Betennelse og distribusjon av lungeventilasjon før og etter trakeal intubasjon hos ARDS-pasienter

Prospektiv klinisk protokoll hos pasienter innlagt på intensivavdelingen ved Hospital Clínico UC-Christus, Santiago de Chile, med diagnosen akutt hypoksemisk respirasjonssvikt, men som fortsatt ventilerer spontant.

Kliniske data:

Etter sykehusinnleggelse vil pasienter som oppfyller inklusjons-/eksklusjonskriteriene bli bedt om å samtykke til å delta i studieprotokollen. Pasienter vil bli overvåket på vanlig måte i henhold til sykehusprotokoller (kontinuerlig EKG, SpO2, invasivt arterielt trykk og intermitterende arterielle blodgasser).

EIT-overvåking:

Et EIT-belte vil bli installert rundt pasientens thorax koblet til Enlight-impedanstomografimonitoren (Dixtal, São Paulo, Brasil). EIT-data vil bli registrert i perioder på 3 minutter for offline-analyse. Regional fordeling av ventilasjon vil bli analysert ved å dele bildet i fire ROIer, som hver dekker 25 % av ventro-dorsal avstand som omfatter hele lungeområdet. I tillegg vil vi estimere rekruttering-frarekruttering, og overdistansering, regionalt. I tillegg vil pendelluft-fenomener og romlige mønstre for regional deformasjon bli vurdert.

Studieprotokoll:

Etter inkludering av pasient vil den første EIT og fysiologiske datainnsamling bli registrert (hemodynamikk, respiratoriske variabler, arterielle blodgasser, plasmaprøver). Datainnsamlingen vil bli gjentatt hver 6. time fra innmelding til intubasjon, eller opptil 24 timers oppfølging, hvoretter pasienten kun vil bli fulgt for klinisk relevante utfall. Dersom behandlende lege innen 24 timer etter inkludering bestemmer intubasjon og tilknytning til MV, vil det bli utført en ekstra vurdering av EIT, kliniske data og blodprøver. Etter intubasjon vil disse vurderingene inkludere MV-data og vil bli gjentatt hver time de første 6 timene, og deretter kl. 12, 18 og 24 timer etterpå.

Bronkoalveolære skyllinger:

Umiddelbart etter intubasjon og initial stabilisering vil en fiberoptisk bronkoskop-guidet distalbeskyttet bronkoalveolær lavage (FODP mini-BAL) utføres. Denne tidlige BAL vil bli brukt som representativ for forrige periode med spontan ventilasjon. Etter 48 timer med kontrollert MV vil en ny BAL bli utført, i samme regioner som den første BAL, for å sammenligne endringene i mønsteret av regional betennelse. For hver BAL vil én eller to alikvoter på 20 ml oppvarmet (37°C) steril isotonisk saltvann bli administrert og deretter gjenvunnet i dorsale (laterale nedre) og ventrale segmenter (mediallappen eller lingula). Den første utvunnede alikvoten vil bli kastet mens den gjenværende BAL-væsken vil bli raskt filtrert gjennom et sterilt gasbind og sentrifugert ved 4°C ved 400 x g i 15 minutter. Supernatanten vil bli sentrifugert ved 80 000 x g i 30 minutter ved 4 °C for å fjerne den overflateaktive fraksjonen og deretter delt i alikvoter og frosset ved -80 °C for påfølgende bestemmelse av cytokin- og mekanotransduksjonsmarkører.

* BAL-prøver vil kun bli samlet inn hvis den behandlende legen fastslår at denne prosedyren er klinisk nødvendig.

Cytokinanalyse i serum, BALF og vevssupernatanter:

Kvantifisering av TNF-α-, IL-1β-, IL-6-, IL-8- og IL-10-nivåer i plasma på tidspunktet for inklusjon, intubasjon og 24 og 48 timer etter intubasjon. BALF vil bli analysert for å bestemme kvantifisering av nøytrofiler, cytokiner (TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-8 og IL-10) og TGF-β (ekstracellulært cytokin med mekanotransduksjonsegenskaper) ved intubasjonstid og 48 timer etter intubasjon.

Gassutveksling, hemodynamikk og ventilasjonsdata:

Ved hvert tidspunkt for fysiologisk oppsamling vil vi samle arterielle og sentrale venøse blodgasser (hvis sentralt venekateter er tilstede). Vi vil vurdere hemodynamikk (arterielt blodtrykk, sentralt venetrykk, sentralt venetrykk inspirasjonssvingninger, hjertefrekvens) og ventilasjonsparametere. Mens pasienter forblir i spontan ventilasjon vil vi vurdere respirasjonsfrekvens, ventilasjonsmønster og Borg-dyspné-score. Etter intubasjon og tilkobling til MV vil vi samle inn fulle ventilasjonsdata fra pneumotachsystemet for senere analyse av strømninger, trykk og volumer.

Statistisk analyse:

For den kliniske protokollen har vi ikke tidligere data om fordeling av ventilasjon mellom avhengige og ikke-avhengige lungeregioner under spontan ventilasjon. Derfor beregnet vi prøvestørrelse basert på en forventet effektstørrelse på 0,5, med et standardavvik to ganger større, mellom perioden med spontan ventilasjon før intubasjon, og perioden med kontrollert MV etter intubasjon. For en potens på 0,8 og en tosidig feil på 0,05 er den beregnede prøvestørrelsen 32. Av de inkluderte pasientene vil imidlertid kun en brøkdel bli intubert, så vi beregnet at 60 til 80 pasienter må inkluderes i løpet av 4-årsperioden, for å fullføre det nødvendige antallet pasienter tilgjengelig for før-etter-analyse. Vi vil uttrykke verdier som middel - standardavvik (SD) eller median - område der det er hensiktsmessig. Shapiro-Wilk-testen vil bli brukt til å teste data for normalitet. Grupper vil bli sammenlignet med Students t-test eller Mann-Whitney U-test, enveis (gjentatte målinger) variansanalyse (ANOVA) eller Kruskal-Wallis test. Interaksjoner mellom grupper og tid vil bli vurdert med toveis gjentatte målinger ANOVA. Bonferroni-justeringen for flere tester vil bli brukt for post hoc-sammenligninger. De statistiske analysene vil bli utført av SPSS v.20.0.0 programvare (SPSS, Inc, Chicago, IL, USA), og GraphPad Prism versjon 5.0 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA).