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急性肺損傷の小児における肺動員プロトコルの有効性と安全性 (Recruitment)

2019年6月3日 更新者:Brian Walsh、Boston Children's Hospital

ガス交換に関与する肺ユニットは、「動員」肺として知られています。 肺損傷の患者は、ガス交換に関与しないユニットの割合(つまり、リクルートされていない状態)に苦しんでおり、その結果、ガス交換が損なわれ、炎症カスケードが誘発されます。 現在、私たちの集中治療室には、肺損傷のある子供の肺リクルートメント戦略に関する臨床診療ガイドラインはありません。 多くの研究で、成人におけるリクルートメント操作の有効性 (肺を開く能力) と安全性が実証されていますが、子供ではそのような研究は行われていません。

したがって、この研究の主な目的は、急性肺損傷の子供の虚脱した肺を最大限に募集するように設計された募集プロトコルの安全性と有効性を実証することです。 各研究患者は、募集プロトコルに従います(付録2を参照)。 この研究では 2 つの「コントロール」が使用されます: ベースライン換気 (募集操作なし) と開放肺アプローチ (持続的な膨張とそれに続く PEEP の増加)。 有効性は、肺容量の改善(窒素ウォッシュアウトおよび電気インピーダンストモグラフィーによって測定される)、および測定された動脈の酸素分圧の改善として定義される。 安全性は、プロトコル中に発生する圧外傷および血行動態の影響の発生率として定義されます。

この研究の第 2 の目的は、電気インピーダンス トモグラフィー (EIT) を非侵襲的ツールとして肺実質を記述する非侵襲的ツールとしてさらに検証することです。それを、肺容量を測定する標準的な方法である複数回呼吸窒素ウォッシュアウト法と比較することによって行います。 EIT の検証により、臨床医は X 線撮影によるリスクなしに、患者の肺の非侵襲的な画像を取得できるようになります。

私たちが学んだ情報は、肺損傷のある子供の肺リクルートメントの最適な戦略を定義するのに役立ちます。

調査の概要

詳細な説明

I. はじめに A. 背景 ガス交換に関与する肺ユニットは、「動員」肺として知られています。 肺損傷の患者は、ガス交換に関与しないユニットの割合(すなわち、デリクルート状態)に苦しみ、時にはガス交換の障害をもたらす。 肺胞の減少はまた、肺内シャントを引き起こし、無気肺による肺損傷を悪化させる可能性があります 7。 急性呼吸窮迫症候群の転帰が大幅に改善した これは本当ですか?臨床医は低一回換気量や過炭酸ガスの許容などの肺保護戦略を採用し始めて以来、8, 9. しかし、低一回換気量換気は、動員肺容量を減少させることが認識されています。これは、ARDSNet 研究で採用されている積極的な呼気終末陽圧 (PEEP) 戦略にもかかわらず持続する現象です 4。 低一回換気量換気に関連する無気肺は、いわゆるサイン呼吸またはリクルートメント呼吸を使用することで軽減されます10。 さらに、リクルートされていない状態で残っている肺の割合は、急性呼吸窮迫症候群 (ARDS) に関連する罹患率と死亡率に寄与する可能性があります 11。 成人では、肺をリクルートするためにいくつかの戦略が利用されてきました: 持続的膨張 (SI) および最大リクルートメント戦略。 いわゆる開放肺アプローチ (OLA) には、SI の後に、測定された PV 曲線の下側変曲点への PEEP の設定が含まれます。 PEEP を設定する別のアプローチは、PaO2 または SaO2 の所定の減少が起こるまで、PEEP を順次下げることを含む減少 PEEP 滴定です。 リクルートメント操作後の肺リクルートメントを維持するための戦略を含まない研究はすべて研究されています。

