Aumento artificiale dell'elastanza della parete toracica come alternativa alla posizione prona nell'ARDS da moderata a grave. (ALTERPRONE)

Disegno: Studio prospettico, pilota, fisiologico Ambiente: Terapia Intensiva Generale 20 posti letto, Terapia Intensiva Chirurgica 13 posti letto, Terapia Intensiva Neurochirurgica 10 posti letto, "A. Policlinico Universitario Gemelli, Roma, Italia.

Protocollo

Visita di screening e convalida del criterio di ossigenazione Ogni paziente che soddisfi i criteri di inclusione sarà valutato per la presenza del criterio di ossigenazione. Dopo l'aspirazione endotracheale, i pazienti idonei saranno ventilati per 30 minuti con PEEP=5 cmH2O in posizione semi-sdraiata e verrà eseguito un emogasanalisi per calcolare il rapporto PaO2/FiO2.

Saranno arruolati pazienti che mostrano PaO2/FiO2≤150 mmHg. I pazienti che mostrano PaO2/FiO2150 mmHg saranno trattati secondo la pratica clinica standard e rivalutati per la presenza del criterio di ossigenazione entro 48 ore dalla diagnosi di ARDS.

Per limitare l'esposizione a una PEEP bassa di pazienti eventualmente deselezionati con grave compromissione dell'ossigenazione, l'emogasanalisi che certifica il criterio di ossigenazione sarà consentito in qualsiasi momento durante il periodo di monitoraggio di 30 minuti.

Procedure

Tutti i pazienti saranno sedati, paralizzati con infusione di cisatracurio e collegati a un ventilatore dotato di modulo di misurazione del volume polmonare (Carescape R860 - GE Healthcare, USA) attraverso un circuito standard bi-tubo a bassa resistenza con spazio morto basso, bassa resistenza , scambiatore di calore e umidità ad alta efficienza. Ai fini dello studio, l'utilizzo di circuiti bi-tubo riscaldati e umidificati (Fisher e Paykel healthcare, temperatura della camera di umidificazione fissata a 37 °C, umidità assoluta fornita 44 mg H2O/L) sarà riservato ai pazienti che rimangono ipercapnici ( ph50) nonostante tutte le impostazioni adeguate del ventilatore fornite dal protocollo di studio.

Ogni paziente verrà ventilato in modalità di controllo del volume, in posizione semisdraiata (o elevazione della testa minore per i pazienti con limitazioni del movimento della colonna vertebrale/bacino), che non verrà modificata durante lo studio.

Le impostazioni di ventilazione saranno standardizzate come segue: VT = 6 mL/Kg (peso corporeo previsto, PBW); flusso inspiratorio impostato a 60 l/min risultante in una pausa inspiratoria finale di 0,2-0,5 sec, rapporto I:E da 1:1 a 1:3, frequenza respiratoria adattata per raggiungere 45 mmHg>PaCO2>35 mmHg, PEEP impostata secondo il giudizio clinico, FiO2 impostata per raggiungere una SpO2>88-95%. Un Pplat < 30 cmH2O sarà considerato un limite di sicurezza.

Il peso corporeo previsto sarà calcolato come:

Maschi: PBW (kg) = 50 + 0,91 (altezza in cm-152) Femmine PBW (kg) = 45,5 + 0,91 (altezza in cm-152) In caso di ipercapnia con Ph

Un tubo orogastrico o nasogastrico dedicato dotato di un palloncino esofageo (catetere esofageo di Cooper) per monitorare la pressione esofagea, stimare la pressione pleurica e calcolare la pressione transpolmonare verrà inserito in tutti i pazienti arruolati dopo l'inclusione. L'adeguato posizionamento del catetere esofageo sarà certificato da un test di occlusione, come precedentemente dimostrato(15).

Il pneumotacografo dedicato a GE e il trasduttore di pressione differenziale saranno collegati al circuito respiratorio per registrare la pressione e il flusso delle vie aeree (PAW). La pressione esofagea (PES) sarà misurata utilizzando il catetere esofageo precedentemente inserito, che sarà collegato alla porta di pressione ausiliaria del ventilatore. Tutti e tre i segnali verranno acquisiti in continuo dal ventilatore con un convertitore analogico-digitale ad una frequenza di campionamento di 25 Hz (GE healthcare). Un laptop dedicato collegato al ventilatore acquisirà i segnali PAW, PES e Flow attraverso un software dedicato durante l'intero corso dello studio (strumento di ricerca Ohmeda, GE healthcare).

All'arruolamento nello studio, una cintura per tomografia a impedenza elettrica (EIT) con 16 elettrodi verrà posizionata intorno al torace tra il 5o o 6o spazio intercostale parasternale e collegata a un dispositivo dedicato per registrare i segnali di impedenza elettrica del torace (Swisstom EIT, Svizzera).

