Korrelation zwischen PaO2/FiO2 und Lungen-Ultraschall-Score auf der Intensivstation (O2LUSSU)

BEGRÜNDUNG FÜR DIE FORSCHUNG

Das interstitielle Syndrom (IS), auch bekannt als alveolar-interstitielles Syndrom, ist eine diffuse Erkrankung des interstitiellen Gewebes der Lunge, die zu einem verringerten alveolokapillaren Austausch und daher zu Hypoxämie führt. Akute Zustände wie virale oder bakterielle Lungenentzündung und Lungenödem führen zu IS. Ein Lungenödem kann entweder hämodynamisch induziert bei akuter Herzinsuffizienz (AHF) oder sekundär zu einer Beeinträchtigung der Durchlässigkeit bei akutem Atemnotsyndrom (ARDS) sein. In der Literatur wird Acute Lung Injury (ALI) auch verwendet, um einen ARDS-ähnlichen Zustand mit weniger schwerer Hypoxämie zu bezeichnen. Chronische Pathologien wie die diffuse parenchymale Lungenerkrankung (DPLD) verursachen ebenfalls IS. Lungenultraschall (LUS) ist ein nützliches Instrument zur Diagnose von IS. Tatsächlich ist LUS nicht-invasiv, nicht bestrahlend, kostengünstig und am Bett des Patienten leicht verfügbar. Das Interesse von LUS für kritisch kranke Patienten wurde nachgewiesen5. Auf der Intensivstation wurde gezeigt, dass LUS die Anzahl der Röntgenaufnahmen des Brustkorbs, die relativen medizinischen Kosten und die Strahlenbelastung reduziert, ohne das Behandlungsergebnis zu beeinträchtigen. Die Literatur legt nahe, dass die diagnostische Genauigkeit von LUS für IS höher ist als die diagnostische Genauigkeit der Röntgenaufnahme des Brustkorbs. Die Thorax-Computertomographie ist der aktuelle Goldstandard für die IS-Diagnostik, jedoch nicht am Patientenbett verfügbar, bestrahlend und teurer. LUS basiert hauptsächlich auf der Erkennung von Artefakten, die durch Luft-Gewebe-Grenzflächen5 entstehen. Bei IS wurde gezeigt, dass Artefakte mit dem Vorhandensein von extravaskulärem Wasser und mit Wasser verdickten interlobulären Septen zusammenhängen. Das Comet Tail Artefact (CTA) wurde ursprünglich als dichte, sich verjüngende Spur von Echos direkt distal einer stark reflektierenden Oberfläche beschrieben, während das Ring Down Artefact (RDA) am Ursprungspunkt der Ultraschallwellen beginnt und bis zum Ende der Welle „abklingt“. Bildschirm ohne zu verblassen. CTA und RDA werden durch unterschiedliche Mechanismen erstellt. Liechtensteins frühe Arbeit führte den Begriff CTA ein, um Artefakte zu beschreiben, die in IS4 gefunden wurden. Später führte er die alphabetische Nomenklatur ein und ordnete diesen IS-Artefakten den Begriff B-Linien zu. Laut Yue Lee und All gibt es in der Literatur eine Verwechslung zwischen CTA und RDA, da die Definition der B-Linien dem RDA-Rater und dann dem CTA entspricht. Internationale Empfehlungen einigten sich später auf die Verwendung des Begriffs B-Linie, um in IS gefundene Artefakte zu beschreiben. Das Vorhandensein mehrerer B-Linien wird allgemein als Hinweis auf das Vorhandensein von IS angesehen. Trotz schlechter Literatur zu diesem Thema wird der IS-Schweregrad durch Hypoxämie dargestellt, die im Allgemeinen durch die Durchführung einer arteriellen Blutgasmessung (ABG) bewertet wird, um den arteriellen Sauerstoffpartialdruck (PaO2) zu erhalten. Eine Studie unterstützte jedoch das Fehlen einer Korrelation zwischen PaO2 und Langzeitmortalität bei AHF. Eine andere relativ neue Studie mit 165 COVID-19-Patienten, die einer nicht-invasiven Beatmung unterzogen wurden, zeigte dennoch einen statistisch signifikanten Unterschied im PaO2 zwischen Überlebenden und Nicht-Überlebenden nach 28 Tagen. Nach der Berliner Definition ist die Hypoxämie, dargestellt durch das Verhältnis zwischen PaO2 und dem Anteil des eingeatmeten Sauerstoffs (FiO2), ein Schweregradindikator bei ARDS. LUS könnte eine Alternative sein, um den Schweregrad von IS zu beurteilen. Der Lung Ultrasound Score (LUSS) wurde ursprünglich anhand eines experimentellen Modells zur Bewertung der Lungenbelüftung entwickelt und basiert auf einer quantitativen Bewertung der B-Linien in sechs bilateralen Thoraxzonen. In jeder Zone wird ein sonographischer Lungenbelüftungsstatus bestimmt, der von null bis vier bewertet wird, um eine Gesamtbewertung über sechsunddreißig zu bestimmen. Literaturbefunde stimmen damit überein, dass LUSS ein effizientes Instrument zur Messung der Lungenbelüftung in verschiedenen intensivmedizinischen Situationen ist: antibiotikainduzierte Wiederbelüftung bei beatmungsassoziierter Pneumonie, Bewertung der PEEP-induzierten Lungenrekrutierung. Es hat sich gezeigt, dass LUSS, das während des Entwöhnungsversuchs realisiert wurde, in der Lage ist, die Belastung nach der Extubation vorherzusagen. Auf der Intensivstation (ICU) ist LUSS effizient, um Läsionen zu quantifizieren und die mit ARDS verbundene Mortalität vorherzusagen. Während der jüngsten COVID-19-Pandemie haben zahlreiche Studien gezeigt, dass LUSS mit der Schwere der Erkrankung und der Mortalität bei COVID-19-Patienten verbunden ist. Kürzlich wurde eine negative lineare Korrelation zwischen PaO2/FiO2 und LUSS bei drei Serien von Patienten gezeigt, die auf Intensivstationen (ICU) mit unterschiedlichen Ätiologien von IS aufgenommen wurden: eine mit 33 COVID-19-Patienten, eine mit 37 ARDS-Patienten und eine mit zweiundsiebzig ALI-Patienten. Kürzlich wurde diese Korrelation in einer größeren Serie von einhundertzweiundsechzig Patienten bestätigt, die in die Notaufnahme (ED) aufgenommen wurden, was darauf hindeutet, dass LUSS ein Instrument zur Bewertung von PaO2 und damit zur Bewertung des IS-Schweregrads unabhängig von der Ätiologie des IS bei in die Notaufnahme aufgenommenen Patienten sein könnte .

STUDIENVERFAHREN

Ein LUSS wird von einem Prüfer durchgeführt, der für Lung UltraSound (LUS) ausgebildet ist und sich für dessen Verwendung sicher fühlt. Eine fünfstufige Likert-Skala wird ausgefüllt. Auf die Aussage „Ich bin qualifiziert, einen LUSS durchzuführen“ können nur Notärzte, die mit „Ich stimme voll und ganz zu“ oder „Ich stimme zu“ antworten, aufgenommen und unter Verwendung einer Änderung dieses Protokolls in die Prüfarztliste aufgenommen werden. Die für LUS betriebenen Ultraschallgeräte gehören zu jeder Notaufnahme, was bedeutet, dass die Untersucher mit ihrer Verwendung vertraut sind. Um die Ergebnisse zu vereinheitlichen, werden die Einstellungen der Ultraschallgeräte standardisiert. Um die Exploration des Lungenparenchyms zu ermöglichen, wird ein krummliniger Niederfrequenzwandler verwendet, und die Bewertung der B-Linien wird mit einer Tiefe von mindestens 12 cm durchgeführt, wie allgemein empfohlen. Wenn Patienten aus infektiösen Gründen isoliert werden, werden nach institutionellen Verfahren zur Verwendung von Ultraschall bei ansteckenden Patienten besondere Vorsichtsmaßnahmen getroffen. LUS findet innerhalb von 10 Minuten nach der ABG-Analyse statt. LUS wird am Bett des Patienten durchgeführt. Der Prüfarzt ist gegenüber allen anderen Verfahren, die vom behandelnden Arzt zu diagnostischen Zwecken durchgeführt werden, verblindet. Der behandelnde Arzt darf selbst einen LUS durchführen. Das LUSS-Verfahren wird als validiert in einer größeren Anzahl von Studien eingesetzt. Dabei ist der Thorax praktisch bilateral in sechs Thoraxzonen unterteilt, die zwei vordere Zonen, zwei seitliche Zonen und zwei hintere Zonen umfassen. Die vorderen und seitlichen Zonen werden in strenger Rückenlage bewertet und die hinteren Zonen werden mit einer leichten kontrolateralen Lage bewertet, die, falls erforderlich, aufgrund des Patientenmorphotyps zulässig ist.

Für jede Zone wird eine Punktzahl von null bis drei ermittelt, wie in Abbildung 4 dargestellt:

• 0: Eine normale Belüftung der Lunge mit Vorhandensein von A-Linien, anhaltendem Pleuragleiten und weniger als drei B-Linien.
• 1: Interstitielles Syndrom, das zu einem mäßigen Belüftungsverlust mit mehr als drei beabstandeten B-Linien im Abstand von 7 mm führt, erzielt einen Punkt.
• 2: Alveolar-interstitielles Syndrom, was einen schweren Belüftungsverlust mit koaleszierenden B-Linien bedeutet, die weniger als 3 mm voneinander entfernt sind, Punkte zwei.
• 3: Eine alveoläre Konsolidierung, die zu einem vollständigen Verlust der Belüftung führt, mit einem ultrasonographischen gewebeähnlichen Muster.

LUSS wird berechnet, indem die Punktzahl für alle 12 Zonen addiert wird, mit einem Maximum von sechsunddreißig. Patienten, die weniger als zwei Punkte erzielen, werden empirisch als ohne interstitielles Syndrom betrachtet und von der Studie ausgeschlossen.

Die Ermittler werden auch das Vorhandensein von Pleuraergüssen melden und, falls vorhanden, deren Menge schätzen. Falls vorhanden, wird die Quantifizierung von Pleuraergüssen an der Lungenbasis durchgeführt. Der maximale Abstand zwischen parietaler und viszeraler Pleura (Dmax) in Millimetern wird nach dem Einfrieren des Bildes in Endexspiration gemessen.

Wenn die ABG-Indikation laut behandelndem Intensivarzt fortbesteht, wird der gesamte Eingriff einschließlich Berechnung von LUSS, Untersuchung und Quantifizierung von Pleuraergüssen nach 24 und 48 Stunden wiederholt.

Das Ergebnis von LUSS, das Vorhandensein von Pleuraergüssen und Dmax wird dem behandelnden Arzt nicht mitgeteilt, außer wenn die LUS-Ergebnisse die Prognose des Patienten beeinflussen könnten.

STUDIENDURCHFÜHRUNG

Lerneinstellungen:

Vor Beginn der Studie wird der Prüfarzt wie zuvor beschrieben anhand einer Fünf-Punkte-Likert-Skala bewertet. Eine Präsentation der Studie und des Verfahrens wird von den koordinierenden Prüfärzten in jedem Zentrum organisiert.

Rekrutierung von Patienten:

Die geeigneten Patienten werden vom behandelnden Arzt der Intensivstation identifiziert. Erwachsene Patienten, die auf der Intensivstation mit Anzeichen und Symptomen von ARF und einem Hinweis auf die Durchführung einer ABG zur Bewertung des PaO2 gemäß dem behandelnden Arzt der Intensivstation aufgenommen wurden, werden für die Aufnahme in Betracht gezogen. ABG wird nicht als Intervention betrachtet, da die Entscheidung über die Durchführung eines ABG dem behandelnden Arzt der Intensivstation überlassen wird. Wenn diese Kriterien erfüllt sind, wird der behandelnde Arzt einen Prüfer kontaktieren.

