Optimalisatie van beademingsstrategieën door gebruik te maken van positieve metingen van gehele respiratoire gehele getallen (OPTIMVSPRIME)

• Inleiding en grondgedachte

Intermitterende positieve drukventilatie (IPPV) is vereist voor bijna elke patiënt onder algemene anesthesie. Het wordt erkend dat IPPV een onfysiologische manier van ademhalen is en dat het ernstige complicaties kan veroorzaken als het verkeerd wordt ingesteld. 1 Bekende complicaties van IPPV omvatten (maar zijn niet beperkt tot) desaturatie, atelectase en baro-/volutrauma.

In veel onderzoeken is geprobeerd de optimale instellingen voor ademhalingsparameters tijdens IPPV te bepalen. 2 Momenteel is het echter onbekend of het gebruik van specifieke beademingsparametersets verband houdt met verbeterde resultaten voor patiënten die procedures ondergaan onder algemene anesthesie.

IPPV wordt gewoonlijk ingesteld met behulp van een reeks parameters die de ademhalingskenmerken bepalen, waaronder de piekinademingsdruk (PIP), de positieve eindexpiratoire druk (PEEP), de plateaudruk (PlatP) en de fractie van de ingeademde zuurstof (FiO2). 3 Door deze parameters aan te passen, kan de arts de mechanische kenmerken van de kunstmatige beademing van de patiënt optimaliseren.

IPPV verandert de intrathoracale druk op een cyclische manier. De druk neemt toe tijdens de inspiratie en neemt af tijdens de expiratie. De invloed van verhoogde intrathoracale druk, veroorzaakt door IPPV, op hemodynamische parameters is algemeen bekend en is een van de factoren die door anesthesiologen worden gebruikt bij het instellen van IPPV. IPPV-drukken kunnen hemodynamische parameters zoals cardiale preload en linkerventrikelwandspanning zowel verhogen als verlagen, waardoor niet alleen de oxygenatie en decarbonisatie worden beïnvloed, maar ook het hartminuutvolume, het myocardiale zuurstofverbruik en de directe cerebrale oxygenatie. De relatie tussen ademhaling en bloedsomloop vertoont een complexe dynamiek en het begrijpen hiervan kan helpen om meer natuurlijke en fysiologische ademhalingspatronen te bevorderen, wat leidt tot verbeterde oxygenatie en verminderde ademnood.

Naast de directe invloed van positieve beademingsdruk op hemodynamische factoren moet rekening worden gehouden met de cyclische aard van zowel IPPV als hemodynamische factoren bij het onderzoeken van de relatie tussen IPPV en patiëntresultaten. Wanneer veranderingen in de ademhalingsdruk samenvallen met verwante fysiologische verschijnselen, kan elke cyclus een aanvullende invloed op beide parameters hebben. Bovendien kunnen samenvallende fysiologische cycli leiden tot ‘respiratoire meesleuren’, waarbij de door het beademingsapparaat geïnduceerde ademhalingen asynchroon worden met het intrinsieke ademhalingsritme van de patiënt, wat leidt tot ineffectieve ventilatie en een verhoogd risico op longletsel. Bovendien kan het verminderen van de ademhalingsbelasting de kans op mechanische vermoeidheid en stress op het longweefsel helpen verminderen, omdat repetitieve of periodieke stress op het ademhalingssysteem wordt vermeden. Het gebruik van wiskundig geïdentificeerde gehele sets als instellingen voor ademhalingsparameters kan het samenvallen van ademhalingscycli met terugkerende fysiologische verschijnselen verminderen. Bovendien kan de rol van wiskundige identificatie van optimale gehele getallensets voor gebruik in beademingsparameters helpen bij het vinden van optimale instellingen om complicaties als gevolg van intermitterende positieve drukbeademing te verminderen.

Onderzoeksvraag Het bepalen van de relatie tussen het gebruik van wiskundig identificeerbare gehele beademingsparametersets en patiëntresultaten

METHODE Beschrijving studieontwerp

Het betreft een retrospectief databaseonderzoek. Er zal een databasesearch worden uitgevoerd van alle gevallen van volwassen patiënten die tussen 01-01-2018 en 01-04-2023 in het UMCG onder narcose met IPPV ingrepen ondergaan. Onderzoekers zullen alleen geanonimiseerde gegevens uit de bestaande patiëntgegevensbestanden gebruiken.

Deze studie zal de relatie onderzoeken tussen wiskundig identificeerbare gehele sets van beademingsparameters tijdens operaties uitgevoerd onder algemene anesthesie met IPPV. Gegevens worden uit het Elektronisch Patiëntenbestand gehaald en alle gegevens worden anoniem verwerkt.

Parameter-integersets zullen worden geïdentificeerd met behulp van probabilistische (of Monte Carlo) algoritmen en zeefmethoden. Niet-multifactoriële en multifactoriële sets zullen worden vergeleken en alleen niet-negatieve gehele getallen zullen voor analyse in aanmerking worden genomen

Univariate, multivariate regressiemethoden en gemengde modelanalyses zullen, waar van toepassing, worden gebruikt om te bepalen welke gehele sets in de instellingen van de beademingsparameters tijdens operaties uitgevoerd onder algemene anesthesie en IPPV gerelateerd zijn aan patiëntuitkomsten zoals SpO2 en FiO2/SpO2-ratio.