Matalataajuisen HFO/HFO-TGI:n ja korkeataajuisen HFO:n fysiologinen tutkimus

Tutkimuksen perustelut Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) on keuhkoparenkyyman akuutti tulehduksellinen tila, joka aiheuttaa hypoksemiaa, atelektaasia, keuhkojen kongestiota ja keuhkojen myöntymisen vähenemistä. Mekaaninen ilmanvaihto on itse asiassa hengenpelastus, mutta se voi vahingoittaa keuhkoja (esim. volutrauma, barotrauma, atelectrauma ja biotrauma). Pienten hengitystilavuuksien ja korkean positiivisen uloshengityspaineen (PEEP) käytöllä pyritään lieventämään ventilaattoriin liittyviä keuhkovaurioita. ARDS-kuolleisuus on kuitenkin edelleen korkea. High Frequency oscillation (HFO) on vaihtoehtoinen hengitystekniikka, jossa käytetään erittäin pieniä hengityksen tilavuuksia (1-4 ml/kg) korkeilla taajuuksilla (3-15 Hz). Aiemmat havainnointitutkimukset ovat raportoineet hapettumisen paranemisesta, kun taas tuoreet kahden keskuksen tiedot vakavista ARDS:ista viittaavat eloonjäämishyötyihin ajoittaisesta, matalataajuisen HFO:n yhdistelmästä mansettivuodon kanssa, rekrytointitoimenpiteistä (RM) ja henkitorven kaasun sisäänpuhalluksesta (TGI). ). TGI:n lisääminen parantaa hapetusta ja hiilidioksidin poistumista; on kuitenkin edelleen epäselvää, vaikuttaako se eloonjäämiseen. Kaksi äskettäin julkaistua monikeskustutkimusta osoitti joko neutraaleja (10) tai negatiivisia tuloksia (11) eloonjäämisen suhteen, kun varhaisen ARDS:n hoidossa käytettiin korkeataajuista HFO:ta ilman mansettivuotoa. Nämä negatiiviset tulokset voivat kuitenkin johtua osittain oikean kammion ylikuormituksesta / toimintahäiriöstä / vajaatoiminnasta, joka johtuu korkeiden rintakehänsisäisten paineiden ja hyperkapnian yhdistelmästä, josta seuraa hemodynaaminen epävakaus ja lisääntynyt inotrooppisen / vasopressorin tuen tarve. Näin ollen tutkijat olettavat, että erilainen HFO-strategia [käyttämällä alhaisen taajuuden ja mansettivuodon yhdistelmää - mikä lisää hiilidioksidin eliminaatiota ja liittyy suhteellisen alhaisiin henkitorven keskipaineisiin - voisi johtaa erilaisiin tuloksiin.

Korkea rintakehän paine voi haitata laskimoiden paluuta ja lisätä keuhkojen verisuonivastusta. Tämä samanaikainen oikean kammion esikuormituksen väheneminen ja jälkikuormituksen lisääntyminen saattaa aiheuttaa oikean kammion toimintahäiriön/vian. Toisaalta mansetin vuodon sijoittaminen johtaa pienempään (n. 5-6 cmH2O) keskimääräinen henkitorven paine suhteessa asetettuun HFO-hengityslaitteen keskimääräiseen hengitysteiden paineeseen (mPaw), minkä seurauksena oikean kammion kuormitus purkautuu. Lisäksi oikean kammion lisäpurkaus voidaan odottaa käyttämällä mansetin vuotoa, TGI:tä ja suurta HFO-bias-virtausta; nämä toimenpiteet parantavat PaCO2:n hallintaa ja voivat estää liiallista hyperkapnian aiheuttamaa keuhkojen verisuonten vastuksen lisääntymistä. Oikean kammion toiminta voidaan arvioida transesofageaalisella kaikukardiografialla (TEE) edellä kuvatulla tavalla. Oikean kammion toimintahäiriö ja siihen liittyvä laajentuminen voivat aiheuttaa sydämen minuuttitilavuuden vähenemistä ja sepelvaltimon hypoperfuusiota; jälkimmäinen voi edelleen heikentää oikean kammion suorituskykyä ja edistää oikean kammion vajaatoimintaa.

