저주파 HFO/HFO-TGI 및 고주파 HFO의 생리학적 연구

연구의 근거 급성 호흡곤란 증후군(ARDS)은 저산소혈증, 무기폐, 폐 울혈 및 폐 순응도 감소를 유발하는 폐실질의 급성 염증 상태입니다. 기계적 환기는 실제로 생명을 구하지만 폐에 외상을 입힐 수 있습니다(예: volutrauma, barotrauma, atelectrauma 및 biotrauma). 낮은 일회 호흡량과 높은 호기말 양압(PEEP)을 사용하는 것은 인공호흡기와 관련된 폐 손상을 줄이는 것을 목표로 합니다. 그러나 ARDS 사망률은 여전히 ​​높습니다. 고주파 진동(HFO)은 고주파수(3-15Hz)에서 투여되는 매우 낮은 일회 호흡량(1-4ml/kg)을 사용하는 대체 환기 기술입니다. 이전 관찰 연구에서는 산소화 개선이 보고된 반면, 중증 ARDS에 대한 최근 2개 센터 데이터는 커프 누출, 모집 기동(RM) 및 기관 가스 주입(TGI ). TGI를 첨가하면 산소화 및 CO2 제거가 향상됩니다. 그러나 그것이 생존에 영향을 미치는지 여부는 여전히 불분명합니다. 최근 발표된 두 개의 다기관 연구에서는 커프 누출이 없는 고주파수 HFO를 초기 ARDS 치료에 사용했을 때 생존에 대해 중립적(10) 또는 부정적인 결과(11)를 보여주었습니다. 그러나 이러한 부정적인 결과는 부분적으로 높은 흉강 내압과 고칼슘혈증의 조합으로 인한 우심실 과부하/기능 장애/부전으로 인한 것일 수 있으며 결과적인 혈역학적 불안정성과 근수축/혈압 상승 지원의 필요성 증가로 인한 것일 수 있습니다. 따라서 연구자들은 다른 HFO 전략[낮은 빈도와 커프 누출의 조합을 사용하여 CO2 제거를 증가시키고 상대적으로 낮은 평균 기관 압력과 관련됨]이 다른 결과를 초래할 수 있다는 가설을 세웁니다.

높은 흉강 내압은 정맥 복귀를 방해하고 폐혈관 저항을 증가시킬 수 있습니다. 이 동시 우심실 예압 감소 및 후부하 증가는 우심실 기능 장애/부전을 유발할 수 있습니다. 반면에 커프 누출 위치는 더 낮은 결과를 가져옵니다(약. 5-6 cmH2O)는 설정된 HFO 인공호흡기 평균 기도 압력(mPaw)에 상대적인 기관 압력을 의미하며 결과적으로 우심실의 언로드가 발생합니다. 또한 커프 누출, TGI 및 높은 HFO 바이어스 흐름을 함께 사용하여 우심실의 추가 언로드를 예상할 수 있습니다. 이러한 조치는 PaCO2 제어를 개선하고 과도한 고칼슘혈증으로 인한 폐혈관 저항 증가를 예방할 수 있습니다. 우심실 기능은 이전에 설명한 대로 경식도 심초음파(TEE)로 평가할 수 있습니다. 우심실 기능 장애 및 관련 확장은 심박출량 감소 및 관상 동맥 저관류를 유발할 수 있습니다. 후자는 우심실 성능을 더 손상시키고 우심실 부전을 일으킬 수 있습니다.

현재 연구의 주요 목표는 TEE에 의해 결정된 우심실 성능에 대한 폐 보호 재래식 기계 환기(CMV) 및 다양한 HFO 전략(임상 상충되는 결과가 있는 임상 시험에서 이미 테스트됨)의 효과를 문서화하고 비교하는 것입니다. 더 구체적으로, 우리는 높은 PEEP, 폐 보호 CMV를 "높은" mPaw/커프 누출 없음, 고주파수 HFO 전략 및 "높은" mPaw 커프 누출, "낮은" 주파수 HFO 전략을 사용하거나 사용하지 않고 비교하려고 합니다. TGI.

방법 방법 조기 및 중증 ARDS가 있는 적격 환자(아래에 제공된 관련 기준)는 정보에 입각한 서면 동의와 주치의의 비서면 동의를 얻은 후 등록됩니다.

