Oscillazione combinata ad alta frequenza e insufflazione di gas tracheale per la sindrome da distress respiratorio acuto grave

OBIETTIVI E IPOTESI DI SOTTOSTANTE

L'oscillazione ad alta frequenza (HFO) ha effetti fisiologici benefici nella sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) [1-4]. Un recente studio controllato randomizzato di HFO rispetto alla ventilazione meccanica convenzionale (CMV) con volumi correnti tradizionali (10,1 ± 2,8 ml•kg-1 di peso corporeo previsto) ha riportato una tendenza verso una riduzione della mortalità a 30 giorni nel braccio HFO (37% contro 52% nel gruppo CMV; P = 0,10) [3]. Ad oggi, l'HFO non è stato confrontato con il CMV con bassi volumi correnti (6,2 ± 1,1 mL•kg-1 di peso corporeo previsto) nell'ARDS [5], per quanto riguarda la fisiologia respiratoria e il decorso clinico.

I principali meccanismi di scambio di gas durante il CMV sono la convezione e la diffusione di massa. [4, 6]. L'insufflazione di gas tracheale (TGI) promuove l'eliminazione della CO2 durante il CMV [7-9]. Durante l'HFO, ulteriori meccanismi di scambio gassoso comprendono profili di velocità asimmetrici, dispersione/turbolenza di Taylor, miscelazione cardiogena, effetto pendelluft e ventilazione collaterale [4, 6].

Abbiamo recentemente dimostrato che nei pazienti con ARDS primaria da moderata a grave, l'HFO combinato con TGI (HFO-TGI) migliora sostanzialmente l'ossigenazione rispetto sia all'HFO standard che al CMV secondo il protocollo della rete ARDS [5, 10]. La pressione media delle vie aeree (mPaw) è stata fissata a 1 cm H2O sopra il punto di massima curvatura (PMC) della curva del volume della pressione espiratoria. Durante HFO-TGI, è probabilmente possibile ridurre la mPaw, pur raggiungendo obiettivi di PaO2 e saturazione periferica di ossigeno (SaO2) simili a quelli fissati dal protocollo di rete ARDS [5]. Ciò può comportare pressioni di ventilazione ridotte e non traumatiche durante l'HFO-TGI. Inoltre, se i benefici dello scambio di gas correlati a HFO-TGI vengono mantenuti durante il CMV post-HFO-TGI [10], allora potrebbe essere fattibile anche una riduzione delle pressioni di ventilazione relative al CMV pre-HFO-TGI. Tuttavia, l'uso di pressioni di ventilazione ridotte può ridurre al minimo il danno polmonare associato al ventilatore. In questo studio, testeremo l'ipotesi che HFO-TGI possa migliorare la fisiologia respiratoria e il decorso clinico dei pazienti con ARDS grave.

METODI Pazienti

Il protocollo è stato approvato dal Comitato Scientifico dell'Ospedale Evaggelismos. Il consenso informato sarà richiesto dai parenti prossimi dei pazienti idonei alla partecipazione. I pazienti idonei devono soddisfare i criteri: 1) ARDS precoce (diagnosi stabilita entro le 72 ore precedenti) secondo i criteri della American-European Consensus Conference [11]; 2) gravi disturbi dell'ossigenazione {definiti come PaO2/frazione di ossigeno inspirato (FiO2) < 150 mm Hg}, durante la ventilazione con una pressione positiva di fine espirazione (PEEP) ≥ 8 cm H2O (criterio per ARDS grave); 3) età 18-75 anni, peso corporeo > 40 kg e assenza di a) grave perdita d'aria (es. > 1 tubo toracico per emitorace con perdita d'aria persistente per > 72 h); b) pressione arteriosa sistolica < 90 mm Hg durante la somministrazione di fluidi e noradrenalina a ≥ 0,5 μg/kg/min; c) malattia cardiaca significativa (es. frazione di eiezione < 40 %, storia di edema polmonare e ischemia coronarica attiva o infarto del miocardio); d) broncopneumopatia cronica ostruttiva significativa (BPCO) o asma [10]; e) anomalie intracraniche che causano ipertensione intracranica incontrollabile; f) malattia polmonare interstiziale cronica associata a infiltrati polmonari bilaterali; g) biopsia polmonare o resezione in corso di ricovero; h) precedente trapianto di polmone o midollo osseo, o presenza di immunosoppressione; i) incapacità di svezzarsi dalla posizione prona o ossido nitrico inalato; k) gravidanza o obesità patologica (es. indice di massa corporea > 40 kg/m2); e l) arruolamento in un altro studio interventistico. Il monitoraggio del paziente includerà la derivazione elettrocardiografica II, l'emodinamica e la SaO2. La sedazione profonda/blocco neuromuscolare sarà impiegata come precedentemente descritto [10, 12].

