Mekaanisen ilmanvaihdon aiheuttama akuutti munuaisvaurio [AKI] (AKI)

Akuutti hengitysvaikeusoireyhtymä, ventilaation aiheuttama keuhkovaurio ja suojaava MV ARDS ovat tulehduksellisen keuhkopöhön muoto, joka johtuu keuhkorakkuloiden ja endoteelivauriosta. ARDS:lle on patofysiologisesti tunnusomaista alveoli-kapillaariesteen hajoaminen, mikä johtaa alveolaaristen tilojen romahtamiseen. Se ilmenee kliinisesti akuuttina hypoksemiana, kahdenvälisinä röntgeninfiltraatteina ja heikentyneenä keuhkomyöntyvyytenä. Maailmanlaajuisessa epidemiologisessa tutkimuksessa havaittiin, että ARDS:n esiintyvyys on 10,4 % kaikista teho-osastoon otetuista. Tehohoitokuolleisuus oli 35,3 % ja sairaalakuolleisuus 40,0 %. Lisäksi ARDS-eloonjääneillä on yleensä pitkäaikaista sairastavuutta, joka vaikuttaa sydän- ja verisuonijärjestelmään, hermoihin, lihaksiin ja keskushermostoon. Nämä tilastot nousivat eksponentiaalisesti SARS-CoV-2-pandemian aikana, mikä merkitsi ennennäkemättömän ylikuormitusta terveydenhuoltojärjestelmille maailmanlaajuisesti. Mekaaninen ventilaatio on ARDS:n ensisijainen tukihoito, mutta se voi myös vaurioittaa keuhkoja entisestään. Tämä ilmiö tunnetaan nimellä ventilaation aiheuttama keuhkovaurio (VILI)7. Tärkeimmät VILI:stä vastuussa olevat mekanismit ovat liittyneet keuhkorakkuloiden ylituroitumiseen (volutrauma), joka johtuu suurten vuorovesitilavuuksien käytöstä, sekä epävakaiden keuhkorakkuloiden toistuvaan avautumiseen ja sulkeutumiseen (atelectrauma), joka johtuu pääasiassa riittämättömästä positiivisesta uloshengityspaineesta (PEEP). Kuitenkin vasta 90-luvun lopulla ensimmäiset kliiniset tutkimukset osoittivat epäilemättä, että ARDS-potilaiden eloonjäämistä voitiin parantaa ventiloimalla heitä pienemmillä hengittävillä tilavuuksilla, mikä korosti VILI:n merkitystä ARDS-tuloksissa. Lisäksi VILI laukaisee biologisen vasteen, jolle on ominaista keuhko- ja systeeminen tulehdus sekä kaukaisten elinten vaurioituminen (biotrauma), mikä selittää, miksi suojaavat ventilaatiostrategiat voivat estää elinten vajaatoiminnan ja kuoleman. ARDS:ssa merkittävä osa keuhkoyksiköistä muuttuu epävakaiksi, romahtaa ja joutuu ventilaation ulkopuolelle.

Collapse pienentää ilmastetun keuhkon kokoa, joka muistuttaa "vauvan keuhkoja". Näin ollen vain "vauvan keuhkot" hyväksyy vuoroveden määrän, mikä tekee niistä alttiita ylivenytykselle (liiallinen rasitus). Lisäksi keuhkoinfiltraatit jakautuvat heterogeenisesti koko keuhkokudokseen, mikä johtaa energian ja voimien epätasaiseen jakautumiseen keuhkojen parenkyymassa16, mikä keskittyy liioiteltuihin jännityksiin terveisiin alveoleihin, jotka ympäröivät fokaalista romahtamista. Siksi kaksi tärkeintä VILI:n ehkäisemiseen tarkoitettua hengitysstrategiaa ovat olleet hengityksen määrän vähentäminen volutrauman vähentämiseksi; ja PEEP:n optimaalisten tasojen asettaminen yrittäen vähentää atelektraumaa, rasitusta ja epätasaista voimien jakautumista18. Vaikka alhaisen hengityksen tilavuuden rooli keuhkojen suojauksessa on kiistaton19, PEEP:n rooli on edelleen epäselvä.

PEEP:n rooli suojaavassa mekaanisessa ilmanvaihdossa PEEP määritellään ylipaineen ylläpitämiseksi hengitysteiden aukossa uloshengityksen lopussa. ARDS:n alkuperäisestä kuvauksesta vuonna 1967 lähtien Ashbaugh et ai. havaitsi, että PEEP paransi hypoksemiaa ARDS-potilailla. Tämä vaikutus liittyy alveolaaristen kollapsien ehkäisyyn ja romahtaneiden keuhkoalueiden kerääntymiseen, mikä vähentää keuhkojensisäistä shunttia. Toinen PEEP:n huomionarvoinen vaikutus on kuitenkin VILI:n tärkeimpien oletettujen mekanismien väheneminen: 1) vauvan keuhkojen koon kasvattaminen keuhkojen kerääntymisellä (vähentämällä keuhkojen rasitusta/stressiä) 2) vähentämällä avaus- ja sulkemismekanismia, pitäen epävakaat alveolit ​​auki uloshengityksen lopussa23, ja 3) edistämällä tasaisempaa ilmanvaihtoa, PEEP vähentää keuhkojen epähomogeenisuutta ja voi myös auttaa vähentämään stressiä ja vammoja ilmastetun ja romahtaneen keuhkokudoksen rajapinnoilla.