환자 모니터링에는 심전도 리드 II, 동맥 내압(PICCO 플러스를 사용한 +/- 심장 지수, Pulsion Medical Systems, 독일 뮌헨)] 및 말초 산소 포화도(SaO2)가 포함됩니다. 마취는 미다졸람 및/또는 프로포폴, 펜타닐 또는 레미펜타닐로 유지됩니다. Nrutomuscular 봉쇄는 cisatracurium으로 달성되며, 이는 현재 권장 사항과 주치의 처방 치료의 일부로 사용됩니다. 연구 기간 동안 모든 환자는 cisatracurium을 지속적으로 주입받게 됩니다.

CMV 전략 적격 연구 참가자는 다음과 같은 FiO2/PEEP 조합으로 최소 60분 동안 폐 보호 CMV를 받았습니다: 0.5/10-12 cm H2O, 0.6/14-16 cm H2O, 0.7/14-16 cm H2O, 0.8 /14-16cm H2O, 0.9/16-18cm H2O, 1.0/20-24cmH2O. 이러한 조합은 "일반적인" 권장 사항을 구성하며 주치의에 의한 =< 4cm H2O의 추가 PEEP 적정은 환자의 가스 교환 및 혈역학의 "최상의" 조합이 허용되는 것으로 간주됩니다. 높은 PEEP 관련 생존 이점이 최근에 문서화되었습니다. 산소 공급이 악화될 때마다 PEEP가 먼저 증가한 다음 FiO2가 증가하면서 앞서 언급한 FiO2/PEEP 조합과 "일치"하는 것을 목표로 합니다.

일회 호흡량은 5.5-7.5 mL/Kg 예상 체중 이내입니다. 최대 고원 압력 한계는 40 cmH2O이고 목표 고원 압력은 ≤32 cmH2O입니다. 이론적 근거: Meade 등의 연구에서와 같이 더 높은 PEEP 수준을 사용할 수 있도록 더 높은 플래토 압력이 허용됩니다. 고원압이 >15분 동안 32cmH2O를 초과하면 다음 조정이 수행됩니다: 일회 호흡량 감소 최대 4.0mL/kg 예상 체중, 호흡수 최대 35/분 증가, PEEP 감소 ≥2cmH2O. 이러한 조정은 동시에 아래 제공된 가스 교환 목표를 달성해야 합니다.

호흡률은 7.20-7.45의 pHa로 적정됩니다. 흡기-호기 시간(Ι:Ε) 비율은 ≤1/2입니다. 산소화 목표는 SaO2=90-95% 및/또는 PaO2=60-80mmHg입니다. pHa<7.20에서, 일상적으로 사용되는 카테터 마운트를 짧고 부피가 작은 각진 커넥터로 교체하여 호흡 회로 사강을 최소화하고, 일회 호흡량을 예상 체중의 8.0mL/kg까지 증가시키고, 호흡수를 분당 최대 35회까지 증가시킵니다. . 이러한 조치가 실패하면 "pha/paCO2 조절 불량" 기준과 중탄산염 주입이 허용됩니다. 추가 옵션은 체외 CO2 제거입니다.

RM 및 PEEP/FiO2의 알고리즘

1. RM - FiO2 1.0에서 40초 동안 40-45cmH2O의 지속적인 양압 및 SaO2=90-95% 또는 PaO2=60-80mmHg가 되도록 PEEP 및 FiO2 적정(RM은 하루에 두 번 반복될 수 있음) , 5시간에 한 번)
2. FiO2 감소는 항상 PEEP 감소보다 우선합니다.
3. FiO2=0.5 및 PEEP<8 cmH2O에서 - 젖 떼기 시험.
4. RM은 ARDS 발병 후 최대 5일 동안 투여할 수 있습니다.

HFO-RM 전략

HFO 사용과 관련하여 이전에 발표된 권장 사항(Sensormedics 3100B 인공호흡기, Sensormedics, Yorba Linda, CA, USA)에는 다음 단계가 포함됩니다.

