Effecten van romphoudingsverandering op efficiëntie van CO2-verwijdering bij ARDS-patiënten: quasi-experimenteel onderzoek

De rol van romphelling in liggende positie en de fysiologische effecten ervan zijn uitgebreid bestudeerd bij patiënten met acute respiratory distress syndrome (ARDS).

Consequent is een toename van de aandrijfdruk en de compliantie van het ademhalingssysteem (CRS) gevonden wanneer de hoek van het bed wordt verhoogd tot 40 - 45 graden. Bovendien hebben de meeste patiënten in de semi-liggende positie een stijgend eind-expiratoir longvolume (EELV) en oxygenatie. Deze bevindingen blijven vragen oproepen over de fysiologische mechanismen die aan deze effecten ten grondslag liggen.

Aan de andere kant verminderde het veranderen van de rompkanteling naar nul graden bij patiënten met COVID-19-gerelateerde ARDS de ademhalingsverhouding en de partiële kooldioxidedruk (PaCO2). Bovendien, wanneer patiënten in een liggende positie op 0° werden geplaatst, namen de aandrijfdruk en longcompliantie af, waardoor er minder energie op de long werd uitgeoefend. Op deze manier zou een vermindering van alveolaire overditentie de verbetering in de kinetiek van CO2 kunnen verklaren, maar is niet volledig opgehelderd, voornamelijk vanwege de korte evaluatieperiode en de lage nauwkeurigheid van de ademhalingsverhouding om de longefficiëntie te meten om CO2 uit te ademen. Opgemerkt moet worden dat volumetrische capnografie een van de beste manieren is om de ventilatie-efficiëntie fysiologisch te beoordelen (8), maar deze technologie is nooit gebruikt wanneer de hellingshoek van de borstkas verandert bij ARDS-patiënten.

Daarom veronderstelden we dat veranderingen in de neiging van de romp naar een platliggende positie bij ARDS-patiënten die zijn aangesloten op mechanische beademing, de CO2-verwijderingsefficiëntie zouden verbeteren. Daarom was het primaire doel van deze studie het beoordelen van de effecten van houdingsverandering van 45° naar 10° bedkanteling op CO2 uitgeademd per minuut (VCO2), Bohr's dode ruimte (VDBohr/VT) en PaCO2. Het secundaire doel was om de longvolume-effecten en de ventilatieverdeling in de verschillende longregio's te evalueren.

Studie stappen:

stap I: Basiscondities. Patiënt in de half liggende positie op 45° hoofd omhoog, en onderste ledematen evenwijdig aan de vloer.

stap II: Interventiefase met een romphoudingsverandering van 10° in rugligging.

stap III: Controlefase met een terugkeer naar de half liggende positie in een hoek van 45° met het hoofd naar boven.

Vijf minuten voor elke stap werden PaCO2 en de partiële druk van arteriële zuurstof boven de fractie ingeademde zuurstof (PaO2/FIO2) geregistreerd. Zowel teugvolume (VT), volumetrische capnografie als elektrische impedantietomografie (EIT) variabelen werden offline geanalyseerd met behulp van de gemiddelde waarde van de laatste 20 ademhalingen van de laatste drie minuten van elke stap. Hemodynamische variabelen en pulsoximetrie werden continu gecontroleerd (Multiparameter Spacelabs 91393 Xprezzon®).

Beveiligingsprocedure:

Therapeutische interventies werden tijdens alle evaluatieperiodes strikt ongewijzigd gehouden. De volgende criteria waren vooraf gedefinieerd om het onderzoeksprotocol indien nodig te onderbreken: desaturatie komt overeen met een daling van meer dan 10% van de basiswaarde voor zuurstofsaturatie; daling van de gemiddelde arteriële druk met meer dan 20% van de uitgangswaarde of stijging van de hartfrequentie met meer dan 20% van de uitgangswaarde.

Primaire uitkomsten:

VDBohr/VT en PaCO2 reductie bij 60 minuten rompverandering naar 10° betreffende de lichaamshouding bij basale condities van 45°.

Statistische analyse:

Voor een herhaald steekproefonderzoek zijn verschillende aannames gedaan. We beschouwden als klinisch significant effect een gemiddelde reductie van 5 mmHg met een standaarddeviatie van ± 3 mmHg van PaCO2 met een vermogen van 90% en een waarschijnlijkheid van type I-fouten van 0,01. Op basis van deze aannames was de steekproefomvang 22 deelnemers.

De Shapiro-Wilk-test werd uitgevoerd om de verdeling van continue variabelen te bepalen, terwijl homoscedasticiteit werd getest met behulp van de Levene-test. Volgens hun verdeling werden continue variabelen uitgedrukt als gemiddelde en standaarddeviatie of mediaan en interkwartielbereik. Parametrische versus niet-parametrische tests werden bepaald op basis van de gegevensdistributie en of aan de aanname van normaliteit werd voldaan. Continue variabelen werden geanalyseerd door ANOVA voor herhaalde meting, of de Friedman-test werd toegepast, indien van toepassing. Bonferroni en Dunn's post hoc werden gebruikt voor de vergelijking tussen respectievelijk stap II-stap I, stap III-stap I en stap III-stap II.

T-test werd gebruikt om het mediane verschil en 95% betrouwbaarheidsinterval (95% BI) tussen stap I en stap II te meten. De Wilcoxon-rangtest werd uitgevoerd om veranderingen in ventrale of dorsale eind-expiratoire longimpedantie (EELI) en getijvariatie van impedantie (VTI) van 45 tot 10 graden te evalueren.

Een tweezijdige p-waarde van minder dan 0,05 werd als statistisch significant beschouwd.