Tüdőfelvételi protokoll hatékonysága és biztonságossága akut tüdősérülésben szenvedő gyermekeknél (Recruitment)

I. Bevezetés A. Háttér A gázcserében részt vevő tüdőegységeket „toborzott” tüdőnek nevezzük. A tüdősérült betegek olyan egységek egy részétől szenvednek, amelyek nem vesznek részt a gázcserében (azaz a kiszervezett állapot), ami időnként károsodott gázcserét eredményez. Az alveolusok felhalmozódása intrapulmonáris söntést is okozhat, és atelektotrauma révén súlyosbíthatja a tüdősérülést7. Az akut légzési distressz szindróma eredményei jelentősen javultak. Valóban igaz ez? amióta a klinikusok elkezdtek tüdővédő stratégiákat alkalmazni, beleértve az alacsony légzési térfogatú lélegeztetést és a permisszív hypercapnoét8, 9. Felismerték azonban, hogy az alacsony légzési térfogatú lélegeztetés csökkenti a begyűjtött tüdőtérfogatot, amely jelenség az ARDSNet tanulmányokban alkalmazott agresszív pozitív végkilégzési nyomás (PEEP) stratégia ellenére is fennáll4. Az alacsony légzési volumenű lélegeztetéssel összefüggő atelektázis enyhíthető az úgynevezett jel-légzés vagy toborzó légzés alkalmazásával10. Ezen túlmenően, a kivont állapotban maradó tüdő aránya hozzájárulhat az akut légzési distressz szindrómával (ARDS) járó morbiditáshoz és mortalitáshoz11. Felnőtteknél többféle stratégiát alkalmaztak a tüdő toborzására: a tartós inflációt (SI) és a maximális toborzási stratégiát. Az úgynevezett nyitott tüdő megközelítés (OLA) magában foglalja az SI-t, majd a PEEP beállítását a PV-görbe mért alsó inflexiós pontjára. A PEEP beállításának másik módja a dekrementális PEEP titrálás, amely magában foglalja a PEEP szekvenciális csökkentését, amíg a PaO2 vagy SaO2 előre meghatározott csökkenése meg nem történik. Mind olyan tanulmányokat tanulmányoztak, amelyek nem tartalmaztak stratégiát a tüdő-rekrutáció fenntartására a toborzási manővert követően.

A tüdő-rekrutáció hatása az ARDS hosszú távú lefolyására még nem világos. Nyilvánvaló, hogy a tüdő-rekrutáció korábban az ALI/ARDS során a leghatékonyabb. Grasso és munkatársai kimutatták, hogy azok a betegek, akik az ARDS 1±0,3 napján toborzási manővert kaptak, toborozhatók, szemben a 7±1. napon toborzó betegekkel. Hasonlóan, Gattinoni és munkatársai11 és Crotti és munkatársai5 korlátozott toborzást találtak olyan betegeknél, akik jól haladtak az ARDS során. Borges és munkatársai6 Tugrul és munkatársai12, valamint Girgis és munkatársai az ARDS korai szakaszában toboroztak betegeket, és mindegyik vizsgált betegnél átlagosan kifejezett tüdőrekrutációt talált. Ezek mindegyike bebizonyította, hogy javítja az oxigéntelítettséget és (néha tanulmányozták) a kilégzés végi tüdőtérfogatot. Bár egyetlen tanulmány sem vizsgálta ennek a változásnak a morbiditásra vagy mortalitásra gyakorolt ​​hatását, a gyermekeknél a hypoxemia a morbiditás gyakori oka. Gyermekeknél fontos, hogy a hipoxia kezelése gyakran fokozza a lélegeztetőgép beállítását, a nagyfrekvenciás oszcillációs lélegeztetést (HFOV) vagy a testen kívüli membrán oxigenizációt (ECMO). Az ALI/ARDS-ben szenvedő gyermekek korai toborzása megakadályozhatja, hogy az ilyen invazívabb és kockázatot jelentő terápiák felé fokozódjon az ellátás.

Jelenleg nem léteznek klinikai gyakorlati iránymutatások vagy standard ellátás a tüdősérült gyermekek tüdőbevonási stratégiáira vonatkozóan. A mai napig nem végeztek olyan vizsgálatokat gyermekeken, amelyek dokumentálták volna az intenzív terápiában alkalmazott stratégiák bármelyikének hatékonyságát vagy biztonságosságát. E tanulmány elsődleges célja a tartós infláció és a maximális toborzási manőverek hatékonyságának és biztonságosságának bemutatása tüdősérült gyermekeknél.

