Hoogfrequente oscillerende ventilatie gecombineerd met intermitterende zuchtademhalingen: effecten op het longvolume gecontroleerd door elektrische tomografie-impedantie.

Ventilator-geïnduceerde longbeschadiging (VILI) is een belangrijke etiologische factor in de pathogenese van bronchopulmonale dysplasie (BPD), gedefinieerd als behoefte aan ademhalingsondersteuning of aanvullende zuurstof op 36 weken postconceptuele leeftijd. Ondanks de vooruitgang in prenatale en neonatale zorg, zal 50-80% van de baby's met een zeer laag geboortegewicht beademd worden tijdens hun neonatale opname. Dienovereenkomstig blijft de verdere ontwikkeling van neonatale beademingsstrategieën met specifieke nadruk op longbeschermende beademing een belangrijk onderzoeksgebied. Volutrauma en atelectotrauma veroorzaakt door respectievelijk een te groot ademvolume en onvoldoende rekrutering van de longen, in plaats van barotrauma, worden tegenwoordig beschouwd als de belangrijkste factoren voor VILI. Hoogfrequente oscillerende beademing (HFOV) zorgt voor een effectieve gasuitwisseling met minimale drukfluctuatie rond een continue opzwellende druk en daardoor een klein ademvolume en is in theorie meer longbeschermend. De resultaten van gerandomiseerde gecontroleerde onderzoeken waarin HFOV werd vergeleken met conventionele beademing waren echter tegenstrijdig en meta-analyses hebben geen duidelijk bewijs opgeleverd dat HFOV veiliger of effectiever is dan conventionele beademing, noch bij gebruik als initiële strategie, noch als reddingsstrategie bij te vroeg geboren baby's. Daarom heeft HFOV nog steeds geen absolute indicatie en wordt het meestal gebruikt als reddingsbehandeling. Vroege dierstudies toonden aan dat rekrutering en behoud van functionele restcapaciteit (FRC) tijdens HFOV ("open longconcept") longbeschadiging zou kunnen verminderen. Vanwege de angst voor barotrauma werd longrekrutering aanvankelijk bereikt door conventionele ventilatie (CV) -beademingen bovenop HFOV te plaatsen met een veel lagere gemiddelde luchtwegdruk (MAP) dan wat tegenwoordig wordt gebruikt. Tegenwoordig bieden de meeste neonatologen "open long HFOV" door een hogere MAP af te geven met behulp van oxygenatie als een indirecte gids voor longrekrutering. In sommige afdelingen heeft zich een klinische praktijk ontwikkeld waarbij HFOV (met behulp van "moderne" hoge MAP) wordt gecombineerd met terugkerende zucht-ademhalingen (HFOV-zucht) die worden afgegeven als gemodificeerde conventionele inflaties met een snelheid van 3/min. De klinische observatie is dat, in vergelijking met standaard HFOV, HFOV-zucht leidt tot een stabielere oxygenatie, sneller spenen in FiO2 en MAP, en kortere ventilatie. Deze aanpak lijkt te worden aangemoedigd door een aantal neonatologen.

Met elektrische impedantietomografie (EIT) kunnen regionale ventilatiedistributie, eind-expiratoir longvolume (EELV) en andere respiratoire fysiologische parameters worden gemeten en in kaart worden gebracht. EIT genereert dwarsdoorsnedebeelden van het bestudeerde onderwerp op basis van de meting van elektrische oppervlaktepotentialen die het resultaat zijn van een excitatie met bekende kleine elektrische stromen (5 mAmp en 50 kHz). Zowel de spanningsmetingen als de stroominjecties vinden plaats tussen paren conventionele zelfklevende oppervlakte-elektroden van een reeks van 16 elektroden die op de borstomtrek zijn bevestigd. Elektrische impedantietomografiescans worden gegenereerd uit de verzamelde potentiaalverschillen en de bekende excitatiestromen met behulp van gewogen terugprojectie in een matrix van 32x32 pixels. Elke pixel van de scan toont de momentane lokale impedantie. Het is aangetoond dat EIT een valide en veilig hulpmiddel is bij pasgeborenen om veranderingen in globale en regionale longventilatie en EELV te monitoren.

Het combineren van HFOV met conventionele beademingen is alleen gemeld in een beperkt aantal onderzoeken en alleen met focus op HFOV gecombineerd met conventionele beademingen met een normaal tempo, wat een mogelijk voordeel laat zien. Vergelijkbare resultaten zijn gemeld bij het vergelijken van hoogfrequente jetventilatie (HFVJ) in combinatie met conventionele beademingen op normale snelheid met alleen HFVJ. Voor zover wij weten, is er slechts één menselijke proef geregistreerd waarin standaard HFOV werd vergeleken met HFOV in combinatie met rekruteringsademhalingen met lage snelheid, maar nooit gepubliceerd (Texas Infant Star Trial).

De klinische observatie is dat de oxygenatie tijdens HFOV-zucht lijkt te zijn verbeterd, wat wordt beschouwd als een indirect teken van een verbeterd longvolume. Er zijn echter geen klinische studies die het longvolume schatten tijdens HFOV-zucht om dit te bevestigen of te betwisten, wat de belangrijkste reden is waarom we deze studie voorstellen.

Idealiter zou de MAP tijdens HFOV moeten worden ingesteld op een niveau waarbij het longvolume optimaal is. In sommige situaties laat de cardiovasculaire status van de patiënt echter niet toe dat de MAP tot dit niveau wordt verhoogd, in welk geval het combineren van HFOV met zuchtademhalingen bij een lagere MAP een alternatieve manier kan zijn om het longvolume te optimaliseren.

Het doel van deze studie is om het effect te onderzoeken van HFOV-zucht in vergelijking met HFOV-alleen op EIT-afgeleide metingen van EELV en regionale ventilatieverdeling en andere respiratoire fysiologische parameters zoals hartslag en ademhalingsfrequentie.

Onderzoeksvraag:

Bij beademde pasgeboren baby's resulteert het combineren van hoogfrequente oscillerende beademing (HFOV) met intermitterende zuchtademhalingen in een groter eind-expiratoir longvolume (EELV) en een meer homogene verdeling van de beademing in vergelijking met standaard HFOV zonder zuchtbeademingen. Het longvolume en de ventilatiedistributie zullen worden gecontroleerd door middel van elektrische impedantietomografie (EIT).

Hypothese en doelstellingen van het project:

Primaire hypothese van de studie is dat het eind-expiratoire longvolume (EELV) tijdens HFOV gecombineerd met zucht-adems (HFOV-zucht) relatief hoger is dan EELV tijdens HFOV zonder HFOV (alleen HFOV), en dat de regionale distributie van ventilatie zal zijn homogener wat wijst op een meer homogene longrekrutering. De volgende specifieke doelstellingen van deze studie zullen deze hypothesen behandelen:

• Om te bepalen of er een significant verschil is in de wereldwijde en regionale EELV gemeten door EIT tussen HFOV-zucht en alleen HFOV
• Om te bepalen of er een significant verschil is in ruimtelijke distributie van ventilatie en timing van ventilatie tussen HFOV-zucht en alleen HFOV met behulp van specifieke EIT-afgeleide berekeningen
• Om te bepalen of er een significant verschil is in andere ademhalingsvariabelen, zoals hartslag (HR), zuurstofverzadiging (SpO2) en spontane ademhaling tussen HFOV-zucht en HFOV-only
• Informatie verstrekken over de haalbaarheid en gegevens over het behandelingseffect van HFOV-zucht om te helpen bij het plannen van een grotere studie.