Tämän tutkimuksen päätavoitteena on dokumentoida ja vertailla keuhkoja suojaavan tavanomaisen mekaanisen ventilaation (CMV) ja erilaisten HFO-strategioiden (jo on kliinisesti testattu ristiriitaisilla tuloksilla) vaikutusta oikean kammion suorituskykyyn TEE:n määrittämänä. Tarkemmin sanottuna aiomme verrata korkean PEEP:n, keuhkoja suojaavaa CMV:tä "korkeaan" mPaw/ei mansetin vuotoon, korkeataajuiseen HFO-strategiaan ja "korkeaan" mPaw-tassuun mansettivuodon kanssa, "matalataajuisen" HFO-strategian kanssa ja ilman. TGI.

Menetelmät MENETELMÄT Soveltuvat potilaat (oleelliset kriteerit alla), joilla on varhainen ja vaikea ARDS, otetaan mukaan tietoon perustuvan kirjallisen lähiomaisen suostumuksen sekä hoitavan lääkärin ei-kirjallisen suostumuksen saatuaan.

Potilaiden seurantaan kuuluvat elektrokardiografinen johto II, valtimopaine (+/- sydänindeksi PICCO plus:lla, Pulsion Medical Systems, München, Saksa)] ja perifeerinen happisaturaatio (SaO2). Anestesiaa ylläpidetään midatsolaamilla ja/tai propofolilla ja fentanyylillä tai remifentaniililla. Ei-lihassalpaus toteutetaan sisatrakuriumilla, jota käytetään voimassa olevien suositusten mukaisesti ja osana hoitavan lääkärin määräämää lääkehoitoa. Tutkimusjakson aikana kaikki potilaat saavat jatkuvaa sisatrakuriumi-infuusiota.

CMV-strategia Tutkimukseen kelpaavien osallistujien tulee olla saaneet vähintään 60 minuuttia keuhkoja suojaavaa CMV:tä seuraavilla FiO2/PEEP-yhdistelmillä: 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. Nämä yhdistelmät ovat "yleisiä" suosituksia ja muita PEEP-titrauksia =< 4 cm H2O hoitavien lääkäreiden "parhaalla" yhdistelmällä potilaan kaasunvaihdon ja hemodynaamisen katsotaan olevan hyväksyttäviä. Äskettäin on dokumentoitu korkeaan PEEP:iin liittyvä eloonjäämisetu. Aina kun hapetus heikkenee, PEEP-arvoa nostetaan ensin ja sen jälkeen FiO2:ta, samalla kun pyritään "yhdenmukaisuuteen" edellä mainittujen FiO2/PEEP-yhdistelmien kanssa.

Hengitystilavuus on 5,5-7,5 ml/kg ennustettua ruumiinpainoa. Tasangon paineen enimmäisraja on 40 cmH2O ja tavoitetasannepaine ≤32 cmH2O; perustelut: kuten Meade et al.:n tutkimuksessa, korkeampi tasangopaine sallitaan korkeamman PEEP-tason käytön mahdollistamiseksi. Kun tasannepaine ylittää 32 cmH2O:n > 15 minuutin ajan, seuraavat säädöt suoritetaan: hengityksen tilavuuden vähennys 4,0 ml:aan/kg ennustettua ruumiinpainoa, hengitystiheyden nousu jopa 35/min ja PEEP:n vähennys ≥2 cmH2O:lla. Näiden mukautusten on samanaikaisesti johdettava alla esitettyjen kaasunvaihtotavoitteiden saavuttamiseen.

