SARS-CoV2에 이차적인 ARDS에서 산소화 및 저산소성 폐혈관 수축에 미치는 영향 (COVID-19)

배경.

폐는 SARS-COV-2 바이러스 감염에 영향을 받는 주요 기관이며, 관찰 연구에서 환자의 최대 42%가 ARDS에 걸렸고 이 중 최대 81%가 집중 치료가 필요한 것으로 보고되었습니다. COVID-19에 이차적인 ARDS 환자의 대유행 초기에 보고된 사망률은 90%에 가까웠지만, 최근 연구에서는 사망률이 32%로 나타나 다른 병인의 ARDS에 대해 보고된 수치와 관련이 있습니다.

현재까지 기계적 환기에서 ARDS(모든 병인) 환자의 사망률에 영향을 미치는 것으로 나타난 개입은 거의 없습니다: PEEP(호기 말 압력)의 현명한 사용, 낮은 일회 호흡량(6ml/ kg 예상 체중), 고원압(Pplt)을 30cmH2O 미만으로 제한, 폐포 전도 압력(DP)을 15cmH2O 미만으로 유지하고 엎드린 자세에서 인공호흡을 조기에 사용합니다.

치조 동원술과 신경근 차단의 사용은 논란의 여지가 있지만 사망률에 다양한 영향을 미치며 널리 사용됩니다. VV ECMO(Veno-venous configuration extracorporeal oxygenation membrane), ECCO2R(체외 이산화탄소 제거) 및 NO(산화질소) 시스템의 사용은 ARDS에서 일관성 없는 결과로 인한 높은 비용과 가용성으로 인해 제한됩니다.

따라서 ARDS 치료를 위한 다른 비용 효율적인 전략에 대한 검색은 최근 몇 년 동안 휘발성 마취제와 같은 다른 약물의 사용에 대한 고려로 이어졌습니다.

Jabaudon et al. ARDS 환자에서 sevoflurane을 사용한 진정 연구를 수행하여 midazolam으로 진정된 환자와 비교하여 처음 2일 동안 PaO2/FiO2 비율의 개선을 기록했습니다. 연구에서 두 그룹 사이에 사망률의 차이가 없음을 분명히 해야 하지만 이는 포함된 피험자 수(n = 50)에 기인할 수 있습니다.

Sevoflurane은 기계적 환기를 받는 ARDS 환자의 진정제로서 몇 가지 이점을 제공합니다. 그들은 저산소증과 고칼슘혈증에 대한 환기 반응을 용량과 시간 의존적 효과로 억제합니다. 저산소증에 대한 반응은 할로겐화제의 0.1 MAC(최소 폐포 농도)에서 변경되고 1.1 MAC 이상에서 사라지고 고칼슘혈증에 중간 정도의 영향을 미칩니다. 그것은 신경근 차단제의 효과를 강화하고 심장 보호 특성을 갖는 강력한 기관지 확장제입니다.

그러나 sevoflurane에는 잠재적인 단점이 있습니다. 심장 수축 기능의 저하가 동물 모델에서 관찰되었을 뿐만 아니라 용량 의존적 lusitropic 변경 및 저산소성 폐 혈관 수축(HPV)을 촉진하는 메커니즘의 억제가 관찰되었습니다.

현재 세보플루란의 항염증 특성은 ARDS가 있는 동물 모델에서 IL-1b(인터루킨 1 베타), IL-6, IL-10, TNFa(종양 괴사 인자-알파)와 같은 사이토카인의 현저한 감소와 함께 문서화되었습니다. , TGF-b(변환 성장 인자-베타). 이러한 발견은 Jabaudon et al.에 의해 인간에서도 확증되었습니다.

문제 진술. 동물 모델과 인간에 대한 실험적 증거는 병인에 관계없이 성인 호흡 곤란 증후군의 상황에서 산소화의 개선과 함께 폐 수준에서 세보플루란의 항염증 효과를 나타냅니다.

COVID-19로 인한 전 세계 비상사태를 감안할 때, 세보플루란의 사용은 진정제 부족을 완화하고 ARDS 환자의 회복을 촉진하며 잠재적으로 사망률을 줄일 수 있는 잠재력이 있습니다.

