Korkeavirtaus nenäkanyylin kautta vs. ei-invasiivinen jatkuva positiivinen hengitysteiden paine hyperkapniseen hengitysvajaukseen (HIGHforHyper)

Hengitysvajaus on johtava sairastuvuuden ja kuolleisuuden syy ja yksi yleisimmistä ongelmista ensiapuosastolla. Hyperkapninen tai hyperkarbinen hengitysvajaus, jota kutsutaan myös hengitysvajaukseksi tyypiksi II, on tunnusomaista hengityselinten epäonnistumisesta yhdessä sen kahdesta kaasunvaihtotoiminnosta: hiilidioksidin (CO2) eliminaatiosta. Näin ollen se määritellään tavallisesti valtimoverikaasussa (PaCO2) olevan CO2:n osapaineen perusteella, jolloin yli 50 mmHg arvo on yleisesti käytetty raja-arvo. Hyperkapninen hengitysvajaus liittyy usein vakaviin hengitystiehäiriöihin, kuten astmaan ja krooniseen ahtauttavaan keuhkosairauteen (COPD), mutta sitä voi esiintyä myös muissa sairauksissa, joissa hengitysvaikeudet ovat rajoittuneet, kuten myrkytykset, hermo-lihassairaudet tai rintakehän poikkeavuudet. Hyperkapninen hengitysvajaus, ts. tyypin II hengitysvajaus, liittyy usein hypokseemiseen hengitysvajaukseen, eli tyypin I hengitysvajaukseen, hapetuksen epäonnistumiseen. Tyypin I epäonnistuminen havaitaan kuitenkin usein myös ilman hyperkapniaa. Hengityksen vajaatoiminta, sekä tyyppi I että II, voidaan edelleen luokitella joko akuuttiin tai krooniseen. Molempien muotojen erottaminen toisistaan ​​on usein haastavaa, ja valtimoverikaasuanalyysin lisäksi se saattaa vaatia lisätestejä kliinisten merkkiaineiden, kuten polysytemia tai keuhkosydänsairaus, tunnistamiseksi. Käytännön syistä akuutti hengitysvajaus määritellään usein tilaksi, jossa hengitysvajaus kehittyy liian nopeasti munuaisten kompensoimiseksi ja bikarbonaattipitoisuuden (HCO3-) nousun mahdollistamiseksi, mikä johtaa asidoosiin (pH alle 7,3). Hyperkapnisen hengitysvajauksen terapeuttisia strategioita ovat ei-invasiivinen CPAP-hengitystuki, intubaatio ja mekaaninen ventilaatio (sekä avustetut että kontrolloidut muodot) ja erittäin vaikeissa tapauksissa kehonulkoiset menetelmät, kuten kehonulkoiset elämän tukijärjestelmät.

Non-invasiivinen CPAP-hengitystuki joko kypärillä tai erilaisilla tiukoilla naamioilla on tällä hetkellä suosituin menetelmä akuutista hengitysvajauksesta kärsivien potilaiden hoitoon tehohoidossa. Tukikelpoisia potilaita ovat potilaat, joilla on ehjä hengitystiet, hengitysteitä suojaavat refleksit, jotka ovat riittävän valppaita noudattamaan komentoja, kun taas potilaat, joilta nämä kriteerit puuttuvat, tarvitsevat välitöntä endotrakeaalista intubaatiota. Non-invasiivinen CPAP-hengitystuki parantaa sekä hapetusta (tarjoamalla 100 %:n sisäänhengitetyn happifraktion (FiO2), mikä ei ole mahdollista yksinkertaisen venturi-maskin kautta, että mahdollisuutta positiiviseen uloshengityspaineeseen (PEEP), mikä estää romahtamisen alveolien) ja dekarboksylaatio (lisäämällä hengityksen tilavuutta). Sen on osoitettu vähentävän sekä intubaatiotarvetta että sairaalakuolleisuutta. Non-invasiivinen CPAP-hengitystuki vaatii kuitenkin palveluntarjoajilta korkeatasoista taitoa ja intensiivistä kommunikointia potilaan kanssa tiukasti istuvan laitteen hyödyllisyyden selittämiseksi kasvoissa tilanteessa, jossa havaitaan massiivinen hengenahdistus. Vaikka ei-invasiivisen CPAP-ventilaatiotuen vakavat haittavaikutukset ovat erittäin harvinaisia, kipu- ja painejälkiä saattaa esiintyä. Kaikista hoitajien ponnisteluista huolimatta on huomattava osa potilaista, jotka eivät siedä ventilaatiotukea tiukan maskin kautta ollenkaan. Noin 15 % potilaista ei siedä hoitoa, ja lisäksi 25 %:lla potilaista on vasta-aiheita. Näitä voivat olla yleiset vasta-aiheet non-invasiivisia tekniikoita vastaan, kuten edellä mainittu hengitysteitä suojaavien refleksien puute, mutta myös sellaisia, jotka liittyvät tiukoille maskeille, kuten kasvojen anatomiset poikkeavuudet.