ARDS の長期経過における肺リクルートメントの影響はまだ明らかではありません。 肺リクルートメントが ALI/ARDS の初期段階で最も効果的であることは明らかです。 Grasso ら は、ARDS の 1±0.3 日目にリクルートメント操作を受けた患者は、7±1 日目にリクルートされた患者と比較してリクルートできることを示しました。 同様に、Gattinoni ら 11 と Crotti ら 5 は、ARDS の経過が順調に進んでいる患者の募集が限られていることを発見しました。 Borges ら、6 Tugrul ら、12 および Girgis らはすべて、ARDS の初期段階で患者をリクルートし、調査したすべての患者で、平均して顕著な肺リクルートメントを発見しました。 研究されたこれらのそれぞれは、酸素飽和度と(時には研究された)呼気終末肺容量を改善する能力を示しました。 この変化が罹患率または死亡率に及ぼす影響を調べた研究はありませんが、小児では低酸素血症が罹患率の一般的な原因であることが知られています。 重要なことに、小児では、低酸素症の治療により、人工呼吸器の設定がエスカレートし、高周波振動換気(HFOV)または体外膜酸素療法(ECMO)が使用されることがよくあります。 ALI/ARDS の子供を早期にリクルートすることで、これらのより侵襲的でリスクを伴う治療に向けてケアをエスカレーションする必要がなくなる可能性があります。

現在、肺損傷の小児に対する肺リクルートメント戦略に関する臨床診療ガイドラインまたは標準治療はありません。 今日まで、集中治療で利用される戦略の有効性または安全性を文書化する研究は、子供で実施されていません。 この研究の主な目的は、肺損傷の小児における持続的な膨張と最大リクルートメント操作の有効性と安全性を実証することです。

B. 肺リクルートメント操作

  1. Sustained Inflation (SI) Sustained Inflation (SI) は、リクルートメント操作として集中治療室で一般的に利用されています。 SI では、患者は 15 秒から 40 秒間持続する長時間の陽圧呼吸 (通常は 30 から 45 cm H2O) を与えられます。 臨床的には、この手技は、吸引などのリクルートメントの後で、または患者が低酸素血症を示したときに適用されます。 この戦略は現在、小児病院のボストン医療外科集中治療室で一部の肺損傷患者に採用されていますが、子供での安全性や有効性に関する公開された証拠はありません。 20 ~ 40 cmH2O に続いて CPAP を使用する未熟児に 3 つの SI 研究を適用できますか? 1はウサギの研究でした。 以下に説明する研究は、持続的なインフレ動員操作に関するものです。

    1. Tugrul ら 12 は、ARDS の 24 人の成人における SI の影響を研究しました。 SI には 45 cm H2O が 30 秒間含まれ、続いて 20 cm H2O から減少する PEEP 滴定が行われ、飽和まで滴定されました。 P/F 比は 11/24 人の患者で 200 を超えて増加し、9/24 人の患者では手術後 6 時間で持続しました。 Barotrauma は、どの患者にも観察されませんでした。
    2. Richard ら 4 は、低一回換気量戦略で換気された ARDS の成人 10 人における SI (45 cm H2O で 15 秒間) の効果を研究しました。 操縦は、動員された肺容量の有意な増加を誘発した(175±108mlの操縦前対254±137mlの操縦後)。 この改善は、動脈血酸素飽和度の上昇と関連していました。 募集の持続性や悪影響についての報告はありませんでした。
    3. Lapinski ら 13 は、ARDS の 14 人の成人における SI 操作の安全性と有効性を研究しました。 この操作で使用される圧力は、45 cm H2O または 12 mL/kg の一回換気量呼吸で使用されるプラトー圧のいずれか低い方でした。操作は 20 秒間行われました。 酸素飽和度は 10 分までに 86.9 ± 5.5 から 94.3 ± 2.3% に増加し、10/14 人の患者で 4 時間維持されました。 飽和度が低下した 4 人の PEEP レベルは 10 cm H2O 未満でした。 一部の患者では 20 秒間の膨張中に収縮期血圧が低下し、平均変化は 6.9 mm Hg であり、すべての患者で操作を解除すると急速に回復しました。 24時間のフォローアップで、どの患者にも圧外傷は認められませんでした。
    4. Pelosi ら 10 は、ARDS の成人 10 人を対象に、3 回の連続した「ため息」呼吸 (1 回は 45 cm H2O のプラトー圧で、通常の持続時間) の効果を研究しました。 1 分間に 3 回ため息を 1 時間行った後、呼気終末肺気量 (He 希釈で測定) は 1.49±0.58 から 1.91±0.67 に増加しました。 L、および PaO2 の 92.8±18.6 から 137.6±23.9 への増加 mm Hg、ため息のない同じ人工呼吸器設定と比較。 肺エラスタンスと換気も増加しました。 悪影響は認められませんでした。
    5. Toth らは、ARDS の 18 人の成人の SI (40 cm H2O で 40 秒間) で発生する心臓と呼吸の変化を研究しました。 PaO2 は、リクルート操作前から 60 分間のフォローアップ期間後に増加しました (203±108 対 322±101 mm Hg、p < .001)。 心臓指数 (CI) および胸腔内血液量 (ITBV) は、動員操作後に減少しました (CI、3.90±1.04 対 3.62±0.91 L/分/m2、p < .05; ITBVI、832±205 対 795±188 mL/m2、p < .05)。 CI と平均動脈圧との相関はなく、平均動脈圧に有意な変化はありませんでした。
    6. 保護換気時代の持続的な膨張に関するおそらく最大の研究で、Meade らは 983 人の ARDS 成人を対象に、両方のグループで肺保護戦略 (1 回換気量 6 mL/kg) を利用して研究しました。 実験グループは、SI リクルートメント操作 (40 cm H2O で 40 秒間)、より高いレベルの PEEP (いわゆる「肺開放換気」グループで 14.6±3.4、対照グループで 9.8±2.7)、およびより高いプラトー圧 ( 30.2±6.3 対 24.9±5.1 cm H2O)、リクルートメント操作を利用しなかった対照群よりも高かった。 全死因死亡率に差はなかったが、実験群では難治性低酸素血症の発生率が低く (4.6% vs 10.2%; RR, 0.54)、難治性低酸素血症による死亡率 (4.2% vs 8.9%; RR, 0.56) が低かった。エスカレートされた治療法(高周波換気、吸入一酸化窒素、ジェット換気、または体外サポートとして定義)の頻繁な使用(5.1%対9.3%; RR、0.6)。 これは、急性肺損傷の早期に子供を効果的に募集することで、治療のエスカレーションを回避し、重度の低酸素症による死亡率を低下させる可能性があるという考えに信憑性を与えます。
  2. 従圧式換気 (PCV) リクルートメント手技 SI とは対照的に、プラトー圧が上昇し、PEEP レベルが上昇した患者の換気も、リクルートメント手技として使用されてきました。 この場合、患者は、他の方法で患者を換気するために使用されるよりも高い人工呼吸器の圧力に一時的に置かれます。 PEEP とプラトー圧の組み合わせは、無気肺を補充するのに役立ちます。 圧制御換気は、このような患者に選択されるモードです。これは、プラトー圧が設定され、一定に保たれるためです (従量式換気とは対照的です)。 したがって、既知のプラトー圧 (肺の動員に関与する) が配信されます。 以下は、PCVリクルートメント操作を利用した顕著な研究です。 ? 麻酔下の子供のアタナシオス「TLC手技」? 術中無気肺を治療する小規模な研究。

    1. ボルヘス、アマトら 6 は、これまでに最大リクルートメント操作について最も説得力のある完全な研究を行いました。 その中で彼らは、ARDS の初期段階で 26 人の成人を対象に、開放肺アプローチ (40 秒間の 40 cm H2O の SI と、その後に Pflex + 2 cm H2O に設定された PEEP を含む) を最大リクルートメント戦略と比較して研究し、実施した。順番通りに。 最大リクルートメントは、PaO2 + PaCO2 が 400 mm Hg を超えたものとして定義され、肺内シャントが最小であることを示しています。 この戦略には、15 cm H2O の従圧式換気が含まれており、PEEP は最大リクルートメントが達成されるまで 5 分ごとに 5 cm H2O ずつ増加しました (最大 PEEP 45 cm H2O)。 最大リクルートメントは 24/26 人の患者で達成され、その 3 分の 2 は 30 cm H2O の PEEP によって達成されました。 肺動員を維持するために PEEP 滴定を利用すると (下記参照)、PaO2 は 6 時間の時点ですべての患者で 400 を超えていました (肺が完全に動員されました)。 この処置は、すべての患者で血行力学的に許容され、研究患者における圧外傷の長期発生率 (7.7%) は、ARDSNet 研究で認められた発生率 (10-11%) よりも低かった 8。
    2. Crotti ら 5 は、プラトー圧 (10、15、20、30、35、40、45 cm H2O) と PEEP レベル (5、10、15、20 cm H2O) を変えて、ALI/ARDS の 5 人の成人を研究しました。 吸気終末および呼気終末の胸部 CT 画像は、プラトー圧と PEEP の各組み合わせで取得されました。 リクルートされた肺の割合 (X 線撮影で決定) は、プラトー圧の増加に伴いほぼ直線的に増加しました (図 1)。 最大開口頻度は 20 cm H2O で発生し、20 cm H2O を超えるプラトー圧が肺動員に最も有益であることを示唆しています。 ガス交換または有害事象の測定は研究されていません。
    3. Foti ら 15 は、ARDS の成人 15 人を対象に、PEEP レベルの増加に伴う酸素化と呼気終末肺気量の変化を、容量制御換気を重ね合わせた場合と、持続的な膨張操作を行った場合とで比較しました。 リクルートメントにはばらつきがありましたが (VCV の使用によりプラトー圧が変動するため)、30 秒間のリクルートメント操作と低い PEEP レベルを比較すると、高い持続レベルの PEEP (平均 16 cm H2O で 30 分間) で酸素化が最大に増加することがわかりました。 PEEP (平均 9 cm H2O)。 PEEP/プラトー プロトコルは、持続的な膨張操作と同様に、血行動態の変化とは関連していませんでした。
    4. Villagra らは、早期 ARDS の成人 18 人を対象に、従圧式換気 (PCV) を使用して 2 分間の換気を利用したリクルートメント操作を研究しました。 RM では、PEEP を PV 曲線の上部変曲点より 3 cm H2O 上に設定し、ピーク圧を 50 に設定しました。 重要なことに、RM ピーク圧はベースライン換気と有意な差はありませんでした (RM 前 43.6±7.6、RM 中 47±4.5、RM 後 42.8±7.1 cm H2O) が、PEEP は (14±1.3 pre-RM 対 30±4.9 cm H2O)。 研究者らは、動員操作後の PaO2 に有意差は見られませんでした (RM 前 127±63、RM 中 162±108、RM 後 149±85 cm H2O)。 この発見は、肺動員に関するいくつかの重要な発見を示唆しています。 まず、ピーク圧は、肺動員の重要な決定要因を表します。 対照的に、Borges らは、最大リクルートメント段階でプレ RM とは大幅に異なる駆動圧を使用することにより、18 人の ARDS 患者全員を完全にリクルートすることができました (リクルートメント中の 50-60 cm H2O 対ベースラインでの 30 cm H2O)。 さらに、ここで利用された動員操作は、各段階で 4 分間続いた Borges によって利用された漸進的な滴定に対して、わずか 2 分でした。 体系的に研究されていませんが、この研究で見つかったRM後のPaO2の有意な改善の欠如は、PCVを利用したリクルートメントがRMで利用された時間とピーク圧力の関数である可能性があることを示唆しています.
    5. Medoff らは 3 、難治性低酸素血症の 1 人の患者を紹介しました。 管理には、PV 曲線に基づいて Pflex のすぐ上に設定された PEEP による持続的なインフレの繰り返しが含まれていました。 20 cm H2O の PEEP と 40 cm H2O の膨張圧力を 2 分間含むリクルート操作を実行しました。 患者は、酸素化の顕著な改善と、CT スキャンによる肺のほぼ完全なリクルートメントを示しました (図 2 を参照)。
    6. 前述のすべての研究が採用に成功しましたが、Gattinoni らは 11、採用に失敗した後期 ARDS (登録時に 5±6 日間の換気) の 68 人の成人を研究しました。 リクルートメント操作には、ピーク圧 45 cm H2O、PEEP 5 cm H2O、および呼吸数 10 の従圧式換気が含まれていました。 続いて、5 ~ 15 cm H2O のランダムな順序で PEEP レベルを適用しました。 彼は、CT スキャンにより、研究対象患者の動員可能な肺が 13±11% しかないことを発見しました。 すべての患者の中で、気道内圧が 45 cm H2O の場合でも、肺組織の 24% が動員できないことを彼は発見しました。 ガス交換のマーカーは測定されませんでした。

