Ultraäänen avulla tehty systeemisen ylikuormituksen kvantifiointi mekaanisen hengityksen vieroituksen epäonnistumisen ennustajana (SCOUT)

1. Protokollan yleiskuvaus ja perustelu Potilaiden vieroittaminen invasiivisesta mekaanisesta hengityksestä on merkittävä päivittäinen haaste tehohoidossa (ICU). Prosessi on monimutkainen, ja epäonnistuminen voi johtaa pitkittyneeseen hengitystukeen, lisääntyneeseen sairastavuuteen ja heikentyneisiin potilastuloksiin. "Systemaattisen kongestion kvantifiointi ultraäänellä mekaanisen hengityksen vieroituksen epäonnistumisen ennustajana (SCOUT)" -tutkimus on prospektiivinen tutkimus, jonka tarkoituksena on arvioida uutta, ei-invasiivista menetelmää korkean vieroitusepäonnistumisriskin potilaiden tunnistamiseksi ennen kuin koe edes yritetään.

   Tutkimuksen käsittelemä keskeinen kliininen ongelma on korkea vieroitusepäonnistumisen esiintyvyys, joka tapahtuu 10–30 % potilaista. Vaikka hengitystietojen komplikaatiot ovat yleinen syy, jopa kolmasosa epäonnistumisista johtuu sydän- ja verisuonitaudeista. Keskeinen mekanismi näissä tapauksissa on systemaattinen kongestio, joka voi johtaa vieroituksen aiheuttamaan keuhkopöhöön (WIPO). Tämä tila ilmenee, kun spontaanin hengityskokeen (SBT) fysiologinen stressi aiheuttaa nopean nesteen siirtymisen keskusverenkiertoon, ylittää sydämen kapasiteetin ja täyttää keuhkot, jopa potilailla, joilla ei ole aiempaa sydämen vajaatoiminnan historiaa.

   Nykyisten diagnostisten menetelmien rajoitukset Nykyiset menetelmät potilaan nesteen tilan ja kongestion riskin arvioimiseksi ovat merkittävästi rajoittuneita. Kliinikot luottavat usein mittareihin, kuten kumulatiivinen nesteen tasapaino, päivittäiset painonmuutokset, fysikaalisen tutkimuksen löydökset ja biomarkkerit, kuten NT-proBNP. Nämä työkalut ovat kuitenkin osoittautuneet riittämättömän luotettaviksi tai spesifeiksi tarkasti ennustamaan, mitkä potilaat kehittävät WIPO:n SBT:n aikana. Vaikka työkalut, kuten ekkokardiografia, ovat hyödyllisiä keuhkopöhöön diagnosoimiseen sen jälkeen, kun se on jo tapahtunut, niillä ei ole osoitettu hyötyä riskialttiiden potilaiden tunnistamisessa etukäteen. Samoin keuhkojen ultraääni voi havaita keuhkojen ödeeman (B-viivat), mutta ei tunnista korkean riskin potilaita ennen sen tapahtumista.

   Ehdotettu ratkaisu (VExUS) Tämä tutkimus tutkii Venous Excess Ultrasound (VExUS) -luokitusjärjestelmää ennustavana työkaluna. VExUS on uusi, point-of-care -ultraääniprotokolla, joka tarjoaa kattavan arvion systemaattisesta laskimokongestiosta. Se integroi ultraäänimittaukset alaonttolaskimosta maksalaskimoiden, porttilaskimon ja munuaislaskimoiden Doppler-virtauskuvioihin luodakseen pistemäärän, joka kvantifioi laskimokongestion asteen.

   Tutkimuksen perustelu Ottaen huomioon, että systemaattinen kongestio on keskeinen mekanismi WIPO:ssa, työkalu, joka pystyy luotettavasti mittaamaan sitä potilaan luona, on valtavan potentiaalinen. VExUS tarjoaa reaaliaikaista, toistettavaa tietoa, mahdollistaen dynaamisen potilasseurannan. Tämän tutkimuksen keskeinen perustelu on, että käyttämällä VExUS-pistemäärää potilaan arvioimiseen ennen SBT:n aloittamista kliinikot voivat pystyä tunnistamaan ne, joilla on korkea riski sydän- ja verisuonitauteihin liittyvään vieroitusepäonnistumiseen. Tämä ennakoiva tunnistaminen mahdollistaisi kohdennettujen terapeuttisten toimenpiteiden toteuttamisen ennaltaehkäisevästi, parantaen siten potilaan valmiutta vieroittamiseen, vähentäen epäonnistumisen todennäköisyyttä ja minimoiden pitkittyneeseen mekaaniseen hengitykseen liittyvät seuraukset. Tämä kliininen perustelu tukee tutkimuksen muodollisia hypoteeseja ja tavoitteita.

2. Tutkimushypoteesit ja tavoitteet 2.1. Ensisijainen hypoteesi ja tavoite

   • Ensisijainen hypoteesi: Systemaattisen kongestion arviointi VExUS-ultraäänipistemäärällä välittömästi ennen spontaania hengityskokeita (SBT) voi tunnistaa potilaat, jotka ovat vaarassa vieroitusepäonnistumiseen.
   • Ensisijainen tavoite: Arvioida VExUS-pistemäärän hyödyllisyyttä mekaanisen hengityksen vieroitusepäonnistumisen ennustamisessa.

2.2. Toissijaiset hypoteesit ja tavoitteet

• Toissijaiset hypoteesit:

  1. VExUS-pistemäärä osoittaa paremman diagnostisen suorituskyvyn SBT-epäonnistumisriskin potilaiden tunnistamisessa verrattuna muihin menetelmiin (keuhkojen ultraääni, sydänultraääni ja biomarkkerit).
  2. Potilailla, joilla on korkeampi VExUS-pistemäärä ennen SBT:tä, on pidempi kokonaisvieroituskesto.
  3. Systemaattisen kongestion arviointi VExUS:n kautta voi ennustaa uudelleen intubaation tarpeen.

• Toissijaiset tavoitteet:

  1. Vertailla eri menetelmien (biomarkkerit, keuhkojen ultraääni, sydänultraääni) diagnostista suorituskykyä SBT-epäonnistumisen ennustamisessa.

  2. Arvioida, onko olemassa korrelaatiota VExUS:lla arvioidun kongestion asteen ja vieroittamiseen vaadittavien päivien lukumäärän välillä.

     Nämä tavoitteet tutkitaan seuraavassa osiossa yksityiskohtaisen, monikeskuksellisen metodologisen lähestymistavan kautta.

  3. Tutkimussuunnittelu ja metodologia 3.1. Tutkimussuunnittelu Tutkimus on suunniteltu prospektiiviseksi, monikeskukselliseksi rekisteriksi. Suunnittelua pidetään kvasikokeellisena, koska se arvioi interventiion, kattavan ultraäänenarvioinnin, vaikutusta potilasryhmään. Se ei ole todellinen kokeellinen suunnittelu, koska satunnaista allokointia ei ole.

3.2. Tutkimuspopulaatio ja otoskoko

• Sisällyttämiskriteerit:

  • Potilaat, jotka ovat yli 18-vuotiaita.
  • Tehohoitoon (ICU) otetut.
  • Vaativat invasiivista mekaanista hengitystä yli 48 tunnin ajan.
  • Täyttävät yksikön vakiokriteerit vieroittamisen aloittamiseksi ja SBT:n suorittamiseksi.

• Poissulkemiskriteerit:

  o Riittämätön ultraäänikkuna arviointia varten.

  o "Älä uudelleen intuboi" -määräysten läsnäolo.

  o Potilaat, joilla on trakeostomia.

  o Eteisvärinän läsnäolo.

  o Diagnosoitu maksakirroosi (portaalinen hypertensio).

  o Pätevän henkilöstön puuttuminen ultraäänen suorittamiseksi SBT:n aikana.

  o Tietoon perustuvan suostumuksen kieltäminen.

• Otoskoko: Tutkimus vaatii yhteensä 350 potilasta lopulliseen analyysiin. Tämä laskelma perustuu oletettuun 30 % vieroitusepäonnistumisasteeseen, 0,05 alfariskiin ja yli 0,8 tilastolliseen voimaan. Osallistumistavoite on korkeampi arvioidun 20 % seurantakadon vuoksi.

3.3. Tutkimusmenettelyt ja tiedonkeruu Seuraava menettelyjen ja tiedonkeruun sarja sovelletaan jokaiseen rekisteröityyn potilaaseen.

• Tutkimukseen sisällyttämisessä Seuraavat perusmuuttujat kerätään:

  o Demografiset tiedot (ikä, sukupuoli, potilashistoria).

  o Syy tehohoitoon ottoon ja mekaanisen hengityksen aloittamiseen.

  o Vaikeusasteet (SAPS III ja APACHE II).

  o Mekaanisen hengityksen kesto ennen ensimmäistä SBT:tä.