B. Tüdőtoborzási manőverek

1. Tartós infláció (SI) A tartós inflációt (SI) általánosan alkalmazzák az intenzív osztályon toborzási manőverként. SI-ben a beteg hosszan tartó pozitív nyomású levegőt kap (általában 30 és 45 cm H2O között), amely 15 és 40 másodperc között tart. Klinikailag ezt a manővert alkalmazzák a toborzás megszüntetését követően, például leszívást követően, vagy ha a beteg hipoxémiát mutat. Ezt a stratégiát jelenleg a Bostoni Gyermekkórház Orvosi-Sebészeti Intenzív Osztályán alkalmazzák egyes tüdősérült betegeknél, bár nincs publikált bizonyíték a biztonságosságáról vagy hatékonyságáról gyermekeknél. A 3 SI-vizsgálatot koraszülött csecsemőknél végezhetjük el, akik 20-40 H20 cm-t használnak, majd CPAP-t? 1 egy nyúl vizsgálat volt. Az alábbiakban ismertetett tanulmányok a tartós inflációs toborzási manőverekre vonatkoznak.

   1. Tugrul és munkatársai12 24 ARDS-ben szenvedő felnőttnél vizsgálták az SI hatását. Az SI 45 cm H2O-t tartalmazott 30 másodpercig, majd egy dekrementális PEEP titrálást 20 cm H2O-ról lefelé, a titrálást a telítésig. A P/F arány 200 fölé emelkedett 11/24 betegnél, ami a manőver után 6 órával is megmaradt 9/24 betegnél. Barotraumát egyetlen betegnél sem figyeltek meg.
   2. Richard és munkatársai tanulmányozták4 az SI (45 cm H2O 15 másodpercig) hatását 10 ARDS-ben szenvedő felnőttnél, akiket alacsony légzési térfogati stratégiával lélegeztettek. A manőver jelentős növekedést indukált a begyűjtött tüdőtérfogatban (175±108 ml manőver előtti 254±137 ml manőver után). Ez a javulás az artériás oxigéntelítettség növekedésével járt. Nem érkezett jelentés sem a toborzás fenntarthatóságáról, sem a káros hatásokról.
   3. Lapinski és munkatársai13 14 ARDS-ben szenvedő felnőttnél tanulmányozták az SI-manőver biztonságosságát és hatékonyságát. A manőverben alkalmazott nyomás a 45 H2O-cm vagy a 12 ml/kg légzési térfogatú légzési platónyomás közül a kisebb volt; a manővert 20 másodpercig tartották. Az oxigéntelítettség 86,9 ± 5,5-ről 94,3 ± 2,3%-ra nőtt 10 perc alatt, ami 10/14 betegnél 4 óránál is megmaradt. A négyen, akiknél a telítettség csökkent, a PEEP szintje 10 H2O cm alatt volt. A szisztolés vérnyomás néhány betegnél a 20 másodperces infláció alatt csökkent, átlagosan 6,9 Hgmm-rel változott, ami a manőver elengedését követően minden betegnél gyorsan megfordult. A 24 órás követés során egyetlen betegnél sem észleltek barotraumát.
   4. Pelosi és munkatársai10 három egymást követő „sóhaj” (egy 45 H2O cm-es platónyomású, de normál időtartamú) lélegzetvétel hatását tanulmányozták 10 ARDS-ben szenvedő felnőttnél. 1 óra percenkénti 3 sóhajtás után a végkilégzési tüdőtérfogat (He hígítással mérve) 1,49±0,58-ról 1,91±0,67-re nőtt. L, és a PaO2 növekedése 92,8±18,6-ról 137,6±23,9-re Hgmm, összehasonlítva ugyanazokkal a lélegeztetőgép-beállításokkal, sóhajtozás nélkül. A tüdő rugalmassága és szellőzése is nőtt. Nem észleltek káros hatásokat.
   5. Toth és munkatársai 18 ARDS-ben szenvedő felnőttnél tanulmányozták a szív- és légúti változásokat, amelyek SI-ben (40 cm H2O 40 másodpercig) fordulnak elő. A PaO2 a toborzás előtti manőverről a 60 perces követési időszak követésére nőtt (203±108 vs. 322±101 Hgmm, p < 0,001). A kardiális index (CI) és az intrathoracalis vértérfogat (ITBV) csökkent a toborzó manővert követően (CI, 3,90±1,04 vs. 3,62±0,91 L/perc/m2, p < 0,05; ITBVI, 832±205 vs. 795±188 ml/m2, p < 0,05). Nem volt összefüggés a CI-vel és az artériás átlagnyomással, és az átlagos artériás vérnyomásban nem történt szignifikáns változás.
   6. A védőlélegeztetés korszakának talán legnagyobb tartós inflációjával foglalkozó tanulmányában Meade és munkatársai14 983 ARDS-ben szenvedő felnőttet vizsgáltak tüdővédő stratégiák (6 ml/kg légzési térfogat) alkalmazásával mindkét csoportban. A kísérleti csoport SI toborzási manővereket (40 cm H2O 40 másodpercig), magasabb PEEP-szintet (14,6±3,4 az úgynevezett „tüdőnyitott lélegeztetés” csoportban, szemben a kontrollcsoport 9,8±2,7-tel) és magasabb platónyomást ( 30,2±6,3 versus 24,9±5,1 cm H2O), mint a toborzási manővereket nem alkalmazó kontrollcsoport. Bár nem volt különbség a minden ok miatti mortalitásban, a kísérleti csoportban alacsonyabb volt a refrakter hipoxémia (4,6% vs 10,2%; RR, 0,54), a refrakter hipoxémiával járó halálozás (4,2% vs 8,9%; RR, 0,56) és kevesebb volt. az eszkalált terápiák gyakori alkalmazása (nagyfrekvenciás lélegeztetés, inhalációs nitrogén-monoxid, sugárhajtású lélegeztetés vagy testen kívüli támogatás) (5,1% vs 9,3%; RR, 0,6). Ez hitelt ad annak az elképzelésnek, hogy a gyermekek hatékony toborzása az akut tüdősérülés korai szakaszában megakadályozhatja a terápia eszkalációját és csökkentheti a súlyos hipoxia miatti halálozást.