High-flow Air kautta nenäkanyyli (HFA) -hoitoa käytetään yleensä leveän nenäkanyylin kautta. Se tuottaa jopa 60 litraa minuutissa lämmitettyä ja kostutettua kaasuseosta (säädettävällä FiO2:lla). Tämä hoito on potilaalle paljon vähemmän invasiivista ja siten usein paremmin siedettävää. HFA:ta on käytetty viime vuosina yhä enemmän hypoksisen hengitysvajauksen (esim. tyypin I vika), ja useat tutkimukset ovat osoittaneet sen tehokkuuden tässä indikaatiossa sekä teho-osastolla että hätätilanteissa. Äskettäinen systemaattinen katsaus ja meta-analyysi ovat päätyneet parantuneeseen potilaan mukavuuteen ja alentuneeseen hengenahdistuspisteisiin. Huolimatta tästä hyvästä todisteesta HFA:sta hypoksisessa hengitysvajauksessa, sitä on vain vastahakoisesti käytetty hyperkapniseen hengitysvajaukseen. Tämä saattaa johtua suurelta osin sillä, että kroonista hyperkapniaa sairastavien potilaiden tiedetään heikentävän hengitysvauhtiaan joutuessaan alttiiksi hyperoksialle. Todisteet ovat kuitenkin alkaneet muuttua viime aikoina. HFA:n on osoitettu tuottavan PEEP:tä, vaikka se ei ole suljettu järjestelmä, ja parantavan CO2-puhdistumaa huuhtelemalla anatomista kuollutta tilaa. Se saattaa myös auttaa vähentämään sisäänhengitysvastusta ja helpottaa eritteen poistumista kostutetusta kaasusta. Keuhkoahtaumatautipotilailla tehty tutkimus osoitti hengityspaineen amplitudin ja keskipaineen sekä hengityksen tilavuuden lisääntymisen pCO2:n vähenemisen myötä. Näiden löydösten perusteella HFA:n käyttö on lisääntynyt kliinisessä käytännössä ja useat tapausraportit ja -sarjat viittaavat onnistuneeseen käyttöön. Fraser et ai. onnistuneesti tutkineet HFA:n käyttöä potilailla, joilla oli kroonisia COPD-muutoksia valtimoveren kaasuissa HFA:n käytön aikana ED-potilailla sekä hyperkapnisilla että ei-hyperkapnisilla potilailla, analysoitiin aikaisemmissa tutkimuksissa, ja havaittiin merkittävä pCO2-arvon lasku.

Tähän mennessä ei kuitenkaan ole olemassa satunnaistettua kontrolloitua tutkimusta, jossa tutkittaisiin HFA:n vaikutusta akuuttiin hyperkapniseen hengitysvajaukseen.