Dopo essere stato incluso nello studio, ogni paziente sarà trattato come segue:

• Periodo di 30 minuti in posizione supina (T0);
• Periodo di 120 minuti in posizione supina con un peso morbido e liscio di 100 g/kg (sacche di soluzione salina calda) posizionato e fissato su ciascun emitorace (T1);
• Periodo di 120 minuti in posizione supina dopo la rimozione del peso (T2). Le impostazioni di ventilazione meccanica rimarranno invariate nel corso dell'intero studio. In caso di calo della SpO2, sarà consentito un aumento della FiO2 per raggiungere l'obiettivo di ossigenazione precedentemente descritto.

Misure

I dati demografici del paziente saranno raccolti all'ingresso nello studio: iniziali, età, sesso, altezza, peso, BMI, causa del ricovero in ospedale e in terapia intensiva, SAPSII, Apache, punteggio SOFA, data e ora del ricovero in terapia intensiva, data e ora dell'arruolamento, comorbidità, Categoria NYHA prima dell'insufficienza respiratoria, temperatura corporea, radiografia del torace (immagini jpeg), TAC del torace (se disponibile).

Durante lo studio, ogni paziente sarà sottoposto a un monitoraggio standard in terapia intensiva: ECG; Pressione arteriosa invasiva, SpO2, frequenza respiratoria, diuresi.

Tutti i dati rilevanti descritti di seguito saranno raccolti in tempi prestabiliti.

I tempi prestabiliti sono:

1. basale, T0: dopo il periodo di 30 minuti in posizione supina (iscrizione allo studio, senza peso);
2. T1a: 60 minuti dopo il posizionamento dei pesi sul torace;
3. T1b 120 minuti dopo che i pesi sono stati posizionati sul torace, fine di T1;
4. T2a 60 minuti dopo la rimozione dei pesi;
5. T2b 120 minuti dopo la rimozione dei pesi, fine di T2, fine dello studio;

Ad ogni timepoint verranno raccolti i seguenti dati.

• Eventuali eventi avversi.
• Frequenza respiratoria, SpO2, pH, PCO2, PaO2, SaO2, PaO2/FiO2;
• Frequenza cardiaca, pressione arteriosa, pressione venosa centrale; dosaggio di agenti vasoattivi o inotropi.
• Impedenza polmonare di fine espirazione (EELI) e distribuzione del volume corrente. I segnali EIT di un periodo di dieci minuti verranno registrati e rivisti offline utilizzando un software dedicato (Swisstome EIT). La frequenza di acquisizione delle immagini sarà di 30 Hz. I polmoni saranno divisi in quattro regioni (ventrale, medio-ventrale, medio-dorsale e dorsale): verrà calcolata la % di variazione di impedenza relativa al volume corrente e la % EELI nelle quattro regioni rispetto ai valori assoluti (Appendice 3 , Figure 4-5)(16).
• Meccanica respiratoria La pressione delle vie aeree di fine espirazione (PEEPAW) e la pressione esofagea di fine espirazione (PEEPES) saranno registrate durante una trattenuta espiratoria di 8 secondi. La pressione delle vie aeree di fine inspirazione (PplatAW) e la pressione esofagea di fine inspirazione (PplatES) saranno misurate durante una trattenuta di fine inspirazione di 2 secondi. Il volume corrente (VT) sarà misurato come integrazione della curva flusso-tempo durante l'espirazione.

I seguenti parametri verranno calcolati offline durante la revisione dei segnali:

Pressione di guida delle vie aeree (∆P)=PplatAW-PEEPAW Pressione di fine inspirazione transpolmonare (PplatL)=PplatAW-PplatESO Pressione di fine espirazione transpolmonare (PEEPL)=PEEPAW-PEEPES Pressione di guida polmonare (∆PL)= PplatL-PEEPL Pressione di plateau polmonare, elastanza derivata (PplatL,EL)=PplatAW X (∆PL/∆P) Compliance statica del sistema respiratorio (CstRS)=VT/∆P Compliance polmonare statica (CstL)=VT/∆PL Compliance statica della parete toracica=VT/(PplatES -PEEPES) Indice di allungamento dell'ossigenazione=PaO2/(FiO2x∆P)

• Stress e strain (misurati solo a T0, T1b e T2b) Il volume polmonare di fine espirazione (EELV) alla PEEP impostata (PEEPSET) sarà misurato mediante tecnica wash-washout dell'azoto con una variazione di 0,2 nella FiO2 (variazione di 0,1 nella FiO2 consentita solo in caso di FiO2 basale=0,9-1).

Verrà condotta una manovra di dereclutamento di un respiro da PEEPSET a PEEP 0 (ZEEP) per valutare la capacità funzionale residua basale (FRC), che sarà misurata come la differenza tra EELV alla PEEP impostata e l'aumento del volume polmonare sopra FRC, misurato come differenza nel volume corrente espirato quando la PEEP viene ridotta da 0 cmH2O in un atto respiratorio con una frequenza respiratoria impostata a 8-10 respiri al minuto. In particolare, il volume polmonare dovuto alla presenza della PEEP impostata (PEEPvolume) sarà misurato sottraendo la TV insufflata dalla TV espirata (cioè l'integrazione del segnale di flusso dopo 5 s di espirazione) durante un'espirazione di 5 secondi subito dopo la PEEP ridotto dal PEEP impostato a 0.