FCV versus VCV bij obstructieve en astmatische patiënten

Achtergrond: Patiënten met een exacerbatie van astma of chronische obstructieve longziekte (COPD) die gecontroleerde mechanische beademing (CMV) op de intensive care (ICU) nodig hebben, hebben een sterftecijfer tussen 10 en 20%. Dit sterftecijfer wordt grotendeels verklaard door ernstige complicaties die verband houden met mechanische ventilatie, bijvoorbeeld pneumothorax, cardiovasculaire collaps en longontsteking. Complicaties zijn het resultaat van dynamische hyperinflatie die de hoeksteen vormt in de pathofysiologie van beide ziekten. De diameter van de kleinere luchtwegen neemt af als gevolg van ontstekingen, bronchospasme, slijm (astma) en het verlies van elastische terugslag door emfyseem (COPD). Dit leidt met name tot een hoge luchtwegweerstand tijdens het uitademen en tot een restant ademvolume in de longen bij het begin van de volgende inademing. Het resultaat is een dynamische hyperinflatie met een voortdurend toenemend longvolume met hoge druk, pneumothorax (barotrauma) en hemodynamische collaps tot gevolg. Tijdens CMV (druk- of volumegecontroleerde ventilatie; PCV of VCV) wordt alleen de inspiratie gecontroleerd, terwijl de expiratie passief is, wat mogelijk kan leiden tot collaps van de luchtwegen en verdere dynamische hyperinflatie. Bovendien gaan beide beademingsmodi gepaard met hoge stroomsnelheden, wat leidt tot een verdere toename van de luchtwegweerstand en de beademingsdruk. Flow-gecontroleerde ventilatie (FCV) is een mechanische ventilatiemethode die gebruik maakt van een relatief lage en constante stroom tijdens zowel de inademing als de uitademing, waardoor de luchtwegweerstand wordt verminderd en het instorten van de luchtwegen tijdens de uitademing wordt voorkomen. Bovendien heeft FCV aangetoond een hogere ventilatie-efficiëntie te hebben, gemeten door een afname van het minuutvolume bij stabiele arteriële partiële druk van kooldioxide (PaCO2). Dit maakt FCV een zeer interessante beademingsmodus bij geïntubeerde patiënten met een exacerbatie van astma of COPD, waardoor mogelijk de hoeveelheid dynamische hyperinflatie en complicaties bij deze patiënten afneemt. Hoewel FCV op grote schaal wordt gebruikt voor hypoxische respiratoire insufficiëntie op de ICU zijn er tot nu toe geen onderzoeken uitgevoerd bij astma- of COPD-patiënten.

Onze hypothese is dat FCV bij geïntubeerde patiënten met een exacerbatie van astma of COPD resulteert in een lager minuutvolume (MV) en een lager eindinspiratoir longvolume (EILV) als maatstaf voor dynamische hyperinflatie vergeleken met VCV.

Doelstellingen: Het effect van FCV op de MV en EILV bestuderen in vergelijking met VCV.

Onderzoeksopzet: Fysiologische pilotstudie met een gerandomiseerd cross-overontwerp waarbij FCV en VCV worden vergeleken.

Onderzoekspopulatie: Patiënten met een astma/COPD-exacerbatie ≥18 jaar oud die CMV kregen.

Interventie: Patiënten worden bij baseline mechanisch beademd met VCV. Bij opname worden de EIT-band en een slokdarmballon geplaatst om respectievelijk de EILV- en transpulmonale druk te beoordelen. Bovendien worden patiënten gerandomiseerd tussen de volgorde van de beademingsmodus, namelijk 90 minuten VCV gevolgd door 90 minuten FCV of 90 minuten FCV gevolgd door 90 minuten VCV. Wanneer VCV wordt overgeschakeld naar FCV, worden dezelfde mechanische ventilatorinstellingen gebruikt als in de VCV-modus. Na een half uur op FCV worden de PEEP, aandrijfdruk en stroom van FCV geoptimaliseerd op basis van de hoogste compliantie en laagste stroommatching met een stabiele PaCO2. VCV wordt altijd vastgesteld volgens de zorgstandaard. Totale meettijd/studietijd bedraagt ​​180 minuten.

Belangrijkste onderzoeksparameters/eindpunten: Het primaire eindpunt is het verschil in minuutvolume na 90 minuten FCV vergeleken met na 90 minuten VCV. Een belangrijk secundair eindpunt is het verschil in EILV na 30 minuten op FCV vergeleken met na 30 minuten VCV.

Aard en omvang van de lasten en risico's die gepaard gaan met deelname, voordeel en verbondenheid met de groep: Alle patiënten zijn verdoofd en gebruiken CMV, daarom zal er geen ongemak zijn voor de patiënt. FCV is met succes toegepast tijdens operaties en op de ICU en de patiënt zal continu worden gemonitord, zodat het klinische team direct kan handelen in geval van een bijwerking. Het longvolume wordt gemeten met EIT, een niet-invasief, stralingsvrij monitoringinstrument. De transpulmonale druk wordt gemeten met een slokdarmballon die op een vergelijkbare manier wordt geplaatst als een nasogastrische voedingssonde. Daarom zijn de risico's van dit onderzoek over het algemeen beperkt.