Künstliche Erhöhung der Brustwandelastanz als Alternative zur Bauchlage bei mittelschwerem bis schwerem ARDS. (ALTERPRONE)

Design: Prospektive, Pilot-, physiologische Studie Setting: Allgemeine Intensivstation mit 20 Betten, chirurgische Intensivstation mit 13 Betten, neurochirurgische Intensivstation mit 10 Betten, „A. Gemelli" Universitätskrankenhaus, Rom, Italien.

Protokoll

Screening-Besuch und Validierung des Oxygenierungskriteriums Jeder Patient, der die Einschlusskriterien erfüllt, wird auf das Vorliegen des Oxygenierungskriteriums hin untersucht. Nach der endotrachealen Absaugung werden geeignete Patienten für 30 Minuten mit PEEP = 5 cmH2O in halb liegender Position beatmet und ein ABG wird durchgeführt, um das PaO2/FiO2-Verhältnis zu berechnen.

Patienten mit einem PaO2/FiO2 ≤ 150 mmHg werden aufgenommen. Patienten, die PaO2/FiO2150 mmHg aufweisen, werden gemäß der klinischen Standardpraxis behandelt und innerhalb von 48 Stunden nach der ARDS-Diagnose erneut auf das Vorhandensein des Oxygenierungskriteriums untersucht.

Um die Exposition eines möglicherweise derekrutierenden Patienten mit schwerer Oxygenierungsstörung gegenüber einem niedrigen PEEP zu begrenzen, ist die ABG, die das Oxygenierungskriterium bestätigt, jederzeit während des 30-minütigen Überwachungszeitraums zulässig.

Verfahren

Alle Patienten werden sediert, mit einer Cisatracurium-Infusion gelähmt und an ein Beatmungsgerät angeschlossen, das mit einem Lungenvolumen-Messmodul (Carescape R860 – GE Healthcare, USA) über einen Standard-Bi-Tube-Niederwiderstandskreislauf mit geringem Totraum und niedrigem Widerstand ausgestattet ist , hocheffizienter Wärme- und Feuchtigkeitstauscher. Für die Zwecke der Studie wird die Verwendung von beheizten und befeuchteten Zweischlauchsystemen (Fisher and Paykel Healthcare, Temperatur der Befeuchtungskammer auf 37 °C eingestellt, absolute Luftfeuchtigkeit 44 mg H2O/l) Patienten vorbehalten, die hyperkapnisch bleiben ( ph50) trotz aller im Studienprotokoll vorgesehenen adäquaten Beatmungseinstellungen.

Jeder Patient wird im volumengesteuerten Modus in halbliegender Position (oder einer geringeren Kopferhöhung bei Patienten mit eingeschränkter Wirbelsäulen-/Beckenbewegung) beatmet, die während der gesamten Studie nicht geändert wird.

Die Beatmungseinstellungen werden wie folgt standardisiert: VT = 6 ml/kg (vorhergesagtes Körpergewicht, PBW); Inspirationsfluss auf 60 l/min eingestellt, was zu einer Endeinspirationspause von 0,2–0,5 s führt, I:E-Verhältnis 1:1 bis 1:3, Atemfrequenz angepasst, um 45 mmHg > PaCO2 > 35 mmHg zu erreichen, PEEP gemäß eingestellt die klinische Beurteilung, FiO2 eingestellt, um einen SpO2>88-95% zu erreichen. Als Sicherheitsgrenze gilt ein Pplat < 30 cmH2O.

Das vorhergesagte Körpergewicht wird wie folgt berechnet:

Männchen: PBW (kg) = 50 + 0,91 (Körpergröße in cm-152) Weibchen PBW (kg) = 45,5 + 0,91 (Körpergröße in cm-152) Bei Hyperkapnie mit Ph

Eine dedizierte orogastrische oder nasogastrale Sonde mit einem Ösophagusballon (Cooper-Ösophaguskatheter) zur Überwachung des Ösophagusdrucks, zur Schätzung des Pleuradrucks und zur Berechnung des transpulmonalen Drucks wird bei allen aufgenommenen Patienten nach der Aufnahme platziert. Die adäquate Positionierung des Ösophaguskatheters wird, wie zuvor gezeigt, durch einen Okklusionstest bestätigt(15).

Der von GE entwickelte Pneumotakograph und der Differenzdruckwandler werden an den Atemkreislauf angeschlossen, um den Atemwegsdruck (PAW) und -fluss aufzuzeichnen. Der Ösophagusdruck (PES) wird mit dem zuvor eingeführten Ösophaguskatheter gemessen, der mit dem Hilfsdruckanschluss des Beatmungsgeräts verbunden wird. Alle drei Signale werden kontinuierlich vom Beatmungsgerät mit einem Analog-Digital-Wandler mit einer Abtastrate von 25 Hz (GE Healthcare) erfasst. Ein dedizierter Laptop, der an das Beatmungsgerät angeschlossen ist, erfasst PAW-, PES- und Flow-Signale über eine spezielle Software während des gesamten Verlaufs der Studie (Ohmeda Research Tool, GE Healthcare).

Bei der Aufnahme in die Studie wird ein Gürtel für die elektrische Impedanztomographie (EIT) mit 16 Elektroden um den Brustkorb zwischen dem 5. oder 6. parasternalen Interkostalraum gelegt und mit einem speziellen Gerät verbunden, um elektrische Impedanzsignale des Brustkorbs aufzuzeichnen (Swisstom EIT, Schweiz).

