人工呼吸器誘発性急性腎障害 [AKI] (AKI)
人工呼吸器を装着したARDS患者における腹部静脈うっ血、内臓浮腫、臓器機能不全に対する高呼気終末陽圧の影響:ランダム化クロスオーバー研究
呼気終末陽圧 (PEEP) は、急性呼吸窮迫症候群 (ARDS) 患者の管理における基本的なツールです。 ただし、現時点では、どのレベルの PEEP を使用するかを決定するための共通の基準はありません。 簡単に言えば、PEEP を設定するには 2 つの主な戦略があります。低 PEEP スケールと高 PEEP スケールです。 いくつかの臨床プロトコルでそれらが比較されていますが、関連する臨床結果に大きな違いは観察されていません。 高レベルのPEEPを利用すると、コンプライアンスの改善、肺胞虚脱の軽減、肺実質の均質化、特に酸素化の強化など、呼吸器系に複数の利点をもたらすことができます。 前臨床研究では、高 PEEP レベルと低 PEEP レベルを比較した場合、人工呼吸器誘発性の肺損傷が大幅に減少することが示されています3。 高 PEEP に関連するこれらすべての生理学的利点を考慮すると、なぜランダム化対照試験で生存利益に反映されなかったのかという疑問が生じます。 最も合理的な説明は、高い PEEP は潜在的な利点を打ち消す可能性のある重大な悪影響を同時に誘発するというものです。 過膨満や血行動態障害のリスクなど、いくつかの副作用はよく知られていますが、これらの影響はベッドサイドで簡単に検出され、高PEEPと低PEEPを比較した陰性ランダム化試験では、それらが転帰に関連する役割を果たしているという証拠は示されませんでした。 本研究プロジェクトでは、高 PEEP の新たな潜在的な悪影響として腹部静脈うっ血を調査することを提案します。 これはこれまで研究されておらず、高 PEEP 戦略の利点を打ち消す役割を果たしている可能性があります。 この疑問に対処するために、我々は、以前に検証され世界的に均質なPEEPの2つのスケールを使用した、ARDS患者におけるランダム化クロスオーバー臨床研究を提案する。 以下のセクションでは、まず人工呼吸器誘発性肺損傷 (VILI) の概念を紹介し、高 PEEP が肺機能と VILI 予防に及ぼす有益な効果と、過膨張を誘発して VILI を悪化させるリスクについて説明します。 次に、より高い PEEP レベルによる血行力学的影響を分析します。
第三に、PEEP が腹腔内血流に及ぼす影響について入手可能な証拠を分析し、慢性心不全でよく研究されている腹部静脈うっ血の概念との潜在的な関係について議論します。 最後に、ベッドサイドで腹部静脈うっ血を研究するためのドップラー超音波検査とエラストグラフィーの役割について説明します。
調査の概要
状態
詳細な説明
急性呼吸窮迫症候群、換気誘発性肺損傷および防御性MV ARDSは、肺胞および内皮損傷による炎症性肺水腫の一種です。 ARDS は病態生理学的に肺胞毛細管関門の破壊を特徴とし、その結果肺胞腔が崩壊します。 これは、急性低酸素血症、両側 X 線浸潤、肺コンプライアンスの低下によって臨床的に現れます。 世界的な疫学調査では、ICU 入院者全体の 10.4% が ARDS の有病率であることが判明しました。 ICUでの死亡率は35.3%、病院での死亡率は40.0%でした。 さらに、ARDS 生存者は一般に、心血管、神経、筋肉、および中枢神経系に影響を与える長期の罹患状態を示します。 これらの統計は、SARS-CoV-2 パンデミック中に急激に増加し、世界中の医療システムに前例のない過負荷が生じていることが判明しました。 機械換気は ARDS の主な支持療法ですが、換気誘発性肺損傷 (VILI) として知られる現象として、肺をさらに損傷する可能性もあります 7。 VILI の原因となる主なメカニズムは、高い一回換気量の使用による肺胞の過膨張 (容積外傷) と、主に呼気終末陽圧 (PEEP) の不足による不安定な肺胞の繰り返しの開閉 (無気外傷) に関連しています。 しかし、ARDS 患者の生存率は、一回換気量を下げて換気することで改善できることが最初の臨床試験で疑いもなく実証され、ARDS 転帰に対する VILI の関連性が強調されたのは 90 年代後半になってからでした。 さらに、VILI は肺や全身の炎症、および遠隔臓器への損傷 (生体外傷) を特徴とする生物学的反応を引き起こし、これがなぜ保護換気戦略が臓器不全や死亡を防ぐことができるのかを説明しています。 ARDS では、肺ユニットのかなりの部分が不安定になり、虚脱し、換気から排除されます。