Borges らによって概説された非常に成功した募集戦略とは対照的に、この研究の 3 つの側面に注意することが重要です。 まず、Borges は ARDS コースの初期 (中央値、2 日) の患者を研究し、Gattinoni は後期 ARDS を研究しました。 第 2 に、ボルヘスは 60 cm H2O という高いピーク圧を利用しましたが、ガッティノーニは 45 cm H2O までの圧力を利用しました。 最後に、Gattinoni は PEEP 滴定を実施しませんでしたが、リクルートメント操作後に PEEP を 5 cm H2O に下げました。 したがって、Gattinoni の研究は、肺動員における高いピーク圧、ARDS の初期の動員、および肺動員を維持するための漸進的 PEEP 滴定の重要性を強調しています。

C. リクルートメントを維持するための戦略 呼気終末陽圧の適用は、肺組織に対する反復的なデリクルートメント - リクルートメント ストレスを防止することが知られています。 Farias は、急性肺損傷の動物モデルにおいて、肺のリクルートメント後に PEEP を適用すると、組織学的および生化学的に無気肺外傷が回避されることを示しました 7。 リクルートメント操作後のリクルートメントを防ぐための 2 つの主要な戦略には、開肺アプローチと漸進的 PEEP 滴定が含まれます。

  1. 開放肺アプローチ 開放肺アプローチでは、PEEP は、患者の圧容積曲線の下部変曲点 (Pflex とも呼ばれます) のすぐ上に設定されます。 これにより、理論的には、PEEP が低膨張ゾーンより下に低下するのを防ぎます。

    1. 上記の研究の第 2 部で、Richard ら 4 は、測定された LIP (LIP + 4 cm H2O、SI なし) に対する PEEP の増加の影響を、SI 後の低い変曲点に設定された PEEP と比較して研究しました。 低一回換気量換気で換気された 10 人の成人で測定された肺気量は、PEEPLIP で 175±108 ml、PEEPLIP+4 で 332±91 ml でした。 この増加は、高い一回換気量 (10 mL/kg) で換気された患者でさらに顕著であり、肺胞動員における (PEEP に加えて) プラトー圧の役割を示しています (図 3 を参照)。
    2. Amato ら 16 は、53 人の ARDS 患者における「保護換気戦略」の効果を研究しました。 保護換気グループは、持続的な膨張 (35 ~ 40 cm H2O で 40 秒間) によるリクルートメント操作と、それに続く LIP + 2 cm H2O に設定された PEEP を受けました。 対照群は、飽和状態まで滴定された PEEP を受けましたが、動員操作はありませんでした。 保護換気群では、28 日間の全死因死亡率が劇的に減少しました (38% 対 71%、p<0.001)。 しかし、対照群は 1 回換気量の多い換気 (12 mL/kg) も受けており、後に ARDS 死亡率の重要な決定要因であることが証明されました.8 したがって、この研究の死亡率の改善に対する RM および開放肺アプローチの寄与があるとしても、結論を出すのは困難です。
  2. 漸進的 PEEP 滴定 漸進的 PEEP 滴定では、動員操作に続いて、PEEP を高いレベル (多くの場合 20 ~ 26 cm H2O) に設定します。 PEEP は徐々に減少し、肺の膨張のマーカー (例: ガス交換または測定された肺気量)に従います。 無気肺の兆候が見られる場合、PEEP はこのレベルまたはそのすぐ上に保たれ、「最適な PEEP」と呼ばれることがよくあります。

    1. Borges、Amato ら 6 は、最大動員プロトコルに続く PEEP 滴定について説明し、それを開放肺アプローチ (Pflex + 2 cm H2O に設定された PEEP) と比較します。 最大リクルートメント戦略 (上記) に従って、PEEP を 25 cm H2O に設定し、PaO2 + PaCO2 < 380 mm Hg になるまで 4 分ごとに 2 cm H2O ずつ減少させ、その後 2 cm H2O ずつ増加させました (最適な PEEP、平均 20±5 cm H2O)。 この戦略を使用すると、PaO2 は 24 人の患者全員で 30 分間のフォローアップで 400 mm Hg を超えるレベルで維持され (図 4、上を参照)、16 人の患者で 450 を超えて 6 時間追跡しました。 これは、PEEP 滴定の終了時および 30 分間のフォローアップ時に CT スキャンで測定した潰れた組織の質量パーセントが 5% 未満であることと相関していました (図 4、下を参照)。
    2. Toth ら 17 は、SI リクルート操作に続く漸進的 PEEP 滴定について説明しました。 40 cm H2O で 40 秒間 SI を行った後、PEEP を 26 cm H2O に設定し、PaO2 がピーク値の 10% を超えるまで、4 分ごとに 2 cm H2O ずつ減少させました。 これより 2 cm H2O 上の PEEP を最適な PEEP と定義しました。 最適な PEEP は、実際には患者のベースライン PEEP よりも低いことがわかりました (プロトコル開始前、17±3 対 15±4 cm H2O)。 動員操作後の PaO2 (ベースライン PEEP で 203±108 vs 328±132 cm H2O) は、30 分間のフォローアップ期間で維持されました (266±121 cm H2O、ベースラインと比較して p<0.05)。