따라서 sevoflurane이 심장 기능, 특히 우심실에 미치는 영향과 저산소성 혈관 수축 메커니즘을 약화시키는 능력을 정의하는 것이 관련이 있습니다.

기본 목표. sevoflurane을 사용한 진정이 저산소성 혈관 수축 메커니즘(폐 혈관 저항의 변화에 ​​의해 결정됨) 또는 우심실 기능에 큰 변화를 일으키지 않고 산소화를 개선하는지 확인합니다.

5.1 2차 목표: 세보플루란과 프로포폴의 폐 순환에 미치는 영향을 비교합니다.

sevoflurane과 Propofol이 우심실 기능에 미치는 영향을 비교하십시오.

sevoflurane과 propofol의 항염증 효과(IL-6, CRP, ferritin, DHL의 혈청 수준에 의해 결정됨)를 비교합니다.

환자 및 방법.

7.1 무작위화 간단한 무작위화는 2개의 치료 그룹으로 각각의 진정제를 포함하는 봉투를 사용하여 수행되며 총 11명의 환자가 각 그룹에 배치됩니다. 다음 공식에 따라 5% 손실을 고려합니다. 손실로 조정된 샘플 = n(1/1 - R) n = 손실이 없는 피험자 수 R = 예상되는 손실 비율 연구 외부의 사람은 표시된 요법을 번호가 매겨진 동일한 불투명 봉투 안에 배치합니다. 1에서 22까지 그리고 닫힌 상자에. 조사관은 지시된 치료법과 함께 봉투를 연속적으로 사용할 것입니다. 연구자나 연구 또는 치료와 관련된 사람들은 각 환자가 받게 될 치료법을 알지 못할 것입니다.

7.2 샘플 계산: 조사관은 Jabaudon과 공동 작업자가 발표한 기사를 기반으로 샘플 계산을 수행했습니다.

평균 차이 공식 사용: (알파). 두 개의 꼬리에 대한 표본 크기 추정 n=((Z1-β±Z1-α/2)2*σ)/((µ0-µ1))

어디에:

Zα = α = 0.05와 관련된 z 값(참조 테이블에서 추출) Zβ = β = 0.20(80%의 검정력)과 관련된 z 값. SD = 표준 편차 μ0 = 그룹 A 평균 μ1 = 그룹 B 평균

예제에 따르면 값을 대체합니다. 다음과 같습니다.

Zα = 1.96 Zβ = -0.84 SD = 2µ0 = 205 ± 56µ1 = 166 ± 59

오차 α 0.05로 80%의 통계적 검정력을 얻으려면 각 그룹에 39명의 환자를 포함해야 합니다. 더 큰 전력, 즉 오차 α가 0.01인 99%를 달성하려면 그룹당 107을 포함해야 합니다. -141의 평균 차이를 감지하기 위해 PaO2/FIO2 비율을 사용하여 sevoflurane 산소화를 사용하여 이를 달성하려고 합니다.

8.1 무작위화. 연구 그룹 외부의 사람이 중환자실 입원이 요청되면 두 약물의 간단한 선택을 통해 환자를 무작위로 배정합니다. 연구자들은 세보플루란을 사용하려면 대조군에 대해 복제할 수 없는 외부 컴퓨터가 필요하기 때문에 연구원의 눈가림을 수행하지 않을 것입니다.

8.2 수행할 기동의 정의. 실험군: MAC 0.7 및 fentanyl 1mcg/kg/hour를 유지하기 위한 주입 속도로 sevoflurane으로 진정제 투여 대조군: Propofol 20-50mcg/kg/min 용량 및 fentanyl 1-2mcg 용량으로 진정제 투여 /kg /시간.

두 그룹에 대해 양 그룹에서 -3에서 -4 사이의 RASS 점수를 유지하기 위해 용량을 적정합니다.

두 그룹 모두 48시간 동안 3~5mcg/kg/min의 연속 주입으로 cisatracurium을 받게 됩니다. 조사관은 48시간 동안 동일한 계획으로 두 그룹에 대해 진정 작용을 유지하고 진정 작용에 사용되는 약물은 집중 치료 의사의 재량에 따라 수정됩니다.