虚脱により、空気を含んだ肺のサイズが小さくなり、「赤ちゃんの肺」のようになります。 その結果、「赤ちゃんの肺」だけが一回換気量を受け入れることになり、過剰な伸び(過剰な緊張)を起こしやすくなります。 さらに、肺浸潤物は肺組織全体に不均一に分布しており、その結果、肺実質内でエネルギーと力が不均一に分布し 16、病巣の虚脱を囲む健康な肺胞に過度の張力が集中します。 したがって、VILI の予防を目的とした 2 つの主な換気戦略は、一回換気量を減らして容積外傷を軽減することです。そして、無電気外傷、ひずみ、および力の不均一な分布を減少させるためのPEEPの最適レベルの設定18。 肺の保護における一回換気量の低下の役割には議論の余地はありませんが 19、PEEP の役割は依然として不明です。
保護的人工呼吸器における PEEP の役割 PEEP は、呼気終了時の気道開口部における陽圧の維持として定義されます。 1967 年に ARDS が最初に報告されて以来、Ashbaugh et al.は、PEEPがARDS患者の低酸素血症を改善することを観察しました。 この効果は、肺胞虚脱の予防と虚脱した肺領域の補充に関連しており、それにより肺内シャントが減少します。 しかし、PEEP のもう 1 つの注目すべき効果は、VILI の主な推定メカニズムの軽減です: 1) 肺の動員による乳児の肺のサイズの増加 (肺の緊張/ストレスの軽減) 2) 開閉機構の減少、呼気終末時に不安定な肺胞を開いたままにする 23、 3) より均一な換気を促進することにより、PEEP は肺の不均一性を減少させ、また、空気を含んだ肺組織と虚脱した肺組織の間の界面でのストレスや傷害を軽減するのにも役立つ可能性があります。
上記の影響は、リクルートされやすい肺で特に顕著です。 ただし、リクルートしにくい肺では、肺胞過膨張や VILI のリスクがより顕著になる可能性があります。 過去 50 年間にわたり、PEEP の適切なレベルを決定するためにさまざまなアプローチが開発され、進化してきました。 これらのアプローチは、ゼロ呼気終末圧力 (ZEEP) 26,27 の使用からスーパー PEEP 戦略 (>25 cmH2O) の実施まで多岐にわたりました。
1995 年、国立衛生研究所 ARDS ネットワークは ARDSNet 試験を実施しました。 この試験では、PEEP と FiO2 (吸気酸素の割合) の組み合わせの表を導入し、PEEP と FiO2 を個別のステップで調整し、ARDS 管理中の PEEP 滴定に対するより体系的なアプローチを提供することを目的としました。
このアプローチは、これまで PEEP を設定するために最もよく使用されてきた方法です。 しかし、その開発は主に低酸素血症の管理に焦点を当てており、VILI を回避するための考慮には焦点が当てられていませんでした。 この問題の重要性を認識し、ARDS ネットワークは後に更新された PEEP/FiO2 テーブル (ALVEOLI 試験) を設計し、ARDSNet が規定するものと比較して平均で約 6 cmH2O 高い PEEP レベルを利用しました。 いくつかの方法論的な問題により、どのレベルの PEEP が ARDS にとってより良いかについて有効な結論を得ることが妨げられました。
2008 年に、Canadian Critical Care Clinical Trials Group は、より高いレベルの PEEP を含む同様の PEEP/FiO2 テーブルを開発しました。このプロトコルは「肺開放換気 (LOV)」と呼ばれています。 この研究では、983人のARDS患者を対象に、この新しい高PEEPスケールと従来のARDSNetの低PEEPスケールを比較しました。 この研究の最初の 72 時間の平均 PEEP レベルは、それぞれ 14.6 (3.4) 対 9.8 (2.7) cmH2O でした。 この研究でも、死亡率に関して高いPEEPの利点を実証することはできませんでした。 EXPRESS 試験 31 など、肺機構の改善に基づいて ARDS 中に PEEP を設定するアプローチは他にもあります。 これらは複雑さの増加を伴い、どちらもランダム化対照試験では生存上の利点を実証していません。 PEEP/FiO2 スケールは、そのシンプルさと広く使用されているため、依然として ARDS 患者の PEEP を設定する最も一般的な方法です。 ただし、PEEP スケールの最適な選択は現在議論の対象となっています。
これまでに PEEP を設定するアプローチに関する 3 つの最大の臨床試験 (ALVEOLI、LOV、および EXPRESS) では、均一で高 PEEP 戦略と低 PEEP 戦略の比較が行われました。 具体的には、ALVEOLI 試験と LOV 試験では、高 PEEP スケールと ARDSNet の低 PEEP スケールを比較しました。 研究グループ間で死亡率に差異を示したグループはなかった。 これらの結果には複数の理由が考えられます。 これを説明するために使用される重要な議論の 1 つは、リクルート可能性がかなり高い患者におけるより高い PEEP の有益な効果が、リクルート可能性が低い患者における有害な影響によって打ち消され、全体として無効な結果をもたらした可能性があるということです。 