Yllä mainitut vaikutukset ovat erityisen havaittavissa keuhkoissa, jotka ovat helposti rekrytoivissa. Kuitenkin vähemmän rekrytoivissa keuhkoissa keuhkorakkuloiden liikaturvotuksen ja VILI:n riski voi kasvaa. Viimeisten 50 vuoden aikana on kehitetty ja kehitetty erilaisia ​​lähestymistapoja sopivan PEEP-tason määrittämiseksi. Nämä lähestymistavat vaihtelivat nolla-uloshengityspaineen (ZEEP)26,27 käyttämisestä super PEEP-strategian toteuttamiseen (>25 cmH2O).

Vuonna 1995 National Institutes of Health ARDS Network suoritti ARDSNet-tutkimuksen. Tässä kokeessa esiteltiin taulukko PEEP- ja FiO2-yhdistelmistä (inspiroidun hapen fraktio), ja sen tavoitteena oli säätää PEEP- ja FiO2-arvoja erillisissä vaiheissa, mikä tarjoaa järjestelmällisemmän lähestymistavan PEEP-titraukseen ARDS-hallinnan aikana.

Tämä lähestymistapa on ollut tähän asti eniten käytetty tapa asettaa PEEP. Sen kehittäminen keskittyi kuitenkin pääasiassa hypoksemian hallintaan, mutta ei VILI:n välttämiseen. ARDS-verkosto ymmärsi tämän asian merkityksen ja suunnitteli myöhemmin päivitetyn PEEP/FiO2-taulukon (ALVEOLI Trial), jossa hyödynnettiin keskimäärin noin 6 cmH2O korkeampia PEEP-tasoja ARDSNetin määräämiin verrattuna. Jotkut metodologiset ongelmat estivät pätevien johtopäätösten tekemisen siitä, mitkä PEEP-tasot olivat parempia ARDS:lle.

Vuonna 2008 Canadian Critical Care Clinical Trials Group kehitti samanlaisen PEEP/FiO2-taulukon korkeammalla PEEP-tasolla. Tätä protokollaa kutsutaan nimellä "Lung Open Ventilation (LOV)". Tässä tutkimuksessa tätä uutta korkeaa PEEP-asteikkoa verrattiin klassiseen ARDSNet low PEEP -asteikkoon 983 ARDS-potilaalla. Keskimääräiset PEEP-tasot tämän tutkimuksen ensimmäisen 72 tunnin aikana olivat 14,6 (3,4) vs. 9,8 (2,7) cmH2O. Tämä tutkimus ei myöskään pystynyt osoittamaan korkean PEEP:n etuja kuolleisuuteen. On olemassa muita lähestymistapoja PEEP:n asettamiseen ARDS:n aikana, jotka perustuvat keuhkojen mekaniikan parantamiseen, kuten EXPRESS-tutkimus31 ja muut. Ne aiheuttavat lisääntynyttä monimutkaisuutta, eikä kumpikaan ole osoittanut eloonjäämisetua satunnaistetuissa kontrolloiduissa tutkimuksissa. Yksinkertaisuuden ja laajan käytön vuoksi PEEP/FiO2-asteikot ovat edelleen yleisin menetelmä PEEP:n asettamiseen ARDS-potilailla. PEEP-asteikon optimaalinen valinta on kuitenkin tällä hetkellä keskustelun aihe.

