"Misurazioni barometriche polmonari in polmoni normali e con difficoltà respiratorie" (LUNAR)

Sfondo:

L'insufficienza polmonare acuta che richiede un trattamento respiratorio è la causa più comune di terapia intensiva in Svezia e la condizione ha un alto tasso di mortalità; circa il 40%. In larga misura, l'alto tasso di mortalità è dovuto alla malattia di base del paziente, ad es. sepsi o traumi ma il trattamento respiratorio stesso può anche causare danni meccanici ai polmoni con il rischio di sviluppo secondario di insufficienza polmonare acuta e insufficienza in altri sistemi di organi come fegato, reni, cuore e cervello.

Al fine di ridurre il rischio e il danno del trattamento ventilatorio, è necessario migliorare il monitoraggio della funzionalità polmonare e sviluppare e valutare metodi per un trattamento respiratorio più delicato.

Gli studi mirano a mappare le proprietà elastiche dei polmoni (elastanza polmonare e drive pressure transpolmonare) in diversi gruppi di pazienti, polmone sano e pazienti con insufficienza polmonare acuta, utilizzando il metodo PEEP step non invasivo. Poiché il metodo non è invasivo e si basa solo su una variazione della pressione di fine espirazione nel ventilatore, può essere facilmente applicato durante le condizioni cliniche, consentendo così un miglioramento significativo nel monitoraggio e nell'impostazione della terapia ventilatoria in entrambi i pazienti in anestesia generale in "chirurgia maggiore" e pazienti con insufficienza polmonare acuta in unità di terapia intensiva.

Durante l'anestesia generale, l'elasticità polmonare del paziente verrà misurata immediatamente dopo l'inizio dell'anestesia e durante l'intervento chirurgico e prima dell'emergenza. In terapia intensiva, la procedura di misurazione verrà applicata immediatamente dopo che il paziente è stato posizionato su un ventilatore e quindi durante l'assistenza respiratoria quando vengono eseguite le normali misure di terapia intensiva, come la modifica dell'impostazione del ventilatore in termini di volume del respiro, frequenza respiratoria, fine espirazione pressione (PEEP) e misure simili, nonché aspirazione respiratoria e inalazioni per identificare le proprietà elastiche all'interno dell'intervallo normalmente presente nei pazienti in terapia intensiva.

Scopo:

Lo scopo degli studi è essere in grado di valutare la funzione polmonare durante la terapia intensiva con nuovi metodi di misurazione non invasivi come la misurazione della pressione transpolmonare e il calcolo della pressione polmonare, valutare la funzione polmonare durante la terapia intensiva per cercare di trovare metodi ottimali per un trattamento delicato ma ventilazione efficace dei pazienti critici. Gli studi hanno precedentemente dimostrato che un trattamento respiratorio più delicato può ridurre la mortalità nei pazienti in terapia intensiva trattati con malattie respiratorie. Lo sviluppo e l'adattamento di nuovi metodi per il trattamento e il monitoraggio respiratorio possono offrire un migliore supporto decisionale durante la regolazione della pressione e dei volumi delle vie aeree, il che potrebbe portare a miglioramenti sotto forma di tempi respiratori più brevi e riduzione della mortalità nei pazienti respiratori. Un ulteriore obiettivo è quello di mappare i valori normali dell'elastanza del polmone ("rigidità") su una popolazione di polmoni normali in pazienti polmonari sani che sono sedati per un intervento chirurgico programmato.

Problemi principali:

1. La misurazione con la procedura PEEP step up and down è sufficiente per presentare con precisione la curva pressione/volume polmonare e la pressione di guida transpolmonare nelle popolazioni di pazienti trattati per vie respiratorie in chirurgia e in terapia intensiva?
2. È possibile raccogliere dati su una popolazione normale di pazienti polmonari sani che sono sedati per interventi chirurgici così come in pazienti in terapia intensiva con diversi gradi di insufficienza polmonare con l'intenzione di mappare l'elastanza polmonare/la pressione pulsionale transpolmonare e le variazioni di questi parametri all'inizio e durante il trattamento respiratorio?

Metodi:

Il metodo PEEP-step per determinare l'elastan polmonare: le proprietà elastiche del polmone vengono misurate aumentando la PEEP rispetto al livello clinico basale e quindi abbassando la procedura di misurazione impostando il volume del respiro in modo che corrisponda all'aumento del volume polmonare che si verifica durante l'aumento della PEEP . La PEEP e le variazioni del volume corrente sono misure di routine molto comuni sia in anestesia generale che in terapia intensiva. Finora, tutte le analisi sono state eseguite tramite calcoli manuali off-line, ma ora la procedura di misurazione e i calcoli devono essere automatizzati il ​​più possibile e la pressione di guida transpolmonare viene presentata respiro per respiro per essere utilizzata per l'individualizzazione del ventilatore letto di trattamento. Questa automazione viene eseguita sotto forma di sviluppo software. Questo lavoro è in corso e dovrebbe essere completato nell'agosto 2020. Quindi il metodo PEEP-step può essere implementato e testato in clinica.

Nel corso di dieci anni, in due tesi di dottorato e quattro studi di validazione e ulteriori studi sui modelli polmonari, i ricercatori hanno sviluppato un metodo alternativo per misurare la pressione pulsionale transpolmonare, che non richiede la misurazione della pressione esofagea, ma solo per modificare la pressione di fine espirazione pressione (PEEP) nel ventilatore e determinare l'aumento del volume polmonare risultante (DEELV) utilizzando la misurazione del volume del ventilatore. Le proprietà elastiche del polmone (polmone elastan, EL) sono calcolate come DPEEP/DEELV e quindi la pressione di spinta transpolmonare è calcolata come il volume del respiro dell'elastanza polmonare, EL x VT. I suddetti metodi di misurazione aggiuntivi sono stati valutati negli ultimi 15 anni. I metodi di misurazione raccolgono i dati dalle apparecchiature di monitoraggio standard utilizzate nella pratica anestesiologica clinica sin dagli anni '80.

Protocollo:

Lo studio è uno studio osservazionale longitudinale. Le misurazioni saranno eseguite prima, durante e dopo il trattamento respiratorio nei pazienti nelle unità di terapia intensiva e nelle unità chirurgiche. Le misurazioni hanno luogo durante il periodo di assistenza respiratoria con particolare attenzione alle variazioni della meccanica polmonare prima e dopo le procedure incluse nella routine clinica relative alle impostazioni respiratorie e ad altre cure. Saranno utilizzati metodi di misurazione non invasivi (vedi sopra) di cui nessuno ha un impatto negativo sul paziente. I dati fisiologici saranno raccolti dalle analisi dei gas nel sangue e dalle apparecchiature di monitoraggio. L'apparecchiatura di monitoraggio sarà collegata a un laptop con un software che raccoglie dati clinici continui per l'analisi.

Consenso informato: 1) I pazienti adulti che stanno per sottoporsi a intervento chirurgico saranno consultati alla valutazione preoperatoria circa 1-2 settimane prima dell'intervento in merito alla loro partecipazione. 2) Nei pazienti adulti in terapia intensiva trattati con terapia respiratoria, sarà richiesto il consenso surrogato. Poiché non è previsto in precedenza quali pazienti saranno trattati con un ventilatore nell'unità di terapia intensiva, ai parenti del paziente verrà chiesto il consenso informato.

Per riferimenti chiave, vedere Riferimenti