酸素化に関しては、3 つの試験で一貫して、高 PEEP グループにおける酸素化の改善が実証されました 30,36。 呼吸器系のコンプライアンスは、これらの研究全体で均一な改善を示さなかった。 CT 画像解析を使用した臨床研究では、一回換気量 6 ml/kg で換気している ARDS 患者において、高い PEEP レベルが過膨満を誘発することが観察されました8。 最近では、He と Cols は、電気インピーダンス断層撮影法を用いて、PEEP を ZEEP から 12 cmH2O まで増加させると、非依存性肺領域の過剰拡張に関連する依存性肺領域の動員が誘導されることを示しました。 これらの発見は、ARDS 患者間および ARDS 患者内での肺機構の不均一性を強調し、各患者に最適な PEEP レベルをより適切に決定するためのツールを改善する必要性を強調しています。
議論された論文は、血行動態に関する結果を報告していません。 しかし、より小規模な臨床研究では、高レベルのPEEPに関連して昇圧剤の必要量の増加や血管内拡張剤の使用を示す豊富な情報が提供されています。 最近、ART 研究は、ARDS を管理するための 2 つの異なる戦略を比較することを目的としていました。 介入グループは、最良の呼吸器系コンプライアンスに基づいて、強力な肺リクルートメント操作と PEEP タイトレーションを受けましたが、対照グループは、ARDSNet PEEP スケールに基づいた低 PEEP 戦略に従いました。 この研究には1010人のARDS患者が含まれた。 初日、PEEP レベルは 16.2 (15.9-16.6) 対 12 (11.7-12.3) でした。 それぞれcmH2O。 介入群はプラトー圧(28 vs. 25 cmH2O、p<0.001)、呼吸器系コンプライアンス(33 vs. 30 mL/cmH2O、p<0.001)、および酸素化(PaO2/FIO2)(223 vs. 164、 p<0.001)、28 日時点で全死因死亡率が増加しました。 興味深いことに、介入群では無作為化後の最初の 1 時間により多くの昇圧剤が必要となり、初日の体液バランスがより正になる傾向があり、対照群の 1.3 L に対して 1.6 L でした (p=0.06)41。
ART 研究は、主に使用された精力的な採用操作により、特定の点で私たちの提案とは異なります。 ただし、ART、LOV、ALVEOLI、およびARDSNet研究の介入群で観察されたように、高レベルのPEEPの使用により、呼吸機能低下などの呼吸不全に関連する呼吸器問題の大幅な改善が実証されたことを強調することが重要です。システムコンプライアンスと低酸素血症。 それにもかかわらず、関連する臨床転帰にプラスの影響は示されておらず、昇圧剤の使用や体内の体液貯留の増加に関連している可能性があります。
PEEP の心循環への影響 PEEP の血行力学的影響は複雑であり、個々の患者に対してさまざまな影響を与えます。 これらの影響は 3 つの主な側面に分類できます 42,43: 1) 右心室前負荷の減少: PEEP により右心房内の圧力が上昇し、静脈還流が障害されます。 PEEP レベルが徐々に増加すると、吸気時と呼気時の両方で下大静脈の直径が増加します。これは、経壁圧の増加と静脈還流の減少を示しています。 2) 肺血管抵抗の増加: PEEP は右心室 (RV) 後負荷の増加にもつながり、収縮期中の RV の血液の排出を妨げます。その結果、RV 拡張末期容積が増加し、左心室 (LV) に影響を与える可能性があります。下流。
これらの影響は、肺リクルートメント、過膨張、低酸素性血管収縮などのいくつかの要因に依存します46,47。 3) 左心室出力および後負荷の減少: PEEP の LV に対する主な影響は静脈還流の減少に依存し、PEEP 増加後の数拍後に LV 前負荷および心拍出量の減少につながります。 左心室機能不全がある場合、後負荷の減少は心拍出量の増加と心筋酸素要求量の減少に有益となる可能性があります。 要約すると、急性肺損傷患者では、PEEP の増加により静脈還流量と心拍出量が減少し、平均動脈圧が低下することがよくあります。 ただし、静脈内輸液および/または血管収縮薬の投与により、通常は心拍出量を回復できます。 しかし、腹部の静脈うっ血と組織灌流に関するこの一連の動作の最終的な結果は、まだ完全には理解されておらず、明確に確立されていません。
心臓血管系に対する PEEP の悪影響は数十年にわたって研究されてきましたが、胸腔内圧の増加が隣接する腹腔内臓器に及ぼす影響についてはあまり注目されていません。 この知識の欠如を説明する理由の 1 つは、ベッドサイドで腹部の血管の流れを研究することが難しいことである可能性があります。 このスペースは、ここ数年、ICU でのドップラー超音波検査研究が広く利用され、簡単にアクセスできるようになったことで埋められました。 実験研究から、PEEP が脳、心臓、副腎、腸への血流の再分配を誘導することがわかっています。しかし、肝臓、膵臓、胃にそれを減らします。 総腎血流量は比較的ほとんど影響を受けません。ただし、腎臓内の血流の再分配は腎機能障害を引き起こす可能性があります。 次に、肝臓、腎臓、腸の血流に対する PEEP の影響を検討します。 ARDS に関連する臓器機能不全において重要な役割を果たしているため、これら 3 つの臓器に焦点を当てることにしました。