Strategia CMV Nell'unità di terapia intensiva (ICU) da 37 posti letto dell'ospedale Evaggelismos, viene abitualmente impiegata una strategia ventilatoria simile al protocollo di rete ARDS. Di conseguenza, prima della randomizzazione, i pazienti saranno già ventilati (ventilatore Siemens 300C; o Galileo Gold, Hamilton Medical) con una delle combinazioni consentite dal protocollo di rete di FiO2 e PEEP [5]. I volumi correnti somministrati saranno 5,5-7,5 mL•kg-1 di peso corporeo previsto, frequenza ventilatoria (ad es. 20-35•min-1) sarà regolato in modo che il pHa sia mantenuto entro 7,20-7,45; il rapporto durata inspirazione/espirazione sarà da 1:1 a 1:3; e la pressione inspiratoria di plateau target sarà ≤ 30-35 cm H2O. Gli obiettivi di ossigenazione saranno PaO2 = 55-80 mm Hg o SaO2 = 88-95%.

Randomizzazione I pazienti verranno assegnati in modo casuale al gruppo CMV o al gruppo HFO-TGI. I pazienti del gruppo CMV continueranno a ricevere CMV come descritto sopra. Nel gruppo HFO-TGI, 30 minuti prima dell'inizio dell'HFO-TGI, una curva del volume della pressione inspiratoria ed espiratoria sarà costruita consecutivamente con la tecnica della rampa di pressione lineare (quando clinicamente fattibile [10, 13].

Strategia HFO-TGI Il ventilatore Sensormedics 3100B [10] sarà collegato al tubo endotracheale. Inoltre, un sottile catetere Vygon TGI {diametro interno / esterno = 1,0 / 2,0 mm, rispettivamente [10]} verrà introdotto nel tubo endotracheale. La punta del catetere TGI verrà posizionata 0,5-1 cm oltre la punta del tubo endotracheale. L'estremità prossimale del catetere TGI sarà collegata a un flussometro di O2. Le impostazioni iniziali dell'HFO saranno le seguenti: 1) FiO2 = 100%, successivamente titolata verso la FiO2 del CMV precedente; 2) flusso bias = 30 L•min-1; 3) frequenza di oscillazione = 4.0-5.0 Hz; 4) ampiezza della pressione oscillatoria = valore aritmetico della PaCO2 durante CMV precedente + 20-30 cm H2O, valore massimo accettabile = 95-100 cm H2O [10]; 5) rapporto tempo inspiratorio/espiratorio = 1:2; e 6) mPaw aggiustato in modo che la pressione tracheale media = 2-3 cm H2O al di sopra della pressione tracheale media del precedente CMV (corrispondente a un HFO mPaw di 9-10 cm H2O al di sopra del precedente CMV mPaw). Da sessanta a 120 secondi dopo l'inizio dell'HFO, verrà eseguita una manovra di reclutamento pressurizzando il circuito HFO a 40-45 cm H2O per 20-30 secondi con il pistone dell'oscillatore spento. Verrà quindi ripristinato l'HFO, verrà posizionata una perdita della cuffia del tubo endotracheale di 3-5 cm H2O. Immediatamente dopo, all'HFO verrà sovrapposta la spinta continua in avanti TGI (flusso = 50% della ventilazione minuto del CMV precedente [10]). La manopola di controllo mPaw verrà quindi regolata per riportare mPaw al valore originariamente impostato. Quindici minuti dopo, verrà eseguita l'emogasanalisi arteriosa e verranno regolate l'ampiezza della pressione oscillatoria e la frequenza di oscillazione, al fine di ottenere una PaCO2 di < 10-15 mm Hg al di sopra della PaCO2 del CMV precedente e per mantenere il pHa > 7,20. Dopo altri 30-60 minuti, verrà ripetuta l'emogasanalisi, quindi la mPaw verrà gradualmente ridotta (tasso di riduzione stimato: 0-1 cm H2O•h-1) verso una pressione tracheale media target fino a 2-3 cm H2O inferiore alla pressione tracheale media del precedente CMV (corrispondente a un HFO mPaw di 3-4 cm H2O al di sopra del precedente CMV mPaw). Successivamente, il TGI verrà interrotto e l'HFO standard verrà continuato per 30 min. Le suddette regolazioni dovrebbero consentire il mantenimento di SaO2 = 88-95% o PaO2 = 55-80 mm Hg e del target PaCO2/pHa sopra descritto.

