중증도 이상의 ARDS 중 통제 대 보조 환기 비교의 생리학적 효과 (PEARL 연구) (PEARL)

본 연구는 중증 급성 호흡곤란 증후군(ARDS) 환자에서 보조 대 완전 제어 기계 환기의 호흡 역학 및 국소 폐 환기 효과를 조사하기 위해 설계된 전향적 단일 센터 생리학적 중재 연구입니다. 본 연구는 3차 중환자실에서 수행되며 통제된 실험 조건에서 다양한 환기 전략에 대한 단기 생리학적 반응에 초점을 맞춥니다. 연구는 특히 식도압 측정 및 전기 임피던스 단층촬영을 포함한 고급 생리학적 모니터링 도구를 사용하여 환기 모드와 조류량 타겟팅이 국소 폐 팽창, 흡기 노력 및 인공호흡기 유발 폐 손상 위험에 어떻게 영향을 미치는지 평가합니다.

과학적 근거는 압력 지원 환기와 같은 보조 환기 모드가 자발 호흡을 유지하지만 높은 호흡 구동력을 가진 환자에게 과도한 조류량 및 경폐압에 노출시킬 수 있다는 관찰에 기반합니다. 이러한 상태는 환자 자가 유발 폐 손상 및 국소 폐 과팽창과 관련이 있습니다. 완전 제어 환기는 조류량 및 구동압을 엄격히 통제하여 국소 폐 스트레스와 변형을 감소시킬 수 있습니다. 그러나 표준화된 조건에서 보조 환기와 제어 환기 간 직접적인 생리학적 비교는 여전히 제한적입니다. 본 연구는 높은 흡기 노력을 보이는 환자를 조류량 제어 환기로 전환할 때, 보조 환기 중 관찰된 조류량을 유지하거나 보호적 구동압 값을 타겟팅하는 것이 가스 교환을 유지하면서 국소 환기 균질성을 개선하고 폐 과팽창 표지자를 감소시키는지 평가합니다.

등록 후 환자는 고정된 순서로 적용되는 네 단계의 순차적 환기 단계를 거칩니다. 각 단계는 30분 동안 지속됩니다. 처음 25분은 생리학적 안정화 및 환기 모드 적응을 허용합니다. 마지막 5분은 신호 획득 및 생리학적 측정에 사용됩니다. 네 단계에는 임상적으로 선택된 압력 지원 및 양호말기호기압을 이용한 보조 환기, 예측 체중 kg당 6ml를 타겟팅한 조류량 제어 환기, 신경근 차단제를 사용한 보조 환기 중 측정된 조류량과 일치하는 조류량을 이용한 조류량 제어 환기, 신경근 차단제 및 14 cmH2O 이하로 유지되도록 구동압 적정을 이용한 예측 체중 kg당 6ml 타겟팅 조류량 제어 환기가 포함됩니다. 신경근 차단제 단계 동안 호흡 속도는 생리적 pH 및 PaCO2 목표를 유지하기 위해 동맥혈 가스 분석을 기반으로 조정됩니다.

호흡 역학은 풍선 카테터 비위관 시스템을 통해 획득한 기도압, 식도압 및 위압 측정의 조합을 사용하여 평가됩니다. 유량 및 기도압은 폐활량계를 사용하여 측정됩니다. 신호는 디지털로 획득되어 오프라인 분석을 위해 저장됩니다. 파생 매개변수에는 흡기 노력, 경폐압 변동, 호흡계 및 폐 구동압, 폐 및 흉벽 순응도, 호흡 근육 활동, 압력 시간 곱 및 폐쇄압 지수가 포함됩니다. 정적 호흡 역학은 표준화된 흡기 및 호기 폐쇄 기동을 사용하여 평가됩니다. 이러한 측정은 환자-인공호흡기 상호작용, 폐 스트레스 및 호흡계로의 기계적 에너지 전달에 대한 상세한 특성화를 가능하게 합니다.