- 肝血流:Fujita らは、PEEP が 5 cmH2O から 10 cmH2O に増加すると、平均動脈圧には変化がなく、肝血流と心拍出量が比例して減少することを示しました。 さらに、肝臓の酸素供給量が減少し、肝臓の静脈ヘモグロビン飽和度も減少しました。 肝静脈圧と門脈圧は PEEP のレベルとともに増加し、10cmH2O の PEEP を適用した後、肝臓の寸法は 16 ~ 19% 顕著に増加しました。 Kredelらは、ブタARDSモデルにおいて、2つの動物グループを比較した。 1 つのグループでは 5 cmH2O の PEEP を使用し、もう 1 つのグループではリクルート操作とより高い PEEP を使用しました。 彼らは、介入群の血漿トランスアミナーゼ、LDH、およびビリルビンがより高いことを観察しました51。 Brienzaらは、重症患者のコホートにおけるMVとPEEPと肝機能障害との間の強い関連性(OR 4.25; p=0.006)を記載した。 最近、Huette ら。 144 人の心臓手術患者のコホートを対象に、PEEP を 0 から 15 まで 5 cmH2O ずつ段階的に増加させた場合の影響について報告しました。 彼らは、静脈うっ血の超音波ドップラーマーカーである門脈拍動指数が、PEEPの増加後に9%から45%に増加することを示しました44。
- 腎血流: 急性腎障害 (AKI) の発症は、ICU 罹患率と長期転帰の主要な決定要因です。 PEEP は、腎灌流と糸球体濾過の減少、抗利尿ホルモン、血漿レニン、およびアルドステロンのレベルの増加に関連しています。 これらの変化にはナトリウム利尿と水分貯留の減少が伴い、静脈うっ血の原因となる可能性のある変化です。 最近、Geri G. et al.らは、ICU患者を対象とした包括的な後ろ向きコホート研究を実施し、そこで機械換気(MV)と腎機能の悪化との間に説得力のある関連性が観察された。 さらに、この研究では、呼気終止陽圧(PEEP)がMV患者の腎機能低下と関連していることが判明した。 この関連性は、少なくとも部分的には腎静脈のうっ血に起因すると考えられます。 この研究は、平均動脈圧、中心静脈圧、PEEPの関係をモデル化した後、これらの発見をさらに解明することを示唆しています。 さらに最近では、Dresらは、新型コロナウイルス感染症ARDS患者のコホートにおいて、PEEPが高いとAKIの発生率が高く、腎代替療法の必要性と関連していることを示した。 Fogagnoloらは、高PEEPレベル(中央値14、IQR12~14)で治療を受けた新型コロナウイルス感染症ARDS患者15人を研究し、ドップラー超音波で腎血流を評価した。 彼らは、PEEP レベルと腎抵抗指数との間に線形相関があることを観察しました (R2=0.31; p=0.03)、一方、患者の 71% では腎静脈の流れが継続的ではなくなりました。
- 腸血流: Lehtipaloらは、侵襲的ドップラー測定を使用して、健康なブタモデルの腸灌流を評価しました。 彼らは、PEEPがZEEPから12cmH2Oに増加する一方で肝内臓血流(門脈および上腸間膜動脈の流れ)が徐々に減少することを観察し、これらの所見はO2抽出の並行増加と関連していた。 著者らは、腹部灌流圧が 50 mmHg60 以下に低下すると、この操作の効果がより高まることを観察しました。 陽圧による機械換気も間質から静脈系へのリンパ液の排出を妨げ、間質液の滞留を引き起こします。 Lattuada M らは、内毒素血症のブタモデルで 3 つのグループ (自発換気、PEEP 5 cmH2O、PEEP 15 cmH2O) を比較し、PEEP の増加に比例して腹部からのリンパ流が減少し、肝臓と腸の浮腫が増加し、また、肝臓や腸の炎症の進行にも関連しています。 彼らは、これらの所見はPEEPの影響により全身の毛細血管漏出が増加し、腹部リンパの排出が妨げられたためである可能性があると提案した。 実験設定から入手可能なデータは、PEEP が腹部臓器にさらなる影響を与えることを示唆しています。これは、静脈還流の減少による心拍出量の減少と静脈うっ血による動脈系と静脈系の間の圧力勾配の減少に起因します。 これらの発見は、実験モデルにおいて O2 抽出の増加、臓器の機能不全、局所的な炎症と関連付けられています。