Nach Aufnahme in die Studie wird jeder Patient wie folgt behandelt:

• 30 Minuten in Rückenlage (T0);
• 120-minütiger Zeitraum in Rückenlage mit einem 100 g/kg weichen und glatten Gewicht (warme Kochsalzbeutel), das auf jedem Emithorax platziert und befestigt wird (T1);
• 120-minütiger Zeitraum in Rückenlage, nachdem das Gewicht entfernt wurde (T2). Die mechanischen Beatmungseinstellungen bleiben während der gesamten Studie unverändert. Im Falle eines Abfalls des SpO2 wird eine Erhöhung des FiO2 zugelassen, um das zuvor beschriebene Oxygenierungsziel zu erreichen.

Messungen

Die demografischen Daten des Patienten werden bei Studieneintritt erfasst: Initialen, Alter, Geschlecht, Größe, Gewicht, BMI, Grund der Aufnahme ins Krankenhaus und auf der Intensivstation, SAPSII, Apache, SOFA-Score, Datum und Uhrzeit der Aufnahme auf der Intensivstation, Datum und Uhrzeit der Aufnahme, Komorbiditäten, NYHA-Kategorie vor respiratorischer Insuffizienz, Körpertemperatur, Thorax-Röntgenaufnahme (jpeg-Bilder), Thorax-CT-Scan (sofern verfügbar).

Während der Studie wird jeder Patient einer Standardüberwachung auf der Intensivstation unterzogen: EKG; Invasiver Blutdruck, SpO2, Atemfrequenz, Diurese.

Alle nachfolgend beschriebenen relevanten Daten werden zu vorgegebenen Zeitpunkten erhoben.

Die vorgegebenen Zeitpunkte sind:

1. Baseline, T0: nach 30 Minuten in Rückenlage (Studienaufnahme, kein Gewicht);
2. T1a: 60 Minuten nach Positionierung der Gewichte auf dem Thorax;
3. T1b 120 Minuten nach Positionierung der Gewichte auf dem Thorax, Ende von T1;
4. T2a 60 Minuten nachdem die Gewichte entfernt wurden;
5. T2b 120 min nach Entfernung der Gewichte, Ende von T2, Ende der Studie;

Zu jedem Zeitpunkt werden die folgenden Daten erhoben.

• Nebenwirkungen, falls vorhanden.
• Atemfrequenz, SpO2, pH, PCO2, PaO2, SaO2, PaO2/FiO2;
• Herzfrequenz, arterieller Blutdruck, zentralvenöser Druck; Dosierung von vasoaktiven oder inotropen Mitteln.
• Endexspiratorische Lungenimpedanz (EELI) und Tidalvolumenverteilung. EIT-Signale werden über einen Zeitraum von zehn Minuten aufgezeichnet und mit einer speziellen Software (Swisstome EIT) offline überprüft. Die Bilderfassungsrate beträgt 30 Hz. Die Lungen werden in vier Regionen unterteilt (ventral, mittel-ventral, mittel-dorsal und dorsal): Der Prozentsatz der Impedanzvariation bezogen auf das Atemzugvolumen und der % EELI in den vier Regionen im Vergleich zu den absoluten Werten werden berechnet (Anhang 3 , Abbildungen 4-5)(16).
• Atemmechanik Der endexspiratorische Atemwegsdruck (PEEPAW) und der endexspiratorische Ösophagusdruck (PEEPES) werden während einer 8-sekündigen Ausatmungspause aufgezeichnet. Der endinspiratorische Atemwegsdruck (PplatAW) und der endinspiratorische Ösophagusdruck (PplatES) werden während einer zweisekündigen endinspiratorischen Pause gemessen. Das Atemzugvolumen (VT) wird als Integration der Fluss-Zeit-Kurve während der Exspiration gemessen.

Die folgenden Parameter werden offline berechnet, während die Signale überprüft werden:

Atemwegsantriebsdruck (∆P)=PplatAW-PEEPAW Transpulmonaler endinspiratorischer Druck (PplatL)=PplatAW-PplatESO Transpulmonaler endexspiratorischer Druck (PEEPL)=PEEPAW-PEEPES Lungenantriebsdruck (∆PL)= PplatL-PEEPL Lungenplateaudruck, Abgeleitete Elastanz (PplatL,EL)=PplatAW X (∆PL/∆P) Statische Compliance des Atmungssystems (CstRS)=VT/∆P Statische Compliance der Lunge (CstL)=VT/∆PL Statische Compliance der Brustwand=VT/(PplatES -PEEPES) Sauerstoffdehnungsindex=PaO2/(FiO2x∆P)

• Belastung und Belastung (nur bei T0, T1b und T2b gemessen) Das endexspiratorische Lungenvolumen (EELV) beim eingestellten PEEP (PEEPSET) wird durch Stickstoff-Washin-Washout-Technik mit einer 0,2-Änderung des FiO2 (0,1-Änderung des FiO2 nur zulässig bei Ausgangs-FiO2=0,9-1).

Ein Derecruitment-Manöver von einem Atemzug von PEEPSET auf PEEP 0 (ZEEP) wird durchgeführt, um die funktionelle Residualkapazität (FRC) der Grundlinie zu beurteilen, die als Differenz zwischen dem EELV bei eingestelltem PEEP und der Zunahme des Lungenvolumens über FRC gemessen wird, gemessen als Unterschied im ausgeatmeten Atemzugvolumen, wenn der PEEP von 0 cmH2O in einem Atemzug mit einer auf 8-10 Atemzüge pro Minute eingestellten Atemfrequenz verringert wird. Insbesondere wird das Lungenvolumen aufgrund des Vorhandenseins des eingestellten PEEP (PEEP-Volumen) gemessen, indem die insufflierte VT von der ausgeatmeten VT (d. h. die Integration des Flusssignals nach 5 s Ausatmung) während einer 5-sekündigen Ausatmung unmittelbar nach PEEP subtrahiert wird vom eingestellten PEEP auf 0 reduziert.