Estudio fisiológico de HFO/HFO-TGI de baja frecuencia y HFO de alta frecuencia

Justificación del estudio El síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) es un estado inflamatorio agudo del parénquima pulmonar que provoca hipoxemia, atelectasia, congestión pulmonar y reducción de la distensibilidad pulmonar. La ventilación mecánica en realidad salva vidas, pero puede traumatizar los pulmones (p. volutrauma, barotrauma, atelectrauma y biotrauma). El uso de volúmenes tidales bajos y presión positiva al final de la espiración (PEEP) alta tiene como objetivo atenuar la lesión pulmonar asociada al ventilador. Sin embargo, la mortalidad por ARDS sigue siendo alta. La oscilación de alta frecuencia (HFO) es una técnica ventilatoria alternativa que emplea volúmenes corrientes muy bajos (1-4 ml/kg) administrados a altas frecuencias (3-15 Hz). Estudios observacionales previos han informado mejoras en la oxigenación, mientras que los datos recientes de dos centros sobre ARDS severo sugieren un beneficio de supervivencia del uso intermitente y combinado de HFO de baja frecuencia con una fuga del manguito, maniobras de reclutamiento (RM) e insuflación de gas traqueal (TGI). ). La adición de TGI mejora la oxigenación y la eliminación de CO2; sin embargo, aún no está claro si afecta la supervivencia. Dos estudios multicéntricos publicados recientemente mostraron resultados neutrales (10) o negativos (11) con respecto a la supervivencia cuando se usó HFO de alta frecuencia sin fuga del manguito en el tratamiento del SDRA temprano. Sin embargo, estos resultados negativos pueden deberse en parte a la sobrecarga/disfunción/insuficiencia del ventrículo derecho causada por la combinación de presiones intratorácicas altas e hipercapnia, con la consiguiente inestabilidad hemodinámica y una mayor necesidad de soporte inotrópico/vasopresor. En consecuencia, los investigadores plantean la hipótesis de que una estrategia diferente de HFO [que emplee una combinación de baja frecuencia y una fuga del manguito, que aumenta la eliminación de CO2 y se asocia con presiones traqueales medias relativamente bajas] podría conducir a resultados diferentes.

Una presión intratorácica alta puede impedir el retorno venoso y aumentar la resistencia vascular pulmonar. Esta reducción simultánea de la precarga del ventrículo derecho y el aumento de la poscarga pueden causar disfunción/fallo del ventrículo derecho. Por otro lado, la colocación de un manguito de fugas da como resultado una menor (en aprox. 5-6 cmH2O) presión traqueal media en relación con la presión media de las vías respiratorias (mPaw) establecida en el ventilador HFO, con la consiguiente descarga del ventrículo derecho. Además, se puede esperar una mayor descarga del ventrículo derecho mediante el uso combinado de una fuga de manguito, TGI y un alto flujo de polarización de HFO; estas medidas mejoran el control de la PaCO2 y pueden prevenir los aumentos excesivos de la resistencia vascular pulmonar inducidos por la hipercapnia. La función del ventrículo derecho se puede evaluar mediante ecocardiografía transesofágica (TEE) como se describió anteriormente. La disfunción del ventrículo derecho y la dilatación asociada pueden causar reducción del gasto cardíaco e hipoperfusión coronaria; este último puede comprometer aún más el rendimiento del ventrículo derecho y contribuir a la insuficiencia ventricular derecha.

El objetivo principal del presente estudio es documentar y comparar el efecto de la ventilación mecánica convencional (CMV) de protección pulmonar y de diferentes estrategias de HFO (ya probadas clínicamente en ensayos con resultados contradictorios) sobre el rendimiento del ventrículo derecho determinado por TEE. Más específicamente, pretendemos comparar CMV de protección pulmonar de PEEP alta con una mPaw "alta"/sin fuga del manguito, estrategia HFO de alta frecuencia, y una mPaw "alta" con fuga del manguito, estrategia HFO de frecuencia "baja" con y sin TGI.

Métodos MÉTODOS Los pacientes elegibles (criterios relevantes proporcionados a continuación) con SDRA temprano y grave se inscribirán después de obtener el consentimiento informado, por escrito, del pariente más cercano, así como el consentimiento no escrito del médico tratante.