Kolme suurinta tähän mennessä tehtyä kliinistä tutkimusta PEEP-asetuksen lähestymistavoista (ALVEOLI, LOV ja EXPRESS) sisälsivät yhtenäisten korkeampien PEEP-strategioiden ja alhaisempien PEEP-strategioiden vertailua. Erityisesti ALVEOLI- ja LOV-kokeissa verrattiin korkeaa PEEP-asteikkoa ARDSNetin matalan PEEP-asteikon kanssa. Mikään ei osoittanut eroja kuolleisuudessa tutkimusryhmien välillä. Useat syyt voivat selittää nämä tulokset. Yksi tämän selittämiseen käytetty keskeinen argumentti on, että korkeamman PEEP:n suotuisat vaikutukset potilailla, joiden rekrytoitavuus on huomattava, olisi voitu torjua haitallisilla vaikutuksilla potilailla, joiden rekrytointikyky on alhainen, mikä johtaisi kokonaistulokseen nolla. Mitä tulee hapettumiseen, kolme tutkimusta osoittivat johdonmukaisesti parantunutta hapetusta korkean PEEP:n ryhmissä30,36. Hengityselinten mukautuminen ei osoittanut tasaista parannusta näissä tutkimuksissa. Kliinisessä tutkimuksessa, jossa käytettiin TT-kuvien analyysiä, havaitsimme, että korkeat PEEP-tasot aiheuttivat ylipaineen ARDS-potilailla, jotka ventiloivat 6 ml/kg hengitystilavuudella8. Äskettäin He ja cols osoittivat sähköistä impedanssitomografiaa käyttäen, että PEEP:n nostaminen ZEEP:stä 12 cmH2O:iin aiheutti riippuvaisten keuhkoalueiden rekrytoitumisen, joka liittyy ei-riippuvaisten keuhkoalueiden liialliseen venymiseen. Nämä havainnot korostavat keuhkojen mekaniikan heterogeenisuutta ARDS-potilaiden keskuudessa ja sisällä ja korostavat tarvetta parantaa työkalujamme, jotta voimme paremmin päättää optimaalisen PEEP-tason kullekin potilaalle.

Käsitellyt artikkelit eivät raportoi hemodynamiikkaa koskevia tuloksia. Pienemmät kliiniset tutkimukset ovat kuitenkin tarjonneet runsaasti tietoa, mikä viittaa lisääntyneisiin vasopressorien tarpeisiin ja suuriin PEEP-tasoihin liittyvien intravaskulaaristen laajentajien käyttöön. Äskettäin ART-tutkimuksessa pyrittiin vertaamaan kahta erilaista ARDS:n hallintastrategiaa. Interventioryhmälle tehtiin intensiivisiä keuhkojen rekrytointitoimenpiteitä ja PEEP-titraus parhaan hengityselinten mukautumisen perusteella, kun taas kontrolliryhmä noudatti matalaa PEEP-strategiaa, joka perustui ARDSNet PEEP-asteikkoon. Tutkimukseen osallistui 1010 ARDS-potilasta. Ensimmäisenä päivänä PEEP-taso oli 16,2 (15,9-16,6), vs. 12 (11,7-12,3) cmH2O vastaavasti. Huolimatta siitä, että interventioryhmä osoitti parantunutta tasangonpainetta (28 vs. 25 cmH2O, p < 0,001), hengityselinten mukautumista (33 vs. 30 ml/cmH2O, p < 0,001) ja hapettumista (PaO2/FIO2) (223 vs. 164, p < 0,001), kaikista syistä johtuva kuolleisuus nousi 28 päivän kohdalla. Mielenkiintoista on, että interventioryhmä tarvitsi enemmän vasopressoreita ensimmäisen tunnin aikana satunnaistamisen jälkeen, ja ensimmäisen päivän aikana oli suuntaus kohti positiivisempaa nestetasapainoa, 1,6 litralla verrattuna 1,3 litraan kontrolliryhmän (p = 0,06)41.

ART-tutkimus eroaa tietyiltä osin ehdotuksestamme pääasiassa käytettyjen voimakkaiden rekrytointitoimenpiteiden vuoksi. On kuitenkin tärkeää korostaa, että korkeiden PEEP-tasojen käyttö, kuten ART-, LOV-, ALVEOLI- ja ARDSNet-tutkimusten interventiohaaroissa havaittiin, on osoittanut merkittävää paranemista hengitysvajaukseen liittyvissä hengitysongelmissa, kuten hengitysvaikeuksissa. järjestelmän noudattaminen ja hypoksemia. Siitä huolimatta se ei ole osoittanut positiivista vaikutusta asiaankuuluviin kliinisiin tuloksiin, ja se voi liittyä vasopressoreiden käyttöön ja lisääntyneeseen nesteen kertymiseen kehossa.

PEEP:n vaikutukset sydämeen ja verenkiertoon PEEPin hemodynaamiset vaikutukset ovat monimutkaisia ​​ja vaikuttavat monin tavoin yksittäiseen potilaaseen. Nämä vaikutukset voidaan luokitella kolmeen päänäkökohtaan42,43: 1) Oikean kammion esikuormituksen väheneminen: PEEP lisää painetta oikeassa eteisessä, mikä heikentää laskimoiden paluuta. Kun PEEP-tasot nousevat asteittain, alemman onttolaskimon halkaisija kasvaa sekä sisään- että uloshengityksen aikana, mikä osoittaa transmuraalisen paineen lisääntymisen ja laskimopalautuksen vähenemisen; 2) Keuhkojen verisuonten vastuksen lisääntyminen: PEEP johtaa myös oikean kammion (RV) jälkikuormituksen lisääntymiseen, mikä vastustaa veren RV-purkausta systolen aikana, mikä voi lisätä RV:n loppudiastolista tilavuutta, mikä saattaa vaikuttaa vasempaan kammioon (LV) alavirtaan.