より広範囲に研究されている腹部うっ血の病理学的モデルは、慢性全心不全に続発するものであり、心拍出量の減少、充満圧の増加、体液過負荷を引き起こします。 慢性心不全患者は内臓浮腫を発症し、重篤な場合には肝硬変、末期腎不全、エンドトキシンや細菌に対する透過性の増加を伴う重度の腸機能不全に進行する可能性があります。 この症候群は、全身性の炎症状態によって完了し、これがこれらの患者の予後不良を引き起こす可能性があります。 PEEP は、RV 機能不全や絶対的血液量増加がなくても、右心充満圧の増加によって同様の状態を誘発する可能性があります。 ARDS 患者では、ムクドリ力に関連するいくつかの要因が、PEEP によって引き起こされる静脈うっ血の悪影響に寄与しています。 これらの要因には、膠質浸透圧の低下、炎症による血管透過性の増加、および静水圧の上昇(輸液および輸液)が含まれます。 肝臓や腎臓などのカプセル化臓器では、間質内の体液の蓄積は許容されにくい可能性があります。これは、肝臓や腎臓の拡張が限られており、浮腫により灌流障害が悪化する可能性があるためです。 特定の臓器の灌流に関して言えば、静脈のうっ血により毛細管後の圧力が上昇します。 PEEP によって心拍出量が減少すると、前毛細管圧が低下する可能性があります。 効果的な臓器灌流には両方の要素のバランスが重要であり、それが崩れると臓器の機能不全が発生する可能性があります。 ドップラー超音波 (US) は、腹部の動脈および静脈の脈管構造を評価する効果的かつ非侵襲的な手段であり、臨床医が臓器固有の血流を評価できるようになります。 ドプラ US は古典的に、循環系の動脈側を評価するための第一選択ツールでした。 ここ数年、このツールは腹部静脈系の機能研究において重要性を増しています。 体液または圧力の過負荷により下大静脈が膨張すると、心周期中の右心房内の圧力変動が、非準拠の静脈系を介して内臓器官に伝達されます。 これに対処するために、静脈過剰超音波 (VExUS) スコアと呼ばれるスコアリング システムが開発されました。 このスコアは、下大静脈、肝静脈、門脈、腎静脈を含む複数の静脈ドップラー信号の評価を組み合わせたものです。心臓手術を受ける患者のコホートで検証されています。 この研究では、門脈の流れの拍動性と腎内の流れの変化の両方の存在が、その後の AKI と独立して関連していました。 さらに、VExUS は一般集団の右心房圧と正の相関関係があります (R2=0.68)73。 利尿薬への反応と、急性冠症候群患者におけるAKIの発症。は現在、敗血症蘇生後の静脈うっ血における蘇生の効果を評価する臨床研究を実施している。
超音波エラストグラフィーは、超音波を使用して組織の硬さまたは弾性を測定する非侵襲的なイメージング技術です。 組織の硬さを定量的に評価できるため、さまざまな肝臓疾患や腎臓疾患の評価に役立ちます。 この系統で、Kashani らは、超音波表面波エラストグラフィーが腎臓嚢内圧の経カテーテル測定とよく相関していることを示しました。 このツールは、さまざまな急性および慢性状態の評価と特徴付けに多くの臨床応用があり、腎線維症の重症度を反映できます81。 最近、腎エラストグラフィーにより、肝硬変患者の腎組織損傷を、日常の臨床検査で特定される変化(血漿クレアチニンなど)よりも早く検出できることが示されました。 エラストグラフィーによって測定された肝臓の硬さは、下大静脈クランプの実験モデルおよび組織病理学的観察における肝臓のうっ血の程度と相関しています。 また、最近では、肝臓の硬さの評価を通じて RAP の推定と利尿薬への反応における役割が示唆されています 84。 肝臓エラストグラフィーも末梢浮腫の程度と相関しています85。 臨床環境では、肝エラストグラフィーは、肝硬変や肝炎などのさまざまな症状による肝線維症や炎症の評価に日常的に使用されています。 最近、肺水腫における肺超音波エラストグラフィーの評価は、利尿誘発後の肺水腫の減少と良好な相関関係を示しました。
PEEP 設定、腹部静脈うっ血、浮腫、臓器機能不全の統合 要約すると、PEEP は ARDS 患者管理の基本ツールであり、酸素化を改善し、実験条件下では VILI 発症の可能性を減らします。 しかし、これらの利点は、死亡率や人工呼吸器の使用期間の減少など、関連する臨床転帰の大幅な改善には結びついていません。 PEEP を設定するための 1 つのルールはなく、一般に臨床医は個人の好みに応じて高レベルまたは低レベルの PEEP を使用し、利点 (酸素供給、肺の保護、機能) と肺胞過膨張や血行力学的影響などの悪影響のバランスをとりました。 PEEP は心拍出量を減少させ、胸部に入る静脈還流が制限されることで腹部静脈うっ血を引き起こす可能性があります。 慢性心不全では、腹部の静脈うっ血が肝硬変や末期腎不全などの重度の器質不全を引き起こす可能性があり、全身性の炎症状態を助長し、心不全の悪影響と連携して合併症を増加させ、これらの患者の予後を悪化させる可能性があります。