국소 환기 분포는 전기 임피던스 단층촬영을 사용하여 평가됩니다. 흉부 중간 수준에 위치한 전용 전극 벨트는 높은 시간 해상도로 임피던스 변화를 지속적으로 기록합니다. 오프라인 분석에는 의존성 및 비의존성 폐 영역 간 조류 환기 분포 계산, 국소 조류량 추정, 환기 균질성 지수, 픽셀 수준 환기 이질성, 호기말 폐 임피던스 변화 및 펜델루프트 현상 탐지가 포함됩니다. 모집 용적은 다양한 양호말기호기압 수준에서의 호기말 임피던스를 비교하여 추정됩니다. 이러한 측정은 각 환기 단계 동안 국소 폐 환기 및 환기 분포에 대한 고해상도 기능적 영상을 제공합니다.

각 단계 동안 수집된 생리학적 및 가스 교환 매개변수에는 조류량, 호흡 속도, 기도압, 동맥혈 가스 및 호흡 작업 지수가 포함됩니다. 데이터 획득은 모든 연구 단계에서 표준화되어 환기 전략 간 비교 가능성을 보장합니다.

본 연구는 생리학적 반복 측정 설계를 따릅니다. 연속 변수는 중앙값 및 사분위 범위를 사용하여 요약됩니다. 범주형 변수는 비율로 표현됩니다. 작은 표본 크기 및 생리학적 변수의 예상 비정규 분포로 인해 비모수 통계 검정이 사용됩니다. 연구 단계 전반의 전역 비교는 프리드먼 검정을 사용하여 수행됩니다. 쌍별 비교는 적절한 경우 윌콕슨 부호 순위 검정 또는 맥니마 검정을 사용하여 수행됩니다. 통계적 유의성은 양측 p 값이 0.05 이하인 것으로 정의됩니다. 통계 분석은 검증된 통계 소프트웨어를 사용하여 수행됩니다.

생리학적 탐색적 설계 및 동일한 실험 조건에서 국소 폐 팽창 행동을 설명하는 사전 데이터 부재로 인해 공식적 검정력 계산은 수행되지 않았습니다. 계획된 등록 목표는 20명의 환자입니다. 이 표본 크기는 고급 모니터링 기술을 사용하여 호흡 역학 및 국소 폐 환기를 조사한 이전 생리학적 교차 연구와 일치합니다. 선택된 표본 크기는 환기 전략 간 임상적으로 의미 있는 생리학적 차이를 탐지하고 향후 임상 결과 시험을 위한 가설 생성 데이터를 생성하기에 충분한 것으로 간주됩니다.

안전 모니터링은 연구 전반에 걸쳐 수행됩니다. 연구 절차 중 발생하는 모든 이상반응이 기록됩니다. 의료기기와 관련된 이상반응은 적용 가능한 유럽 의료기기 규정에 따라 분류됩니다. 사건, 기기 결함 및 중대 사건은 규제 요구사항에 따라 관할 국가 기관 및 기기 제조업체에 보고됩니다. 중대 사건에는 사망, 건강 상태의 심각한 악화 또는 심각한 공중 보건 위험을 초래하는 사건이 포함됩니다. 기기 관련 안전 모니터링에는 연구 절차 중 기기 성능, 신뢰성 및 사용성 평가가 포함됩니다.

데이터는 표준화된 데이터 수집 도구를 사용하여 수집되며 안전한 기관 시스템에 저장됩니다. 원시 생리학적 파형은 오프라인 분석을 위해 저장됩니다. 데이터 품질은 사전 정의된 획득 프로토콜, 표준화된 측정 절차 및 훈련된 연구자가 수행한 중앙 집중식 오프라인 분석을 통해 보장됩니다. 생리학적 신호는 분석 전 품질 검토를 거쳐 신호 무결성 및 측정 정확성을 보장합니다.

연구는 12개월 등록 기간 동안 계획됩니다. 후속 데이터에는 연구 절차 완료 후 기록된 병원 생존 상태가 포함됩니다. 본 연구는 기관 임상 연구 표준 및 중재적 생리학적 연구에 대한 적용 가능한 규제 요구사항에 따라 수행됩니다.