2. Nyomásvezérlő lélegeztetés (PCV) toborzási manőver Az SI-vel ellentétben a megnövekedett platónyomású és megnövekedett PEEP-szintű betegek lélegeztetését toborzási manőverként is alkalmazták. Ebben az esetben a páciens átmenetileg magasabb lélegeztetőnyomásra kerül, mint amennyit egyébként a páciens lélegeztetésére használnának. A PEEP és a platónyomás kombinációja segíti az atelektatikus alveolusok toborzását. Az ilyen betegeknél a nyomáskontrollos lélegeztetés a választott mód, mert ebben a platónyomást állítják be, és így állandóan tartják (ellentétben a térfogatvezérelt lélegeztetéssel). Így egy ismert platónyomás (amely részt vesz a tüdő toborzásában) leadásra kerül. Az alábbiakban a PCV toborzási manővert használó kiemelkedő tanulmányok láthatók. ? Athanasios "TLC manőver" érzéstelenített gyerekeknél? Kis tanulmány intraoperatív atelektisz kezelésére.

   1. Borges, Amato és munkatársai6 végezték el az eddigi legmeggyőzőbb és legteljesebb tanulmányt a maximális toborzási manőverről. Ebben 26 felnőttet tanulmányoztak az ARDS korai szakaszában, összehasonlítva a nyitott tüdő megközelítést (beleértve a 40 H2O cm-es SI-t 40 másodpercig, majd a PEEP-et Pflex + 2 cm H2O-ra beállítva, az alábbiakban leírtak szerint) az elvégzett maximális toborzási stratégiával. sorban. A maximális rekrutációt a 400 Hgmm-t meghaladó PaO2 plusz PaCO2 értékként határozták meg, ami minimális intrapulmonális söntésre utal. A stratégia 15 H2O cm-es nyomásszabályozott szellőztetést tartalmazott, a PEEP 5 H2O cm-es lépésekkel 5 percenként növelve (maximum PEEP 45 cm H2O), amíg el nem éri a maximális toborzást. A maximális rekrutációt 24/26 betegnél érte el, ennek kétharmadát 30 H2O cm-es PEEP érték el. PEEP-titrálást alkalmazva a tüdő-rekrutáció fenntartása érdekében (lásd alább), a PaO2 400 felett maradt (a tüdő teljesen rekrutált) minden betegnél 6 óra elteltével. Az eljárást hemodinamikailag minden beteg tolerálta, és a barotrauma hosszú távú előfordulása a vizsgálati betegeknél (7,7%) alacsonyabb volt, mint az ARDSNet vizsgálatokban elismert incidencia (10-11%)8.
   2. Crotti és munkatársai5 öt ALI/ARDS-ben szenvedő felnőttet tanulmányoztak, változó plauteau nyomással (10, 15, 20, 30, 35, 40, 45 cm H2O) és PEEP szintekkel (5, 10, 15, 20 cm H2O). Belégzés végi és kilégzési végi mellkasi CT képalkotást a platónyomás és a PEEP mindegyik kombinációjával végeztünk. A felvett tüdő százalékos aránya (röntgenfelvétellel meghatározva) közel lineárisan nőtt a platónyomások növekedésével (1. ábra). A maximális nyitási gyakoriság 20 H2O cm-nél fordult elő, ami arra utal, hogy a 20 H2O cm-t meghaladó platónyomás lenne a legelőnyösebb a tüdőrekrutációban. Nem vizsgálták a gázcsere mérését vagy a nemkívánatos eseményeket.
   3. Foti és munkatársai15 15 ARDS-ben szenvedő felnőttnél összehasonlították az oxigénellátásban és a kilégzés végén a tüdőtérfogatban bekövetkező változásokat növekvő PEEP-szinteknél, szuperponált térfogat-szabályozott lélegeztetés mellett, a tartós inflációs manőverrel. Bár a toborzás változó volt (a VCV használata miatt, ezért a változó platónyomások miatt), azt találta, hogy az oxigénellátás maximális növekedése a PEEP magas, tartós szintjeinél következett be (átlagosan 16 cm H2O 30 percig), összehasonlítva a 30 másodperces toborzási manőverekkel és az alacsony szintekkel. PEEP (9 H2O-cm átlaga). A PEEP/plató protokoll nem járt semmilyen hemodinamikai változással, mint a tartós inflációs manőverrel.
   4. Villagra és munkatársai egy 2 perces lélegeztetést alkalmazó toborzási manővert tanulmányoztak nyomásvezérelt lélegeztetéssel (PCV) 18 korai ARDS-ben szenvedő felnőttnél. Az RM esetében a PEEP-et 3 H2O cm-rel a PV-görbe felső inflexiós pontja fölé állítottuk, a csúcsnyomásokat pedig 50-re. Fontos, hogy az RM csúcsnyomások nem tértek el szignifikánsan a kiindulási lélegeztetéstől (43,6±7,6 pre-RM, 47±4,5 RM alatt és 42,8±7,1 cm H2O az RM után), bár a PEEP igen (14±1,3). pre-RM vs 30±4,9 cm H2O). A kutatók nem találtak szignifikáns különbséget a PaO2-ben a toborzási manővert követően (127±63 pre-RM, 162±108 alatt és 149±85 cm H2O post-RM). Ez a megállapítás több fontos megállapítást is tartalmaz a tüdő-rekrutációval kapcsolatban. Először is, a csúcsnyomás jelentős meghatározó tényező a tüdő rekrutációjában. Ezzel szemben Borges és munkatársai mind a 18 ARDS-beteget teljes mértékben be tudták toborozni a vezetési nyomás alkalmazásával, amely szignifikánsan különbözött a pre-RM-től a maximális toborzási fázisban (50-60 cm H2O a toborzás alatt, vs. 30 cm H2O a kiinduláskor). Továbbá az itt alkalmazott toborzási manőver mindössze 2 perc volt, szemben a Borges által alkalmazott növekményes titrálással, amely minden fázisban 4 percig tartott. Noha nem vizsgálták szisztematikusan, az ebben a tanulmányban megállapított jelentős javulás hiánya a PaO2-ban az RM után arra utal, hogy a PCV-t használó toborzás az idő és az RM-ben alkalmazott csúcsnyomás függvénye lehet.
   5. Medoff,3 és munkatársai egyetlen, refrakter hipoxémiás beteget mutattak be. A menedzsment ismételt tartós inflációt tartalmazott, és a PEEP-et a PV-görbe alapján éppen a Pflex felett állította be. Egy toborzási manővert hajtottunk végre, amely 20 cm H2O PEEP-et és 40 cm H2O nyomást tartalmazott 2 percig. A betegnél jelentős javulás mutatkozott az oxigénellátásban, és a tüdő csaknem teljes felzárkózása CT-vizsgálattal (lásd a 2. ábrát).
   6. Míg a fent említett tanulmányok mindegyike sikeres volt, Gattinoni és munkatársai11 68 késői ARDS-ben szenvedő felnőttet vizsgáltak (5±6 napos lélegeztetés a beiratkozáskor), akiknek nem sikerült sikeresen toborozniuk. A toborzási manőverek közé tartozott a nyomásszabályozott szellőztetés 45 H2O cm-es csúcsnyomással, 5 H2O cm-es PEEP és 10-es légzésszámmal. A PEEP szinteket ezt követően véletlenszerű sorrendben alkalmaztuk, 5 és 15 cm H2O között. Azt találta, hogy a vizsgálatban részt vevő betegeknek csak 13±11%-a volt CT-vizsgálattal toborozható tüdeje. Az összes betegnél azt találta, hogy a tüdőszövet 24%-a nem toborozható, még 45 H2O cm-es légúti nyomáson sem. A gázcsere markereit nem mértük.

Fontos megjegyezni a tanulmány három aspektusát, amelyek valószínűleg felelősek a nem toborozható tüdő túl magas százalékáért, ellentétben a Borges és munkatársai által felvázolt rendkívül sikeres toborzási stratégiával. Először Borges az ARDS korai szakaszában (medián, 2 nap) vizsgált betegeket, míg Gattinoni a késői ARDS-t. Másodszor, Borges 60 H2O cm-es csúcsnyomást, míg Gattinoni 45 H2O cm-es csúcsnyomást használt. Végül Gattinoni nem gyakorolt ​​PEEP-titrálást, hanem 5 cm H2O-ra csökkentette a PEEP-et a toborzási manőverek után. Így Gattinoni tanulmánya rávilágít a magas csúcsnyomások fontosságára a tüdő-rekrutációban, a toborzás korai szakaszában az ARDS-ben, valamint a csökkenő PEEP-titrálás fontosságára a tüdő-rekrutáció fenntartása érdekében.

C. A toborzás fenntartásának stratégiái A pozitív kilégzési végi nyomás alkalmazása köztudottan megakadályozza a tüdőszövetre gyakorolt ​​ismétlődő kiszervezési-toborzási stresszeket. Az akut tüdősérülés állatmodelljében Farias kimutatta, hogy az atelektotrauma szövettani és biokémiai bizonyítéka elkerülhető, ha PEEP-et alkalmaznak a tüdő toborzását követően7. A toborzási manővert követő kivonás megelőzésének két fő stratégiája a nyitott tüdő megközelítés és a dekrementális PEEP titrálás.

1. Nyitott tüdő megközelítés A nyitott tüdő megközelítésben a PEEP a páciens nyomás-térfogat görbéjének alsó inflexiós pontja (más néven Pflex) fölé van beállítva. Ez elméletileg megakadályozza, hogy a PEEP az aluldúsított zóna alá csökkenjen.

   1. A fent említett tanulmány második részében Richard és munkatársai4 a PEEP növelésének hatását is vizsgálták a mért LIP-hez viszonyítva (LIP + 4 cm H2O, nincs SI) az SI-t követő alsó inflexiós pontban beállított PEEP-hez képest. 10 kis légzési volumenű lélegeztetéssel lélegeztetett felnőttnél a mért tüdőtérfogat 175±108 volt PEEPLIP mellett, szemben 332±91 ml PEEPLIP+4 esetén. Ez a növekedés még szembetűnőbb volt a nagy légzési térfogattal (10 ml/kg) lélegeztetett betegeknél, bizonyítva a platónyomások (a PEEP mellett) szerepét az alveoláris rekrutációban (lásd 3. ábra).
   2. Amato és munkatársai16 53 ARDS-ben szenvedő betegen tanulmányozták a „védőlélegeztetési stratégia” hatásait. A védőszellőztető csoport folyamatos felfújással (35-40 cm H2O 40 másodpercig) toborzási manővereket kapott, majd PEEP-et LIP + 2 cm H2O-ra beállítva. A kontrollcsoport telítettségig titrált PEEP-et kapott, toborzási manőver nélkül. A védőlélegeztetéses csoportban drámaian csökkent a 28 napos összes ok miatti halálozás (38% vs 71%, p<0,001). A kontrollcsoport azonban nagy térfogatú lélegeztetést is kapott (12 ml/kg), amelyről később bebizonyosodott, hogy az ARDS mortalitás jelentős meghatározója.8 Ezért nehéz megállapítani az RM és a nyitott tüdő megközelítésének hozzájárulását a tanulmány javuló mortalitásához, ha van ilyen.

2. Csökkentő PEEP titrálás A dekrementális PEEP titrálásnál, egy toborzási manővert követően, a PEEP magas szinten van beállítva, gyakran 20 és 26 cm H2O között. A PEEP fokozatosan csökken, és a tüdő inflációjának markerei (pl. gázcsere vagy mért tüdőtérfogat) követik. Amikor atelektázisra utaló jelek jelentkeznek, a PEEP ezen a szinten vagy éppen a felett van, amit gyakran „optimális PEEP-nek” neveznek.

   1. Borges, Amato és munkatársai6 egy maximális toborzási protokollt követő PEEP-titrálást írnak le, és összehasonlítják a nyitott tüdő megközelítéssel (PEEP beállítása Pflex + 2 cm H2O). A maximális toborzási stratégiát követve (fent leírtuk) a PEEP-et 25 H2O-cm-re állítottuk be, és 2 H2O-cm-rel csökkentették 4 percenként, amíg a PaO2 + PaCO2 < 380 Hgmm, majd 2 H2O-cm-rel növelték (optimális PEEP, átlag 20±5 cm). H2O). Ezt a stratégiát alkalmazva a PaO2 400 Hgmm feletti szinten maradt fenn a 30 perces követés során mind a 24 betegnél (lásd a 4. ábrát fent), és 450 felett a 16 betegnél, akiket 6 órán keresztül követtek. Ez a PEEP-titrálás végén és a 30 perces követéskor CT-vizsgálattal mért <5%-os összeomlott szövet tömegével korrelált (lásd a 4. ábrát alul).
   2. Toth és munkatársai17 egy dekrementális PEEP titrálást írtak le egy SI toborzási manővert követően. A 40 H2O-cm-en 40 másodpercig tartó SI-t követően a PEEP-et 26 H2O-cm-re állítottuk be, majd 4 percenként 2 H2O-cm-rel csökkentették, amíg a PaO2 a csúcsértékének >10%-át nem csökkenti. Az e feletti PEEP 2 H2O cm-t optimális PEEP-ként határoztuk meg. Az optimális PEEP valójában alacsonyabb volt, mint a betegek kiindulási PEEP-értéke (a protokoll megkezdése előtt 17±3 vs 15±4 cm H2O). A toborzási manővert követő PaO2 (203±108 a kiindulási PEEP-nél vs. 328±132 cm H2O) a 30 perces követési időszakban is megmaradt (266±121 cm H2O, p<0,05 az alapvonalhoz képest).

D. A tüdőtérfogat becslése Jelenleg annak megállapítására való képesség, hogy a páciens az ideális funkcionális maradékkapacitása alatt van-e, vagy meghaladja-e az ideális funkcionális maradékkapacitást, helyettesítő mérésekből következik, beleértve a mellkas röntgenfelvételének tüdő megjelenését, az életjelek alakulását (különösen az oxigénellátást) és a nyomást. modern lélegeztetőgépek által generált térfogat (P-V) görbék. Ebben a tanulmányban a tüdőtérfogat (MBNW) meghatározásának bevált módszerét alkalmazzuk a tüdőtérfogat tanulmányozására.

1. Nyomás-térfogat görbék A nyomás-térfogat görbe a nyomásváltozások és a tüdő térfogatváltozásai közötti folyamatos összefüggést mutatja. A vonal meredeksége a tüdő megfelelőségét jelzi. Az 5. ábrán vegye figyelembe a belégzési végtagot (alsó görbe) tartalmazó három vonalat. A bal szélső vonal a nem megfelelő, atelektatikus tüdőt jelöli. Azt a pontot, ahol a lejtő megváltozik, alsó fertőzési pontnak, más néven Pflexnek nevezik. A nyitott tüdő megközelítésben (ezt később tárgyaljuk) a PEEP az alsó inflexiós pont feletti nyomásra van beállítva. Fiziológiailag feltételezhető, hogy ez az a pont, ahol a tüdő összes atelektatikus szegmense felhalmozódik, és hogy a lélegeztetőgép nyomásának bármely ponton ez alá csökkenésének megakadályozása (a PEEP értékének e szint fölé állításával) minimálisra csökkenti az atelektázist. Azt a pontot, amely megkülönbözteti az egyenes meredekségének második változását (újra lapossá válik), felső inflexiós pontnak (UIP) nevezzük. Az e pont feletti nyomások a túltágult, nem kompatibilis alveolusokat jelentik, így ez a pont azt a nyomást jelenti, amelynél a tüdő megfelelősége drámaian csökken. Ebben a protokollban a PV-görbét minden egyes páciensnél megmérik, és az UIP-t a protokoll bármely pontján a mennyezeti nyomásként használják. Ily módon a tüdõ megfelelõ területeit toborozzuk a túlterheltség kockázata nélkül.

2. Nitrogén többszörös légzési kimosási technika (MBNW)

   Az MBNW-t számos klinikai vizsgálatban alkalmazták, és aranystandardnak tekintik a tüdőtérfogat mérésében18-21. Jelenleg a tüdő térfogatának mérésének legpontosabb módja egy ismert mennyiségű, alacsony oldhatóságú gáz hígítása, és egy zárt rendszerben történő újralégzés. A koncentráció változásai az egymást követő légzésekkel lehetővé teszik a gáz eloszlási térfogatának kiszámítását. Az egyik ilyen célra felhasznált gáz a nitrogén22, amely a környezetben mindenütt jelenléte miatt vonzó. A nitrogéngáz koncentrációjának mérése azonban csak gázkromatográfiával vagy tömegspektrometriával lehetséges, ezek klinikailag egyik sem praktikus. Nemrég validáltak egy technikát, amellyel a nitrogén parciális nyomását az oxigéngáz, a szén-dioxid és a nitrogéngáz parciális nyomásának maradékaként számítják ki, amelyek együttesen az egyetlen három fontos gázt alkotják a lélegeztetőkörben. Az előbbi két gáz könnyen mérhető egy lélegeztetőkörben, valós időben, de természetesen nagymértékben változnak a beteg anyagcsere-állapotától függően. Stenqvist kifejlesztette az NMBW technikát az FRC kiszámítására a kilégzett O2 és CO2 változásai alapján, manipulálva a belélegzett oxigén koncentrációját a belélegzett nitrogén frakciójának módosítására23. Az FRC kiszámítása a következőképpen történik:

   FiN2 = 1-FiO2 (lélegeztetőgép állítja be) FeO2 = 1-FeO2 (mért)-FeCO2 (mért)

   A belélegzett és lejárt alveoláris dagály térfogatát az O2-fogyasztás (VO2) és a CO2-termelés (VCO2) felhasználásával számítják ki, közvetett kalorimetriával24:

   Az egyetlen lélegzethez kapcsolódó belélegzett és kilélegzett nitrogéngáz mennyiségét az árapály végi nitrogéntartalomból (EtN2, a mért kilélegzett CO2- és oxigéntartalomból következtetve), a belélegzett nitrogénfrakcióból (FiN2), valamint a belégzési és kilégzési alveoláris dagálytérfogatból számítják ki az alábbiak szerint:

   Mielőtt a FiN2-ben a FiO2 manipulálásával 10%-os növekményes változást hajtana végre, megtörténik a VO2, VCO2 és ETN2 alapértékei. Feltételezzük, hogy a VO2 és a VCO2 állandó a mérés során. Ezután a FiN2-t manipulálják, és az FRC-t a következőképpen becsülik meg:

   Az FRC mérése ezzel a módszerrel ismert oxigénfogyasztás és tüdőtérfogat tüdőmodelljében23 kiváló pontosságot mutatott (átlagos FRC 103 5%), még akkor is, ha a FiO2 0,9-ről 1,0-ra változott. A légzési elégtelenségben szenvedő felnőtt betegek pontossága kiváló pontosságot mutatott a mérések között.

