Utilizzo degli ultrasuoni per studiare la funzione dei muscoli respiratori nei pazienti critici

Questo è uno studio osservazionale prospettico progettato per valutare i cambiamenti seriali nei parametri respiratori quantitativi in ​​pazienti con diverse modalità di MV, ad es. ventilazione forzata intermittente sincronizzata, ventilazione meccanica controllata e ventilazione a pressione assistita. Questa strategia confronterà i cambiamenti seriali nei parametri muscolari del diaframma nelle strategie di ventilazione che forniscono diversi livelli di sforzo respiratorio spontaneo e target per MV. Lo studio sarà condotto presso il Wake Forest Baptist Medical Center. Il protocollo è stato approvato dall'Institutional Review Board. Verranno sottoposti a screening tutti i pazienti adulti (>18 anni) ricoverati in terapia intensiva. Il consenso informato scritto sarà ottenuto da ciascun paziente o dal suo surrogato.

Saranno eseguiti studi ecografici giornalieri sul muscolo del diaframma. Il primo studio sarà condotto entro 48 ore dal ricovero in terapia intensiva. Gli esami seriali verranno ripetuti quotidianamente fino a quando i pazienti non saranno estubati o trasferiti fuori dall'unità di terapia intensiva. Verranno eseguiti un massimo di 7 studi ecografici poiché l'obiettivo è dimostrare l'utilità dei primi cambiamenti seriali nei parametri misurabili sugli ultrasuoni. Le immagini verranno acquisite su entrambi i lati durante la respirazione tranquilla con le braccia del paziente rilassate lateralmente in posizione neutra mentre giace con la testata del letto a 30 gradi. La maggior parte dei pazienti in terapia intensiva si trova in questa posizione. L'immagine del muscolo diaframmatico alla fine dell'espirazione su ciascun lato sarà acquisita in modalità B con un trasduttore da 6-13 MHz nella linea ascellare media utilizzando l'approccio intercostale. L'escursione del diaframma sarà misurata bilateralmente attraverso un approccio subcostale anteriore in modalità M attraverso un trasduttore da 2-5 MHz. Le immagini saranno acquisite in conformità con le linee guida stabilite nella dichiarazione di posizione AANEM. Ogni esame ecografico verrà eseguito in un momento in cui non interferisce con le cure infermieristiche e mediche in corso.

Per determinare l'effetto dei cambiamenti seriali che si verificano nello spessore e nell'ecodensità dei muscoli respiratori sulla VM, verranno applicati modelli di regressione lineare. Verrà verificata la distribuzione delle variabili di esito e la necessità di eventuali trasformazioni per approssimare la normalità. Le variabili di esito sono i cambiamenti seriali tra la prima e l'ultima visita dello spessore muscolare del diaframma e dell'ecodensità. La covariata di interesse è la modalità di MV. Le variabili confondenti sono la malattia neurologica, il danno polmonare acuto, l'equilibrio idrico cumulativo, l'età, il BMI, la storia del fumo, la durata tra il primo e l'ultimo esame ecografico e lo stato nutrizionale (albumina, apporto calorico cumulativo e tipo di alimentazione tramite sondino). Poiché i cambiamenti seriali sono le variabili di esito, oltre ai potenziali fattori confondenti, anche le misure di esito di base verranno adeguate nei modelli di regressione. Verranno utilizzati approcci di selezione del modello per selezionare le variabili confondenti regolate nei modelli. Inoltre, per considerare i cambiamenti nelle diverse visite ecografiche, verranno prima visualizzate graficamente le singole traiettorie delle variabili di risultato. Quindi, il modello a effetti misti verrà utilizzato per esaminare le associazioni. Questo modello può gestire misure ripetute nel tempo modellando la struttura di covarianza. Le covariate saranno le stesse descritte in precedenza per il modello di regressione lineare. Verranno quindi utilizzati modelli di regressione logistica per determinare se i cambiamenti seriali nello spessore muscolare del diaframma e nell'ecodensità predicono il numero totale di giorni su MV, il successo a SBT e l'estubazione riuscita.

L'ecografia del diaframma è un nuovo metodo promettente per la valutazione del diaframma durante la VM. I ricercatori ritengono che la proposta di studio sia estremamente rilevante nella sua capacità di esplorare un nuovo approccio per valutare il rischio di fallimento dell'estubazione, molto presto, nel corso di MV basato sul cambiamento dell'ecostruttura muscolare utilizzando uno strumento non invasivo al capezzale. I ricercatori propongono che i cambiamenti nella configurazione del diaframma associati alla VM siano correlati agli esiti clinici misurati in giorni di VM e fallimento dell'estubazione. I primi cambiamenti seriali rilevati dagli ultrasuoni suggeriscono un potenziale beneficio delle prime terapie proattive progettate per preservare l'architettura dei muscoli respiratori per ridurre i giorni sulla VM e prevenire il fallimento dell'estubazione. I ricercatori ipotizzano inoltre che diverse modalità di ventilazione possano influenzare questi cambiamenti in modo differenziale e questi cambiamenti potrebbero essere prevenuti titolando il supporto ventilatorio per mantenere livelli normali di sforzo respiratorio. Se i pazienti che respirano spontaneamente e i pazienti con basso livello di supporto ventilatorio mostrano cambiamenti differenziali sui parametri muscolari del diaframma rispetto ai pazienti con modalità controllate e supporto ventilatorio più elevato, i protocolli clinici potrebbero dover enfatizzare strategie alternative che si concentrino sulla "protezione muscolare" o sul "riparatore muscolare" ventilazione. Gli ultrasuoni possono anche essere utilizzati per sviluppare paradigmi clinici che coinvolgono l'allenamento dei muscoli inspiratori nell'aiutare i pazienti che hanno fallito l'estubazione a liberarsi dalla VM.

Gli obiettivi sono utilizzare i dati pilota generati attraverso questa sovvenzione per potenziare e progettare uno studio controllato randomizzato di una strategia di ventilazione "protettiva muscolare" o "ripristinante muscolare" e valutarne l'efficacia nel ridurre i giorni di VM e il fallimento dell'estubazione rispetto all'attuale pratica medica . Questo approccio di squadra comporterà una nuova collaborazione di membri chiave con esperienza in ecografia muscolare, ventilazione meccanica, meccanismi di atrofia muscolare correlati a lesioni polmonari acute ed effetti fisiologici dell'esercizio sui muscoli respiratori, rappresentando quindi un input fondamentale nello sviluppo di strategie cliniche per valutare e ridurre il onere del fallimento dell'estubazione. I ricercatori ritengono che questo approccio sia innovativo nell'intento di utilizzare uno strumento clinico non invasivo al capezzale per sviluppare strategie di ventilazione "protettive muscolari" e "riparatrici muscolari" con particolare attenzione alla riabilitazione respiratoria precoce in pazienti critici su MV.