중등도 ARDS를 위한 체외 CO2 제거를 통한 매우 보호적인 폐 환기 (SUPERNOVA)

급성 호흡 곤란 증후군(ARDS)은 염증, 증가된 폐 혈관 투과성 및 통기된 폐 조직의 손실을 특징으로 하는 다양한 소인 사건에 대한 반응으로 발생하는 폐 손상의 한 형태를 나타냅니다. ARDS의 진단은 심각한 저산소혈증과 알려진 임상 손상 또는 악화되는 호흡기 증상의 7일 이내에 발생하는 양측 방사선 혼탁을 기반으로 합니다. ARDS의 병리생리학의 핵심은 응고 활성화 및 섬유소용해 억제로 인한 섬유소가 풍부한 삼출물(유리질 막)의 존재입니다. ARDS는 모든 ICU 입원의 10%를 차지하고 기계적 환기(MV)가 필요한 환자의 23%를 차지합니다. ARDS 환자의 병원 사망률은 경증 ARDS의 경우 34%에서 중증 ARDS의 경우 최대 46%까지 높게 유지됩니다. 특히 코로나바이러스 질병 2019(COVID-19)의 심각하고 치명적인 형태는 거의 항상 ARDS와 관련이 있습니다.

인공호흡기 유도 폐 손상(VILI) MV는 호흡 산소 비용을 줄이고 가스 교환을 개선하며 ARDS의 기본 병인을 해결할 시간을 제공하기 때문에 ARDS 환자를 위한 생명을 구하는 형태의 지원입니다. 그러나 MV가 폐 손상의 진행, 폐 염증 과정의 악화, 폐포-모세혈관 투과성 증가를 특징으로 하는 인공 호흡기 유발 폐 손상(VILI)에 기여할 수 있다는 것이 일관되게 나타났습니다. 결과적으로 원위 기관의 부전(생물학적 외상)과 함께 폐가 전신 순환계로 유입됩니다. 무작위 임상 시험에서 일회 호흡량(VT)이 6ml/kg(예상 체중, PBW에서 계산됨)이고 최대 흡기말 고원압(PPLAT)이 30cmH2O인 환기 ARDS 환자는 사망률이 40에서 40으로 감소한 것으로 나타났습니다. %(12ml/kg PBW의 VT로 치료된 기존 팔에서 보임) ~ 31%. 최근에 Amato와 동료들은 델타 압력(∆P), 즉 PPLAT와 호기말 양압(PEEP)의 차이(∆P = PPLAT -PEEP) ≤ 14cmH2O가 생존과 밀접한 관련이 있음을 보여주었습니다. 보호 환기 설정(VT 감소 또는 PEEP 증가)을 얻는 것은 ΔP 감소와 관련된 경우에만 유익했습니다.

체외 CO2 제거(ECCO2-R) PaCO2에 미치는 영향을 최소화하면서 저용량/저압 환기를 사용할 수 있도록 이산화탄소(CO2)를 제거하기 위한 체외 지원 사용이 1977년에 제안되었습니다. 낮은 호흡률에서 낮은 VT 및 낮은 최대 흡기압("폐 휴식")을 적용하면 손상된 폐의 손상을 최소화할 수 있다고 제안되었습니다. 이 기술을 사용하면 산소화와 이산화탄소 제거가 분리됩니다. 산소화는 주로 폐를 통해 발생하고 이산화탄소의 가변 부분은 인공 폐(체외 CO2제거: ECCO2-R)를 통해 제거됩니다. 체외 막 산소화(ECMO)에 비해 이 접근법의 주요 잠재적 이점은 체외 회로를 통해 잠재적으로 더 적은 부작용으로 더 낮은 혈류를 사용한다는 것입니다. 낮은 VT 환기(PBW의 3-4ml/kg)는 표준 저용량 저압 환기와 비교할 때 염증 지표의 현저한 감소와 관련이 있습니다. 더욱이, 그로 인한 고칼슘혈증은 ECCO2-R에 의해 쉽게 제어되었습니다. 무작위 임상 시험에서 3ml/kg PBW의 VT가 체외 CO2 제거와 함께 시행하기에 쉽고 안전하다는 것을 보여주었습니다. PaO2/FiO2 환자를 분석했을 때 28일까지 기계적 환기가 없는 날로 평가된 임상 결과는 대조군에 비해 ECCO2R 환자에서 유의미하게 개선되었습니다.