8.2 산소화 평가. 연구의 주요 목적은 PaO2 / FiO2 비율의 계산이 사용되는 두 그룹의 산소화 차이를 평가하는 것입니다. 각 그룹, 다시 24시간 및 48시간에.

8.3 저산소성 폐혈관 수축의 기전에 미치는 영향.

저산소성 폐혈관 수축(HPV)은 아마도 내인성, 교감신경 및 아마도 다른 체액성 물질에 의해 매개되는 전모세혈관 폐포 혈관 수축을 통해 산소 고갈에 대한 국소 효과에 반응하는 복잡한 메커니즘입니다. 이 메커니즘을 연구하는 것이 어렵기 때문에 연구자들은 대리 방법을 사용할 것입니다. 이를 위해 폐혈관 저항의 사용이 고려되며, 이는 폐혈관 색조의 변화를 나타내며 다음 공식이 사용되는 폐동맥 카테터(Swan-Ganz)를 통해 침습적으로 결정됩니다.

PVR=(MPAP-LAP)/CO 여기서 PVR = 폐혈관 저항, MPAP = 평균 폐동맥압, LAP = 좌심방압 또는 폐쐐기압, CO = 심박출량.

연구 그룹은 Swan-Ganz 카테터가 폐 순환 연구의 황금 표준이기 때문에 PVR을 계산하는 데 동의했습니다.

또 다른 대리 방법은 션트 분획으로, FiO2(흡기 산소 분율)가 100%인 혼합 정맥혈(폐동맥에서 채취)과 전신 동맥혈(요골 동맥에서 채취)을 사용합니다. 저산소성 혈관 수축 메커니즘의 변경은 단락 분율의 증가 또는 감소로 반영되며, 위의 경우 다음 공식이 적용됩니다.

SCF=(CcO2-CaO2)/(CcO2-CvO2) 여기서 SF = 션트 비율, CcO2 = 모세관 산소 함량, CaO2 = 동맥 산소 함량, CvO2 = 정맥 산소 함량.

CcO2=1.34xHbx1+0.0031xPaO2 여기서 Hb = Hb 농도(g/dL), 1은 폐포 모세혈관 수준에서 헤모글로빈의 100% 포화도를 나타내고, 0.0031은 혈장의 산소 희석 상수이고 PaO2는 말초 동맥 산소 분압(mmHg)입니다.

CaO2=1.34xHbxSaO2+0.0031xPaO2 여기서 SaO2는 말초 동맥 산소 포화도(숫자 값)이고 paO2는 말초 동맥 산소 분압(mmHg)입니다.

CvO2=1.34xHbxSvO2+0.0031xPvO2 여기서 SvO2는 혼합 정맥 산소 포화도(숫자 값)이고 PvO2는 정맥 수준의 산소 분압입니다.

션트 분획은 연구 그룹에서 저산소성 폐혈관 수축 현상을 평가하기 위한 또 다른 대용물로 간주되었으며, 이를 억제하면 환기되지 않는 폐포를 통한 혈액 순환을 허용하여 션트 분획을 증가시킬 것입니다. 단락 비율은 각 그룹에 해당하는 진정 시작 후 1시간, 다시 24시간 및 48시간에 기록됩니다.

8.4 우심실 기능의 평가. 조사관은 폐동맥 카테터의 침습적 매개변수를 결정하여 우심실 기능을 평가합니다. 조사관은 각 그룹에 대해 진정 시작 1시간 후, 다시 24시간 및 48시간에 매개변수를 측정할 것입니다.

8.5 항염증 효과 측정. 항염 효과는 24시간 및 48시간에 입원 시 정맥 천자에 의해 측정된 인터루킨 6(IL-6), C-반응성 단백질(CRP), 페리틴, DHL(유산 탈수소효소)의 혈청 측정으로 평가됩니다.

8.6 데드 스페이스(DS) 측정. 정량적 측면 흐름 카프노그래피는 Carescape B450 멀티파라메트릭(핀란드 제너럴 일렉트릭)을 통해 수행됩니다.

백분율로 표시되는 생리학적 데드 스페이스는 Bohr 공식을 사용하여 계산됩니다.

