Bedside PEEP-selectie via elektrische impedantietomografie tijdens mechanische beademing bij kinderen (BePeSEIT)

De studie includeerde opeenvolgende patiënten jonger dan 3 jaar die mechanische beademing nodig hadden vanwege verminderde oxygenatie of veranderde respiratoire mechanica. Verminderde oxygenatie die voldoende was voor inclusie werd gedefinieerd als een oxygenatie-index (OI) groter dan 4, gedefinieerd als gemiddelde luchtwegdruk vermenigvuldigd met FiO₂ gedeeld door PaO₂, en/of een zuurstofverzadigingsindex (OSI), gedefinieerd als gemiddelde luchtwegdruk vermenigvuldigd met FiO₂ gedeeld door SpO₂, groter dan 5. Veranderde respiratoire mechanica die voldoende was voor inclusie werd gedefinieerd als een verminderde compliantie van het respiratoire systeem genormaliseerd naar lichaamsgewicht (Crs/kg) lager dan 0,7 mL/cmH₂O/kg.

Patiënten werden uitgesloten als ze contra-indicaties hadden voor het plaatsen van de EIT-gordel, zoals thoracale fracturen, thoraxdrains of subcutane thoracale apparaten. De aanwezigheid van intracardiale shunts was eveneens een uitsluitingscriterium. Verdere uitsluitingen omvatten bevestigde of vermoede pneumothorax op thoraxfoto of longechografie, hemodynamische instabiliteit die adrenaline of noradrenaline vereiste in doses hoger dan 0,05 mcg/kg/min, of een daling van de systolische bloeddruk groter dan 30% tijdens rekruteringsmanoeuvres. Technische problemen die betrouwbare acquisitie van EIT-signalen verhinderden, waaronder langdurige signaalinstabiliteit, incompatibiliteit tussen gordel- en borstomvang (< 3 kg), of de noodzaak voor urgente klinische interventies, leidden eveneens tot uitsluiting. Gebrek aan geïnformeerde toestemming van ouders of wettelijke voogden verhinderde inclusie.

Studieprotocol Het stapsgewijze PEEP-titratieprotocol dat in deze studie werd gebruikt, maakt deels deel uit van een klinische benadering die routinematig wordt toegepast op de PICU van onze instelling om longrekrutering te optimaliseren en beademingsinstellingen te individualiseren bij mechanisch beademde kinderen.

Volgens dit studieprotocol werd, zodra klinische stabilisatie was bereikt – gedefinieerd als adequate sedatie en analgesie, cardiovasculaire stabiliteit en passende patiënt-ventilator synchronie – neuromusculaire blokkade toegediend. Een EIT-gordel met 16 elektroden (PulmoVista® 500, Dräger Medical GmbH, Lübeck, Duitsland) geschikt voor het gewicht van de patiënt werd geplaatst in de vierde of vijfde intercostale ruimte langs de axillaire lijn.

Baselineparameters werden verzameld, inclusief gasuitwisselingsgegevens, respiratoire mechanica en beademingsinstellingen (PEEP, tidale volume [Vt], ademfrequentie, drijfdruk [ΔP], compliantie [Crs], FiO₂, SpO₂, OI of OSI), evenals bloedgasanalyse indien beschikbaar. PEEP werd aanvankelijk ingesteld volgens de ARDSNet lagere PEEP/hogere FiO₂ tabel, aangeduid als PEEPnih. Als kinderen volume-gestuurd beademd werden, werd druk-gestuurde ventilatie toegepast met een inspiratoire druk boven PEEP gelijk aan de baseline ΔP om een vergelijkbaar Vt te handhaven ongeacht de vorige beademingsmodus.

Een 5-minuten EIT-baseline-opname werd uitgevoerd voordat de rekruteringsmanoeuvre werd gestart.

De manoeuvre bestond uit een aanhoudende inflatie op 35 cmH₂O, die werd gehandhaafd totdat de globale impedantiecurve een plateau vertoonde – suggestief voor het einde van significante rekrutering – of voor een maximale duur van 25 seconden. Deze benadering werd geïntroduceerd als veiligheidsmaatregel om onnodige overdistensie en overmatige intrathoracale drukken met potentieel hemodynamisch letsel te vermijden. Het gebruik van de impedantie-tijdcurve om het beëindigen van de aanhoudende inflatie te begeleiden is consistent met de methode beschreven door Costa et al., die de identificatie van het longrekruteringsplateau ondersteunt met behulp van EIT-afgeleide globale impedantiemonitoring.

Na de rekruteringsmanoeuvre werd een decrementele PEEP-proef uitgevoerd met stappen van 5 minuten, startend vanaf PEEPnih+4 cmH₂O en progressief afnemend met stappen van 1 cmH₂O tot PEEPnih-4 cmH₂O. De proef werd vroegtijdig gestaakt als het globale ΔEELI-signaal met meer dan 15% daalde, wat duidt op een relevante afname van het eind-expiratoire longvolume. De proef werd ook onderbroken als klinische zorgen ontstonden, zoals nieuw vermoede pneumothorax of hemodynamische instabiliteit.

Bij elke PEEP-stap werden de volgende variabelen geregistreerd: hartfrequentie, bloeddruk, SpO₂, OSI, plateaudruk, ΔP, Vt, globale Crs, en het procentuele distributie van ventilatie in de vier ventrale tot dorsale regio's van interesse (ROI's). Hieruit werden compliantiewaarden afgeleid voor zwaartekracht-afhankelijke (CrsD – dorsale regio's) en niet-zwaartekracht-afhankelijke (CrsND – ventrale regio's) regio's.