IMV per accelerare il recupero della funzione polmonare nell'ossigenazione veno-venosa extracorporea della membrana; Riposo polmonare o ventilazione meccanica moderata in ECMO (ROMEO)

Sfondo

La sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) è una sindrome clinica comune caratterizzata da insufficienza respiratoria pericolosa per la vita che richiede ventilazione meccanica. Sebbene salvi la vita, la ventilazione meccanica può causare ulteriori lesioni ai polmoni, note come lesioni polmonari indotte dal ventilatore (VILI). Le strategie per mitigare il VILI nell’ARDS hanno dimostrato di migliorare i risultati dei pazienti. I pazienti con ARDS che presentano una grave insufficienza polmonare, nonostante la ventilazione meccanica, spesso richiedono l'ossigenazione veno-venosa extracorporea a membrana (ECMO). L'ECMO utilizza una membrana polmonare artificiale per assumere il controllo dello scambio di gas. Ciò consente di ridurre le impostazioni dannose del ventilatore, riducendo così anche il VILI.

Sebbene le indicazioni per l’avvio dell’ECMO siano standardizzate nel Regno Unito e l’utilizzo dell’ECMO sia in aumento, permane incertezza sull’approccio migliore alla ventilazione meccanica mentre i pazienti ricevono ECMO e su quali strategie attenuano al massimo il VILI durante il suo utilizzo. È importante sottolineare che, nonostante la riduzione delle pressioni e dei volumi ventilatori facilitata dall’ECMO, i polmoni più malati e fragili continuano ad essere suscettibili al VILI. Una riduzione della frequenza respiratoria (RR) alla ventilazione quasi apnoica (2 respiri al minuto) sembra essere associata alla maggiore riduzione fisiologica dei componenti VILI, pur mantenendo importanti meccanismi fisiologici come la produzione di surfattante che si basa su una certa inflazione polmonare. L’impiego di una strategia di ventilazione quasi apnoica può essere associato a una risoluzione più rapida dell’ARDS con conseguente riduzione della durata dell’ECMO, della ventilazione e della degenza in terapia intensiva e dei costi sanitari.

Fondamento logico

Gli interventi che mitigano il VILI portano a una minore infiammazione/edema polmonare e a risultati migliori nei pazienti con ARDS. Tuttavia, il recente studio REST sulla rimozione extracorporea dell’anidride carbonica ha dimostrato che la risultante modesta riduzione di volume e pressione non ha avuto alcun effetto clinico. Pertanto, una modesta riduzione della ventilazione potrebbe non essere efficace quanto un’assenza quasi completa (quasi apnea) della ventilazione. Quest’ultimo può essere raggiunto solo insieme al sostegno dell’ECMO. Le riduzioni della frequenza respiratoria fino alla ventilazione quasi apnoica hanno molteplici effetti sul VILI, tra cui:

1. Modulazione dell'attività della malattia attraverso la ridotta apertura e chiusura delle unità polmonari (ateletrauma);
2. Riduzioni della frequenza della pressione di guida applicata e dell'intensità complessiva della ventilazione minuto (barotrauma)
3. Prevenzione della sovradistensione del polmone aerato (volutrauma)
4. Attenuazione dei marcatori circolanti di danno polmonare e infiammazione ("biotrauma")
5. Ridotto sviluppo di fibrosi aberrante all'interno del polmone [9]. I pazienti sottoposti a ECMO sono soggetti a fibrosi polmonare, per la quale è noto che il VILI è uno dei principali responsabili

Indagini multinazionali sulla ventilazione meccanica durante il supporto ECMO mostrano che il 45,7% dei centri utilizzava una frequenza respiratoria moderata (10-20 respiri al minuto) erogata con una PEEP di circa 10-15 cmH2O e una pressione di guida di 10-15 cmH2O. Le prove mostrano un aumento del 3% del rischio di morte per ogni aumento di 1 cmH2O della pressione di pilotaggio del ventilatore durante il supporto ECMO. Nel loro insieme, l’esperienza e le tendenze internazionali mostrano che la potenza meccanica del ventilatore (una misura dell’energia trasmessa al polmone) è un fattore determinante del VILI e viene ridotta solo modestamente dalle strategie di ventilazione moderata attualmente impiegate che riducono principalmente la pressione di guida applicata per respiro . La potenza meccanica, tuttavia, viene significativamente ridotta da frequenze respiratorie più basse. La ventilazione quasi apnoica durante l'ECMO è clinicamente fattibile con lo scambio di gas e l'erogazione di ossigeno mantenuti dall'ECMO.

Il processo ROMEO

I ricercatori hanno condotto una ricerca dettagliata sui database PubMed, Ovid, Cochrane, Google Scholar e sulla piattaforma internazionale di registro degli studi clinici dell’OMS. Ad oggi, nessuno studio prospettico di grandi dimensioni ha condotto o sta affrontando l’uso della ventilazione quasi apnoica durante l’ECMO. Di conseguenza, è previsto uno studio multicentrico randomizzato in aperto sulla ventilazione in prossimità dell'apnea rispetto allo standard di cura. Questo futuro studio multicentrico sarà basato sugli esiti incentrati sul paziente (ad esempio, il tempo necessario alla decannulazione dell’ECMO e sulla mortalità) insieme a un’analisi dell’utilità dei costi dello studio a 12 mesi.

Per dimostrare la fattibilità del disegno del nostro studio, condurremo uno studio di fattibilità su 50 pazienti presso il Guy's and St Thomas' NHS Foundation Trust. Ciò valuterà la fattibilità dell'intervento (capacità di reclutamento; capacità di fornire la strategia del ventilatore; capacità di fornire le strategie di svezzamento ECMO), i cambiamenti fisiologici indotti dalla ventilazione in prossimità dell'apnea insieme all'impatto sui biomarcatori plasmatici e di lavaggio bronco-alveolare e raccogliere dati esplorativi sugli esiti clinici.

Poiché le prove relative ai predittori del successo dello svezzamento ECMO sono scarse, valuteremo i dati fisiologici completi ottenuti durante ogni tentativo di prova di svezzamento per valutare le interazioni paziente-ventilatore-membrana polmonare.