Il ritorno al CMV sarà preso in considerazione alle seguenti impostazioni HFO: mPaw regolato in modo che HFO-pressione tracheale media = fino a 2-3 cm H2O inferiore alla pressione tracheale del precedente CMV (corrispondente a un HFO mPaw di 3-4 cm H2O al di sopra del precedente CMV mPaw); FiO2 = FiO2 del precedente CMV; e TGI = 0 L•min-1. Il CMV verrà ripreso e continuato, a condizione che la PaO2/FiO2 sia mantenuta a ≥ 150 mm Hg a una PEEP di ≥ 8 cm H2O. Il ritorno a HFO-TGI sarà considerato necessario se dopo 12-16 h di CMV, PaO2/FiO2 è < 150 mm Hg a una PEEP di ≥ 8 cm H2O. Nel gruppo HFO-TGI, i pazienti riceveranno ripetute sessioni giornaliere di HFO-TGI fino a quando non soddisfano più il criterio di ARDS grave durante CMV per > 24 h. La durata minima prevista delle sessioni HFO-TGI è di 6 ore. Per i membri del gruppo HFO-TGI, la durata totale di HFO-TGI dovrà essere > 12 h.

Manovre di reclutamento:

Le manovre di reclutamento (con pressione positiva continua delle vie aeree di 40-50 cm H2O e una durata di 20-30 sec) saranno eseguite come segue:

Nel gruppo HFO-TGI, le manovre di reclutamento saranno eseguite all'inizio e 3 ore dopo l'inizio di ciascuna sessione HFO-TGI, e appena prima del ritorno al CMV. Nel gruppo CMV, verranno eseguite giornalmente > 3 manovre di reclutamento (una ogni 3 h; prima manovra alle 9:00). In entrambi i gruppi, le manovre di reclutamento continueranno come parte del periodo di intervento precoce del protocollo di studio fino alla risoluzione dell'ARDS grave (se raggiunta) o alla morte.

Svezzamento da CMV:

Lo svezzamento da CMV avverrà mediante ventilazione supportata dalla pressione quando una PaO2 di ≥ 60 mm Hg può essere mantenuta a una FiO2 di ≤ 50% e una PEEP di ≤ 8 cm H2O.

Raccolta dei dati I dati sulle caratteristiche demografiche, fisiologiche e radiografiche, sulle condizioni coesistenti e sui farmaci verranno registrati entro 4 ore prima della randomizzazione. I dati fisiologici, di laboratorio e radiografici/di imaging verranno raccolti giornalmente fino a 28 giorni dopo la randomizzazione. I pazienti saranno monitorati quotidianamente per segni di insufficienza di organi e sistemi non polmonari.

Le misure di outcome sono riportate nella sezione dedicata.

In accordo con un suggerimento di un recente editoriale (Intensive Care Med (2014) 40:743-745), l'originale e (la sua revisione a) la forma finale del protocollo di studio (corrispondente anche a NCT00637507) che dettaglia lo studio pre-specificato La pianificazione (che spiega il motivo di eventuali precedenti modifiche ai dati di registrazione correnti) può essere trovata scorrendo fino alla fine della seguente pagina web: http://www.evaggelismos-hosp.gr/0010000688/%CE%B9%CF %83%CF%84%CE%BF%CF%81%CE%B9%CE%BA%CE%BF-%CE%B5%CE%B5%CF%80%CE%BD%CE%B5.html