ARDS에서 ECCO2R의 안전성과 타당성을 평가하기 위해 고안된 다기관 연구에서 중등도 ARDS 환자의 80% 이상이 ECCO2R을 사용하여 초보호 환기 목표를 달성할 수 있는 것으로 나타났습니다. ECCO2R과 관련된 심각한 부작용의 발생률은 낮았습니다(~2%). ECCO2R A의 효능과 안전성은 1000-1500 ml/min 범위의 혈류 속도를 사용하는 장치에서 더 높았습니다. 사후 분석에서는 호흡계 순응도가 40ml/cmH2O 이하이고 ΔP ≥ 5cmH2O가 감소한 환자로 등록을 제한하면 VT 3ml/cmH2O의 무작위배정 임상시험에서 임상 결과 측면에서 예상되는 이점이 증가할 것으로 나타났습니다. ECCO2R을 사용한 PBW kg(농축 전략). 더욱이, 최근 데이터는 PPLAT 또는 ΔP에 대한 안전한 상한선이 없다는 것을 보여주며, 이는 ΔP 값이 14cmH2O 이하인 ARDS 환자의 사망률이 여전히 20%로 높다는 사실과 일치합니다. 따라서 CO2를 제거하는 ECCO2R 장치에 의해 촉진되는 VT, PPLAT 또는 ΔP와 같은 환기 변수를 적극적으로 낮추면 환자 결과가 개선될 수 있습니다. 또한 ECCO2R은 폐를 보호하는 것으로 나타난 낮은 호흡수를 허용함으로써 VILI를 더욱 감소시킬 수 있습니다.

목표 이 다기관, 전향적, 무작위 비교 공개 시험의 목적은 초보호 기계 환기(VT 4 ml/kg)를 허용하는 초기 ECCO2R이 ARDS 환자의 결과를 개선하는지 확인하는 것입니다.

절차

컨트롤 그룹

• 환자는 다음과 같은 기존 인공호흡기 설정("표준화 인공호흡")으로 치료받게 됩니다. 기계적 인공호흡 모드: 용적 보조/제어; VT = 6mL/kg(PBW); 흡기 유량은 50-70 L/min으로 설정되어 0.2-0.5초의 흡기 종료 일시 중지, I:E 비율 1:1~1:3; RR을 20-35bpm으로 설정합니다. PEEP는 "하위 PEEP/FiO2" 표에 따라 설정됩니다.
• PBW는 다음 공식에 따라 계산됩니다. PBW(남성) = 50 + 0.91[신장(cm)-152.4]; PBW(여성) = 45.5 + 0.91 키(cm) - 152.4].
• 산소화 목표: PaO2 55-80mmHg 또는 SpO2 88-95%;
• 동맥 pH 목표: 7.30-7.45.
• 매일 2회 폐 동원술을 수행하는 것이 좋습니다(각 센터의 표준 임상 실습에 따름).
• 환자는 NMBA를 받을 수 있으며 주치의의 지시에 따라 계속할 수 있습니다.
• 가스 가습을 위해 가열식 가습기를 사용하고 기기 데드 스페이스를 최소화하십시오.

치료 그룹

• 환자는 다음과 같은 기존 인공호흡기 설정("표준화된 인공호흡")으로 치료받게 됩니다. 기계적 인공호흡 모드: 일정한 흐름, 용적 보조/제어; VT = 6mL/kg(PBW); 흡기 유량은 50-70 L/min으로 설정되어 0.2-0.5초의 흡기 종료 일시 중지, I:E 비율 1:1~1:3; RR을 20-35bpm으로 설정합니다. PEEP는 "하위 PEEP/FiO2" 표에 따라 설정됩니다.
• PBW는 다음 공식에 따라 계산됩니다. PBW(남성) = 50 + 0.91[신장(cm)-152.4]; PBW(여성) = 45.5 + 0.91 키(cm) - 152.4].
• 산소화 목표: PaO2 55-80mmHg 또는 SpO2 88-95%;
• 동맥 pH 목표: 7.30-7.45.
• 환자는 NMBA를 받을 수 있으며 주치의의 지시에 따라 계속할 수 있습니다.
• 가스 가습을 위해 가열식 가습기를 사용하고 기기 데드 스페이스를 최소화하십시오.
• ECCO2R은 "표준화된 환기" 중에 시작됩니다.
• ECCO2R에 대한 카테터 삽입은 현지 제도적 임상 관행에 따라 수행됩니다. ECCO2R 회로는 카테터에 연결되고 혈류는 1000~1500mL/min 사이로 설정됩니다. 초기에 ECCO2R 장치를 통과하는 스윕 가스 흐름은 장치를 통해 CO2 제거를 시작하지 않도록 0(0LPM)으로 설정됩니다. 항응고는 미분획 헤파린으로 1.5 - 2.0x 기준선의 목표 aPTT로 유지됩니다. 80 I.U./kg 비분획 헤파린의 볼루스가 캐뉼라 삽입 시 제안됩니다.
• 목표는 pH가 7.30 이상으로 유지되는 경우 PaCO2를 VT = 6mL/kg으로 얻은 기준 설정의 기준 값 ± 20%로 유지하는 것입니다. 호기말 CO2(EtCO2)는 안전을 위해 모니터링됩니다.
• VT 감소: LPM이 0인 스위프 가스 흐름으로 가동 시간(최대 2시간)이 지나면 VT는 점차적으로 5mL/kg으로 감소합니다. Pplat ≤ 25 cmH2O인 경우(즉, PEEP 수준이 평균 기도압을 유지하는 데 필요한 경우) 청소 가스가 시작되고 VT가 4.5로 감소한 다음 4 mL/kg으로 감소하고 PEEP가 표준화된 인공호흡 동안과 동일한 평균 기도압을 유지하도록 조정됩니다. Pplat > 25 cmH2O로 이어지면 PEEP는 Pplat ≤ 25 cmH2O가 될 때까지 줄입니다.
• 매일 2회 폐 동원술을 수행하는 것이 좋습니다(각 센터의 표준 임상 실습에 따름).
• 호흡수 감소: 호흡수는 최소 8bpm까지 점진적으로 감소하고 스윕 가스 흐름의 증가에 의해 촉진됩니다. 일정한 I:E 비율이 유지됩니다.
• PaCO2 > 75mmHg 및/또는 pH < 7.2인 경우 호흡률이 35/min이고 최적화된 ECCO2R에도 불구하고 VT는 이전에 허용된 마지막 VT로 증가합니다.
• CO2 제거는 각 현장에서 임상 목적으로 일상적으로 사용되는 다음 장치를 사용하여 수행됩니다.
• HLS5.0 Cardiohelp®(Getinge Cardiopulmonary Care, Rastatt, Germany): HLS 세트(BIOLINE 헤파린 코팅)와 결합된 1.3m² 폴리메틸펜텐 중공 섬유 막 산소 공급기가 사용됩니다. 체외 혈류는 1000 ~ 1500 mL/min 범위입니다. 스윕 가스(공기 또는 산소)는 진공 펌프에 의해 중공 섬유를 통해 흡입되어 멤브레인을 통한 가스 교환을 위한 확산 구배를 생성합니다.