暴露された議論に基づいて、特に肺レベルでの高レベルの PEEP の使用の潜在的な利点が、胸部の外側にある臓器に対する潜在的な悪影響によって打ち消されるのではないかという疑問が生じます。 したがって、我々は、低レベルの PEEP と比較して、高レベルの PEEP を使用すると、中等度から重度の ARDS 患者における腹部静脈うっ血、内臓浮腫、および臓器機能不全が大幅に増加するという仮説を立てています。 この疑問に対処するために、我々はランダム化クロスオーバー臨床研究を設計しました。この研究では、腹部静脈うっ血、浮腫、臓器機能不全の発生源としての PEEP の効果を 12 時間にわたって評価します。 このタイプの研究により、同じ被験者内での各介入の効果をそれ自身の対照として評価できるようになり、効果を比較する際の効率が向上します。 私たちは、近い将来、PEEPに続発する腹部合併症のリスクがある患者をより適切に特定できるようになると期待しています。
仮説:
中等度から重度の ARDS 患者において、低レベルの PEEP と比較して、高レベルの PEEP を使用すると、腹部静脈うっ血、内臓浮腫、臓器機能不全が大幅に増加します。
一般的な目的:
中等度から重度の ARDS 患者の呼吸力学、血行力学、腹部静脈うっ血、内臓浮腫、臓器機能不全に対する高レベルと低レベルの PEEP 適用の効果を比較する。
具体的な目的:
- PEEP レベルの高低が腹部静脈うっ血の程度と心肺生理学に及ぼす影響を相関させる 実験デザイン: 研究全体を通じて、血行力学、呼吸力学、ガス交換パラメーターに焦点を当て、包括的な生理学的および臨床的評価を実施します。 肺と呼吸器系の仕組み(呼吸コンプライアンス、肺の虚脱と過膨張、ベッドサイドでのリクルートの可能性、EIT換気分布、容積測定カプノグラフィー、ABG)、および完全な血行動態評価(心エコー図、侵襲性動脈圧と中心静脈圧、組織灌流のマーカー (乳酸、中心静脈飽和、静脈 - 動脈 CO2 勾配) を使用して、それらの傾向と絶対値の両方を分析します。 これにより、これらのさまざまな PEEP 戦略が患者の心肺機能に及ぼす影響を洞察し、静脈うっ血の程度と統合することが可能になります。
- PEEP レベルの高低が腹部静脈うっ血と内臓浮腫に及ぼす影響を測定する 実験デザイン: 静脈および動脈の腹部循環における血流を包括的に分析するために、表面ドップラー超音波を利用します。 私たちの主な焦点は、VExUS プロトコルを採用した静脈循環です。 このパラメータの定期的な評価を 4 時間ごとに実施し、各 12 時間の終了時に動脈系と静脈系の両方の徹底的な超音波分析を実行し、内臓浮腫の兆候を評価します。 これらの評価中に、その後の波形パターンのオフライン分析のためのデータを収集し、静脈流の速度、方向、流れに対する抵抗の変化を特定できるようにします。 さらに、浮腫やうっ血に関連する肝臓および腎臓の組織の変化を判断するために、一過性エラストグラフィーの逐次評価を採用します。
- 腹部静脈うっ血が腎臓、肝臓、腸の機能不全に及ぼす影響を調べます。
実験計画: 腎臓 (N-Gal、Cyst-C、クレアチニン、血中尿素窒素、ADH、レニン、アルドステロン)、肝臓 (ビリルビン、AST、ALT、アルカリホスファターゼ、およびガンマ-グルタミルトランスペプチダーゼ)、腸機能障害(血漿ゾヌリン、カルプロテクチン、およびエンドトキシンレベル)。 さらに、尿細管機能の早期変化を検出するために、尿と尿沈渣中の腎機能障害マーカーの一部を連続的に監視します。 さらに、血行動態の変化に対するレニン-アンジオテンシン-アルドステロン軸の反応を調べます。
提案の科学的または技術的な新規性 従来、心臓血管系に対する PEEP の影響は心臓機能 (右と左の両方) に焦点が当てられており、マクロ血行動態 (全身血流や血圧など) が維持されていれば忍容性が高いと考えられています。臨床的に許容される範囲内です。 ただし、高い PEEP レベルの使用は異常な圧力範囲に適応する必要があるシステム全体に影響を及ぼし、流れの再配分と横隔膜下の静脈うっ血を引き起こすため、このアプローチは不完全であると考えられる可能性があります。 この研究では、静脈循環、灌流、腹部臓器機能に対する PEEP の効果に焦点を当てることで、この知識のギャップを埋めることを提案します。 私たちの目標は、酸素化と呼吸機構が一貫して改善されているにもかかわらず、高レベルのPEEPを使用しても死亡率や在院日数などの臨床的に関連する転帰の改善が示されない理由を理解するのに役立つ生理学的要素を明らかにすることです。 将来を見据えて、我々の結果に応じて、呼吸アウトカムや心肺相互作用に基づいてだけでなく、胸腹部の観点からもPEEPを規制することを検討するかもしれません。 技術的な観点から見ると、この提案は、腹部循環と内臓浮腫の臨床的および超音波検査によるモニタリングを導入するものであるため、革新的です。 我々は、これらの目的のために VExUS システムを使用します。このシステムは、心臓手術後の患者の評価では以前に検証されていますが、ARDS 患者のモニタリングでは検証されていませんでした。 VExUS がこの評価に有用であることが実証されれば、ARDS 患者に対する新しい非侵襲的な血行動態モニタリング方法を提案できる可能性があります。
