Sängyn vertikaalistumisen keuhko- ja hengitysvaikutukset potilailla, joilla on akuutti hengitysvaikeusoireyhtymä (ERECTION)

Akuutti hengitysvaikeusoireyhtymä (ARDS) määritellään käyttämällä kliinisiä kriteerejä, jotka koskevat keuhkojen molemminpuolista sameutta rintakehän röntgenkuvassa, valtimoiden hypoksemiaa (valtimon hapen osapaine [PaO2] sisäänhengitetyn hapen osuuteen [FiO2] suhde ≤ 300 mmHg positiivisen uloshengityksen lopussa paine [PEEP] ≥ 5 cmH2O) viikon sisällä kliinisestä vammasta tai uusista tai pahenevista hengitystieoireista, ja sydämen vajaatoiminnan poissulkeminen ensisijaisena syynä. ARDS on kohtalokas sairaus teho-osastolla (ICU) oleville potilaille, joiden kuolleisuus on 30–40 %, ja usein alitunnustettu haaste kliinikoille. Potilailla, joilla on vaikeita oireita, saattaa jäädä jälkitauteja, joita on äskettäin raportoitu kirjallisuudessa. Näitä seurauksia voivat olla krooninen hengitysvajaus, vammauttavat hermo-lihashäiriöt ja posttraumaattinen stressihäiriö, joka on identtinen sodasta palaavien sotilaiden kanssa.

ARDS-potilaan hoito vaatii ensinnäkin hapetuksen optimointia, joka perustuu ensisijaisesti mekaaniseen ventilaatioon, olipa kyseessä invasiivinen tai ei-invasiivinen (vähemmän vaikeiden potilaiden kohdalla). New England Journal of Medicine -lehdessä vuonna 2000 julkaistusta ARDS-verkostotutkimuksesta lähtien on kansainvälisesti hyväksytty, että hengityksen määrää on vähennettävä, jotta voidaan rajoittaa keuhkorakkuloiden liiallisen venymisen ja ventilaattorin aiheuttaman keuhkovaurion (VILI) riskiä. Höyrytilavuus on noin 6 ml.kg-1 ihanteellinen ruumiinpaino (IBW). Vakavimpien potilaiden (PaO2/FiO2 < 120 mmHg) rutiinihermo-lihassalpaus on yleensä sääntö, vaikka sitä kyseenalaistetaan yhä enemmän. Kattava ventilaation hallinta perustuu Gattinoni ja Lachmann esittelemään vauvan keuhkojen ja avoimen keuhkojen käsitteisiin. Näiden käsitteiden mukaan on otettava huomioon, että koneelliseen ventilaatioon käytettävissä oleva keuhkojen tilavuus on hyvin pieni verrattuna tietyn potilaan terveisiin keuhkoihin (vauvan keuhko) ja että hengityksen tilavuuden pieneneminen on yhdistettävä riittävän PEEP- ja alveolaariset rekrytointiliikkeet pitävät keuhkot "avoimina" ja rajoittavat atelektaasin muodostumista.

Tämän mekaanisen ilmanvaihdon optimoinnin lisäksi on mahdollista vähentää mekaanisen rasituksen vaikutusta keuhkoihin. Esimerkiksi vatsa-asento mahdollistaa tietyistä sisäelinten ja välikarsinan rajoituksista vapautumisen, ventilaation jakauman sekä ventilaation ja perfuusiosuhteen optimoinnin.

Tehohoidon sänkyjen teknologisen kehityksen ansiosta on nyt mahdollista pystysuoraan ventiloidut ja rauhoitetut potilaat täysin turvallisesti. Vertikalisaatio voisi vähentää keuhkoihin kohdistuvia rajoituksia toistamalla fysiologisemman pystysuoran aseman ja siten muuttamalla ilmanvaihdon jakautumista.

Itse asiassa kahdessa fysiologisessa tutkimuksessa, jotka julkaistiin vuosina 2006 ja 2013 Intensive Care Medicine -lehdessä, 30–40 % ARDS-potilaista näytti reagoivan kehon osittaiseen pystysuoraan 45° ja 60° kulmaan (puoli-istuvassa tai istuvassa asennossa). Valtimoiden hapetuksen parantamisen lisäksi vertikaalisaatio näytti vähentävän hengitysrasitusta, joka liittyy makuuasentoon, ja lisäävän keuhkorakkuloiden kerääntymistä, mikä paransi keuhkojen myöntymistä ja uloshengityskeuhkojen tilavuutta (EELV) ajan myötä. Siitä huolimatta 90° pystysuoraa ei ole koskaan tutkittu, eikä myöskään asentoja ilman vartalon taivutusta (istuva tai puoli-istuva). Näissä tutkimuksissa vain potilaat, joilla oli korkein keuhkojen myöntyvyys, näyttivät reagoivan. Nämä tiedot tukevat nykyistä hypoteesia ARDS-potilaiden alaryhmistä, joilla on erilaiset patofysiologiset ominaisuudet (morfologiset ja fenotyyppiset) ja terapeuttiset vasteet.

Tutkijat olettavat, että ARDS-potilaiden vertikaalisaatio parantaa hengitysmekaniikkaa vähentämällä keuhkoihin (transpulmonaarista painetta), keuhkojen ilmastusta, valtimoiden hapetusta ja ventilaatioparametreja kohdistuvia rajoituksia.

Ensimmäinen tavoite on tutkia varhaisen ARDS:n sairastavan potilaan sängyn asennon vaikutusta hengitysmekaniikan vaihteluihin, joita edustaa transpulmonaalinen ajopaine (ΔPtp). Toinen tavoite on arvioida muutoksia hengityselinten fysiologiassa, toleranssissa ja vertikaalisoinnin toteutettavuudessa potilailla, joilla on varhainen ARDS.