Ottimizzazione delle strategie ventilatorie utilizzando misurazioni di numeri interi respiratori positivi (OPTIMVSPRIME)

• Introduzione e motivazione

La ventilazione intermittente a pressione positiva (IPPV) è necessaria per quasi tutti i pazienti in anestesia generale. È riconosciuto che l’IPPV è un modo di respirare non fisiologico e può avere gravi complicazioni se istituito in modo errato. 1 Le complicazioni note dell'IPPV includono (ma non sono limitate a) desaturazione, atelettasia e baro-/volutrauma.

Molti studi hanno cercato di determinare le impostazioni ottimali per i parametri ventilatori durante l'IPPV. 2 Attualmente, tuttavia, non è noto se l'uso di set di parametri ventilatorii specifici sia correlato a risultati migliori per i pazienti sottoposti a procedure in anestesia generale.

L'IPPV viene comunemente istituita utilizzando una serie di parametri che determinano le caratteristiche respiratorie tra cui la pressione inspiratoria di picco (PIP), la pressione espiratoria finale positiva (PEEP), la pressione di plateau (PlatP) e la frazione di ossigeno inspirato (FiO2). 3 La regolazione di questi parametri consente al medico di ottimizzare le caratteristiche meccaniche della respirazione artificiale del paziente.

L’IPPV modifica la pressione intratoracica in modo ciclico. La pressione aumenta durante l'inspirazione e diminuisce durante l'espirazione. L'influenza dell'aumento della pressione intratoracica, causata dall'IPPV, sui parametri emodinamici è ben nota ed è uno dei fattori utilizzati dagli anestesisti quando istituiscono l'IPPV. Le pressioni dell’IPPV possono sia aumentare che diminuire parametri emodinamici come il precarico cardiaco e la tensione della parete ventricolare sinistra, influenzando così non solo l’ossigenazione e la decarbonizzazione, ma anche la gittata cardiaca, il consumo di ossigeno del miocardio e l’ossigenazione cerebrale diretta. La relazione tra respirazione e circolazione mostra dinamiche complesse e comprenderle può aiutare a promuovere modelli di respirazione più naturali e fisiologici, portando a una migliore ossigenazione e a una riduzione del distress respiratorio.

Oltre all’influenza diretta delle pressioni ventilatorie positive sui fattori emodinamici, è necessario tenere conto della natura ciclica sia dell’IPPV che dei fattori emodinamici quando si studia la relazione tra l’IPPV e gli esiti del paziente. Quando i cambiamenti nelle pressioni respiratorie coincidono con fenomeni fisiologici correlati, ogni ciclo può esercitare un’influenza additiva su entrambi i parametri. Inoltre, la coincidenza dei cicli fisiologici può portare al “trascinamento respiratorio”, in cui i respiri indotti dal ventilatore diventano asincroni con il ritmo respiratorio intrinseco del paziente, portando a una ventilazione inefficace e a un aumento del rischio di lesioni polmonari. Inoltre, la riduzione del trascinamento respiratorio può aiutare a ridurre la probabilità di affaticamento meccanico e stress sul tessuto polmonare, poiché evita stress ripetitivi o periodici sul sistema respiratorio. L'utilizzo di set interi identificati matematicamente come impostazioni dei parametri ventilatorii può ridurre la coincidenza dei cicli respiratori con fenomeni fisiologici ricorrenti. Inoltre, il ruolo dell'identificazione matematica di insiemi interi ottimali da utilizzare nei parametri del ventilatore può aiutare a trovare impostazioni ottimali per ridurre le complicazioni derivanti dalla ventilazione intermittente a pressione positiva

Domanda di ricerca Determinare la relazione tra l'uso di set di parametri del ventilatore interi matematicamente identificabili e gli esiti del paziente

METODO Descrizione disegno dello studio

Questo è uno studio retrospettivo sul database. Verrà condotta una ricerca nel database di tutti i casi di pazienti adulti sottoposti a procedure nell'UMCG in anestesia generale con IPPV tra il 01-01-2018 e il 01-04-2023. I ricercatori utilizzeranno dati anonimizzati solo dai record dei dati dei pazienti esistenti.

Questo studio indagherà la relazione tra insiemi interi matematicamente identificabili di parametri di impostazione del ventilatore durante l'intervento chirurgico eseguito in anestesia generale con IPPV. I dati verranno estratti dal database elettronico dei pazienti e tutti i dati saranno gestiti in modo anonimo.

Gli insiemi interi di parametri saranno identificati utilizzando algoritmi probabilistici (o Monte Carlo) e metodi crivello. Verranno confrontati insiemi non multifattoriali e multifattoriali e verranno considerati per l'analisi solo gli interi non negativi

Verranno utilizzati metodi di regressione univariata e multivariata e analisi a modello misto, ove appropriato, per determinare quali serie intere nelle impostazioni dei parametri ventilatorii durante l'intervento chirurgico eseguito in anestesia generale e IPPV sono correlate agli esiti del paziente come SpO2 e rapporto FiO2/SpO2