Hengityslaitteen aiheuttama oikean kammion vaurio EIT-pohjaisen PEEP-titrauksen aikana potilailla, joilla on ARDS (RIGHTENARDS)

Akuutti hengitysvaikeusoireyhtymä (ARDS) on diffuusi keuhkotulehdussairaus, jolla on monitekijäinen etiologia ja joka on hyvin yleinen teho-osastolle (ICU) joutuvilla potilailla ja johon liittyy epätyydyttävä lyhyen ja pitkän aikavälin ennuste. ARDS-potilaille voi kehittyä oikean kammion (RV) vajaatoiminta, jota esiintyy 22–50 %:lla potilaista keuhkoja suojaavasta ventilaatiosta huolimatta ja joka liittyy lisääntyneeseen kuolleisuuteen. Huolimatta siitä, että sitä vaaditaan varmistamaan ARDS-potilaiden eloonjääminen, itse mekaanisella ventilaatiolla voi olla haitallisia vaikutuksia RV-toimintaan. Ensinnäkin korkea transpulmonaarinen paine, joka on toissijainen suuren hengityksen tilavuuden, tasannepaineen tai positiivisen uloshengityspaineen (PEEP) käytön seurauksena, voi aiheuttaa keuhkorakkuloiden yliturvotusta, erityisesti ilmastetuilla parenkymaalisilla alueilla, ja alveolaaristen verisuonten romahtamisen. Tästä johtuva keuhkovaltimopaineen nousu voi johtaa liian suureen RV-jälkikuormitukseen ja heikentyneeseen systoliseen toimintaan. Toiseksi parenkymaalisen atelektaasin kehittyminen, joka on mahdollisesti toissijainen alhaisten vuorovesitilavuuksien ja/tai PEEP:n käytön seurauksena, voi lisätä keuhkojen verisuonten vastusta johtuen ekstraalveolaarisen verisuonen romahtamisesta. Lopuksi, mekaanisella ventilaatiolla voi olla epäsuoria vaikutuksia keuhkojen verenkiertoon ja RV-toimintaan alveolaarisen hapetuksen, asidoosin ja hyperkapnian välittämänä.

PEEP:n käyttö voi estää keuhkorakkuloiden syklisen avautumisen ja sulkeutumisen (eli atelektrauman) ja parantaa hapetusta. Ihannetapauksessa PEEP:n tulisi ylläpitää keuhkojen rekrytointia ja optimoida hapetus ja kuollut tila, samalla kun vältetään keuhkorakkuloiden liiallinen turvotus ja hemodynaamiset komplikaatiot. PEEP-titrausstrategiasta ARDS-potilailla keskustellaan kuitenkin edelleen laajasti, koska PEEP:n vaikutukset vaihtelevat eri potilailla ja saman potilaan eri keuhkojen parenkymaalisilla alueilla. Mahdollisesti rekrytoitavan keuhkoparenkyyman laajuudesta ja keuhkovaurion jakautumisesta riippuen PEEP:n käyttö voi aiheuttaa keuhkorakkuloiden liiallista venymistä ja edistää RV-vaurioita ja/tai edistää keuhkorakkuloiden muodostumista ja parantaa RV-toimintaa. Siksi on edelleen epäselvää, mikä PEEP-taso liittyy RV-toiminnan optimointiin potilailla, joilla on ARDS. Voimme olettaa, että PEEP-taso, joka pystyy vähentämään keuhkorakkuloiden romahtamista lisäämättä liiallista turvotusta, voi parantaa RV-toimintaa.

Useita strategioita on ehdotettu arvioimaan keuhkojen rekrytoitavuutta ja PEEP-vastetta potilailla, joilla on ARDS. Sähköimpedanssitomografia (EIT) on ei-invasiivinen sängyn vieressä käytettävä tekniikka, jolla seurataan keuhkojen ventilaation alueellista jakautumista. EIT:llä arvioitu PEEP-arvon valinta, joka minimoi ylipaineen ja atelektaasin laajuuden, liittyi joissakin pilottitutkimuksissa parempaan hengitysmekaniikkaan ja eloonjäämiseen potilailla, joilla oli vaikea ARDS.

Tämän prospektiivisen patofysiologisen interventiotutkimuksen tavoitteena on arvioida RV:n koon ja toiminnan vaihtelua rintakehän kaikukardiografialla aikuispotilailla, jotka tarvitsevat invasiivista kontrolloitua mekaanista ventilaatiota keskivaikeaan tai vaikeaan ARDS:iin neljällä eri PEEP-arvolla, joita sovelletaan satunnaistetun sekvenssin mukaisesti jokaiselle potilaalle. :

• PEEP-taso määritetty ARDS-verkoston inspiroidun hapen matalan PEEP-fraktion (FiO2) -taulukon mukaan;
• EIT:n määrittämä PEEP-arvo, joka minimoi ylivenymän ja atelektaasin riskin;
• EIT:n määrittelemä suurin PEEP-arvo, joka minimoi ylivenytysriskin;
• EIT:n määrittelemä alin PEEP-taso, joka minimoi atelektaasin riskin.

Tutkimuksen ensisijainen hypoteesi on, että PEEP-taso, joka samanaikaisesti minimoi keuhkorakkuloiden ylivenytys- ja kollapsia, liittyy parempaan RV-toimintaan kuin PEEP-taso, joka on valittu matalan PEEP-FiO2-taulukon ja ylivenymistä ja romahtamista minimoivien PEEP-tasojen perusteella erikseen. Tutkimuksen toissijaiset hypoteesit ovat, että: 1) PEEP-taso, joka minimoi ylivenymän, liittyy parempaan RV-toimintaan kuin PEEP-taso, joka minimoi romahtamisen; 2) keuhkorakkuloiden kollapsia minimoivaan PEEP-tasoon liittyy suurempi keuhkojen ilmapitoisuus keuhkojen ultraäänellä arvioituna verrattuna PEEP-tasoihin, jotka on valittu matalan PEEP-FiO2-taulukon perusteella, PEEP-tasoon, joka minimoi samanaikaisesti ylilaajentuman ja romahtamisen, sekä PEEP-taso, joka minimoi ylivenymän.

Tästä tutkimuksesta saadut fysiologiset tiedot voivat tarjota arvokkaita näkemyksiä oikean kammion suojaavasta PEEP-tasosta ARDS-potilailla ja tukea tulevia suuria satunnaistettuja tutkimuksia, joissa tutkitaan PEEP-tasoja, jotka liittyvät parantuneeseen potilaiden eloonjäämiseen.