Nämä vaikutukset riippuvat useista tekijöistä, kuten: keuhkojen rekrytointi, hyperinflaatio ja hypoksinen vasokonstriktio46,47; 3) Vasemman kammion ulostulon ja jälkikuormituksen lasku: PEEP:n ensisijainen vaikutus LV:hen riippuu laskimopalautuksen vähenemisestä, mikä johtaa pienentyneeseen LV:n esikuormitukseen ja sydämen minuuttitilavuuteen muutamalla lyönnillä PEEP:n lisäämisen jälkeen. Vasemman kammion toimintahäiriön yhteydessä jälkikuormituksen vähentäminen voi olla hyödyllistä lisäämään sydämen minuuttitilavuutta ja vähentämään sydänlihaksen hapen tarvetta. Yhteenvetona voidaan todeta, että potilailla, joilla on akuutti keuhkovaurio, PEEP:n nousu aiheuttaa usein laskimoiden palautumisen ja sydämen minuuttitilavuuden vähenemisen, mikä johtaa keskimääräisen valtimopaineen laskuun. Suonensisäisten nesteiden ja/tai verisuonia supistavien aineiden antaminen voi kuitenkin tyypillisesti palauttaa sydämen minuuttitilavuuden. Tämän toimintosarjan lopullisia seurauksia vatsan laskimoiden tukkoisuudesta ja kudosten perfuusiosta ei kuitenkaan vielä täysin ymmärretä tai osoiteta selvästi.

Vaikka PEEP:n haitallisia vaikutuksia sydän- ja verisuonijärjestelmään on tutkittu vuosikymmeniä, lisääntyvän rintakehän paineen seuraukset viereisiin vatsansisäisiin elimiin on kiinnitetty paljon vähemmän huomiota. Yksi syy tämän tiedon puutteen selittämiseen voi olla vaikeudet tutkia vatsan verisuonten virtausta sängyn vieressä. Tämän tilan on viime vuosina täyttänyt teho-osastolla doppler-ultraäänitutkimusten laajempi käyttö ja helppo pääsy. Kokeellisista tutkimuksista tiedämme, että PEEP indusoi verenvirtauksen uudelleenjakautumista aivoihin, sydämeen, lisämunuaisiin ja suolistoon; mutta vähentää sen maksaan, haimaan, vatsaan. Munuaisten kokonaisverenkierto vaikuttaa suhteellisen vähän; munuaisten sisäisen verenvirtauksen uudelleenjakautuminen voi kuitenkin johtaa munuaisten toimintahäiriöön. Seuraavaksi tarkastelemme PEEP:n vaikutusta maksan, munuaisten ja suoliston verenkiertoon. Päätimme keskittyä näihin kolmeen elimeen niiden merkittävän roolin vuoksi ARDS:iin liittyvissä elinten toimintahäiriöissä.

