中程度から重度のARDSにおける制御換気と補助換気の生理学的効果（PEARL研究） (PEARL)

これは、中等度から重度の急性呼吸窮迫症候群（ARDS）患者における、補助換気と完全制御換気の呼吸力学および局所肺換気効果を調査するために設計された、前向き単一施設の生理学的介入研究です。 この研究は、三次医療集中治療室で実施され、制御された実験条件下での異なる換気戦略に対する短期生理学的反応に焦点を当てています。 この研究は、食道内圧測定および電気インピーダンストモグラフィを含む高度な生理学的モニタリングツールを使用して、換気モードおよび一回換気量の目標設定が、局所的な肺の膨張、吸気努力、および人工呼吸器誘発性肺損傷のリスクにどのように影響するかを具体的に評価します。

科学的根拠は、圧支持換気などの補助換気モードが自発呼吸を維持する一方で、高い呼吸駆動を持つ患者に過剰な一回換気量および経肺圧を曝露する可能性があるという観察に基づいています。 この状態は、患者自身による肺損傷および局所的な肺の過膨張と関連しています。 完全制御換気は、一回換気量および駆動圧を厳密に制御し、局所的な肺ストレスおよび歪みを減少させる可能性があります。 しかし、標準化された条件下での補助換気と制御換気の直接的な生理学的比較は依然として限られています。 この研究は、高い吸気努力を持つ患者を一回換気量制御換気に切り替えること（補助換気中に観察された一回換気量を維持するか、または保護的駆動圧値を目標とする）が、ガス交換を維持しながら局所換気の均一性を改善し、肺の過膨張のマーカーを減少させるかどうかを評価します。

登録後、患者は固定順序で適用される4つの連続した換気相を経ます。 各相は30分間続きます。 最初の25分間は生理学的安定化と換気モードへの適応を可能にします。 最後の5分間は信号取得および生理学的測定に使用されます。 4つの相には、臨床的に選択された圧支持および陽性終末呼気圧による補助換気、予測体重1kgあたり6mlを目標とする一回換気量制御換気、神経筋遮断下での補助換気中に測定された一回換気量に一致する一回換気量による一回換気量制御換気、および神経筋遮断と14cmH2O以下に維持するための駆動圧滴定を伴う予測体重1kgあたり6mlを目標とする一回換気量制御換気が含まれます。 神経筋遮断相では、生理学的pHおよびPaCO2目標を維持するために、動脈血液ガス分析に基づいて呼吸数が調整されます。

呼吸力学は、バルーンカテーテル経鼻胃管システムを介して得られた、気道、食道、および胃内圧測定を組み合わせて評価されます。 流量および気道圧は、呼吸流量計を使用して測定されます。 信号はデジタルで取得され、オフライン分析のために保存されます。 導出パラメータには、吸気努力、経肺圧変動、呼吸器系および肺駆動圧、肺および胸壁コンプライアンス、呼吸筋活動、圧時間積、および閉塞圧指標が含まれます。 静的呼吸力学は、標準化された吸気および呼気閉塞操作を使用して評価されます。 これらの測定により、患者-人工呼吸器相互作用、肺ストレス、および呼吸器系への機械的エネルギー伝達の詳細な特徴付けが可能になります。

局所換気分布は、電気インピーダンストモグラフィを使用して評価されます。 胸部中央レベルに配置された専用電極ベルトが、高い時間分解能でインピーダンス変化を連続的に記録します。 オフライン分析には、従属および非従属肺領域間の一回換気量分布の計算、局所一回換気量の推定、換気均一性指標、ピクセルレベルでの換気不均一性、終末呼気肺インピーダンス変化、およびペンデルフト現象の検出が含まれます。 リクルートメント容量は、異なる陽性終末呼気圧レベルでの終末呼気インピーダンスを比較することによって推定されます。 これらの測定は、各換気相中の局所的な肺の通気および換気分布の高解像度機能イメージングを提供します。

各相中に収集される生理学的およびガス交換パラメータには、一回換気量、呼吸数、気道圧、動脈血液ガス、および呼吸仕事指標が含まれます。 データ取得は、すべての研究相で標準化され、換気戦略間の比較可能性を確保します。

この研究は、生理学的反復測定デザインに従います。 連続変数は、中央値および四分位範囲を使用して要約されます。 カテゴリ変数は、割合として表されます。 小標本サイズおよび生理学的変数の予想される非正規分布のため、ノンパラメトリック統計検定が使用されます。 研究相全体のグローバル比較は、フリードマン検定を使用して実行されます。 ペアワイズ比較は、適切な場合にウィルコクソンの符号順位検定またはマクネマー検定を使用して実行されます。 統計的有意性は、両側p値が0.05以下の場合と定義されます。 統計分析は、検証済みの統計ソフトウェアを使用して実行されます。

生理学的探索的デザインおよび同一の実験条件下での局所肺膨張挙動を記述する以前のデータの欠如のため、正式な検出力計算は実行されませんでした。 計画された登録目標は20人の患者です。 この標本サイズは、高度なモニタリング技術を使用して呼吸力学および局所肺換気を調査する以前の生理学的クロスオーバー研究と一致しています。 選択された標本サイズは、換気戦略間の臨床的に意味のある生理学的差異を検出し、将来の臨床転帰試験のための仮説生成データを生成するのに十分であると考えられます。

安全性モニタリングは、研究全体を通じて実行されます。 研究手順中に発生するすべての有害事象が記録されます。 医療機器に関連する有害事象は、適用される欧州医療機器規制に従って分類されます。 インシデント、機器不具合、および重大なインシデントは、規制要件に従って、所轄国の当局および機器製造業者に報告されます。 重大なインシデントには、死亡、健康状態の重大な悪化、または重大な公衆衛生リスクにつながる事象が含まれます。 機器関連の安全性モニタリングには、研究手順中の機器性能、信頼性、および使用性の評価が含まれます。

データは、標準化されたデータ収集ツールを使用して収集され、安全な機関システムに保存されます。 生の生理学的波形は、オフライン分析のために保存されます。 データ品質は、事前定義された取得プロトコル、標準化された測定手順、および訓練された研究者によって実行される集中オフライン分析を通じて確保されます。 生理学的信号は、分析前に品質レビューを受け、信号の完全性および測定精度を確保します。

この研究は、12か月の登録期間にわたって計画されています。 フォローアップデータには、研究手順完了後に記録された病院生存状態が含まれます。 この研究は、機関の臨床研究基準および介入的生理学研究に適用される規制要件に従って実施されます。