D. 肺容量の推定 現在、患者が理想的な機能的残気量に達しているか、それを下回っているか、または上回っているかを判断する能力は、胸部 X 線写真の肺の外観、バイタルサインの傾向 (特に酸素化)、および圧力を含む代理測定から推定されます。最新の人工呼吸器によって生成されたボリューム (P-V) 曲線。 この研究では、確立された肺容積 (MBNW) を決定する方法を利用して、肺容積を研究します。

  1. 圧容積曲線 圧容積曲線は、肺の圧の変化と容積の変化の間の継続的な関係を表します。 線の傾きは、肺のコンプライアンスを表します。 図 5 で、吸気肢 (下の曲線) を構成する 3 つの線に注意してください。 一番左の線は、コンプライアンスのない無気肺を表します。 勾配が変化するポイントは、Pflex とも呼ばれる下部感染ポイントとして知られています。 開放肺アプローチ (後述) では、PEEP は下変曲点のすぐ上の圧力に設定されます。 生理学的に、これは肺のすべての無気肺セグメントが動員されるポイントであり、(PEEP をこのレベルより上に設定することによって) 人工呼吸器の圧力が任意のポイントでこれより下に下がらないようにすることで、無気肺を最小限に抑えるという仮説が立てられています。 線の傾きの 2 番目の変化 (再び平らになる) を区別するポイントは、上部変曲点 (UIP) として知られています。 この点を超える圧力は、肺胞が過度に膨張し、コンプライアンスがないことを表し、したがってこの点は、肺のコンプライアンスが劇的に低下する圧力を表します。 このプロトコルでは、各患者の PV 曲線が測定され、UIP はプロトコルの任意の時点で天井圧として使用されます。 このようにして、過膨張のリスクなしに、肺のコンプライアント領域をリクルートします。
  2. 窒素多重ブレス ウォッシュアウト テクニック (MBNW)

    MBNW は多くの臨床研究で利用されており、肺容量の測定におけるゴールド スタンダードと見なされています18-21。 現在、肺の容積を測定する最も正確な方法は、既知の量の溶解度の低いガスを希釈して、閉鎖系で再呼吸することです。 連続した呼吸による濃度の変化により、ガスの分布体積を計算できます。 この目的で利用されているガスの 1 つは窒素 22 であり、環境中のいたるところに存在するため魅力的です。 しかし、窒素ガス濃度の測定はガスクロマトグラフィーや質量分析法でしかなく、どちらも臨床的に実用的ではありません。 最近、人工呼吸器回路内の重要な 3 つのガスのみを構成する酸素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガスの分圧の残差として窒素の分圧を計算する手法が検証されました。 前者の 2 つのガスは、人工呼吸器回路でリアルタイムで容易に測定できますが、もちろん、患者の代謝状態によって大きく異なります。 Stenqvist は、呼気 O2 と CO2 の変化を使用して FRC を計算する NMBW 手法を開発し、吸気酸素濃度を操作して吸気窒素の割合を変更しました23。 FRC は次のように計算されます。

    FiN2 = 1-FiO2 (人工呼吸器で設定) FeO2 = 1-FeO2 (測定値)-FeCO2 (測定値)

    吸気および呼気の肺胞一回換気量は、間接熱量測定によって計算される酸素消費量 (VO2) および二酸化炭素産生量 (VCO2) を使用して計算されます24:

