Algoritmi di luce curativa per il paziente in terapia intensiva (HELIA-ICU)

L'interruzione circadiana colpisce la maggior parte dei pazienti in terapia intensiva e ha effetti di vasta portata sul funzionamento degli organi. A livello del sistema nervoso centrale, il disallineamento circadiano facilita la disfunzione cognitiva esecutiva e lo sviluppo di disturbi cerebrali come il delirio in terapia intensiva.

Il nucleo soprachiasmatico (SCN) nell'ipotalamo funge da pacemaker principale che imposta i tempi dei ritmi circadiani regolando l'attività neuronale. La sua funzione è determinata da fattori ambientali, in particolare dalla luce visibile con un alto contenuto di componenti di luce blu. La luce come segnale fotoperiodico ha un grande impatto sulla regolazione della secrezione epifisaria di melatonina e sul trascinamento del ritmo giorno-notte. Di conseguenza, l'uso della terapia della luce per mantenere o trascinare il ritmo circadiano sembra essere un approccio promettente per prevenire il delirio nei pazienti critici. L'effetto specifico della luce sulla ritmicità dei livelli di melatonina deve essere esaminato in un disegno di studio controllato randomizzato, che include l'applicazione di tre diversi algoritmi di programmazione della luce. In questo contesto è stato installato un soffitto luminoso altamente specializzato in due sale di trattamento dei pazienti. Un Light Scheduling Algorithm (LSA) è costituito da valori specificati per l'illuminamento [lux] e la temperatura del colore correlata (CCT, [kelvin]) per diversi punti temporali e durate all'interno di un periodo di 24 ore. Questi valori sono calcolati mediante la valutazione delle misure fotometriche della luce in relazione agli effetti visivi della luce e alle funzioni che non formano immagini al letto del paziente.

I pazienti verranno assegnati in modo casuale a 3 gruppi di trattamento: (1) LSA-1 (irradiazioni efficaci circadiane elevate + intervento con luce blu), (2) LSA-2 (irradiazioni efficaci circadiane elevate senza intervento di luce blu) e (3) LSA- 3 (irraggiamenti standard, gruppo di controllo). Tutti gli LSA verranno applicati al paziente utilizzando VitalSky Advanced. Allo scopo di convalidare l'efficacia di specifici interventi di luce, verranno raccolti campioni di sangue per la misurazione della concentrazione di melatonina.

La sequenza temporale dello studio è definita dai giorni di trattamento e dai periodi delle serie di misurazioni (da SMAP-1 a SMAP-4, periodo di valutazione della melatonina sierica). SMAP-1 inizia la prima mattina alle 06:00 dopo l'inclusione nello studio. Da SMAP-1 a SMAP-4 definiscono ciascuno periodi di 24 ore in cui la concentrazione di melatonina nel sangue viene determinata ogni 4 ore (6:00, 10:00, 14:00, 18:00, 22:00, 2:00, 6:00). Lo SMAP-1 ha lo scopo di determinare il valore basale di melatonina individuale del paziente. Da SMAP-2 a SMAP-4 iniziano solo quando il paziente ha raggiunto un livello stabile di veglia (RASS ≥-3). Si può presumere che l'intervento della luce avrà un effetto solo sull'equilibrio della melatonina da questo livello di veglia. Sono pianificati un totale di 4 SMAP per paziente dello studio.

Ipotesi principale:

I pazienti in terapia intensiva ventilata che ricevono una maggiore illuminazione a irraggiamento possono differire nella ritmicità delle concentrazioni sieriche di melatonina e presentano più frequentemente secrezioni di melatonina circadiane fisiologiche rispetto ai pazienti che ricevono un'illuminazione a irraggiamento convenzionale.

Ipotesi secondarie:

1. I pazienti in terapia intensiva ventilata che ricevono illuminazione con maggiore irradianza e fasi di luce bianca arricchita con blu (BEW) differiscono nella ritmicità delle concentrazioni sieriche di melatonina rispetto ai pazienti che ricevono illuminazione con maggiore irradianza ma senza BEW.
2. I pazienti in terapia intensiva ventilata che ricevono illuminazione con maggiore irradianza e fasi con BEW differiscono nella ritmicità delle concentrazioni sieriche di melatonina rispetto ai pazienti che ricevono illuminazione con irradiazione convenzionale.
3. I pazienti in terapia intensiva ventilata che ricevono illuminazione con maggiore irradianza senza fasi con BEW differiscono nella ritmicità delle concentrazioni sieriche di melatonina rispetto ai pazienti che ricevono illuminazione con irradiazione convenzionale.
4. I pazienti in terapia intensiva ventilata che ricevono una maggiore illuminazione a irraggiamento e periodi di BEW hanno una minore incidenza di delirio rispetto ai pazienti che ricevono un'illuminazione a irraggiamento convenzionale.
5. I pazienti in terapia intensiva ventilata che ricevono una maggiore illuminazione a irraggiamento e periodi di BEW hanno una gravità del delirio inferiore rispetto ai pazienti che ricevono un'illuminazione a irraggiamento convenzionale.