La monitorización del paciente incluirá la derivación electrocardiográfica II, la presión intraarterial (+/- índice cardíaco con PICCO plus, Pulsion Medical Systems, Munich, Alemania)] y la saturación de oxígeno periférico (SaO2). La anestesia se mantendrá con midazolam y/o propofol y fentanilo o remifentanilo. El bloqueo neuromuscular se realizará con cisatracurio, que se utilizará de acuerdo con las recomendaciones vigentes y como parte del tratamiento médico prescrito por el médico tratante. Durante el período de estudio, todos los pacientes recibirán una infusión continua de cisatracurio.

Estrategia de CMV Los participantes del estudio elegibles habrán recibido al menos 60 minutos de CMV de protección pulmonar con las siguientes combinaciones de FiO2/PEEP: 0,5/10-12 cm H2O, 0,6/14-16 cm H2O, 0,7/14-16 cm H2O, 0,8 /14-16 cm H2O, 0,9/16-18 cm H2O, 1,0/20-24 cm H2O. Estas combinaciones constituyen recomendaciones "generales" y se considerarán aceptables otras titulaciones de PEEP de =< 4 cm H2O por parte de los médicos tratantes hasta la "mejor" combinación de intercambio de gases y hemodinámica de los pacientes. Recientemente se ha documentado un beneficio de supervivencia asociado a una PEEP alta. Siempre que se deteriore la oxigenación, primero se aumentará la PEEP, seguida de un aumento en la FiO2, mientras se apunta a la "concordancia" con las combinaciones de FiO2/PEEP mencionadas anteriormente.

El volumen corriente estará entre 5,5 y 7,5 ml/kg de peso corporal previsto. El límite máximo de presión meseta será de 40 cmH2O y la presión meseta objetivo será ≤32 cmH2O; justificación: como en el estudio de Meade et al, se tolerará una presión de meseta más alta para permitir el uso de un nivel de PEEP más alto. Cuando la presión meseta supere los 32 cmH2O durante >15 min, se realizarán los siguientes ajustes: reducción del volumen corriente hasta 4,0 ml/kg de peso corporal previsto, aumento de la frecuencia respiratoria hasta 35/min y reducción de la PEEP en ≥2 cmH2O. Estos ajustes tendrán que dar como resultado al mismo tiempo el logro de los objetivos de intercambio de gas proporcionados a continuación.

La frecuencia respiratoria se titulará a un pHa de 7,20-7,45. La relación entre el tiempo inspiratorio y espiratorio (Ι:Ε) será ≤1/2. El objetivo de oxigenación será SaO2=90-95% y/o PaO2=60-80 mmHg. A pHa<7.20, El espacio muerto del circuito de respiración se minimizará reemplazando el montaje del catéter que se usa de forma rutinaria por un conector angular corto de bajo volumen, el volumen corriente se incrementará hasta 8,0 ml/kg de peso corporal previsto y la frecuencia respiratoria se incrementará hasta 35/min. . Si estas medidas fallan, se permitirá el criterio de "mal control de pHa/PaCO2" y el uso de una infusión de bicarbonato. Una opción adicional será la eliminación extracorpórea de CO2.

Algoritmo de RMs y PEEP/FiO2

1. RM: presión positiva continua en las vías respiratorias de 40-45 cmH2O durante 40 segundos, a una FiO2 de 1,0) y titulación de PEEP y FiO2 para que SaO2 = 90-95 % o PaO2 = 60-80 mmHg (las RM se pueden repetir dos veces al día , una vez cada 5 horas)
2. La reducción de FiO2 siempre precede a la reducción de PEEP.
3. Con FiO2=0,5 y PEEP<8 cmH2O - Prueba de destete.
4. Los MR pueden administrarse hasta 5 días después del inicio del ARDS

Estrategia de HFO-RM

Las recomendaciones publicadas anteriormente sobre el uso de HFO (ventilador Sensormedics 3100B, Sensormedics, Yorba Linda, CA, EE. UU.) incluyen los siguientes pasos:

1. Nivel suficiente de sedación/anestesia profunda para la abolición de la actividad de los músculos respiratorios, con o sin bloqueo neuromuscular, de modo que se evite la asincronía paciente-ventilador.
2. Confirmación de la permeabilidad del tubo endotraqueal y colocación del tubo a 3-4 cm por encima de la carina.
3. RM: inmediatamente después de la conexión paciente-oscilador, se realizará una RM (aumento de la presión del circuito a 45 cmH2O durante 40 segundos con el pistón del oscilador apagado). Los RM se repetirán justo antes de los cambios en la frecuencia de HFO o justo antes/justo después del inicio/terminación de TGI.
4. La FiO2 se establecerá inicialmente en 1,0 y luego se reducirá (durante 10 a 15 min) a la FiO2 del CMV anterior, siempre que la SaO2 se mantenga > 90 %.
5. El flujo de polarización se establecerá en 60 l/min para mejorar la eliminación de CO2 del circuito de respiración.
6. La relación I:E se mantendrá en 1:2.
7. De acuerdo con los métodos y resultados de los estudios anteriores de los investigadores, la TGI será igual al 50 % de la ventilación por minuto del CMV anterior.
8. El mPaw inicial de HFO superará el mPaw del CΜV anterior en 8-10 cm H2O y se valorará (en ±3 cmH2O) hasta la mejor respuesta de oxigenación (se prevé que corresponda a una SaO2 "objetivo" de >= 95 %) durante un período de 60 min de HFO estándar de baja frecuencia con fuga en el manguito. El período antes mencionado precederá al período de prueba de estrategia HFO de 180 minutos que se describe a continuación.
9. La frecuencia de oscilación inicial se establecerá aleatoriamente en 3,5-4 Hz o en 7 Hz. El ajuste de baja frecuencia se combinará con una fuga de manguito de 3-5 cmH2O y TGI durante 60 min seguido de "sin TGI" durante otros 60 min en orden aleatorio. El ajuste de alta frecuencia no se combinará con una fuga en el manguito ni con TGI y se mantendrá durante 60 minutos adicionales. La amplitud de la presión oscilatoria (ΔP) se establecerá en 90 cmH2O.

Mediciones de TEE

Los siguientes parámetros se determinarán durante la CMV de referencia:

Área diastólica del ventrículo derecho, área diastólica del ventrículo izquierdo e índice de excentricidad. Evaluación del flujo sanguíneo coronario en la arteria coronaria principal derecha y la rama descendente anterior izquierda de la arteria coronaria principal izquierda (Nota: las mediciones del flujo sanguíneo de la arteria coronaria demostraron ser técnicamente difíciles y lentas, por lo que se eliminaron del protocolo del estudio). Las mismas mediciones se repetirán a los 120, 180 y 240 minutos después del inicio del HFO ya los 60 minutos después del regreso a CMV. Al mismo tiempo, determinaremos el intercambio de gases y la hemodinámica, incluido el gasto cardíaco con PICCO plus. Por último, se evaluará la mecánica respiratoria con oclusión rápida de las vías respiratorias al final de la espiración/inspiración durante la CMV.

Oxigenación de rescate La metodología de oxigenación de rescate puede incluir HFO-TGI de baja frecuencia con fugas en el manguito, posicionamiento en decúbito prono, óxido nítrico inhalado y oxigenación por membrana extracorpórea. La duración de una sesión de oxigenación de rescate será de al menos 10 horas con posibilidad de una extensión ilimitada si PaO2<60 mmHg. Criterio de inicio de rescate: PaO2 < 60 mmHg durante más de 30 min a FiO2 = 1,0 durante el CMV de protección pulmonar de PEEP alta, en ausencia de cualquier patología cardiorrespiratoria reversible y/o mal funcionamiento del ventilador.

Seguimiento del paciente Las variables fisiológicas (hemodinámica, intercambio de gases y mecánica respiratoria) y la medicación se registrarán en las 2 horas anteriores a la inscripción en el estudio y a las 9 a. m. de los días 1 a 10 posteriores a la inscripción en el estudio. La disfunción orgánica según la puntuación de la evaluación secuencial de disfunción orgánica y las complicaciones del curso clínico se documentarán hasta el día 60 posterior a la inscripción. Por último, el resultado final (es decir, supervivencia al alta hospitalaria o muerte intrahospitalaria) también se registrará.

RIESGOS POTENCIALES DE LAS INTERVENCIONES EN INVESTIGACIÓN Y SU PREVENCIÓN. Riesgo potencial: Barotrauma. Medidas preventivas: este riesgo potencial es igualmente alto durante CMV o HFO. Tampoco anticipamos complicaciones clínicas notables debido al uso de HFO de alta frecuencia y alta mPaw sin fuga en el manguito, ya que su duración de uso no excederá el límite de tiempo de 60 minutos especificado previamente en el protocolo.

POSIBLES BENEFICIOS Para el paciente participante: posible aumento de la probabilidad de supervivencia al alta hospitalaria si se utiliza HFO-TGI como método de oxigenación de rescate y evaluación detallada de la función cardíaca por ETE. Para la ciencia médica: posible mejora en la comprensión de la interacción entre la estrategia ventilatoria, el corazón y los pulmones.