3. Elektromos impedancia tomográfia (EIT) Az elektromos impedancia tomográfia a levegővel töltött térben a szövettel töltött terek impedenciájának változásait használja fel, hogy jellemezze és számszerűsítse a tüdőtérfogat regionális eloszlását az ágy mellett. Az elmúlt évtizedben jelentős munkát végeztek a technológia állatokon25 és embereken26, 27 történő validálásáért. A technológia 16 elektródából álló sorozatot használ, amelyeket a páciens mellkasán helyeznek el (6. ábra). Mivel kis áramok haladnak át az elektródák között, az impedanciát a sorozatok között és között mérik. Ezen impedanciaértékek komplex lekérdezésével és manipulálásával kétdimenziós kép jön létre (7. ábra), és kimutatták, hogy korrelál a betegek klinikai és radiográfiai változásaival27. Tíz, mechanikusan lélegeztetett, ARDS-ben szenvedő felnőttnél a nitrogénkimosással meghatározott végkilégzési tüdőtérfogat jól korrelált a kilégzés végi tüdő impedanciájával, ahol az r2 0,95,26 A tüdőtérfogat nem invazív és valós idejű becslésének képessége jelentősen javíthatja a tüdősérült betegek kimenetelét. Pontosabban, az a képesség, hogy meghatározzák a páciens ideális funkcionális maradékkapacitását, és e cél érdekében lélegeztessenek, javíthatja az oxigénszállítást a pulmonalis compliance maximalizálása és a pulmonalis vaszkuláris ellenállás minimalizálása révén. Ez a tanulmány a PEEP különböző szintjeit kívánja felhasználni a kilégzés végi térfogatának megváltoztatására, az EIT-t és más helyettesítő intézkedéseket alkalmazva a hatékonyság megerősítésére, az oxigénellátást és a söntfrakciót klinikai végpontként mérve. Amennyiben ez a vizsgálat bebizonyítja, hogy egy agresszív PEEP-stratégia segítségével hatékonyan toborozza a tüdőt és minimalizálja a sönt frakciókat, akkor az ebből származó klinikai előnyök további vizsgálata indokolt.
4. Kilégzési kondenzátum (a tüdő egészségének mérőszáma) Egyre több bizonyíték áll rendelkezésre a légúti bélelő folyadék (ALF) pH-jának változásairól olyan akut és krónikus légúti betegségekben, amelyeket legalább részben gyulladás jellemez. Kimutatták, hogy az ALF pH-ja alacsony (savas) több tüdőgyulladásos betegségben, beleértve az asztmát28, a cisztás fibrózist29, a tüdőgyulladást és az ARDS30-32-t, és hogy ez a pH folyamatosan, biztonságosan és non-invazív módon kimutatható a kilélegzett levegő kondenzátumában. (EBC)33. Az EBC pH-értéke biztonságos, nem invazív szűrési eszköz lehet az ARDS progressziójára és a tüdő toborzására. Anekdotikusan kimutatták, hogy előrejelzi a légzési elégtelenséget és a közelgő légúti fertőzést (nem publikált adatok). Amint a 4. ábrán (balra) látható, az EBC pH-értéke gyors átalakulást mutató marker, és így értékes lehet a tüdőpatológia valós idejű monitorozásában.

A folyamatos kilégzett levegő kondenzátum pH-gyűjtő és vizsgáló rendszere (ALFA monitor, Respiratory Research, Inc., Austin, Texas) a lélegeztetőgép kilégzési végéhez csatlakoztatott kondenzátorból áll. A kilélegzett lehelet kondenzátumot folyamatosan összegyűjtik a kilégzési nyíláson, hűtőkamrában kondenzálják, a CO2-t eltávolítják, és egy alsó kamrába gyűjtik, ahol folyamatosan leolvassák a pH-t. Ez folyamatos, reagáló mérést eredményez a lélegeztetett betegeknél, amely (1) mintát vesz a lélegeztetőkör külső oldalán található kipufogónyílásból, és (2) nem ad mérhető ellenállást a lélegeztetőkörhöz. Az EBC mérése tüdősérülésben szenvedő betegeknél a munkaerő-elvonás korai markereként szolgálhat.

II. A vizsgálat céljai 1. specifikus cél: A maximális toborzási stratégia hatékonyságának bemutatása a tüdőtérfogat növelésére és az oxigénellátás javítására akut tüdősérülésben szenvedő gyermekeknél, a többszörös légzési nitrogénkimosás (MBNW) és az elektromos impedancia tomográfia (EIT) alkalmazásával a tüdőtérfogat mérésére. . (Hipotézis: A tüdőtérfogat és az oxigénellátás a maximális toborzási protokollt követően nő, mint az „alapvonali lélegeztetés” vagy a „nyílt tüdő megközelítés” során.) 2. specifikus cél: Az MBNW és EIT által mért tüdőtérfogatok összehasonlítása változó végkilégzési tüdőtérfogatoknál. (Hipotézis: Az MBNW által mért tüdőtérfogatok korrelálnak az EIT által mért térfogatokkal.)