치료 중단 그룹 배정에 따라 "표준화 인공호흡" 또는 "초보호 인공호흡 + ECCO2R"이 최소 72시간 동안 유지됩니다. 그런 다음 기계적 환기 및 ECCO2R에서 해제될 때까지 프로토콜에 따른 중단 시험을 24시간마다 수행합니다. 치료 그룹에서 환자는 항상 먼저 ECCO2R에서 젖을 뗀 다음 기계 환기에서 젖을 뗍니다.

중단 시험은 다음 기준이 모두 충족되는 경우 최소 72시간의 연구 등록 후에 수행됩니다. 1) PaO2/FiO2 > 250, PEEP 8-10 cmH2O 및 FiO2

CONTROL 그룹에서, 모든 기준 1-5가 존재하는 경우, 기계 환기에서 해방될 때까지 24시간마다 자발 호흡 시험을 수행합니다(아래 "위닝 절차" 참조).

치료 그룹에서 모든 기준 1-5가 있는 경우 제로 스윕 가스 시험이 24시간마다 수행됩니다. 스윕 가스가 6시간 동안 비활성화된 다음 모든 기준 1-5의 존재가 다시 확인됩니다. 여전히 모두 존재하는 경우 ECCO2R을 제거하고 제어 그룹에서와 같이 기계 환기에서 추가 이유를 수행합니다.

구조 요법

• 불응성 저산소혈증은 FIO2 1.0을 받는 동안 최소 1시간 동안 PaO2 < 60mmHg로 정의됩니다.
• 불응성 산증은 최소 1시간 동안 pH ≤ 7.10으로 정의됩니다.
• 난치성 기압상해는 침범된 쪽에 2개의 흉관이 있는 지속적인 기흉 또는 2개의 흉관이 있는 증가하는 피하 또는 종격동 폐기종으로 정의됩니다.

불응성 저산소혈증 또는 불응성 산증 또는 불응성 기압상해가 발생하는 경우, 이 사건을 둘러싼 사건이 기록되고 임상의는 재량에 따라 할당된 환기 프로토콜에서 벗어나 다음을 포함하는 소위 구조 요법을 실시할 수 있습니다. 산화질소 흡입, 엎드린 자세 , 체외 막 산소화 (ECMO). 이러한 치료법의 사용은 연구 사례 보고서 양식에 기록됩니다.

이유 절차

• 보조 호흡에 대한 자발 호흡 시험(SBT) 절차 및 평가가 수행됩니다. CPAP < 5cmH2O; T-피스; 기관 절개 마스크
• SBT를 "성공"으로 보고하기 위해 SBT의 마지막 30분 동안 충족해야 하는 기준: SpO2 ≥ 90% 및/또는 PaO2 ≤ 60 mm Hg; 호흡수 ≤ 35/분; pH ≥ 7.30; 호흡 곤란의 부재.
• 위에서 언급한 기준 중 하나라도 충족되지 않으면 SBT가 "UNSUCCESSFUL"로 보고되고 이전 인공호흡기 설정 또는 이전 설정에서 PEEP 및 FIO2가 있는 10cm H2O 이상의 PS로 초기화됩니다. 환자는 다음 날 이유에 대해 재평가됩니다.
• SBT가 "성공"이면 인공호흡기가 제거됩니다.
• 환자는 연속 2일 동안 "비보조 호흡" 후 "환기 장치 없음"으로 보고됩니다. "비보조 호흡"은 다음 중 하나로 정의됩니다. 안면 마스크, 비강 산소 또는 실내 공기로 자발적으로 호흡 T관호흡; 기관절개 마스크 호흡; PS 또는 IMV 지원 없이 CPAP ≤ 5; 수면 무호흡증 관리를 위해서만 CPAP 또는 BIPAP 사용