Tutkimus suoritetaan satunnaistettuna kontrolloituna non-inferiority-tutkimuksena. Tutkimuspaikka on Wienin yleissairaalan ensiapulääketieteen osasto (ED), joka on suuren korkea-asteen sairaalan ensiapulääketieteen johtava akateeminen tutkimuskeskus. Osastolla hoidetaan vuosittain noin 90 000 potilasta, joista noin 150-200 kärsii hyperkapnisesta hengitysvajauksesta ja tarvitsee non-invasiivista ventilaatiotukea. Osastolla on oma teho-osasto ja välihoidon yksikkö, joissa kussakin on 7 paikkaa, yhteensä 14 paikkaa, jotka pystyvät tarjoamaan CPAP-hoitoa. HFA-laite on myös osastolla säännöllisesti käytössä.

Potilaat, jotka eivät tilapäisesti pysty antamaan tietoista suostumusta hyperkapnian vuoksi, satunnaistetaan ja hoidetaan. Heille ilmoitetaan post hoc heti, kun he voivat antaa tietoon perustuvan suostumuksen, ja heillä on mahdollisuus antaa suostumus tietojensa käyttöön.

Henkilö, joka ei ole mukana potilaiden rekisteröinnissä, luo satunnaisen sekvenssin käyttämällä vakioohjelmistoa. Satunnaistaminen suoritetaan muuttuvissa lohkoissa 4–6, jotta saadaan arvaamaton allokointi, mutta silti tasapainoiset ryhmäkoot. Sarjanumeroidut sinetöidyt läpinäkymättömät kirjekuoret (SNOSE), jotka sisältävät joko interventio- tai kontrolliryhmän merkinnän, valmistetaan valmiiksi. Kirjekuoret avataan suostumuksen jälkeen välittömästi ennen toimenpiteen aloittamista, jotta jako voidaan piilottaa ja vähentää välittömän satunnaisen poissulkemisen riskiä.

Interventio koostuu HFA:sta laitoksen vakiovarusteilla. Kaasuvirtaus on 60 litraa minuutissa ja FiO2 kliinisesti mahdollista. Hoitoa jatketaan, kunnes pCO2-taso on 50 mmHg tai vähemmän, tai hoito on keskeytettävä potilaan sietokyvyn tai intubaatioaiheiden vuoksi.

Ohjaus koostuu non-invasiivisesta CPAP-hengitystyksestä, jossa käytetään tiukkaa maskia ja ensiapulääketieteen osaston normaalia hengityssuojainta. Käytetään positiivista hengitysteiden painetta 3,67 mmHg ja FiO2:ta kliinisesti mahdollista. Hoitoa jatketaan, kunnes pCO2-taso on 50 mmHg tai vähemmän, tai hoito on keskeytettävä potilaan sietokyvyn tai intubaatioaiheiden vuoksi.

Hoitavan lääkärin harkinnan mukaan sekä interventio- että kontrollihoidot voidaan keskeyttää milloin tahansa ja mikä tahansa muu hoito (yksinkertainen Venturi-maski, HFA, ei-invasiivinen CPAP-hengitystuki, intubaatio, kehonulkoiset menetelmät) voidaan aloittaa.

Perusominaisuuksia ja demografisia muuttujia ovat ikä, sukupuoli, tupakointitila, aiemmat sairaudet, erityisesti keuhkoahtaumatauti tai astma, ja niiden hoidon kesto, lääkitys, kehon koko, sairaalaa edeltävä hoito. pCO2-tasot mitataan verikaasuanalyysillä 0 -30 -60 (ja sen jälkeen 60 minuutin välein) minuuttia hoidon aloittamisen jälkeen ja hoidon lopussa. Potilaan käsitys hoidosta arvioidaan hoidon päätyttyä käyttämällä 10-pisteen Likert-asteikkoa erittäin epämiellyttävästä erittäin mukavaan.