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前:Jaime Retamal A Jaime A Retamal, PhD in Medical Science
- 電話番号:+56942611087
- メール:jaimeretamal@gmail.com
研究場所
-
-
Metropolitana
-
Santiago、Metropolitana、チリ、8330033
- Pontificia Universidad Católica de Chile
-
-
参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 1) ベルリン定義で定義された中等度および重度の ARDS。 2) 人工呼吸器への接続が 7 日未満である。
除外基準:
- 1) 慢性呼吸器疾患の増悪または心原性肺水腫に続発する急性呼吸不全、2) 急性または慢性肝不全、3) 慢性腎不全(CKD ステージ 3)、4) 急性腎不全 KDIGO-3 5) 決定蘇生を行わないこと、6) 換気の変化に耐えられない重篤な患者、および 8) 腹臥位。
研究計画
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:他の
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:クロスオーバー割り当て
- マスキング:独身
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
|---|---|
|
実験的:シーケンス A: 最初に 12 時間の低 PEEP、次に 12 時間の高 PEEP
アーム情報 実験アームのタイトル: シーケンシャル PEEP プロトコル - 低 PEEP 戦略と高 PEEP 戦略 アームの説明: この臨床試験の参加者は、事前に指定された 2 つの順序のうちの 1 つにランダムに割り当てられ、連続 2 回の 12 時間にわたって高および低 PEEP 換気戦略の両方を受けることになります。 アーム 1 の介入: 参加者は最初の 12 時間は Low PEEP プロトコルを受け、その後次の 12 時間は High PEEP プロトコルを受けます。 アーム 2 の介入 (シーケンス B): 患者は最初の 12 時間は高 PEEP を受け、その後次の 12 時間は低 PEEP を受けます。 |
患者はまず低 PEEP プロトコルを 12 時間受け、続いて高 PEEP プロトコルを 12 時間受けます。 このシーケンスはランダム化されており、両方の PEEP 戦略の効果を評価するためのクロスオーバー試験デザインの一部です。 説明文: 患者はまず高または低 PEEP プロトコルを 12 時間受け、続いて低または高 PEEP プロトコルを 12 時間受けます。 このシーケンスはランダム化されており、両方の PEEP 戦略の効果を評価するためのクロスオーバー試験デザインの一部です。
他の名前:
|
|
実験的:シーケンス B: 最初に 12 時間の高 PEEP、次に 12 時間の低 PEEP
|
シーケンス B では、High PEEP を 12 時間設定し、続いて Low PEEP を 12 時間設定します。
他の名前:
|
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 |
|---|---|---|
|
急性腎障害の血漿および尿バイオマーカーの上昇 (NGAL - KIM-1)
時間枠:12時間
|
高PEEP戦略に関連した急性腎障害の血漿および尿バイオマーカーの上昇。
|
12時間
|
協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Brower RG, Lanken PN, MacIntyre N, Matthay MA, Morris A, Ancukiewicz M, Schoenfeld D, Thompson BT; National Heart, Lung, and Blood Institute ARDS Clinical Trials Network. Higher versus lower positive end-expiratory pressures in patients with the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 2004 Jul 22;351(4):327-36. doi: 10.1056/NEJMoa032193.