• Ennen SBT:n aloittamista Kattava mittaussarja suoritetaan välittömästi ennen kokeen alkamista:

  • Vitaalit merkit ja ventilaattoriparametrit: Syke, verenpaine, hengitystiheys, tukitaso, sisäänhengitystilavuus, FiO2 ja PEEP.
  • Analyyttiset parametrit: Arteriaalinen verikaasu (pH, O2, CO2) ja viimeisimmät laboratoriotulokset munuais- ja maksatoiminnoille, elektrolyyteille ja ProBNP:lle.
  • Ultraäänenarvioinnit: Koko sarja keuhkojen, sydämen ja VExUS-ultraääniä suoritetaan ja tallennetaan myöhempää analyysia varten sokeutuneiden asiantuntijoiden toimesta.
• SBT-protokolla ja kokeen jälkeiset mittaukset SBT suoritetaan kunkin yksikön protokollan mukaisesti, kestää 30–120 minuuttia T-putken tai painetuen kautta. Välittömästi ennen kuin potilas yhdistetään uudelleen ventilaattoriin (epäonnistumisen tapauksessa) tai ekstuboidaan (onnistumisen tapauksessa), toinen mittaussarja otetaan, mukaan lukien vitaalit merkit, arteriaalinen verikaasunäyte, Pro-BNP-taso ja toistetut keuhkojen ja sydämen ultraäänet.

• Vieroitusepäonnistumisen määritelmä Vieroitusepäonnistuminen, tutkimuksen ensisijainen lopputulos, määritellään joko spontaanin hengityskokeen epäonnistumiseksi tai ekstubaation epäonnistumiseksi.

  • Spontaanin hengityskokeen epäonnistuminen: SBT keskeytetään kliinisen sietokyvyn vuoksi, vaatien uudelleenyhdistämisen ventilaattoriin.
  • Ekstubaation epäonnistuminen: Potilas vaatii pelastavan invasiivisen tai ei-invasiivisen mekaanisen hengityksen 48 tunnin kuluessa ekstubaatiosta, tai potilas kuolee 48 tunnin kuluessa ekstubaatiosta.

• Tehohoidosta kotiutuessa Lopulliset kerättävät muuttujat sisältävät:

  • Nestetasapaino ottohetkestä SBT:n päivään.
  • Kokonaisnestetasapaino
  • Mekaanisen hengityksen kokonaiskesto, mukaan lukien päivien lukumäärä ensimmäisestä SBT:stä lopulliseen ekstubaatioon, ja ICU:n/sairaalan oleskeluaika.
  • Potilaan tila (elossa/kuollut) tehohoidosta kotiutuessa, 30 päivää kotiutumisen jälkeen ja 90 päivää kotiutumisen jälkeen.

Kerätyn datan eheys varmistetaan kattavan tiedonhallinta- ja laadunvarmistusprosessin kautta.

4. Tiedonhallinta ja laadunvarmistus Tiukat tiedonhallinta- ja laadunvarmistusprotokollat ovat perustavanlaatuisia tämän tutkimuksen eheyden ylläpitämiseksi. Nämä menettelyt on suunniteltu varmistamaan, että kaikki kerätty data on tarkkaa, luotettavaa ja pätevää, mikä on välttämätöntä uskottavien ja toistettavien tutkimustulosten tuottamiseksi.

• 4.1. Tiedonhallintajärjestelmä Tutkimus hyödyntää räätälöityä tietokantaa, joka on suunniteltu RedCap-sovelluksessa koordinoivassa keskuksessa, Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. Tämä järjestelmä on täysin yhteensopiva kaikkien sovellettavien tietosuojasäädösten kanssa. Tutkimuksen päätyttyä tietokanta irreversiibisti anonymisoidaan osallistujien luottamuksellisuuden suojaamiseksi.
• 4.2. Laadunvarmistussuunnitelma Yleisellä koordinoivalla tiimillä on vastuu datan laadun valvonnasta kaikissa osallistuvissa keskuksissa. Tämä prosessi sisältää satunnaisen tarkastuksen 5 % osallistujista kustakin keskuksesta datan tarkkuuden ja täydellisyyden valvontaa varten.
• 4.3. Puuttuvan datan suunnitelma Protokolla on paikalla puuttuvan datan hallintaan. Koordinoiva tiimi lähettää automaattisia hälytyksiä tutkijoille puuttuvan tiedon palauttamiseksi. Varmistaakseen lopullisen tietojoukon eheyden, mikä tahansa osallistuja, jolta puuttuu ensisijaisia muuttujia tai yli 10 % toissijaisista muuttujista, suljetaan pois lopullisesta analyysistä.
• 4.4. Lähdedatan varmistus Kunkin sivuston pääasiallinen tutkija on vastuussa siitä, että sähköiseen Case Report Formiin (CRF) syötetty data on tarkkaa ja yhdenmukaista lähdeasiakirjojen, kuten potilaan lääketieteellisten tietueiden, kanssa. Tutkijoiden on suostuttava tarjoamaan suora pääsy näihin lähdeasiakirjoihin valvontaa, tarkastusta ja tarkastelua varten eettisten toimikuntien tai sääntelyviranomaisten pyynnöstä.

