Beatmungsinduzierte rechtsventrikuläre Verletzung während EIT-basierter PEEP-Titration bei Patienten mit ARDS (RIGHTENARDS)

Das akute Atemnotsyndrom (ARDS) ist eine diffuse entzündliche Lungenerkrankung mit multifaktorieller Ätiologie, die sehr häufig bei Patienten auftritt, die auf der Intensivstation (ICU) aufgenommen werden, und mit einer unbefriedigenden Kurz- und Langzeitprognose verbunden ist. Patienten mit ARDS können ein rechtsventrikuläres (RV) Versagen entwickeln, das trotz lungenprotektiver Beatmung bei 22-50 % der Patienten auftritt und mit einer erhöhten Sterblichkeit einhergeht. Obwohl sie zur Sicherung des Überlebens von Patienten mit ARDS erforderlich ist, kann die mechanische Beatmung selbst schädliche Auswirkungen auf die RV-Funktion haben. Erstens kann ein hoher transpulmonaler Druck, sekundär zur Verwendung eines hohen Tidalvolumens, Plateaudrucks oder positiven endexspiratorischen Drucks (PEEP), eine alveoläre Überdehnung verursachen, insbesondere in den belüfteten Parenchymregionen, und einen Kollaps von Alveolargefäßen verursachen. Der daraus resultierende Anstieg des pulmonalarteriellen Drucks kann zu einer übermäßig hohen RV-Nachlast und einer reduzierten systolischen Funktion führen. Zweitens kann die Entwicklung einer parenchymalen Atelektase, die möglicherweise sekundär zur Anwendung niedriger Tidalvolumina und/oder PEEP ist, den pulmonalen Gefäßwiderstand aufgrund eines extraalveolären Gefäßkollaps erhöhen. Schließlich kann die mechanische Beatmung indirekte Auswirkungen auf den Lungenkreislauf und die RV-Funktion haben, vermittelt durch alveoläre Oxygenierung, Azidose und Hyperkapnie.

Die Anwendung von PEEP kann das zyklische Öffnen und Schließen der Alveolen (d. h. Atelektrauma) verhindern und die Oxygenierung verbessern. Idealerweise sollte PEEP die Lungenrekrutierung aufrechterhalten und die Oxygenierung und den Totraum optimieren, während gleichzeitig eine alveoläre Überdehnung und hämodynamische Komplikationen vermieden werden. Die PEEP-Titrationsstrategie bei Patienten mit ARDS wird jedoch aufgrund der Variabilität der Wirkungen von PEEP bei verschiedenen Patienten und verschiedenen Lungenparenchymregionen bei demselben Patienten immer noch umfassend diskutiert. Abhängig vom Ausmaß des potentiell rekrutierbaren Lungenparenchyms und der Verteilung der Lungenschädigung kann die Anwendung von PEEP eine alveoläre Überdehnung verursachen und ein RV-Versagen fördern und/oder eine alveoläre Rekrutierung begünstigen und die RV-Funktion verbessern. Daher ist noch unklar, welche Höhe des PEEP mit der Optimierung der RV-Funktion bei Patienten mit ARDS verbunden ist. Wir können die Hypothese aufstellen, dass das PEEP-Niveau, das den Alveolarkollaps reduzieren kann, ohne die Überdehnung zu erhöhen, die RV-Funktion verbessern kann.

Es wurden mehrere Strategien vorgeschlagen, um die Rekrutierbarkeit der Lunge und das Ansprechen auf den PEEP bei Patienten mit ARDS zu beurteilen. Die elektrische Impedanztomographie (EIT) ist eine nicht-invasive Technik am Krankenbett, die die regionale Verteilung der Lungenventilation überwacht. Die Wahl des PEEP-Werts, der das Ausmaß der Überdehnung und Atelektase minimiert, wie mit EIT bewertet, war in einigen Pilotstudien mit einer besseren Atmungsmechanik und einem besseren Überleben bei Patienten mit schwerem ARDS verbunden.

Das Ziel dieser prospektiven pathophysiologischen Interventionsstudie ist die Bewertung der Variation der RV-Größe und -Funktion mit transthorakaler Echokardiographie bei erwachsenen Patienten, die eine invasive kontrollierte mechanische Beatmung für mittelschweres bis schweres ARDS benötigen, wobei vier verschiedene PEEP-Werte gemäß einer randomisierten Sequenz bei jedem Patienten angewendet werden :

• Der PEEP-Pegel, bestimmt gemäß der Tabelle des niedrigen PEEP-Anteils des eingeatmeten Sauerstoffs (FiO2) des ARDS-Netzwerks;
• Der PEEP-Wert, der das Risiko einer Überdehnung und Atelektase minimiert, wie durch EIT bestimmt;
• Der höchste PEEP-Wert, der das Risiko einer Überdehnung minimiert, wie von EIT bestimmt;
• Der niedrigste PEEP-Wert, der das Risiko einer Atelektase minimiert, wie durch EIT bestimmt.

Die primäre Hypothese der Studie ist, dass das PEEP-Niveau, das gleichzeitig die alveoläre Überdehnung und den Kollaps minimiert, mit einer besseren RV-Funktion assoziiert ist als das PEEP-Niveau, das basierend auf der niedrigen PEEP-FiO2-Tabelle und den PEEP-Niveaus ausgewählt wird, die Überdehnung und Kollaps separat minimieren. Die sekundären Hypothesen der Studie lauten: 1) Das PEEP-Niveau, das die Überdehnung minimiert, ist mit einer besseren RV-Funktion assoziiert als das PEEP-Niveau, das den Kollaps minimiert; 2) Das PEEP-Niveau, das den Alveolarkollaps minimiert, ist mit einem höheren Lungenluftgehalt verbunden, wie durch Lungenultraschall beurteilt, im Vergleich zu den PEEP-Niveaus, die auf der Grundlage der niedrigen PEEP-FiO2-Tabelle ausgewählt wurden, dem PEEP-Niveau, das Überdehnung und gleichzeitigen Kollaps minimiert, und dem PEEP-Niveau, das Überdehnung minimiert.

Die aus dieser Studie gewonnenen physiologischen Daten können wertvolle Einblicke in das rechtsventrikuläre Schutzniveau des PEEP bei Patienten mit ARDS bieten und zukünftige große randomisierte Studien unterstützen, die das PEEP-Niveau im Zusammenhang mit einem verbesserten Überleben der Patienten untersuchen.