Aufnahme:

Der Prüfarzt ist dafür verantwortlich zu überprüfen, ob der Patient alle Einschlusskriterien erfüllt. Die Zustimmung entspricht der Unterzeichnung eines Papier-Einwilligungsformulars in zweifacher Ausfertigung, nachdem der Prüfer über die Forschungsmodalitäten informiert wurde. Ist der Patient aufgrund eines akuten Zustandes nicht einwilligungsfähig und hat er keinen gesetzlichen Vertreter, wird eine aufgeschobene Einwilligung bewilligt. Eine unterschriebene Kopie der Einverständniserklärung wird an den Patienten oder den gesetzlichen Vertreter zurückgesandt.

Intervention:

Alle eingeschlossenen Patienten werden einem LUS, der Berechnung eines LUSS und der Suche nach Pleuraergüssen und der Quantifizierung von Pleuraergüssen durch Dmax-Messung unterzogen, wenn Pleuraergüsse vorhanden sind. In Belgien wird LUS nicht als Behandlungsstandard anerkannt, was dieser Studie einen interventionellen Charakter verleiht. Die Intervention findet in einem Zeitraum von maximal zehn Minuten vor oder nach der ABG-Erkennung statt. Das Ergebnis des Eingriffs wird dem behandelnden Arzt nicht mitgeteilt, außer wenn LUS die Prognose des Patienten beeinflussen könnte.

Nachverfolgen:

Wenn die ABG-Indikation nach dem behandelnden Arzt auf der Intensivstation fortbesteht und sich der Patient immer noch auf der Intensivstation befindet, wird der zuvor beschriebene Eingriff nach vierundzwanzig und achtundvierzig Stunden wiederholt.

Datenerhebung und Datenverarbeitung:

Nach dem Einschluss werden die Daten in einem informativen CRF unter Verwendung der REDCap-Software vom Untersucher gemeldet, und das Pleuraergussvolumen (Vpe) in Milliliter wird automatisch berechnet, indem Dmax mit zwanzig gemäß der Formel von Balik und all multipliziert wird. Der SOFA-Score bei Aufnahme, vierundzwanzig und achtundvierzig Stunden wird ebenfalls berechnet und aufgezeichnet. Name, Vorname, Geburtsdatum und Krankenhausnummer der eingeschlossenen Patienten werden erfasst. Ermittler greifen nur auf personenbezogene Daten des Patienten zu, den sie persönlich eingeschlossen haben. Die Hauptermittler haben Zugriff auf alle personenbezogenen Daten, um fehlende Daten zu sammeln. Nach Vervollständigung der Daten wird ein neutraler Identifikator verwendet, der sich aus der Nummer des Inklusionszentrums, der Inklusionsnummer und dem Geburtsjahr zusammensetzt. Unter der Verantwortung des Hauptforschers wird eine Korrespondenzliste geführt.

STATISTIKEN

Die Datenanalyse wurde mit JMP Pro 16.0.0 durchgeführt Software (SAS-Institut). Kontinuierliche Variablen werden als Mittelwerte und Standardabweichungen ausgedrückt. Diskrete Variablen werden als Kategorien gemeldet und als Zahlen und Prozentsätze ausgedrückt. Die Pearson-Korrelation wurde verwendet, um die lineare Korrelation zwischen kontinuierlichen Variablen zu messen, und Korrelationen werden als Korrelationskoeffizient und 95 %-Konfidenzintervall ausgedrückt. Vergleiche zwischen quantitativen Daten wurden mit einem χ2-Test und Vergleiche zwischen Gruppen zwischen kontinuierlichen Daten mit einem Wilcoxon-Mann-Whitney-Test durchgeführt. Die Signifikanzschwelle wurde mit einem P-Wert von < 0,05 festgelegt. Ein einseitiger Hypothesentest wird verwendet, um die Verbesserung der Korrelation zwischen PaO2/FiO2 und LUSS aufzuzeigen. Die Pearson-Formel wird verwendet, um die Korrelation zwischen PaO2/FiO2 und LUSS aufzuzeigen. Eine multiple lineare Regression wird verwendet, um die Auswirkungen von kontinuierlichen Variablen wie das Vorhandensein von Pleuraergüssen auf die Korrelation zwischen PaO2/FIO2 und LUSS zu testen.