Strategie van ultrabeschermende longventilatie met extracorporale CO2-verwijdering voor nieuwe matige tot ernstige ARDS (SUPERNOVA)

In de afgelopen decennia is er zeer belangrijke vooruitgang geboekt in het begrijpen van de pathofysiologie van het acute respiratory distress syndrome (ARDS). Herkenning van door beademing veroorzaakte longbeschadigingen (VILI) heeft geleid tot een radicale wijziging van de beademingsbehandeling van deze patiënten. De baanbrekende studie door de ARDSnet-studiegroep toonde in 2000 aan dat beademde ARDS-patiënten met een laag teugvolume (VT) van 6 ml/kg (berekend op basis van het voorspelde lichaamsgewicht) en met een maximale eindinspiratoire plateaudruk (Pplat) van 30 cmH2O verlaagde de mortaliteit van 39,8% (in de conventionele arm behandeld met een VT van 12 ml/kg PBW) tot 31%. Recente onderzoeken hebben echter aangetoond dat longhyperinflatie nog steeds voorkomt bij ongeveer 30% van de ARDS-patiënten, ook al worden ze beademd met behulp van de ARDSNet-strategie. Bovendien ontdekten Hager en collega's dat de mortaliteit afnam naarmate Pplat daalde van hoge naar lage niveaus op alle niveaus van Pplat op basis van de gegevens die werden verzameld door de "ARDSNet"-onderzoeksgroep. Hun analyse suggereerde een gunstig effect van VT-reductie, zelfs voor patiënten die al Pplat<30 cm H2O hadden vóór VT-reductie. Een soortgelijke waarneming werd onlangs ook gerapporteerd door Needham et al. op een cohort van 485 patiënten met ARDS. Omdat VT-verlaging tot <6 ml/kg om een ​​zeer lage Pplat te bereiken, ernstige hypercapnie kan veroorzaken en verhoogde intracraniale druk, pulmonale hypertensie, verminderde myocardiale contractiliteit, verminderde renale doorbloeding en het vrijkomen van endogene catecholamines kan veroorzaken, gebruikt deze strategie "ultraprotective" MV-instellingen zijn niet mogelijk voor de meeste patiënten op conventionele mechanische beademing voor matige tot ernstige ARDS.

Extracorporale koolstofdioxideverwijdering (ECCO2R) kan worden gebruikt in combinatie met mechanische ventilatie om VT-reductie tot <6 ml/kg mogelijk te maken en een zeer lage Pplat (20-25 cm H2O) te bereiken. In een observationele studie uitgevoerd in de jaren 80, toonde Gattinoni aan dat het gebruik van venoveneuze ECCO2R met een flow van 1,5-2,5 l/min naast quasi-apneu mechanische beademing met maximale inspiratiedruk beperkt tot 35-45 cmH2O en PEEP ingesteld op 15-25 cmH2O resulteerde in een lager dan verwachte mortaliteit in een observationeel cohort van patiënten met ernstige ARDS. Een gerandomiseerde, gecontroleerde single-center studie die dezelfde technologie gebruikte en in de jaren negentig werd uitgevoerd door de groep van Morris in Utah, werd echter voortijdig stopgezet wegens zinloosheid nadat slechts 40 patiënten waren ingeschreven en geen mortaliteitsvoordeel met dit apparaat konden aantonen (58% in de controlegroep versus 70% in de behandelingsgroep).

In de afgelopen jaren zijn er nieuwe generatie ECCO2R-apparaten ontwikkeld. Ze bieden een lagere weerstand tegen de bloedstroom, hebben kleine vulvolumes en hebben een veel effectievere gasuitwisseling. Met ECCO2R wordt de PaCO2 van de patiënt voornamelijk bepaald door de snelheid waarmee vers gas door de membraanlong stroomt. In een ECCO2R-diermodel was de CO2-verwijdering gemiddeld 72 ± 1,2 ml/min bij een bloedstroom van 450 ml/min, terwijl de CO2-productie door de longen met 50% afnam met een vermindering van de minuutventilatie van 5,6 l/min bij baseline tot 2,6 l/min. minuten na het inbrengen van het apparaat. Ten slotte toonden Terragni et al (15) aan dat ECCO2R de longbescherming zou kunnen verbeteren door beademing met een zeer laag ademvolume (3,5-5 ml/kg PBW) mogelijk te maken in een proof-of-concept-onderzoek bij tien patiënten met ARDS. Deze strategie ging ook gepaard met een significante afname van biomarkers voor longontsteking.