1. 신경근 차단 여부에 관계없이 호흡근 활동을 없애기 위한 충분한 수준의 깊은 진정/마취로 환자와 인공호흡기의 비동기화를 피할 수 있습니다.
2. endotracheal tube patency 확인 및 carina 위 3-4cm에 튜브 배치.
3. RM: 환자-오실레이터 연결 직후 RM이 수행됩니다(오실레이터의 피스톤이 꺼진 상태에서 40초 동안 회로 압력을 45cmH2O로 증가). RM은 HFO 주파수 변경 직전 또는 TGI 시작/종료 직전/종료 직후에 반복됩니다.
4. FiO2는 처음에 1.0으로 설정되고 SaO2가 >90%로 유지되는 경우 이전 CMV의 FiO2로 줄어듭니다(10-15분 이상).
5. 바이어스 흐름은 호흡 회로에서 CO2 제거를 개선하기 위해 60L/min으로 설정됩니다.
6. I:E 비율은 1:2로 유지됩니다.
7. 조사자들의 선행 연구 방법 및 결과에 따르면 TGI는 선행 CMV 분 환기의 50%와 동일할 것입니다.
8. 초기 HFO mPaw는 이전 CΜV의 mPaw를 8-10cm H2O만큼 초과할 것이며, 동안 최상의 산소화 반응(>= 95%의 "목표" SaO2에 해당하는 것으로 예측됨)으로 적정될 것입니다(±3cmH2O만큼). 커프 누출이 있는 표준 저주파 HFO의 60분 기간. 앞서 언급한 기간은 아래에서 설명하는 HFO 전략 테스트의 180분 기간에 선행합니다.
9. 초기 진동 주파수는 3.5-4Hz 또는 7Hz에서 무작위로 설정됩니다. 저주파 설정은 3-5 cmH2O 커프 누출 및 60분 동안 TGI와 결합되고 무작위 순서로 또 다른 60분 동안 "no-TGI"가 이어집니다. 고주파수 설정은 커프 누출 또는 TGI와 결합되지 않으며 추가 60분 동안 유지됩니다. 진동 압력 진폭(ΔP)은 90cmH2O로 설정됩니다.

TEE 측정

기준선 CMV 동안 다음 매개변수가 결정됩니다.

우심실 확장기 영역, 좌심실 확장기 영역 및 편심 지수. 오른쪽 주 관상 동맥 및 왼쪽 주 관상 동맥의 왼쪽 전하부 분지의 관상 동맥 혈류 평가(참고: 관상 동맥 혈류 측정은 기술적으로 어렵고 시간이 많이 걸리는 것으로 판명되어 연구 프로토콜에서 제외되었습니다). HFO 시작 후 120, 180 및 240분과 CMV로 돌아온 후 60분에 동일한 측정을 반복합니다. 동시에 PICCO plus를 사용하여 가스 교환 및 심박출량을 포함한 혈류역학을 결정합니다. 마지막으로, CMV 동안 빠른 호기말/흡기말 기도 폐쇄로 호흡 역학을 평가합니다.

구조 산소화 구조 산소화 방법론에는 커프 누출이 있는 저주파 HFO-TGI, 엎드린 위치 지정, 흡입된 산화질소 및 체외 막 산소화가 포함될 수 있습니다. PaO2 < 60mmHg인 경우 구조 산소화 세션의 지속 시간은 무제한 연장이 허용되는 최소 10시간입니다. 구조 시작 기준: 가역적 심폐 병리 및/또는 인공호흡기 오작동이 없는 상태에서 높은 PEEP, 폐 보호 CMV 동안 FiO2=1.0에서 30분 이상 PaO2<60mmHg.

환자 추적 관찰 생리학적 변수(혈액역학 가스 교환 및 호흡 역학) 및 투약은 연구 등록 전 2시간 이내에 및 연구 등록 후 1-10일의 오전 9시에 기록됩니다. 순차적 장기 기능 장애 평가 점수에 따른 장기 기능 장애 및 임상 과정 합병증은 등록 후 60일까지 문서화됩니다. 마지막으로 최종 결과(즉, 병원 퇴원까지의 생존 또는 병원 내 사망)도 기록됩니다.

조사 개입 및 예방의 잠재적 위험. 잠재적 위험: 기압상해. 예방 조치: 이 잠재적 위험은 CMV 또는 HFO 동안 똑같이 높습니다. 또한 사용 기간이 프로토콜에 사전 지정된 시간 제한인 60분을 초과하지 않기 때문에 커프 누출이 없는 고주파수, 높은 mPaw HFO 사용으로 인해 눈에 띄는 임상 합병증이 예상되지 않습니다.

가능한 이점 참여 환자의 경우: HFO-TGI가 구조 산소 공급 방법 및 심장 기능의 상세한 TEE 평가로 사용되는 경우 병원 퇴원까지의 생존 가능성 증가 가능성. 의학용: 환기 전략, 심장 및 폐 사이의 상호 작용에 대한 이해 개선 가능성.