistischen Analyse wird eine logistische Regression durchgeführt. Relative Risiken mit 95 %-Konfidenzintervallen und Differenzen zwischen Medianen mit 95 %-Konfidenzintervallen werden gegebenenfalls berechnet. Es werden durchgehend zweiseitige Signifikanztests verwendet. Die Forscher leiten einen Subgruppeneffekt ab, wenn der Interaktionsterm von Behandlung und Subgruppe bei P < 0,05 statistisch signifikant ist.