Ventilator-geïnduceerde rechterventrikelbeschadiging tijdens op EIT gebaseerde PEEP-titratie bij patiënten met ARDS (RIGHTENARDS)

Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is een diffuse longontstekingsziekte met multifactoriële etiologie die zeer vaak voorkomt bij patiënten die worden opgenomen op de intensive care (ICU) en wordt geassocieerd met een onbevredigende prognose op korte en lange termijn. Patiënten met ARDS kunnen rechterventrikelfalen (RV) ontwikkelen, wat bij 22-50% van de patiënten optreedt ondanks beschermende longbeademing en geassocieerd is met verhoogde mortaliteit. Ondanks dat het nodig is om de overleving van patiënten met ARDS te verzekeren, kan mechanische ventilatie zelf schadelijke effecten hebben op de RV-functie. Ten eerste kan hoge transpulmonale druk, secundair aan het gebruik van een hoog teugvolume, plateaudruk of positieve eind-expiratoire druk (PEEP), alveolaire overdistensie veroorzaken, vooral in de beluchte parenchymale gebieden, en instorting van alveolaire vaten. De daaruit voortvloeiende toename van de pulmonale arteriële druk kan leiden tot een te hoge RV-nabelasting en een verminderde systolische functie. Ten tweede kan de ontwikkeling van parenchymale atelectase, mogelijk secundair aan de toepassing van lage teugvolumes en/of PEEP, de pulmonale vasculaire weerstand verhogen vanwege extra-alveolaire vasculaire collaps. Ten slotte kan mechanische ventilatie indirecte effecten hebben op de longcirculatie en de RV-functie, gemedieerd door alveolaire oxygenatie, acidose en hypercapnie.

De toepassing van PEEP kan het cyclisch openen en sluiten van de longblaasjes (d.w.z. atelectrauma) voorkomen en de oxygenatie verbeteren. Idealiter zou PEEP de rekrutering van de longen in stand moeten houden en de oxygenatie en dode ruimte moeten optimaliseren, terwijl tegelijkertijd alveolaire overbelasting en hemodynamische complicaties worden vermeden. Over de PEEP-titratiestrategie bij patiënten met ARDS wordt echter nog steeds veel gediscussieerd vanwege de variabiliteit van de effecten van PEEP bij verschillende patiënten en verschillende longparenchymgebieden bij dezelfde patiënt. Afhankelijk van de omvang van potentieel rekruteerbaar longparenchym en de verdeling van longbeschadiging, kan de toepassing van PEEP alveolaire overbelasting veroorzaken en RV-falen bevorderen en/of alveolaire rekrutering bevorderen en de RV-functie verbeteren. Daarom is het nog steeds onduidelijk welk niveau van PEEP geassocieerd is met de optimalisatie van de RV-functie bij patiënten met ARDS. We kunnen veronderstellen dat het niveau van PEEP dat in staat is om alveolaire collaps te verminderen zonder overmatige uitzetting te vergroten, de RV-functie kan verbeteren.

Er zijn verschillende strategieën voorgesteld om de rekrutering van de longen en de PEEP-reactiviteit bij patiënten met ARDS te beoordelen. Elektrische impedantietomografie (EIT) is een niet-invasieve techniek aan het bed die de regionale distributie van longventilatie bewaakt. De keuze van de PEEP-waarde die de mate van overdistensie en atelectase minimaliseert, zoals beoordeeld met EIT, werd in sommige pilotstudies geassocieerd met betere respiratoire mechanica en overleving bij patiënten met ernstige ARDS.

Het doel van deze prospectieve pathofysiologische interventionele studie is het evalueren van de variatie van RV-grootte en -functie met transthoracale echocardiografie bij volwassen patiënten die invasieve gecontroleerde mechanische beademing nodig hebben voor matige tot ernstige ARDS met vier verschillende PEEP-waarden toegepast volgens een gerandomiseerde volgorde bij elke patiënt :

• Het niveau van PEEP bepaald volgens de lage PEEP-fractie van ingeademde zuurstof (FiO2)-tabel van het ARDS-netwerk;
• De PEEP-waarde die het risico van overdistensie en atelectase minimaliseert, zoals bepaald door EIT;
• De hoogste PEEP-waarde die het risico op overmatige uitzetting minimaliseert, zoals bepaald door EIT;
• Het laagste PEEP-niveau dat het risico op atelectase minimaliseert, zoals bepaald door EIT.

De primaire hypothese van het onderzoek is dat het PEEP-niveau dat tegelijkertijd alveolaire overdistensie en collaps minimaliseert, geassocieerd is met een betere RV-functie dan het PEEP-niveau dat is geselecteerd op basis van de lage PEEP-FiO2-tabel en PEEP-niveaus die overdistensie en collaps minimaliseren, afzonderlijk. De secundaire hypothesen van de studie zijn dat: 1) het niveau van PEEP dat overdistensie minimaliseert geassocieerd is met een betere RV-functie dan het niveau van PEEP dat collaps minimaliseert; 2) het PEEP-niveau dat alveolaire collaps minimaliseert, wordt in verband gebracht met een grotere pulmonale luchtinhoud, zoals beoordeeld door longechografie, in vergelijking met de PEEP-niveaus die zijn gekozen op basis van de lage PEEP-FiO2-tabel, het PEEP-niveau dat gelijktijdig overmatige uitzetting en collaps minimaliseert, en de PEEP-niveau dat overmatige uitzetting minimaliseert.

De fysiologische gegevens die uit dit onderzoek zijn verkregen, kunnen waardevolle inzichten bieden in het rechterventrikelbeschermende niveau van PEEP bij patiënten met ARDS en ondersteunen toekomstige grote gerandomiseerde onderzoeken naar PEEP-niveaus die verband houden met een verbeterde overleving van de patiënt.