Näytteen kokoa koskevat näkökohdat perustuvat ensisijaiseen tulokseen pCO2:n vähennykseen tunnissa. Tutkijat olettavat lähtötason pCO2-tasoiksi 50-100 mmHg. Julkaistun kirjallisuuden perusteella tutkijat olettavat, että tulos kontrolliryhmässä on 4±3 mmHg/tunti. Kliinisen arviomme perusteella tutkijat olettivat 2 mmHg:n non-inferiority-rajan, joka on hyvin yhden keskihajonnan sisällä tuloksesta. Näin ollen tutkijat tarvitsisivat 28 koehenkilöä ja 28 kontrollihenkilöä voidakseen hylätä nollahypoteesin, jonka mukaan kahden ryhmän välisen todellisen eron kaksipuolisen 90 %:n luottamusvälin alaraja on ei-alempiarvoisuusrajan yläpuolella. teho 80%. Muodollisesti tutkijoiden on rekisteröitävä 56 potilasta. Jotta mahdolliset seurannan menetykset, puuttuvat tiedot, mittausongelmat tai muut suunnittelutekijät olisivat mahdollisia, tutkijat lisäävät todellisen otoskoon 62:een. Toteutettavuuden kannalta tutkijat odottavat noin 150–200 soveltuvaa potilasta vuoden sisällä, mikä johtaa noin 6 kuukauden tutkimuksen kestoon.

Suhteellisen pienen otoskoon vuoksi ennakkoon suunniteltuja välianalyysejä ei ole.

Perustiedot ja demografiset tiedot taulukoidaan interventio- ja kontrolliryhmälle satunnaistamisen onnistumisen arvioimiseksi. pCO2:n vähenemistä tunnissa verrataan interventioon osallistuneiden ja kontrolliryhmän yksilöiden välillä. Tutkijat laskevat vaikutukset eroina 95 %:n luottamusvälillä. Tämä tehdään käyttämällä lineaarista sekamallia, jossa pCO2 on tulos, hoitoryhmä tekijämuuttujana ja lähtötason pCO2 ja hoitoaika kovariaatteina. Tutkijat olettavat ei-alempiarvoisuuden, jos kaksipuolinen 95 %:n luottamusväli on ennalta määritellyissä ei-alempiarvoisuuden rajoissa. Herkkyysanalyysinä tutkijat testaavat mallissa myös aika/hoito-vuorovaikutusta. Toisena herkkyysanalyysinä tutkijat analysoivat tiedot enintään hoidon ensimmäisten 6 tunnin aikana. Jos terapia epäonnistuu, tutkijat käyttävät viimeisen havainnon välitettyä menetelmää 6 tuntiin. Ensisijainen analyysi noudattaa aikomus-to-treat -periaatetta. Analyysiyksikkö on yksittäiset henkilöt.

Kategoriset toissijaiset tulokset analysoidaan laskemalla suhteelliset riskit tarkalla keskivirheen perusteella 95 %:n luottamusvälillä. Tutkijat olettavat ei-alempiarvoisuuden, jos kaksipuolinen 95 %:n luottamusväli on ennalta määritellyissä ei-alempiarvoisuuden rajoissa. Jatkuvat toissijaiset tulokset analysoidaan kuten ensisijainen tulos. Oleskelun pituustiedot ovat oletettavasti lognormaalijakautuneita, joten tutkijat aikovat käyttää log-muunnettuja arvoja lisälaskelmissa. Tietojen analysointiin tutkijat käyttävät Stata 11:tä. Kaksipuolinen p-arvo miinus 0,05 katsotaan yleensä tilastollisesti merkitseväksi. Raportoinnissa noudatetaan CONSORT-laajennuksen ei-alempiarvoisuus- ja vastaavuuskokeita koskevia standardeja.

Yksityisyys ja tietoturva Potilaaseen liittyvät tiedot tallennetaan suoraan ja epäsuorasti fyysisesti ja loogisesti erillään. Lisäksi vain tutkimusryhmän jäsenillä on pääsy tutkimustietoihin. Tiedot tallennetaan päivystyksen osaston suojatulle tietokoneelle, ja niihin on pääsy vain opintoryhmän jäsenten rajoitetun pääsyn kautta.