Kun data on läpäissyt nämä laaduntarkastukset, sitä analysoidaan ennalta määritellyn tilastollisen suunnitelman mukaisesti.

5. Tilastollinen analyysisuunnitelma Tilastollinen analyysisuunnitelma toimii ennalta määriteltynä tiekartan kaikelle data-analyysille. Tämä lähestymistapa estää datan ohjaamia johtopäätöksiä ja varmistaa, että tutkimuksen hypoteeseja testataan objektiivisesti ja tiukasti vakiintuneiden tieteellisten periaatteiden mukaisesti.

• Datan esittäminen

  • Laadulliset muuttujat: Data tiivistetään absoluuttisina lukumäärinä ja vastaavina prosentteina.
  • Kvantitatiiviset muuttujat: Data esitetään keskiarvona ja 95 % luottamusvälinä, tai mediaanina ja kvartiilivälinä epänormaalisti jakautuneille muuttujille. Kolmogorov-Smirnov-testiä käytetään datan jakautumisen arvioimiseen.

• Vertailuanalyysi

  • Ryhmävertailut: Ryhmien välisiä eroja analysoidaan Studentin t-testillä, χ2-testillä tai Mann-Whitney U -testillä, datatyypin ja jakautumisen mukaisesti.
  • Parivertailut (ennen vs. jälkeen SBT): Ennen ja jälkeen SBT:n otettuja mittauksia verrataan parillisella Studentin t-testillä tai Wilcoxonin merkkijärjestystestillä, datan jakautumisesta riippuen.
• Ennustavan suorituskyvyn analyysi Ensisijaisen tavoitteen käsittelemiseksi Receiver Operating Characteristic (ROC) -käyräanalyysiä käytetään arvioimaan VExUS:n ja muiden menetelmien kykyä ennustaa vieroitusepäonnistumista. Optimaalinen kynnysarvo kullekin ennustavalle indeksille määritetään käyttämällä Youden-indeksiä, joka maksimoi herkkyyden ja spesifisyyden summan. Epäparametrista DeLong-menetelmää käytetään muodollisesti vertaamaan ROC-käyrien alapuolisia alueita eri ennustajille.
• Ohjelmisto Kaikki tilastolliset analyysit suoritetaan käyttämällä SPSS v25 ja Stata -ohjelmistopaketteja.

Vaikka tämä analyyttinen suunnitelma on vankka, tutkimusprotokollalla itsellään on tietyitä sisäisiä rajoituksia, jotka ansaitsevat keskustelun.

6. Tunnustetut protokollan rajoitukset

1. Ultraäänen operaattoririippuvuus: Ultraäänenarvioinnit ovat luonnostaan operaattoririippuvaisia, mikä tarkoittaa, että tulokset voivat vaihdella skannauksen suorittavan henkilön taidon ja tekniikan perusteella. Protokolla lievittää tätä vaatimalla kaikkien arviointien suoritettavan koulutetun henkilöstön toimesta, mutta havaitsijoiden välinen vaihtelu on edelleen mahdollinen rajoitus.
2. Pre-SBT-hoidon heterogeenisyys: Vaikka protokolla standardoi SBT-prosessin itsessään, potilaiden kliininen hoito mekaanisessa hengityksessä SBT:hen johtavana aikana voi erota osallistuvien keskuksien välillä. Tämä vaihtelu ennakkokokeiden hoidossa tuo esiin mahdollisen sekoittavan tekijän, joka voisi vaikuttaa potilastuloksiin.
3. Sisäiset VExUS-rajoitukset: VExUS-pistemäärällä itsellään on tunnetut rajoitukset, sillä tietyt kliiniset tilat voivat vaikuttaa sen mittauksiin ja muuttaa tuloksia. Vaikka protokolla käsittelee useimmat näistä yksityiskohtaisten poissulkemiskriteeriensä kautta, ne edustavat itse työkalun rajoitusta, joka on otettava huomioon tulosten tulkinnassa.