Invasiivisen mekaanisen ilmanvaihdon vaikutukset oikean kammion toimintaan

Painetilavuussilmukka (PV-loop) -analyysi on kultainen standardi oikean kammion ominaisuuksien ja toiminnan arvioinnissa kliinisessä tutkimuksessa. PV-silmukat voidaan luoda reaaliajassa konduktanssikatetroinnilla, mikä mahdollistaa paineen ja tilavuuden muutosten samanaikaisen havaitsemisen korkealla resoluutiolla. Tiedetään, että invasiivisella mekaanisella ventilaatiolla, ensisijaisesti rintakehän paineolosuhteiden muutoksen kautta, on merkittävä vaikutus oikean kammion toimintaan. Taustalla olevia mekanismeja ei kuitenkaan ole vielä tutkittu ja ymmärretty yksityiskohtaisesti kultastandardin avulla. Siksi tämän havainnointitutkimuksen tavoitteena on tutkia invasiivisen ventilaation ja kaasunvaihdon (PEEP, vatsa-asento, hengitetty NO) vaikutuksia oikean kammion toimintaan.

Mekaanisen ventilaation fysiologia on pohjimmiltaan erilainen kuin spontaanin hengityksen: kun spontaanissa hengityksessä ilma täyttää keuhkot negatiivisen rintakehän paineen ohjaamana, mekaanisessa ventilaatiossa ilmaa on "pumppattava" keuhkoihin, mikä johtaa positiiviseen rintakehän paineeseen. Nämä epäfysiologiset rintakehän painetilat johtavat monimutkaisiin vuorovaikutuksiin hengitys- ja sydän- ja verisuonijärjestelmän välillä, voivat rasittaa oikeaa kammiota ja aiheuttaa hemodynaamista epävakautta. Mekaanisen ventilaation aiheuttaman stressin lisäksi keuhkoverisuonistoon liittyy itse keuhkosairauden aiheuttamia muutoksia. Tällaisten muutosten suurin ilmentymä on akuutti hengitysvajausoireyhtymä (ARDS), joka vaatii monimutkaista ventilaatiostrategiaa ja johon liittyy korkea kuolleisuus. ARDS liittyy aina keuhkosuonien toimintahäiriöön (hypoksinen vasokonstriktio, keuhkojen mikrotromboosi, ventiloitujen alueiden rekrytoituminen), mikä johtaa lisääntyneeseen oikean kammion jälkikuormitukseen. Toisin kuin vasemmassa kammiossa, oikealla kammiolla on vain pieni supistumisreservi, ja siksi se on herkempi suuremmalle jälkikuormitukselle. Tästä syystä oikea kammio voidaan pitää verenkiertojärjestelmän heikoimpana lenkkinä ARDS-potilailla. Tämä näkyy myös siinä, että ARDS:n korkea kuolleisuus liittyy enemmän verenkierron vajaatoimintaan ja vähemmän hypoksemiaan. Optimaalinen olisi sellainen ilmanvaihtostrategia, joka varmistaa riittävän kaasunvaihdon ja samalla aiheuttaa mahdollisimman vähän lisärasitusta oikealle sydämelle.

Jos potilas soveltuu tutkimukseen mukaanotto- ja poissulkemiskriteerien mukaan, suoritetaan sydämen kaikututkimus 3D-tilavuusmittauksella oikeanpuoleisista sydämen onteloista. Konduktanssikatetri kalibroidaan sitten käyttämällä tätä tilavuustietosarjaa. Ensin suoritetaan tavanomainen oikean sydämen katetrointi (tavallinen Swan-Ganz-katetri), jonka jälkeen asetetaan konduktanssikatetri ja tallennetaan perusviiva. "Paras PEEP" titrataan sitten minimoimalla "ajopaine" tilavuusohjatun ventilaation aikana laskevassa järjestyksessä (korkeasta PEEP:stä matalaan PEEP:iin). PV-silmukat tallennetaan kullakin PEEP-tasolla. Kun paras PEEP-taso on määritetty, potilas käännetään makuuasentoon. PV-silmukat tallennetaan välittömästi kierron jälkeen ja seuraavan 45 minuutin aikana. Sitten katetri poistetaan. Jos NO:n sekoittuminen hengityskaasuun on aiheellista lääketieteellisistä syistä, PV-silmukat kirjataan ennen ja jälkeen seoksen aloittamisen.