Reduziert die automatisierte Beatmung mit geschlossenem Kreislauf die Druckwerte beim Fahren bei Patienten mit ARDS? (AiRDRoP)

- Zielsetzung:

Das Ziel dieser Crossover-Studie und randomisierten kontrollierten Studie (RCT) ist der Vergleich der ΔP-Werte während der adaptiven unterstützenden Beatmung (ASV) von INTELLiVENT® mit der konventionellen lungenprotektiven Beatmung in der akuten und subakuten Phase von mittelschwerem oder schwerem ARDS.

- Studiendesign:

Monozentrische Crossover-Studie (in der akuten Phase) und RCT (in der subakuten Phase).

- Studienpopulation:

Die Studienpopulation besteht aus 48 konsekutiv intubierten und beatmeten Patienten mit mittelschwerem oder schwerem ARDS gemäß der Berliner Definition mit einer voraussichtlichen Beatmungsdauer von > 24 Stunden.

- Berechnung der Stichprobengröße:

Die Stichprobengröße wird basierend auf der Hypothese berechnet, dass die Beatmung mit INTELLiVENT®-ASV mit einer Verringerung des ΔP-Niveaus um 5 cm H2O verbunden ist. Wir stützten diese Leistungsberechnung auf unveröffentlichte Daten einer veröffentlichten Kohorte von ARDS-Patienten29 und Daten aus einem Abstract31.

Für die RCT hat eine Stichprobengröße von 20 Patienten in jeder Gruppe eine statistische Aussagekraft von 90 %, um einen Unterschied im ΔP-Wert von 5 cm H2O mit Mittelwerten von 15 bzw. 10 cm H2O zu erkennen, unter der Annahme einer Effektgröße (f) von 0,4 unter Verwendung einer ANOVA mit wiederholten Messungen mit einem zweiseitigen Signifikanzniveau von 0,05.

Die Stichprobengröße wird um 20 % erhöht, um frühe Studienabbrüche (d. h. vor Tag 7) und Patienten zu korrigieren, bei denen es unmöglich ist, den ΔP-Wert zu messen, was bedeutet, dass jede Gruppe 24 Patienten umfasst. Daher beträgt die Gesamtstichprobengröße dieser Studie 48 Patienten.

Wir erwarten weniger Schwankungen in der Frequenzweiche als in der RCT. Als nächstes dienen in diesem Teil der Studie Patienten als ihre eigene Kontrolle. Daher haben wir mit dieser Stichprobengröße ausreichend Leistung für die Frequenzweiche.

- Patientenzuordnung:

Crossover-Studie - Die Daten werden in zwei Blöcken von vier Stunden gesammelt; ein Block konventioneller Lungenschutzbeatmung und ein Block INTELLiVENT®-ASV. Die beiden Blöcke finden in zufälliger Reihenfolge statt. Beide Beatmungsstrategien werden auf unserer Intensivstation häufig eingesetzt. INTELLiVENT®-ASV ist ein relativ neuer Beatmungsmodus, der 2016 auf unserer Intensivstation erfolgreich eingeführt wurde, insbesondere bei Patienten mit ARDS.

Randomisierte kontrollierte Studie – Nach dem Crossover werden die Patienten nach dem Zufallsprinzip der konventionellen Lungenprotektivbeatmung5 zugeteilt, was bedeutet, dass das Beatmungsgerät auf den druckkontrollierten Modus oder INTELLiVENT®-ASV eingestellt wird.

- Ventilatoreinstellungen:

Cross-over-Studium

Bei der konventionellen Lungenprotektivbeatmung stellt der behandelnde Arzt das Beatmungsgerät nach dem lokalen Beatmungsprotokoll ein. Der Anteil des eingeatmeten Sauerstoffs (FiO2) wird angepasst, um eine Sauerstoffsättigung von 92 bis 96 % und/oder einen PaO2 von > 8 kPa aufrechtzuerhalten. Die Atemfrequenz wird eingestellt, um einen Blut-pH-Wert von 7,25 bis 7,45 aufrechtzuerhalten. Der niedrigste positive endexspiratorische Druck (PEEP) beträgt 5 cm H2O; zulässig PEEP-FiO2 entsprechen den Empfehlungen des ARDS-Netzwerks5; diese Kombinationen basieren auf zwei großen RCTs bei ARDS-Patienten und sind Standardpraxis in unserer Abteilung.

Während INTELLiVENT®-ASV legt der behandelnde Arzt den Zielwert für et-CO2 fest, um einen Blut-pH-Wert von 7,25 bis 7,45 aufrechtzuerhalten. Das Ziel für die Sauerstoffsättigung ist auf 92-96 % festgelegt. Der niedrigste PEEP-Pegel wird bei 5 cm H2O gehalten.

Zu beachten ist, dass INTELLiVENT®-ASV für alle Beatmungsgeräte verfügbar ist, die bei Patienten mit ARDS verwendet werden. Da mit diesen Beatmungsgeräten beide Beatmungsstrategien angewendet werden können, muss ein Patient nicht vom Beatmungsgerät getrennt werden. Auch das Umschalten zwischen den Beatmungsmodi ist ein Standardverfahren auf unserer Intensivstation. Für die Zwecke dieser Studie wird es jedoch protokolliert.

Randomisierte, kontrollierte Studie

Die Einstellungen sind für die RCT ähnlich wie für die Crossover-Studie.

- Statistische Analyse:

Primäre Studienparameter

Das primäre Ergebnis, das (transpulmonale) ΔP-Niveau, wird unter Verwendung einer ANOVA mit wiederholten Messungen analysiert. Die Wirkungsmediation von Beatmungsparametern auf das (transpulmonale) ΔP wird durch Mediationsanalyse analysiert. P-Werte von 0,05 werden für die statistische Signifikanz verwendet. Gegebenenfalls wird die statistische Unsicherheit durch das Konfidenzniveau von 95 % ausgedrückt. Alle statistischen Analysen werden mit der R-Sprache und -Umgebung für statistische Berechnungen durchgeführt.

Sekundäre Studienparameter

Kontinuierliche normalverteilte Variablen werden durch ihren Mittelwert und ihre Standardabweichung oder, wenn sie nicht normalverteilt sind, als Mediane und ihre Interquartilbereiche ausgedrückt. Kategoriale Variablen werden als n (%) ausgedrückt. Zum Testen von Gruppen wird der Student-t-Test verwendet, wenn kontinuierliche Daten nicht normalverteilt sind, wird der Mann-Whitney-U-Test verwendet. Kategoriale Variablen werden mit dem Chi-Quadrat-Test oder den exakten Tests nach Fisher verglichen. Zeitabhängige Daten werden unter Verwendung eines Proportional-Hazard-Modells analysiert, das für mögliche Ungleichgewichte der Ausgangscharakteristika der Patienten angepasst wird. Die Analyse wird mit R Statistics Version 3.0.2 durchgeführt. Patientencharakteristika werden verglichen und durch entsprechende Statistiken beschrieben.