Bruk av ultralyd for å studere luftveismuskelfunksjonen hos kritisk syke pasienter

Dette er en prospektiv observasjonsstudie designet for å vurdere serielle endringer i kvantitative respirasjonsparametere hos pasienter på forskjellige MV-modi, f.eks. synkronisert intermitterende obligatorisk ventilasjon, kontrollert mekanisk ventilasjon og trykkstøtteventilasjon. Denne strategien vil sammenligne serielle endringer i diafragmamuskelparametere i ventilatorstrategier som gir ulike nivåer av spontan respirasjonsanstrengelse og mål for MV. Studien vil bli utført ved Wake Forest Baptist Medical Center. Protokollen er godkjent av Institusjonsrevisjonsnemnda. Alle voksne (>18 år) pasienter innlagt på intensivavdeling vil bli screenet. Skriftlig informert samtykke vil bli innhentet fra hver pasient eller deres surrogat.

Daglige ultralydstudier vil bli gjort på mellomgulvsmuskelen. Den første studien vil bli utført innen 48 timer etter innleggelse på intensivavdelingen. Serieundersøkelser vil bli gjentatt daglig inntil pasientene er ekstuberet eller overført fra intensivavdelingen. Maksimalt 7 ultralydstudier vil bli utført siden fokus er å demonstrere nytten av tidlige serielle endringer i målbare parametere på ultralyd. Bilder vil bli tatt på begge sider under rolig pust med pasientens armer avslappet ved siden i nøytral stilling mens han ligger med sengehodet i 30 grader. De fleste ICU-pasienter er i denne posisjonen. Diafragmamuskelbilde ved endeekspirasjon på hver side vil bli innhentet i B-modus med en 6-13 MHz transduser i midten av aksillærlinjen ved bruk av interkostal tilnærming. Diafragmaekskursjon vil bli målt bilateralt gjennom fremre subkostal tilnærming i M-modus gjennom en 2-5 MHz transduser. Bilder vil bli innhentet i samsvar med retningslinjene angitt i AANEM-posisjonserklæringen. Hver ultralydundersøkelse vil bli gjort på et tidspunkt da den ikke forstyrrer samtidig pågående pleie og medisinsk behandling.

For å bestemme effekten av de serielle endringene som skjer i respirasjonsmuskeltykkelse og ekkodensitet på MV, vil lineære regresjonsmodeller bli brukt. Fordelingen av utfallsvariablene og behovet for eventuell transformasjon til tilnærmet normalitet vil bli kontrollert. Utfallsvariablene er serielle endringer mellom første og siste besøks membranmuskeltykkelse og ekkodensitet. Kovariatet av interesse er modusen til MV. De forstyrrende variablene er nevrologisk sykdom, akutt lungeskade, kumulativ væskebalanse, alder, BMI, røykehistorie, varighet mellom første og siste ultralydundersøkelse og ernæringsstatus (albumin, kumulativt kaloriinntak og type sondeernæring). Siden serieendringer er utfallsvariablene, i tillegg til de potensielle konfounderne, vil baseline utfallsmål også bli justert i regresjonsmodellene. Modellvalgtilnærminger vil bli brukt for å velge de forvirrende variablene som er justert i modellene. Videre, for å vurdere endringene på tvers av ulike ultralydbesøk, vil først de individuelle banene til utfallsvariablene vises grafisk. Deretter vil blandede effekter-modellen brukes til å undersøke assosiasjonene. Denne modellen kan håndtere gjentatte mål over tid ved å modellere kovariansstrukturen. Kovariatene vil være de samme som beskrevet tidligere for den lineære regresjonsmodellen. Logistiske regresjonsmodeller vil deretter bli brukt for å bestemme om de serielle endringene i diafragmamuskeltykkelse og ekkodensitet forutsier det totale antall dager på MV, suksess ved SBT og vellykket ekstubering.

Diafragma ultralyd er en lovende ny metode for å evaluere diafragma under MV. Forskerne mener at studieforslaget er ekstremt relevant i sin evne til å utforske en ny tilnærming for å vurdere risikoen for ekstubasjonssvikt, veldig tidlig, i løpet av MV basert på endring i muskelekkotekstur ved bruk av et ikke-invasivt sengeverktøy. Etterforskerne foreslår at endringer i diafragmakonfigurasjon assosiert med MV korrelerer med kliniske utfall målt etter dager på MV og ekstubasjonssvikt. De tidlige serieendringene oppdaget av ultralyd antyder en potensiell fordel med proaktive tidlige terapier designet for å bevare respiratorisk muskelarkitektur for å redusere antall dager på MV og forhindre ekstubasjonssvikt. Etterforskerne antar videre at forskjellige respiratormoduser kan påvirke disse endringene forskjellig, og disse endringene kan forhindres ved å titrere respiratorstøtte for å opprettholde normale nivåer av respirasjonsanstrengelse. Hvis pasienter som puster spontant og pasienter med lavt nivå av ventilasjonsstøtte viser differensielle endringer i diafragmamuskelparametere sammenlignet med pasienter på kontrollerte moduser og høyere ventilasjonsstøtte, kan det hende kliniske protokoller må legge vekt på alternative strategier som fokuserer på "muskelbeskyttende" eller "muskelrestituerende" ventilasjon. Ultralyd kan også brukes til å utvikle kliniske paradigmer som involverer inspiratorisk muskeltrening for å hjelpe pasienter som har mislyktes med ekstubering med å bli frigjort fra MV.

Målene er å bruke pilotdataene generert gjennom denne bevilgningen til å drive og designe en randomisert kontrollert studie av en "muskelbeskyttende" eller "muskelgjenopprettende" ventilasjonsstrategi og vurdere dens effektivitet for å redusere antall dager på MV og ekstubasjonssvikt sammenlignet med gjeldende medisinsk praksis. . Denne teamtilnærmingen vil innebære et nytt samarbeid mellom nøkkelmedlemmer med ekspertise innen muskelultralyd, mekanisk ventilasjon, mekanismer for muskelsvinn relatert til akutt lungeskade og fysiologiske effekter av trening på åndedrettsmuskulaturen, og representerer derfor kritiske bidrag til å utvikle kliniske strategier for å vurdere og redusere byrden av ekstubasjonssvikt. Etterforskerne mener at denne tilnærmingen er nyskapende med sikte på å bruke et ikke-invasivt klinisk verktøy ved sengen for å utvikle "muskelbeskyttende" og "muskelrestorative" respiratorstrategier med fokus på tidlig respiratorisk rehabilitering hos kritisk syke pasienter med MV.