• Maksan verenkierto: Fujita ym. osoittivat, että PEEP:n nousu 5:stä 10 cmH2O:iin aiheutti suhteellisen laskun maksan verenvirtauksessa ja sydämen minuuttitilavuudessa ilman muutoksia keskimääräisessä valtimopaineessa. Lisäksi maksan hapen saanti heikkeni ja myös maksan laskimon hemoglobiinisaturaatio väheni. Maksan laskimo- ja portaalilaskimopaine nousi PEEP-tason myötä, ja maksan mitat kasvoivat huomattavasti 16-19 % 10 cmH2O:n PEEP:n jälkeen. Kredel et ai. vertasivat sian ARDS-mallissa kahta eläinryhmää. Yhdessä ryhmässä käytettiin PEEP 5 cmH2O ja toisessa rekrytointiliikkeitä ja korkeampaa PEEP:tä. He havaitsivat, että interventioryhmällä oli korkeammat plasman transaminaasit, LDH ja bilirubiini51. Brienza ym. kuvasivat vahvan yhteyden (OR 4,25; p = 0,006) MV plus PEEP:n ja maksan toimintahäiriön välillä kriittisesti sairaiden potilaiden kohortissa. Äskettäin Huette et ai. kuvaili 144 sydänkirurgiapotilaan kohortissa PEEP:n asteittaisen nousun vaikutuksia 0:sta 15:een 5 cmH2O:n välein. He osoittivat, että portaalin pulsatiteettiindeksi, laskimotukoksen ultraääni-doppler-markkeri, nousi 9:stä 45 prosenttiin44 PEEP:n nostamisen jälkeen.
• Munuaisten verenkierto: Akuutin munuaisvaurion (AKI) kehittyminen on tärkeä tekijä teho-osaston sairastuvuuden ja pitkän aikavälin tulosten kannalta. PEEP liittyy munuaisten perfuusion ja glomerulussuodatuksen vähenemiseen, antidiureettisen hormonin, plasman reniinin ja aldosteronipitoisuuden nousuun. Näihin muutoksiin liittyy natriureesin ja vedenpidätyksen väheneminen, jotka voivat edistää laskimoiden tukkoisuutta. Äskettäin Geri G. et ai. suoritti kattavan retrospektiivisen kohorttitutkimuksen, johon osallistui tehohoitopotilaita, jossa he havaitsivat pakottavan yhteyden mekaanisen ventilaation (MV) ja munuaisten toiminnan heikkenemisen välillä. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin, että positiivinen uloshengityspaine (PEEP) liittyi MV-potilaiden munuaisten toiminnan heikkenemiseen. Tämä yhteys johtui ainakin osittain munuaisten laskimoiden tukkoisuudesta. Tutkimus ehdottaa, että keskimääräisen valtimopaineen, keskuslaskimopaineen ja PEEP:n välisen suhteen mallintamisen jälkeen näiden havaintojen selvittämiseksi. Äskettäin Dres et al osoittivat, että korkea PEEP liittyi korkeampaan AKI:n ilmaantuvuuteen ja munuaiskorvaushoidon tarpeisiin COVID-19 ARDS -potilaiden kohortissa. Fogagnolo ym. tutkivat 15 potilasta, joilla oli COVID-19 ARDS ja joita hoidettiin korkeilla PEEP-tasoilla (mediaani 14, IQR12-14), ja arvioivat munuaisten verenkiertoa doppler-ultraäänellä. He havaitsivat lineaarisen korrelaation PEEP-tasojen ja munuaisten resistiivisen indeksin välillä (R2=0,31; p = 0,03), kun taas munuaisten laskimovirtaus ei ollut enää jatkuvaa 71 %:lla potilaista.
• Suoliston verenkierto: Lehtipalo ym. arvioivat suolen perfuusiota terveellä sikamallilla käyttäen invasiivisia doppler-mittauksia. He havaitsivat, että hepatosplankninen verenvirtaus (portaalilaskimo ja suoliliepeen valtimon ylävirtaus) vähenivät progressiivisesti, kun taas PEEP nostettiin ZEEP:stä 12 cmH2O:han. Nämä havainnot liittyivät samanaikaisesti lisääntyneeseen O2-uuttoon. Kirjoittajat havaitsivat tämän liikkeen suuremmat vaikutukset, kun vatsan perfuusiopaine laski alle 50 mmHg60. Mekaaninen ventilaatio positiivisella paineella estää myös imusolmukkeiden poistumista interstitiumista laskimojärjestelmään ja johtaa interstitiaaliseen nesteen kertymiseen. Lattuada M ym. vertailivat sian endotoksemian mallissa kolmea ryhmää (spontaani ventilaatio, PEEP 5 cmH2O ja PEEP 15 cmH2O) ja osoittivat, että PEEP:n lisääminen vähensi suhteellisesti lymfaattista virtausta vatsasta, lisäsi maksan ja suoliston turvotusta ja liittyy myös korkeampaan maksan ja suoliston tulehdukseen. He ehdottivat, että nämä havainnot voisivat johtua PEEP:n vaikutuksesta, joka lisää systeemistä kapillaarivuotoa ja estää vatsan imunestettä. Käytettävissä olevat kokeellisista asetuksista saadut tiedot viittaavat siihen, että PEEP:llä on lisävaikutuksia vatsan elimiin, mikä johtuu valtimo- ja laskimojärjestelmien välisestä alentuneesta painegradientista, koska sydämen minuuttitilavuus on vähentynyt ja laskimoiden tukkoisuus laskimoiden palautumisen vähentyessä. Nämä havainnot on yhdistetty kokeellisissa malleissa lisääntyvään O2:n erittymiseen, elinten toimintahäiriöihin ja paikalliseen tulehdukseen.