DS=(PACO2-PEtCO2)/PACO2 여기서 DS = 사강, PaCO2 = 동맥 CO2 분압(mmHg), PEtCO2 = 호기말 CO2 압력(mmHg).

측정은 각 그룹에 대해 진정 시작 1시간 후, 다시 24시간 및 48시간에 이루어집니다.

8.7 폐포 환기 모니터링.

조사관은 말초 동맥혈에서 CO2 분압을 측정하고 값은 각 그룹에 해당하는 진정 시작 후뿐만 아니라 24시간 및 48시간에 기록됩니다.

8.8 기계적 환기.

기계적 환기는 대조군의 경우 Mindray SV300 인공호흡기(Mindray, 중국), 실험군의 경우 활성탄 필터에 필요한 연결 유형, Avea 인공호흡기(Carefusion, United 주) 또는 Dräger Evita Infinity V500(Dräger, 독일)을 사용합니다.

삽관 후 조사관은 계단 모집 기동을 수행합니다.

8.8.1 계단 모집 기동.

압력 보조 제어 모드는 1분 동안 15cm H2O의 흡기 압력, 분당 호흡수 10회 호흡수, 흡기-호기 비율(IRR) 1:1, FiO2 100% 및 1분 동안 25cm H2O의 PEEP로 프로그래밍됩니다. PEEP는 1분 동안 30cmH2O로 증가하고 마지막으로 PEEP는 1분 동안 35cmH2O로 증가합니다.

8.8.2 PEEP 적정.

폐포 모집 조작 후 PEEP는 최상의 순응도(내림차순 방식)를 기준으로 적정됩니다.

감속 흐름이 있는 볼륨별 보조 제어 모드(연속 흐름 옵션을 제공하는 데 사용되는 모든 인공호흡기가 아님)에서 6ml/kg의 예상 중량 볼륨이 다음 공식으로 프로그래밍됩니다.

남성 = 50 + [0.91 x (cm-152.4 사이즈)] 여성 = 45.5 + [0.91 x (cm-152.4 사이즈)]

호흡률은 1:2 흡기:호기(IRR) 비율, FiO2 100%, PEEP 23cmH2O로 분당 20회 호흡으로 프로그래밍됩니다. 선택된 PEEP는 1분 동안 유지되고 폐 순응도는 3초의 흡기 정지로 측정되어 기록되며, 선택된 PEEP로 총 3분간 완료되고 그 후 3cmH2O가 감소되며 이 과정을 반복합니다. 최상의 팽창성을 얻을 때까지. 최고 정적 적합성이 기록되고 PEEP는 최고 적합성을 얻은 PEEP에 대해 2cmH2O로 프로그래밍됩니다. PEEP가 적정되면 기도압 목표(폐포 전도압 또는 고원압)가 유지되지 않는 한 48시간 이내에 수정되지 않습니다.

8.8.3 기계적 환기의 목적: 6ml/kg 예상 체중으로 계산된 일회 호흡량 환기. 고원 압력 = 또는 <27 cmH2O 폐포 전도 압력 = 또는 <14 cmH2O SpO2를 92~94%로 유지하기 위한 FiO2 동맥 pH> 7.25. Auto-PEEP 3.8.4 최소화 폐 역학 및 환기 매개변수의 측정.

다음 측정은 인공호흡기 소프트웨어 도구를 통해 이루어집니다.

3초 흡기 일시정지를 적용하여 고원압(Pplt).

폐포 구동 압력(DP): 다음 공식 사용:

DP=Pplt-PEEP

정적 적합성(Cest) = 다음 공식에 따름:

Cest=일회 호흡량/DP 기도 저항(원시), 다음 공식을 사용하여 계산됩니다. RVA=(Ppk-Pplt)/Flow 여기서 Ppk는 최고 압력이고 Pplt는 안정기 압력이며 흐름은 흡기 중에 1초 동안 시스템에 들어가는 부피입니다.

조사관은 분당 호흡량과 호흡수를 기록합니다.

조사관은 해당 진정 작용 시작 후 1시간과 24시간 및 48시간에 다시 Dp, Cest 및 Pplt의 측정을 기록합니다.