Hengitystitraus titrataan pHa-arvoon 7,20-7,45. Sisäänhengityksen ja uloshengityksen välinen suhde (Ι:Ε) on ≤1/2. Hapetustavoite on SaO2=90-95 % ja/tai PaO2=60-80 mmHg. Kun pHa < 7,20, hengityspiirin kuollut tila minimoidaan korvaamalla rutiininomaisesti käytetty katetrin kiinnitys lyhyellä, pienitilavuuksisella kulmikkaalla liittimellä, hengityksen tilavuus kasvaa 8,0 ml:aan/kg ennustettua ruumiinpainoa ja hengitystiheyttä jopa 35/min. . Jos nämä toimenpiteet epäonnistuvat, "pHa/PaCO2:n huono hallinta" ja bikarbonaatti-infuusion käyttö sallitaan. Lisävaihtoehtona on kehon ulkopuolinen CO2-poisto.

RM:n ja PEEP/FiO2:n algoritmi

1. RM - Jatkuva positiivinen hengitysteiden paine 40-45 cmH2O 40 sekunnin ajan FiO2:lla 1,0) ja PEEP- ja FiO2-titraus siten, että SaO2=90-95 % tai PaO2=60-80 mmHg (RM:t voidaan toistaa kahdesti päivässä , kerran 5 tunnin välein)
2. FiO2:n vähennys edeltää aina PEEP:n pienenemistä.
3. FiO2 = 0,5 ja PEEP < 8 cmH2O - vieroituskoe.
4. RM:itä voidaan antaa enintään 5 päivän ajan ARDS:n alkamisesta

HFO-RMs strategia

Aiemmin julkaistut HFO:n käyttöä koskevat suositukset (Sensormedics 3100B ventilaattori, Sensormedics, Yorba Linda, CA, USA) sisältävät seuraavat vaiheet:

1. Riittävä syvä sedaatiota/anestesiaa hengityslihasten toiminnan lopettamiseksi hermo-lihassalpauksen kanssa tai ilman, jotta vältetään potilaan ja hengityslaitteen epäsynkronisuus.
2. Endotrakeaaliputken aukon vahvistaminen ja putken sijoittaminen 3-4 cm karinan yläpuolelle.
3. RMs: välittömästi potilas-oskillaattorin kytkennän jälkeen suoritetaan RM (piirin paineen nostaminen arvoon 45 cmH2O 40 sekunniksi oskillaattorin männän ollessa pois päältä). RM:t toistetaan juuri ennen HFO-taajuuden muutoksia tai juuri ennen TGI:n alkamista/lopetusta/juuri sen jälkeen.
4. FiO2 asetetaan aluksi arvoon 1,0 ja sitten vähennetään (10-15 minuutin aikana) edellisen CMV:n FiO2:een edellyttäen, että SaO2 säilyy > 90 %.
5. Bias-virtaus asetetaan arvoon 60 l/min CO2-puhdistuman parantamiseksi hengityskierrosta.
6. I:E-suhde säilyy 1:2:ssa.
7. Tutkijoiden aikaisempien tutkimusten menetelmien ja tulosten mukaan TGI on yhtä suuri kuin 50 % edellisestä CMV-minuuttiventilaatiosta.
8. Alkuperäinen HFO-mPaw ylittää edellisen CΜV:n mPaw:n 8-10 cm H2O:lla ja se titrataan (±3 cmH2O) parhaaseen hapetusvasteeseen (ennustetaan vastaavan "tavoite" SaO2:ta >= 95 %) aikana. 60 minuutin normaali, matalataajuinen HFO mansettivuodon kanssa. Edellä mainittu jakso edeltää alla kuvattua 180 minuutin HFO-strategiatestausjaksoa.
9. Alkuvärähtelytaajuus asetetaan satunnaisesti joko 3,5-4 Hz:iin tai 7 Hz:iin. Matalan taajuuden asetus yhdistetään 3–5 cmH2O-mansettivuotoon ja TGI:hen 60 minuutin ajan, jota seuraa "no-TGI" toiset 60 minuuttia satunnaisessa järjestyksessä. Korkean taajuuden asetusta ei yhdistetä mansetin vuotoon tai TGI:hen, ja sitä ylläpidetään vielä 60 minuuttia. Oskillatorisen paineen amplitudi (ΔP) asetetaan arvoon 90 cmH2O.