- Meade MO, Cook DJ, Guyatt GH, Slutsky AS, Arabi YM, Cooper DJ, Davies AR, Hand LE, Zhou Q, Thabane L, Austin P, Lapinsky S, Baxter A, Russell J, Skrobik Y, Ronco JJ, Stewart TE; Lung Open Ventilation Study Investigators. Ventilation strategy using low tidal volumes, recruitment maneuvers, and high positive end-expiratory pressure for acute lung injury and acute respiratory distress syndrome: a randomized controlled trial. JAMA. 2008 Feb 13;299(6):637-45. doi: 10.1001/jama.299.6.637.
- Acute Respiratory Distress Syndrome Network; Brower RG, Matthay MA, Morris A, Schoenfeld D, Thompson BT, Wheeler A. Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 2000 May 4;342(18):1301-8. doi: 10.1056/NEJM200005043421801.
- Gattarello S, Lombardo F, Romitti F, D'Albo R, Velati M, Fratti I, Pozzi T, Nicolardi R, Fioccola A, Busana M, Collino F, Herrmann P, Camporota L, Quintel M, Moerer O, Saager L, Meissner K, Gattinoni L. Determinants of acute kidney injury during high-power mechanical ventilation: secondary analysis from experimental data. Intensive Care Med Exp. 2024 Mar 21;12(1):31. doi: 10.1186/s40635-024-00610-1.
- Beurton A, Haudebourg L, Simon-Tillaux N, Demoule A, Dres M. Limiting positive end-expiratory pressure to protect renal function in SARS-CoV-2 critically ill patients. J Crit Care. 2020 Oct;59:191-193. doi: 10.1016/j.jcrc.2020.07.008. Epub 2020 Jul 10. No abstract available.
- Fogagnolo A, Grasso S, Dres M, Gesualdo L, Murgolo F, Morelli E, Ottaviani I, Marangoni E, Volta CA, Spadaro S. Focus on renal blood flow in mechanically ventilated patients with SARS-CoV-2: a prospective pilot study. J Clin Monit Comput. 2022 Feb;36(1):161-167. doi: 10.1007/s10877-020-00633-5. Epub 2021 Jan 1.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (推定)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
追加の関連 MeSH 用語
その他の研究ID番号
- 230607001
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
IPD プランの説明
IPD 共有サポート情報タイプ
- STUDY_PROTOCOL
- SAP
- ICF
- CSR
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
米国で製造され、米国から輸出された製品。
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。