조사관은 1일과 2일에 평균 분당 호흡량과 호흡수를 기록합니다.

8.8.5 엎드린 자세에서 환기.

모집 및 PEEP 적정 조작 24시간 후 PaO2 / FiO2 비율이 150mmHg 미만인 환자는 엎드린 자세에서 인공호흡 대상이 됩니다.

8.9 흡입 진정 AnaConda 장치(Sedana Medical, Ireland)는 기관내관과 인공호흡기 회로 사이에 배치됩니다. 마취제 주입 라인은 마취제(세보플루란)가 해당 장치로 전달되는 주사기에 부착됩니다. 샘플 라인은 MAC 제어를 위해 마취 가스 분석기로 이동합니다(마취제의 호기말 농도 "EEC"). 마취 가스 배출구는 흡수재 용기에 부착됩니다.

주사기 채우기 및 주입 라인 제거: 휘발성 마취제는 플라스틱 재료를 용해할 수 있으므로 주입 라인과 샘플링 라인은 제조업체 AnaConda에서 공급해야 합니다. 주사기는 환경 오염을 방지하기 위해 누출을 방지하기 위해 마취제 병에 있는 특수 어댑터로 채워야 합니다. 주입 라인의 부피가 1.2ml인 데드 스페이스가 있으므로 주입 펌프에 볼루스가 프로그래밍됩니다. 라인이 제거되면 주입 속도는 마취제의 분량 또는 MAC으로 조정됩니다. 속도는 시간당 2~10ml 또는 MAC 0.7을 얻을 때까지입니다.

AnaConda 사용으로 인한 원치 않는 효과:

사강 증가(약 100ml) 과다 복용 시 혈류역학 효과. Sevoflurane 투여의 효과 Sevoflurane과의 약물 상호 작용. 마취제 기술 데이터 시트에 표시된 것 이외의 다른 약물과의 상호 작용에 대한 증거는 없습니다.

8.10 혈류역학 모니터링 및 압력 기록. Carescape B450 멀티파라메트릭 모니터(핀란드 제너럴 일렉트릭)는 침습성 압력 측정을 위한 표준 트랜스듀서뿐만 아니라 압력 측정 및 기록에 사용됩니다.

7 Fr 및 20 cm 길이의 중심 정맥 카테터 (Tele-lumen) (Teleflex, USA)는 왼쪽 내부 경정맥 접근을 통해 모든 환자에게 설치되며 7 Fr Swan-Ganz 유형 폐동맥 카테터 및 110 cm (Edwards Lifesciences, USA) 오른쪽 내부 경정맥을 통해 11 cm 길이 8 Fr 경피 유도기(Teleflex, USA)를 사용합니다.

정맥 삽관의 경우 Sonosite SII 초음파 장치(Fujifilm Sonosite Europe, The Netherlands)와 함께 5-10 MHz 선형 변환기 L-38(Fujifilm Sonosite Europe, The Netherlands)의 초음파 안내와 함께 수정된 Seldinger 기술이 사용됩니다. 정맥 카테터를 배치한 후 휴대용 흉부 X-레이를 촬영하여 이 카테터가 일반적인 위치에 있는지 확인하고 합병증을 배제합니다.

다음 측정이 수행됩니다: 폐동맥 수축기 및 이완기 압력(각각 PASP, PADP), 중심정맥압(CVP), 폐동맥 폐쇄압(PAOP), 폐혈관 저항(PVR), 전신 혈관 저항(SVR), 오른쪽 심실 뇌졸중 작업(RVSW) 및 좌심실 작업(LVSW). 박출량(및 심박출량)은 10ml의 0.9% 식염수로 3회 연속 주사를 평균하는 열희석 기술을 사용하여 계산됩니다.

측정은 2명의 조작자에 의해 이루어지며 각 그룹에 대해 진정 시작 1시간 후 및 24시간 및 48시간에 기록됩니다. 수축기, 이완기 및 평균 혈압의 경우 24시간 및 48시간 평균을 기록합니다.

기록은 평균 전신 동맥압의 평균 후 24 및 48시간에 각 그룹에 지정된 진정 시작 후 1시간 후에 작성됩니다.