Laajemmin tutkittu vatsan tukkoisuuden patologinen malli on kroonisen globaalin sydämen vajaatoiminnan sekundaarinen malli, joka johtaa sydämen minuuttitilavuuden vähenemiseen, lisääntyneeseen täyttöpaineeseen ja nesteen ylikuormitukseen. Kroonista sydämen vajaatoimintaa sairastaville potilaille kehittyy sisäelinten turvotus, ja se voi vaikeissa tapauksissa kehittyä maksakirroosiksi, terminaaliksi munuaisten vajaatoiminnaksi ja vakavaksi suoliston toimintahäiriöksi, jossa endotoksiinien ja bakteerien läpäisevyys lisääntyy. Tämä oireyhtymä täydentyy systeemisellä tulehdustilalla, joka voi toimia yhteistyössä näiden potilaiden huonon ennusteen kanssa. PEEP voi aiheuttaa samanlaisen tilan kohonneella oikean sydämen täyttöpaineella, jopa ilman RV-toimintahäiriötä tai absoluuttista hypervolemiaa. ARDS-potilailla useat Starling-voimiin liittyvät tekijät vaikuttavat PEEP:n aiheuttaman laskimotukoksen negatiiviseen vaikutukseen. Näitä tekijöitä ovat alentunut onkoottinen paine, tulehduksesta johtuva lisääntynyt verisuonten läpäisevyys ja kohonnut hydrostaattinen paine (nesteet ja verensiirrot). Nesteen kerääntyminen interstitiumiin saattaa olla huonommin siedetty kapseloiduissa elimissä, kuten maksassa ja munuaisissa, koska niiden laajeneminen on rajoitettua ja turvotus voi tehostaa perfuusiohäiriöitä. Erityisen elimen perfuusion kannalta laskimoiden tukkoisuus lisää hiussuonien jälkeistä painetta. Jos sydämen minuuttitilavuutta pienentää PEEP, se voi alentaa kapillaarista painetta. Molempien tekijöiden välinen tasapaino on ratkaisevan tärkeää tehokkaan elinten perfuusion kannalta, ja kun se häiriintyy, voi esiintyä elinten toimintahäiriöitä. Doppler-ultraääni (US) on tehokas ja ei-invasiivinen tapa arvioida vatsan valtimoiden ja laskimoiden verisuonia, ja sen avulla lääkärit voivat arvioida elinkohtaista verenkiertoa. Doppler US klassisesti on ollut ensilinjan työkalu verenkiertojärjestelmän valtimopuolen arvioimiseen. Tämän työkalun merkitys on kasvanut viime vuosina vatsan laskimojärjestelmän toiminnallisessa tutkimuksessa. Kun nesteen tai paineen ylikuormitus johtaa alemman onttolaskimon venymiseen, oikean eteisen painevaihtelut sydämen syklin aikana välittyvät ei-yhteensopivan laskimojärjestelmän kautta pääelimiin. Tämän ratkaisemiseksi on kehitetty pisteytysjärjestelmä, jota kutsutaan venous extra ultrasound (VExUS) -pisteiksi. Tämä pistemäärä yhdistää useiden laskimoiden Doppler-signaalien arvioinnin, mukaan lukien inferiori onttolaskimo, maksalaskimo, porttilaskimo ja munuaislaskimo; ja se on validoitu sydänleikkauksen saaneiden potilaiden kohortissa. Tässä tutkimuksessa sekä portaalin virtauksen pulsatiteetti että munuaisensisäisen virtauksen muutos liittyivät itsenäisesti myöhempään AKI:hen. Lisäksi VExUS on korreloinut positiivisesti oikean eteisen paineen kanssa yleisväestössä (R2=0,68)73, diureettien vasteen ja AKI:n kehittymisen kanssa akuutilla sepelvaltimotautipotilailla; parhaillaan on käynnissä kliininen tutkimus arvioidakseen elvyttämisen vaikutusta laskimoiden tukkoisuuteen sepsiksen elvyttämisen jälkeen.

Ultraäänielastografia on ei-invasiivinen kuvantamistekniikka, joka mittaa kudosten jäykkyyttä tai elastisuutta ultraääniaaltojen avulla. Se tarjoaa kvantitatiivisen arvion kudosten jäykkyydestä, mikä voi olla hyödyllistä arvioitaessa erilaisia ​​maksa- ja munuaissairauksia. Tässä rivissä Kashani et ai. osoittivat, että ultraäänipintaaaltoelalastografia korreloi hyvin munuaisten kapselin sisäisen paineen transkatetrimittauksen kanssa. Tällä työkalulla on monia kliinisiä sovelluksia erilaisten akuuttien ja kroonisten sairauksien arvioinnissa ja karakterisoinnissa, ja se voi kuvastaa munuaisfibroosin vakavuutta81. Äskettäin on osoitettu, että munuaisten elastografia voi havaita maksakirroosipotilailla munuaiskudosvaurion aikaisemmin kuin rutiinilaboratoriotutkimuksen aikana havaitut muutokset (esim. plasman kreatiniini). Elastografialla määritetty maksan jäykkyys on korreloinut maksan tukkoisuuden asteen kanssa kokeellisissa malleissa inferior cava -laskimon puristamisesta ja histopatologisista havainnoista. Viime aikoina on myös ehdotettu roolia RAP:n ja diureettien aiheuttaman vasteen arvioinnissa maksan jäykkyyden arvioinnin kautta84. Maksan elastografia korreloi myös perifeerisen turvotuksen asteen kanssa85. Kliinisessä ympäristössä maksan elastografiaa käytetään rutiininomaisesti maksafibroosin ja erilaisista tiloista, kuten kirroosista ja hepatiitista, aiheutuvan tulehduksen arvioinnissa. Äskettäin keuhkojen ultraäänielastografiaarviointi keuhkopöhössä on osoittanut hyvän korrelaation keuhkopöhön vähenemisen kanssa diureesin indusoimisen jälkeen.

