Ultrasuojaavan keuhkojen ventilaation strategia kehon ulkopuolisella CO2-poistolla uuden alkaneen kohtalaisen tai vaikean ARDS:n yhteydessä (SUPERNOVA)

Muutaman viime vuosikymmenen aikana on saavutettu erittäin merkittävää edistystä akuutin hengitysvaikeusoireyhtymän (ARDS) patofysiologian ymmärtämisessä. Hengityksen aiheuttamien keuhkovaurioiden (VILI) tunnistaminen on johtanut näiden potilaiden ventilaation hallinnan radikaaleihin muutoksiin. ARDSnet-tutkimusryhmän tekemä maamerkkikoe osoitti vuonna 2000, että ARDS-potilaiden hengitystilavuus (VT) on alhainen 6 ml/kg (laskettu ennustetusta ruumiinpainosta) ja maksimi loppuhengityksen tasannepaine (Pplat) on 30 cmH2O vähensi kuolleisuutta 39,8 %:sta (tavanomaisessa haarassa, jota käsiteltiin VT:llä 12 ml/kg PBW) 31 %:iin. Viimeaikaiset tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että keuhkojen hyperinflaatiota esiintyy edelleen noin 30 %:lla ARDS-potilaista, vaikka heitä ventiloidaan ARDSNet-strategialla. Lisäksi Hager ja työtoverit havaitsivat, että kuolleisuus laski, kun Pplat laski korkealta matalalle tasolle kaikilla Pplatin tasoilla "ARDSNet"-koeryhmän keräämien tietojen perusteella. Heidän analyysinsä viittasi VT:n pienenemisen suotuisaan vaikutukseen jopa potilailla, joilla oli jo Pplat<30 cm H2O ennen VT:n pienenemistä. Samanlaisen havainnon raportoivat äskettäin myös Needham et al. 485 ARDS-potilaan kohortissa. Koska VT:n alentaminen alle 6 ml:aan/kg erittäin alhaisen Pplatin saavuttamiseksi voi aiheuttaa vakavaa hyperkapniaa ja aiheuttaa kohonnutta kallonsisäistä painetta, keuhkoverenpainetautia, vähentynyttä sydänlihaksen supistumiskykyä, heikentynyttä munuaisten verenkiertoa ja endogeenisten katekoliamiinien vapautumista, tässä strategiassa käytetään "ultraprotektiivista" MV-asetukset eivät ole mahdollisia useimmille potilaille, jotka käyttävät tavanomaista mekaanista ventilaatiota kohtalaisen tai vaikean ARDS:n vuoksi.

Kehonulkoisen hiilidioksidin poistoa (ECCO2R) voidaan käyttää mekaanisen ilmanvaihdon yhteydessä, jotta VT voidaan laskea alle 6 ml/kg ja saavuttaa erittäin alhainen Pplat (20-25 cm H2O). 80-luvulla tehdyssä havainnointitutkimuksessa Gattinoni osoitti, että laskimolaskimon ECCO2R:n käyttö virtauksella 1,5–2,5 l/min lähes apneisen mekaanisen ventilaation lisäksi, jolloin sisäänhengityksen huippupaineet rajoitettiin 35–45 cmH2O:iin ja PEEP on asetettu arvoon 15–25 cmH2O johti odotettua pienempään kuolleisuuteen vakavien ARDS-potilaiden havainnointikohortissa. Satunnaistettu, kontrolloitu yhden keskuksen tutkimus, jossa käytettiin samaa tekniikkaa ja jonka 1990-luvulla suoritti Morrisin ryhmä Utahissa, keskeytettiin kuitenkin varhain turhaan sen jälkeen, kun vain 40 potilasta oli otettu mukaan eivätkä osoittaneet tämän laitteen aiheuttamaa kuolleisuutta (58 % kontrolliryhmä vs. 70 % hoitoryhmässä).

Viime vuosina on kehitetty uuden sukupolven ECCO2R-laitteita. Ne tarjoavat alhaisemman vastuksen verenvirtaukselle, niillä on pienet esitäyttömäärät ja paljon tehokkaampi kaasunvaihto. ECCO2R:llä potilaan PaCO2 määräytyy pääasiassa tuorekaasun virtausnopeuden mukaan kalvokeuhkon läpi. ECCO2R-eläinmallissa hiilidioksidin poisto oli keskimäärin 72 ± 1,2 ml/min 450 ml/min verivirralla, kun taas keuhkojen CO2:n tuotanto laski 50 %, kun minuuttiventilaatio pieneni 5,6 l/min lähtötilanteesta 2,6 l/min. min laitteen asettamisen jälkeen. Lopuksi Terragni et al (15) osoittivat, että ECCO2R voisi parantaa keuhkojen suojausta sallimalla erittäin alhaisen hengityksen tilavuuden (3,5-5 ml/kg PBW) kymmenen ARDS-potilaan konseptitutkimuksessa. Tämä strategia liittyi myös keuhkojen tulehduksellisten biomarkkerien merkittävään vähenemiseen.