    1 回の呼吸に関連する吸気および呼気窒素ガスの量は、呼気終末窒素含有量 (測定された呼気 CO2 および酸素含有量から推定される EtN2)、吸気窒素分率 (FiN2)、および吸気および呼気肺胞の 1 回換気量から次のように計算されます。

    FiO2 を操作して FiN2 を 10% 増加させる前に、VO2、VCO2、および ETN2 のベースライン値が作成されます。 VO2 と VCO2 は、測定全体を通して一定であると仮定されます。 次に、FiN2 が操作され、FRC が次のように推定されます。

    既知の酸素消費量と肺容量の肺モデルでこの方法論を使用した FRC の測定 23 は、0.9 から 1.0 への FiO2 の増分変化を利用した場合でも、優れた精度 (平均 FRC 103 5%) を明らかにしました。 呼吸不全の成人患者の精度は、測定値の中で優れた精度を示しました。

  3. 電気インピーダンス トモグラフィー (EIT) 電気インピーダンス トモグラフィーは、空気で満たされた空間と組織で満たされた空間のインピーダンスの変化を利用して、ベッドサイドでの肺気量の局所分布を特徴付け、定量化します。 動物 25 と人間 26、27 で技術を検証するために、過去 10 年間に重要な作業が行われました。 この技術は、患者の胸部に配置された一連の 16 個の電極を利用します (図 6)。 電極間に小さな電流が流れると、直列間および直列間でインピーダンスが測定されます。 これらのインピーダンス値の複雑な調査と操作により、2 次元画像が形成され (図 7)、患者の臨床的および放射線学的変化と相関することが示されています 27。 人工呼吸器を装着した ARDS の 10 人の成人では、窒素ウォッシュアウトによって決定される呼気終末肺容量は、r2 が 0.95.26 で呼気終末肺インピーダンスとよく相関していました。 非侵襲的かつリアルタイムで肺容量を推定する機能は、肺損傷患者の転帰を大幅に改善する可能性があります。 具体的には、患者の理想的な機能的残気量を決定し、その目標に向かって換気する能力は、肺コンプライアンスを最大化し、肺血管抵抗を最小化することにより、酸素供給を改善する可能性があります。 この研究では、さまざまなレベルの PEEP を利用して終末呼気量を変更し、EIT やその他の代理測定を使用して有効性を確認し、臨床エンドポイントとして酸素化とシャント率を測定することを目指しています。 この研究で、積極的な PEEP 戦略を使用して効果的に肺を動員し、シャント分画を最小限に抑える能力が実証された場合、これからの臨床的利益に関するさらなる研究が保証されます。
  4. 呼気凝縮液 (肺の健康の尺度として) 少なくとも部分的に炎症を特徴とする急性および慢性呼吸器疾患における気道内膜液 (ALF) pH の変化に関する証拠が増えています。 ALF の pH は、喘息 28、嚢胞性線維症 29、肺炎、ARDS30-32 などの複数の肺炎症性疾患で低く(酸性)、呼気凝縮液でこの pH を継続的、安全かつ非侵襲的に検出できることが実証されています。 (EBC)33. EBC の pH は、ARDS の進行および肺動員の安全で非侵襲的なスクリーニング ツールである可能性があります。 逸話的に、呼吸不全と切迫した呼吸器感染症を予測することが示されています (未発表データ)。 図 4 (左) に見られるように、EBC pH は急速なターンオーバーを示すマーカーであるため、肺の病理をリアルタイムで監視するのに役立つ可能性があります。

連続呼気凝縮液pH収集およびアッセイシステム(ALFAモニター、Respiratory Research,Inc.、Austin、Texas)は、人工呼吸器の呼気肢に取り付けられた凝縮器からなる。 呼気凝縮液は、呼気ポートから連続的に収集され、冷却チャンバーで凝縮され、CO2 が除去され、pH が連続的に読み取られる下部チャンバーに収集されます。 これにより、人工呼吸器を使用している患者から継続的で応答性の高い測定値が得られます。これは、(1) 人工呼吸器回路の外側にある排気ポートからサンプルを採取し、(2) 人工呼吸器回路に測定可能な抵抗を追加しません。 肺損傷患者の EBC の測定は、募集停止の初期マーカーとして役立つ可能性があります。

