Entrenamiento de los músculos inspiratorios en pacientes difíciles de destetar

1. Introducción.

El destete cubre todo el proceso de liberación del paciente del soporte de ventilación mecánica (VM) y el tubo endotraqueal o traqueotomía. Para la mayoría de los pacientes ventilados mecánicamente, la respiración espontánea (destete) se puede lograr con éxito rápida y fácilmente, sin embargo, este no es el caso para el 15-30% de los pacientes ventilados. Los factores más comunes que conducen al fracaso del destete son i) fatiga de los músculos respiratorios ii) hipercapnia iii) disnea y iv) ansiedad. En este sentido, se propuso un mecanismo que puede contribuir al fracaso del destete, a saber, la teoría del "efecto de robo". Más específicamente, la teoría del "efecto de robo" plantea la hipótesis de que durante el proceso de destete, la demanda de energía de los músculos respiratorios puede aumentar hasta tal punto que los músculos respiratorios pueden privar de oxígeno y sangre a otros tejidos, como el cerebro. De hecho, al menos para el cerebro, la disminución en el suministro de sangre y oxígeno teóricamente podría predisponer a este órgano a la disfunción. La restricción en el suministro de oxígeno al cerebro podría tener un impacto adverso en la función de los músculos respiratorios per se al afectar el rendimiento del centro respiratorio y la competencia neuromuscular de la bomba ventilatoria, haciendo que la bomba ventilatoria sea incapaz de inflar los pulmones, exagerando así la respiración. fatiga muscular y conduce al fracaso del destete. El entrenamiento de los músculos inspiratorios (ΙΜΤ) es un tratamiento no farmacológico y rentable que ha demostrado mejorar la capacidad funcional de los músculos inspiratorios en pacientes con debilidad de los músculos respiratorios, mientras que recientemente se ha propuesto como un posible componente adicional de las estrategias de destete. La implementación de un programa IMT puede disminuir las demandas de energía de los músculos inspiratorios al mejorar la eficiencia respiratoria de los músculos inspiratorios por un lado y al optimizar la utilización de oxígeno de los músculos respiratorios por el otro lado. La mejora en la fuerza muscular y la función contráctil, así como la capacidad oxidativa en respuesta a IMT que se ha documentado en pacientes con enfermedades pulmonares crónicas en respuesta a IMT, puede aumentar la utilización de oxígeno por parte de los músculos inspiratorios, disminuyendo así la demanda de flujo sanguíneo y oxígeno. a favor de la corteza cerebral.

Los objetivos del proyecto son:

1. Para investigar si los músculos inspiratorios roban sangre y oxígeno de la corteza cerebral ("efecto de robo").
2. Investigar el efecto de la teoría del "efecto de robo" en los resultados del destete.
3. Evaluar los efectos de IMT utilizando un dispositivo TFRL recientemente desarrollado sobre los resultados del destete y sobre el "efecto de robo" en pacientes difíciles de destetar en la UCI en comparación con un grupo de entrenamiento de resistencia de baja intensidad simulado.

2. Metodologías primarias

Se incluirán pacientes con destete difícil según criterios de inclusión. Además, un grupo de "destete simple" definido como pacientes que tienen éxito en el primer ensayo de destete se utilizará como grupo de control para abordar el primer y segundo objetivo del estudio. Los pacientes de destete simple, los pacientes de destete difícil y los pacientes de destete prolongado se clasificarán según los criterios que se han propuesto en el reciente estudio WIND. Específicamente, los pacientes se clasificarán en el grupo 1 (es decir, pacientes con destete simple: destete logrado con éxito en el primer intento de destete que resultó en una extubación exitosa dentro de 1 día). Los pacientes serán incluidos si están clasificados en el grupo 2 (es decir, destete difícil - destete logrado con éxito después de más de 1 día pero en menos de 1 semana después del primer intento de separación (separación exitosa o muerte) o grupo 3 (es decir, destete prolongado - destete aún no terminado 7 días después del primer intento de separación por éxito o muerte). Después de ser informado sobre el estudio, se obtendrá el consentimiento informado por escrito de todos los pacientes si están despiertos y adecuadamente o de un miembro de la familia si está inconsciente. Para abordar el tercer objetivo del estudio, los pacientes serán aleatorizados en uno de los dos grupos: grupo IMT o grupo de entrenamiento de resistencia (SHAM). La aleatorización por bloques se realizará estratificando en dos factores: puntuación en el APACHE II y presencia de EPOC. Se prepararán y sellarán sobres (80 para el grupo de tratamiento y 80 para el grupo de entrenamiento de resistencia). Se separarán pilas de sobres en APACHE<18, APACHE>18, no EPOC o EPOC y sus combinaciones (20 para cada condición) considerando 10 sobres IMT y 10 sobres de entrenamiento de resistencia por cada pila.