TEE-mitat

Seuraavat parametrit määritetään perustason CMV:n aikana:

Oikean kammion diastolinen alue, vasemman kammion diastolinen alue ja eksentrisyysindeksi. Sepelvaltimon verenvirtauksen arviointi oikean pääsepelvaltimossa ja vasemman päävaltimon vasemmassa etummaisessa jälkeläisessä haarassa (Huomautus: sepelvaltimon verenvirtausmittaukset osoittautuivat teknisesti vaikeiksi ja aikaa vieviksi, joten ne poistettiin tutkimusprotokollasta). Samat mittaukset toistetaan 120, 180 ja 240 minuutin kohdalla HFO-aloituksen jälkeen ja 60 minuutin kohdalla CMV:hen palaamisen jälkeen. Samaan aikaan määritämme kaasunvaihdon ja hemodynamiikan, mukaan lukien sydämen minuuttitilavuuden PICCO plus:lla. Lopuksi hengitysmekaniikka arvioidaan nopealla uloshengityksen/pään sisäänhengityksen hengitysteiden tukkeutumisella CMV:n aikana.

Pelastushapetus Rescue-hapetusmenetelmät voivat sisältää matalataajuisen HFO-TGI:n mansettivuodon kanssa, makaavan asennon, sisäänhengitetyn typpioksidin ja kehonulkoisen kalvohapetuksen. Pelastushapetusjakson kesto on vähintään 10 tuntia, ja siihen voidaan varata rajoittamaton pidennys, jos PaO2 < 60 mmHg. Pelastuksen aloituskriteeri: PaO2 < 60 mmHg yli 30 minuutin ajan FiO2 = 1,0:ssa korkean PEEP:n, keuhkoja suojaavan CMV:n aikana, ilman palautuvaa sydän- ja hengityselinten patologiaa ja/tai hengityslaitteen toimintahäiriötä.

Potilaan seuranta Fysiologiset muuttujat (hemodynamiikka kaasunvaihto ja hengitysmekaniikka) ja lääkitys kirjataan 2 tunnin sisällä ennen tutkimukseen ilmoittautumista ja klo 9.00 päivinä 1-10 tutkimukseen ilmoittautumisen jälkeen. Elinten toimintahäiriöt peräkkäisen elinten toimintahäiriön arviointipisteiden ja kliinisen kulun komplikaatioiden mukaan dokumentoidaan päivään 60 asti ilmoittautumisen jälkeen. Lopuksi lopputulos (esim. eloonjääminen sairaalasta kotiutumiseen tai sairaalassa kuolemaan asti) kirjataan myös.

TUTKINTAPUOLIMIEN MAHDOLLISET RISKIT JA NIIDEN ESTÄMINEN. Mahdollinen riski: Barotrauma. Ennaltaehkäisevät toimenpiteet: Tämä mahdollinen riski on yhtä suuri CMV:n tai HFO:n aikana. Emme myöskään odota merkittäviä kliinisiä komplikaatioita korkeataajuisen, korkean mPaw HFO:n käytöstä ilman mansettivuotoa, koska sen käyttöaika ei ylitä protokollassa ennalta määritettyä 60 minuutin aikarajaa.

MAHDOLLISET EDUT Osallistuvalle potilaalle: Mahdollinen eloonjäämistodennäköisyyden lisääntyminen sairaalasta kotiuttamiseen, jos HFO-TGI:tä käytetään pelastushapetusmenetelmänä ja sydämen toiminnan yksityiskohtainen TEE-arviointi. Lääketieteelle: Mahdollinen parannus hengitysstrategian, sydämen ja keuhkojen välisen vuorovaikutuksen ymmärtämisessä.