Et nytt ultrasonografisk verktøy for å vurdere regional lungebelastning

Mekanisk ventilasjon brukes ofte på operasjonsstuen og intensivavdelingene. Selv om det er viktig i mange tilfeller, kan mekanisk ventilasjon være ansvarlig for ventilator-indusert lungeskade (VILI). Forholdet mellom mekanisk ventilasjon og VILI er tydelig påvist hos dyr og er sterkt mistenkt hos mennesker. Den antatte mekanismen som er ansvarlig for VILI er overdreven lungebelastning eller overdistensjon. Ofte observert hos mekanisk ventilerte pasienter, kan tilstedeværelsen av en alvorlig pre-eksisterende lungesykdom øke risikoen for overdistensjon. Utviklingen av et verktøy som muliggjør tidlig oppdagelse av pulmonal overdistensjon, vil representere en stor fordel i forebyggingen av VILI ved å tillate sikrere justeringer av mekaniske ventilasjonsparametere. Ultralydavbildning er en ikke-strålende, ikke-invasiv teknikk som allerede er tilgjengelig i intensivavdelingen. Allerede brukt til hjertebelastningsmålinger, er ultrasonografi en lovende vei for å vurdere lungebelastning.

Denne pilotstudien vil ta sikte på å vurdere gjennomførbarheten av målingen av lokal pleural belastning i 4 forhåndsbestemte lungeområder ved bruk av ultrasonografisk avbildning.

Etter induksjon av generell anestesi og pasientens intubasjon vil 4 forskjellige tidalvolumer på 6 ml/kg, 8ml/kg, 10 ml/kg og 12 ml/kg bli studert. For hvert volum vil det bli tatt bilder av pleura ved 4 forhåndsbestemte områder. Stedene som skal studeres vil være: 4. interkostalrom ved midtklavikulær linje (venstre og høyre side), 7. interkostalrom ved bakre aksillærlinje (venstre og høyre side). For hvert tidevannsvolum vil 3 påfølgende respirasjonssykluser på hvert sted bli registrert for påfølgende analyse.

For å vurdere intra- og inter-observatørvariabilitet, for kun 10 ml/kg tidalvolumet, vil undersøkelsen umiddelbart gjentas av en andre observatør på de 4 forhåndsbestemte stedene. Den første observatøren vil også komme tilbake for å gjenta undersøkelsen på de samme stedene.

Mekaniske ventilasjonsparametre vil bli standardisert gjennom hele studien som følger: volumkontrollert ventilasjon, respirasjonsfrekvens ved 12 pust per minutt justert for å oppnå utløpt karbondioksid (CO2) mellom 30 og 40 mm Hg, initial inspirert oksygenfraksjon på 40 % justert mellom 40 % og 80 % for å oppnå oksygenmetning ≥ 92 % og positivt endeekspirasjonstrykk ved 6 cm H2O. Ved en desaturasjon (metning under 90%) til tross for en økning i inspirert oksygenfraksjon, vil studien bli stoppet og justeringer av mekaniske ventilasjonsparametre vil bli overlatt til den behandlende anestesilegens skjønn.

Lungeultrasonografi vil bli utført av hovedetterforskeren og en medetterforsker ved å bruke en Terason (Teratech Corporation, Burlington, MA) enhet og en 12L5 lineær ultralydsonde. For hvert bilde vil sonden være orientert vinkelrett på ribbeina og pleura med pekeren mot deltakerens hode. Dybden vil bli justert for å ha pleuralinjen i midten av skjermen. Strålens fokalsone vil være plassert på nivå med pleuralinjen. En 12 megahertz (MHz) frekvens vil bli brukt.

Ved å bruke et referanse-ultralydbilde vil en erfaren lunge-ultrasonograf segmentere pleura. Fra dette bildet vil en algoritme definere et område av interesse som vil bli fulgt gjennom resten av bildene i videosekvensen. Deretter vil algoritmen beregne de ulike komponentene ved lungebelastning i forhold til tidalvolum. En erfaren tekniker vil visuelt validere flekksporingen.