2.1. Mediciones regionales de flujo sanguíneo, suministro de oxígeno y disponibilidad de oxígeno mediante BFI derivado de NIRS-ICG.

El índice de flujo sanguíneo (BFI) de la corteza cerebral e inspiratoria se medirá simultáneamente mediante espectroscopia de infrarrojo cercano (NIRS) en combinación con inyecciones del trazador colorante verde de indocianina (ICG). El ICG que se usa ampliamente como trazador hemodinámico provoca un pico de absorción a 805 nm y, después de la infusión intravenosa, se restringe al compartimento intravascular con >95% de unión a las proteínas plasmáticas. El BFI derivado de NIRS-ICG como medida relativa de la perfusión local en los músculos respiratorios y periféricos y la corteza cerebral se calculará dividiendo la concentración máxima de ICG muscular (evaluada mediante la curva NIRS-ICG) por el tiempo de aumento del 10 al 90 % del pico. Para medir las concentraciones de ICG en los músculos inspiratorios y la corteza cerebral, se colocarán transcutáneamente cuatro conjuntos de optodos NIRS de la siguiente manera: para el cerebro sobre el área de la corteza prefrontal (a una distancia adecuada para evitar la interferencia con el seno de la línea media), sobre los músculos escalenos y sobre el recto abdominal superior. Se colocará una sonda adicional (la 4.ª) en un grupo muscular que no trabaje (es decir, la eminencia tenar) que se utilizará como punto de medición de control. El suministro de oxígeno al músculo esquelético y al tejido cerebral se calculará multiplicando el BFI por el contenido de oxígeno arterial; este último se calculará mediante muestras de gases en sangre arterial y venosa. NIRS registrará continuamente la saturación de oxígeno del músculo inspiratorio y de la barra y de la corteza cerebral (Stio2, %), un índice no invasivo de la disponibilidad de oxígeno tisular local que refleja el equilibrio entre el suministro y la utilización de oxígeno.

2.2 Estado hemodinámico

El gasto cardíaco se evaluará continuamente mediante análisis del contorno del pulso utilizando un sensor (Pulsioflex Monitor, Pulsion Medical Systems SE) conectado a un catéter arterial existente32 (consulte el suplemento en línea). El cálculo del gasto cardíaco se realiza latido a latido simplemente multiplicando el volumen sistólico que se calcula mediante el análisis de la forma de onda de la presión arterial con la frecuencia cardíaca registrada. El método de análisis del contorno del pulso se ha validado frente a los cálculos del gasto cardíaco utilizando métodos de referencia. Los resultados muestran que este método puede proporcionar una evaluación de la tendencia del gasto cardíaco clínicamente aceptable en pacientes de UCI hemodinámicamente estables. Los datos de gasto cardíaco y frecuencia cardíaca se promediarán durante 60 segundos durante cada determinación de BFI.

2.3. Programa de entrenamiento de los músculos inspiratorios

Ambos grupos (es decir, el grupo IMT o el grupo de entrenamiento de resistencia (SHAM)) participarán en intervenciones de entrenamiento de atención habitual destinadas a mejorar la resistencia de los músculos respiratorios, como pruebas de respiración espontánea (SBT) realizadas con ventilación con soporte de presión (PSV), presión positiva continua en las vías respiratorias ( CPAP), tubo en T así como movilización temprana. Después de la inclusión y aleatorización, los pacientes de ambos grupos comenzarán el entrenamiento con el dispositivo TFRL (POWERBREATHE KH2, HaB International Ltd, Reino Unido). Antes y después de cada sesión, se registrará la frecuencia respiratoria, la frecuencia cardíaca, la saturación de hemoglobina de oxígeno y la presión arterial. Las sesiones consistirán en 4 series de mínimo 6 y máximo 10 respiraciones por serie con periodos de descanso de al menos 2 minutos donde se colocará al paciente en posición sentada (45 grados), se aspirará si es necesario y se inflará el manguito para evitar fuga de aire. Se indicará a los pacientes que logren una inspiración y espiración completas en cada respiración y que realicen una inspiración rápida y contundente. Las instrucciones y los estímulos durante las sesiones están estandarizados. Una pantalla de retroalimentación en la computadora estará disponible para los pacientes en el grupo IMT para mostrar el desempeño de los pacientes durante el entrenamiento (BreatheLink Software, HaB International Ltd, Reino Unido). La sesión de entrenamiento se interrumpirá si el paciente refiere síntomas de disnea, ansiedad o tos, molestias o cuando la desaturación transcutánea de oxígeno desciende por debajo del 85%. La carga de entrenamiento en el grupo de entrenamiento de fuerza se ajustará para mantener la intensidad tolerable más alta durante el curso del estudio hasta el destete de VM. Los pacientes en el grupo de entrenamiento de resistencia realizarán el mismo régimen de entrenamiento sin ajustes de la resistencia del entrenamiento (<10% MIP). Después de las sesiones, se registrarán las puntuaciones de la escala de Borg sobre el esfuerzo respiratorio percibido y la disnea. Fisioterapeutas experimentados realizarán las sesiones en todos los grupos. El entrenamiento tendrá una duración de 28 días o hasta que el paciente sea destetado con éxito de la VM. Los pacientes que aún estén en VM después de 28 días de IMT se considerarán fracasos en el destete. La MIP y la VC se medirán semanalmente para seguir la progresión de la función pulmonar y la resistencia adecuada del entrenamiento.