PEEP-asetuksen integrointi, vatsan laskimoiden tukkoisuus, turvotus ja elinten toimintahäiriöt Yhteenvetona voidaan todeta, että PEEP on perusväline ARDS-potilaiden hoidossa, se parantaa hapetusta ja vähentää koeolosuhteissa VILI:n kehittymisen mahdollisuutta. Nämä edut eivät kuitenkaan ole johtaneet merkittäviin parannuksiin relevanteissa kliinisissä tuloksissa, kuten vähentyneessä kuolleisuudessa tai koneellisen ventilaation kestona. PEEP:n asettamiseen ei ole yhtä sääntöä, ja yleensä kliinikot käyttivät korkeita tai matalia PEEP-tasoja henkilökohtaisten mieltymysten mukaan tasapainottaen hyödyt (hapetus, keuhkojen suojaus ja mekaniikka) ja haittavaikutukset, kuten keuhkorakkuloiden yliturvotus ja hemodynaamiset vaikutukset. PEEP voi vähentää sydämen minuuttitilavuutta ja aiheuttaa vatsan laskimotukoksia rajoittamalla laskimoiden paluuta rintakehään. Kroonisessa sydämen vajaatoiminnassa vatsan laskimoiden tukkoisuus voi johtaa vakavaan orgaaniseen vajaatoimintaan, kuten kirroosiin ja terminaaliseen munuaisten vajaatoimintaan, mikä edistää systeemistä tulehdustilaa, joka voi toimia yhdessä sydämen vajaatoiminnan haitallisten vaikutusten kanssa, mikä lisää komplikaatioita ja huonontaa näiden potilaiden ennustetta.

Paljastuneiden argumenttien perusteella herää kysymys, voidaanko PEEP-korkeiden pitoisuuksien käytön mahdollisia etuja, erityisesti keuhkojen tasolla, kumota mahdollisilla haitallisilla vaikutuksilla rintakehän ulkopuolella sijaitseviin elimiin. Tästä syystä oletamme, että korkeiden PEEP-tasojen käyttö verrattuna alhaisiin PEEP-tasoihin lisää merkittävästi vatsan laskimotukoksia, sisäelinten turvotusta ja elinten toimintahäiriöitä potilailla, joilla on kohtalainen tai vaikea ARDS. Tämän kysymyksen ratkaisemiseksi olemme suunnitelleet satunnaistetun kliinisen tutkimuksen, jossa arvioimme PEEP:n vaikutusta vatsan laskimotukoksen, turvotuksen ja elinten toimintahäiriöiden aiheuttajana 12 tunnin aikana. Tämän tyyppinen tutkimus antaa meille mahdollisuuden arvioida jokaisen intervention vaikutusta samaan aiheeseen omana kontrollinaan, mikä parantaa tehokkuutta vaikutusten vertailussa. Odotamme lähitulevaisuudessa tunnistavan paremmin potilaat, joilla on PEEP:n sekundaaristen vatsan komplikaatioiden riski.

Hypoteesi:

Suurien PEEP-tasojen käyttö verrattuna alhaisiin PEEP-tasoihin lisää merkittävästi vatsan laskimotukoksia, sisäelinten turvotusta ja elinten toimintahäiriöitä potilailla, joilla on kohtalainen tai vaikea ARDS.

Yleinen tavoite:

Vertaa korkeiden ja matalien PEEP-tasojen vaikutusta hengitysmekaniikkaan, hemodynamiikkaan ja vatsan laskimoiden tukkoisuuteen, viskeraaliseen turvotukseen ja elinten toimintahäiriöihin potilailla, joilla on kohtalainen tai vaikea ARDS.

Erityinen tavoite:

