先天性心疾患の外科的修復を受ける小児における換気中の肺容量最適化操作が心拍出量と肺コンプライアンスに及ぼす影響 (ILOCO-CHD)

CHD研究の目的は、先天性心疾患（CHD）の手術を受ける小児において、体外循環（CPB）を用いた心臓手術後のLVOM（肺容量最適化手法）が血液動態と肺力学に及ぼす影響を定義することです。

本研究の具体的な目的は以下の通りです：

特定目的1：

LVOM施行中および施行後の血液動態と肺力学を評価する：

心臓手術を受ける小児症例では、すべての測定を閉胸状態で実施します。

特定目的2：

PEEP（呼気終末陽圧）調整による肺容量最適化の潜在的ベネフィットを、標準治療（PEEP調整なし）と比較して評価する。介入群と対照群で同一の一回換気量目標を維持しながら、呼気終末肺容量を最適化する。

仮説：

1. 血液動態と肺力学は、LVOM施行前後で有意に異なる。介入群がPEEP調整を実施する前は、介入群と対照群の間にほとんど差がないと予想される。
2. 介入群でPEEP調整が実施された後、介入を受けた患者は適度なPEEP下で、対照群と同一の一回換気量を受けながら、血液動態と肺力学が改善されると仮定する（U字型曲線を示す）。

背景：体外循環を用いた手術では、通常、CPB作動中の人工呼吸が中断される。これはしばしば、呼気終末肺容量の減少による無気肺形成とガス交換障害に関連する。成人を対象とした数少ない研究では、CPB後のPEEP調整による肺容量最適化が心係数と右心室機能を有意に改善し得ることが示されているが、小児心臓手術後の異なるPEEP設定が血液動態と肺力学に及ぼす影響を評価した前向き小児研究は極めて少ない。これらの患者は一般的に術後最も脆弱な患者群に属するため、特定の人工呼吸器戦略が術後の負の血液力学的影響を軽減できるかどうかを理解することが極めて重要である。本研究の目的は、肺容量変化に伴う重要な心肺相互作用を理解し、これらの異なる状況下での人工呼吸の最適なアプローチを決定することである。

心肺相互作用は、基礎となる心臓の解剖学的構造と生理学的状態に基づいて異なる。先天性心疾患手術後の心肺相互作用に関するほとんどの研究は、陽圧換気と陰圧換気の違いを検討している。これらの研究は一貫して、陰圧換気では心拍出量と肺血流が改善する一方、陽圧換気では心拍出量が減少することを示している。しかし、これらの研究は1990年代に実施されたものであり、陽圧換気はその後大きく変化している。

同様に、左心室機能不全の患者は一般的に陽圧換気から利益を得るが、陽圧換気が右心室機能に及ぼす血液力学的影響に関するデータはほとんどない。

肺容量を最適化することで肺血管抵抗を調節することは、肺力学と血液動態の両方を改善する有望なアプローチとなり得る。この集団を対象とした研究は、呼吸力学と心肺相互作用よりも、FiO2（吸入酸素濃度）と過換気の影響に焦点を当ててきた。