3. Plan de Análisis Estadístico

3.1. Plan de análisis estadístico para el 1º y 2º objetivo del estudio

Para el cálculo del tamaño de la muestra de este estudio, utilizamos el cambio en el BFI de la corteza cerebral de MV a SBT entre pacientes con éxito de SBT y pacientes con fracaso de SBT. Se calculó un tamaño del efecto esperado [Cohens d] de 0,467 a partir de la diferencia media del BFI de la corteza cerebral (es decir, 6,70 nM/s) y la desviación estándar agrupada correspondiente (es decir, 14,0 nM/s), de un estudio previo que investigó interhemisférico diferencias en la corteza cerebral BFI en pacientes críticos. En consecuencia, utilizando este tamaño del efecto, se calcula que el tamaño crítico de la muestra es de 20 pacientes con fracaso de SBT sobre la base del uso de un ANOVA como método de análisis estadístico. Anticipando que se espera que aproximadamente solo 1 de cada 5 pacientes (tasa del 20 %)1 falle la SBT, se considera que se incluye un número estimado de (es decir, 20*5=100) pacientes en total para identificar los 20 destetes. pacientes de fracaso. Las variables continuas se presentarán como valores medios con desviaciones estándar si se distribuyen normalmente o como una mediana con un rango intercuartílico en caso contrario. Los valores categóricos se presentarán como números y proporciones. Para las comparaciones entre el grupo de éxito o fracaso de SBT, las variables continuas se compararán mediante la prueba t de Student o la prueba U de Mann Whitney en función de la distribución de las variables. Los valores categóricos se compararán mediante la prueba de Chi-cuadrado o la prueba exacta de Fisher, según corresponda. Se aplicará un análisis de varianza bidireccional (ANOVA) para examinar la interacción entre las respuestas respiratoria, hemodinámica, de gases sanguíneos y de circulación periférica y oxigenación y diferentes puntos de tiempo (es decir, T1-T4, consulte la Tabla 1) entre el éxito y el fracaso de SBT grupo. Se utilizará ANOVA unidireccional con medidas repetidas para la comparación de las diferentes medidas de tiempo (es decir, T1-T4, consulte la Tabla 1) para cada grupo. La asociación independiente entre los cambios en el BFI de la corteza cerebral de MV a diferentes mediciones de tiempo durante SBT y los resultados de SBT (fracaso, éxito) se explorará mediante análisis de regresión logística. La exploración adicional de asociaciones independientes entre los resultados de SBT (fracaso, éxito) y todas las variables respiratorias, hemodinámicas, de gases sanguíneos y de circulación periférica y oxigenación también se explorará mediante análisis de regresión logística. Finalmente, se realizará un análisis de regresión logística múltiple que incluya todos los predictores independientes significativos (después de verificar su colinealidad) para identificar los determinantes de los resultados de SBT. Los datos se analizarán utilizando el software SPSS (Chicago, IL, EE. UU.). La significación estadística se definirá como p<0,05. Además, se realizarán análisis análogos para los resultados del destete (fracaso, éxito).

3.2. Plan de análisis estadístico para el 3er objetivo del estudio

El cálculo del tamaño de la muestra para la efectividad de IMT (grupo IMT versus grupo de entrenamiento de resistencia) en el resultado del destete se basa en una revisión previa de la literatura que evaluó los efectos de IMT en pacientes difíciles de destetar. Según las proporciones de éxito del destete observadas en este metanálisis, 78% en el grupo IMT y 50% en el grupo control, y asumiendo riesgos [a]- y [β] del 5% y 20%, una muestra de Deben incluirse 45 pacientes en el grupo IMT y 45 en el grupo de entrenamiento de resistencia. Para el análisis de datos, con respecto al primer objetivo de este estudio, la comparación entre el grupo IMT x el grupo de entrenamiento de resistencia, se utilizará la prueba de chi-cuadrado para comparar el éxito del destete entre los grupos y la prueba t de muestra independiente (o la prueba no paramétrica correspondiente). utilizado para comparar la duración del destete entre grupos. Otras variables continuas también serán evaluadas por las mismas pruebas. Las comparaciones de las características del patrón de respiración dentro del paciente se evaluarán mediante pruebas t para medidas pareadas o se realizará la prueba de rango con signo de Wilcoxon de acuerdo con la normalidad de la distribución de la muestra. La significación estadística se establecerá en p<0,05.