Ⅱ.研究の目的 特定の目的 1: 肺容量の測定として複数呼気窒素ウォッシュアウト (MBNW) および電気インピーダンス トモグラフィー (EIT) を利用して、急性肺損傷の小児の肺容量を増加させ、酸素化を改善するための最大リクルートメント戦略の有効性を実証すること. (仮説: 肺容量と酸素化は、「ベースライン換気」または「開肺アプローチ」中のものと比較して、最大リクルートメント プロトコルに従って増加します。) 特定の目的 2: さまざまな呼気終末肺容量で MBNW と EIT によって測定された肺容量を比較する。 (仮説: MBNW によって測定される肺の容積は、EIT によって得られるものと相関します。)

研究の種類

介入

入学 (実際)

12

段階

  • 適用できない

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究場所

    • Massachusetts
      • Boston、Massachusetts、アメリカ、02115
        • Children's Hospital Boston

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

1ヶ月~18年 (アダルト、子供)

健康ボランティアの受け入れ

いいえ

受講資格のある性別

全て

説明

包含基準:

医療外科集中治療室で挿管され、機械的に換気されているすべての患者は、次の選択基準についてスクリーニングされます。

  1. 年齢: 妊娠44週~18歳
  2. Acute Lung Injury (ALI): アメリカ欧州コンセンサス委員会による ALI の定義

    1. 過去 6 時間以内に ABG で PaO2/FiO2<300、
    2. 胸部 X 線写真での両側性浸潤の急性発症、および
    3. 左心房高血圧の証拠なし
  3. 鎮静:神経筋遮断を受けているか、鎮静による無呼吸を示している必要があります
  4. 動脈ラインが存在する必要があります
  5. 従来の機械換気
  6. 現在の PEEP レベルは 5 ~ 15 cm H2O です

除外基準:

  1. 上記の ALI の基準を 72 時間以上満たしている
  2. アクティブな血行動態の不安定性
  3. 未熟児(受胎後37週未満での出産)
  4. -臨床的に認められた気道疾患(ウイルス性細気管支炎を含む)
  5. カフなしの気管内チューブが所定の位置にある
  6. 先天性心疾患
  7. 血行動態的に重大な心疾患
  8. 先天性横隔膜ヘルニア
  9. 最近(過去 2 か月)の胸腔内器具の使用歴(整形外科器具、心臓ペースメーカー、胸腔切開術など)
  10. 肺線維症
  11. 拘束性肺疾患(急性肺損傷・ARDS以外)
  12. 嚢胞性線維症
  13. 重度の肺高血圧症
  14. 頭蓋内圧モニターまたは外部脳室ドレーンが設置されていない重度の脳損傷
  15. 体外生命維持装置

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

  • 主な目的:処理
  • 割り当て:NA
  • 介入モデル:SINGLE_GROUP
  • マスキング:なし

武器と介入

参加者グループ / アーム
介入・治療
実験的:募集
低酸素呼吸不全の患者

3 種類の操作が実行されます。

  1. 現在処方されている PEEP レベルで適切なレートで 6cc/kg の一回換気量。
  2. 40 cmH2O を 40 秒間操作した後、pflex プラス 2 cmH2O PEEP レベルに戻る適切な速度での 6cc/Kg の一回換気量。
  3. PEEP 滴定は 15 cmH2O から開始し、PaO2+PaCO2 が 400 以上になるまで 5 cmH2O ずつ増加します。
他の名前:
  • PV 操作 + 2 cmH2O
  • 40 cmH2O で 40 秒間
  • P400までのPEEP滴定

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
酸素化
時間枠:2時間
PaO2 + PaCO2 400以上。
2時間

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
人工呼吸器誘発肺損傷の参加者数
時間枠:4時間
エアリークの欠如の発生率 - 介入を必要とする気胸と定義 心不全 - 昇圧補助の変更が必要 呼吸性アシドーシス - pH < 7.20
4時間

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

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研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始

2008年11月1日

一次修了 (実際)

2012年12月1日

研究の完了 (実際)

2012年12月1日

試験登録日

最初に提出

2008年12月24日

QC基準を満たした最初の提出物

2009年1月26日

最初の投稿 (見積もり)

2009年1月27日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2019年7月29日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2019年6月3日

最終確認日

2019年6月1日

詳しくは

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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