1. Korreloi korkeiden ja matalien PEEP-tasojen vaikutus sydän- ja hengityselinten fysiologiaan vatsan laskimotukoksen asteeseen. Kokeellinen suunnittelu: Suoritamme koko tutkimuksen ajan kattavan fysiologisen ja kliinisen arvioinnin keskittyen hemodynamiikkaan, hengitysmekaniikkaan ja kaasunvaihtoparametreihin. Tallennamme jatkuvasti keuhkojen ja hengityselinten mekaniikkaa (hengitysmyöntyvyys, keuhkojen kollapsi ja ylipaine, rekrytointimahdollisuus, EIT-hengitysjakauma, volumetrinen kapnografia ja ABG:t) ja täydellisen hemodynaamisen arvioinnin (kaikukardiogrammi, invasiivinen valtimo- ja keskuslaskimopaine sekä kudosperfuusion markkereita (laktaatti, keskuslaskimosaturaatio ja laskimovaltimoiden CO2-gradientti) analysoimaan sekä niiden suuntausta että absoluuttisia arvoja. Tämä antaa meille mahdollisuuden saada käsitystä näiden erilaisten PEEP-strategioiden vaikutuksesta potilaan kardiorespiratoriseen fysiologiaan, jotta voimme integroida laskimoiden tukkoisuuden asteeseen.
2. Mittaa korkeiden ja matalien PEEP-tasojen vaikutus vatsan laskimoiden tukkoisuuteen ja sisäelinten turvotukseen. Kokeellinen suunnittelu: Laskimo- ja valtimovatsan verenkierron kokonaisvaltaiseen analysointiin hyödynnetään pinta-Doppler-ultraääntä. Keskitymme ensisijaisesti laskimoverenkiertoon VExUS-protokollan avulla. Teemme tämän parametrin säännöllisiä arviointeja 4 tunnin välein, ja jokaisen 12 tunnin jakson päätteeksi teemme perusteellisen ultraäänianalyysin sekä valtimo- että laskimojärjestelmästä ja arvioimme sisäelinten turvotuksen merkkejä. Näiden arvioiden aikana keräämme tietoja myöhempää aaltomuotokuvioiden offline-analyysiä varten, jotta voimme tunnistaa muutokset laskimoiden virtausnopeudessa, suunnassa ja virtausvastuksessa. Lisäksi käytämme ohimenevän elastografian peräkkäisiä arviointeja määrittääksemme turvotukseen ja ruuhkiin liittyvät muutokset maksa- ja munuaiskudoksessa.
3. Selvitä vatsan laskimotukoksen vaikutus munuaisten, maksan ja suoliston toimintahäiriöihin.

Kokeellinen suunnittelu: Arvioimme ja vertaamme peräkkäin tiettyjen munuaisiin (N-Gal, Cyst-C, kreatiniini, veren ureatyppi, ADH, reniini, aldosteroni), maksan (bilirubiini, ASAT, ALT, alkaliset fosfataasit ja gamma-glutamyylitranspeptidaasi) ja suoliston toimintahäiriöt (plasman zonuliini-, kalprotektiini- ja endotoksiinitasot). Lisäksi seuraamme joitain munuaisten vajaatoiminnan markkereita peräkkäin virtsassa ja virtsan sedimentissä havaitaksemme varhaiset muutokset tubulusten toiminnassa. Lisäksi tutkimme reniini-angiotensiini-aldosteroni-akselin vastetta hemodynaamisiin muutoksiin.

Ehdotuksen tieteellinen tai teknologinen uutuus PEEP:n vaikutus sydän- ja verisuonijärjestelmään on perinteisesti keskittynyt sydämen toimintaan (sekä oikealle että vasemmalle), ja sitä pidetään hyvin siedettävänä, jos makrohemodynamiikka (esim. systeeminen verenvirtaus ja verenpaine) säilyy. kliinisesti hyväksyttävillä alueilla. Tätä lähestymistapaa voidaan kuitenkin pitää epätäydellisenä, koska korkeiden PEEP-tasojen käyttö vaikuttaa koko järjestelmään, jonka on mukauduttava epätavallisiin painealueisiin, mikä johtaa virtauksen uudelleen jakautumiseen ja subdiafragmaattiseen laskimoiden tukkeutumiseen. Tässä tutkimuksessa ehdotamme tämän tiedon aukon täyttämistä keskittymällä PEEP:n vaikutuksiin laskimoiden verenkiertoon, perfuusioon ja vatsan elinten toimintaan. Tavoitteenamme on paljastaa fysiologisia elementtejä, jotka auttavat ymmärtämään, miksi korkean PEEP-tasojen käyttö ei ole osoittanut parantunutta kliinisesti merkityksellistä tulosta, kuten kuolleisuutta tai oleskelun kestoa, huolimatta jatkuvasti parantuneesta hapetus- ja hengitysmekaniikasta. Tulevaisuudessa ja tuloksistamme riippuen voimme harkita PEEP:n säätelyä paitsi hengitystulosten tai kardiopulmonaalisten vuorovaikutusten perusteella, myös rintakehän vatsasta. Tekniseltä kannalta tämä ehdotus on innovatiivinen, koska siinä otetaan käyttöön vatsan verenkierron ja sisäelinten turvotuksen kliininen ja ultraäänitutkimus. Käytämme näihin tarkoituksiin VExUS-järjestelmää, joka on aiemmin validoitu sydänleikkauksen jälkeisten potilaiden arvioinnissa, mutta ei koskaan ARDS-potilaiden seurannassa. Jos osoitamme, että VExUS on hyödyllinen tässä arvioinnissa, voimme ehdottaa uutta ei-invasiivista hemodynaamista seurantamenetelmää ARDS-potilaille.