Kunstig økning i brystvegg-elastansen som et alternativ til utsatt posisjon ved moderat til alvorlig ARDS. (ALTERPRONE)

Design: Prospektiv, pilot, fysiologisk studie Innstilling: 20-sengers generell intensivavdeling, 13-sengers kirurgisk intensivavdeling, 10-sengers nevrokirurgisk intensivavdeling, "A. Gemelli" universitetssykehus, Roma, Italia.

Protokoll

Screeningbesøk og validering av oksygeneringskriteriet Hver pasient som oppfyller inklusjonskriteriene vil bli evaluert for tilstedeværelsen av oksygeneringskriteriet. Etter endotrakeal suging vil kvalifiserte pasienter bli ventilert i 30 minutter med PEEP=5 cmH2O i halvt liggende stilling og en ABG vil bli utført for å beregne PaO2/FiO2-forhold.

Pasienter som viser PaO2/FiO2≤150 mmHg vil bli registrert. Pasienter som viser PaO2/FiO2150 mmHg vil bli behandlet i henhold til standard klinisk praksis og revurdert for tilstedeværelse av oksygeneringskriterium innen 48 timer etter diagnostisering av ARDS.

For å begrense eksponeringen for lav PEEP av mulig frarekruttering av pasienter med alvorlig oksygeneringssvikt, vil ABG som sertifiserer oksygeneringskriteriet være tillatt når som helst i løpet av den 30-minutters overvåkingsperioden.

Prosedyrer

Alle pasienter vil bli bedøvet, lammet med cisatracurium-infusjon og koblet til en ventilator utstyrt med lungevolummålingsmodul (Carescape R860 - GE Healthcare, USA) gjennom en standard bi-tube lavmotstandskrets med lavt dødrom, lav motstand , høyeffektiv varme- og fuktighetsveksler. For formålet med studien vil bruken av oppvarmede og fuktede birørskretser (Fisher og Paykel helsevesen, fuktighetskammertemperatur satt til 37 °C, absolutt fuktighet gitt 44 mg H2O/L) være forbeholdt pasienter som forblir hyperkapniske ( ph50) til tross for alle tilstrekkelige ventilatorinnstillinger gitt av studieprotokollen.

Hver pasient vil bli ventilert i volumkontrollmodus, i halvliggende stilling (eller mindre hodehøyde for pasienter med bevegelsesbegrensninger i ryggraden/bekkenet), som ikke vil endres gjennom hele studien.

Ventilasjonsinnstillinger vil bli standardisert som følger: VT = 6 mL/Kg (anslått kroppsvekt, PBW); inspirasjonsstrøm satt til 60 l/min som resulterer i en sluttinspirasjonspause på 0,2-0,5 sek, I:E-forhold 1:1 til 1:3, respirasjonsfrekvens skreddersydd for å oppnå 45 mmHg>PaCO2>35 mmHg, PEEP satt iht. den kliniske vurderingen, FiO2 satt til å oppnå en SpO2>88-95%. En Pplat < 30 cmH2O vil bli vurdert som en sikkerhetsgrense.

Forventet kroppsvekt vil bli beregnet som:

Hanner: PBW (kg) = 50 + 0,91 (høyde i cm-152) Kvinner PBW (kg) = 45,5 + 0,91 (høyde i cm-152) Ved hyperkapni med Ph

En dedikert orogastrisk eller nasogastrisk slange utstyrt med en oesophageal ballong (Cooper esophageal catheter) for å overvåke esophageal press, estimere pleuralt trykk og beregne transpulmonalt trykk vil bli plassert hos alle innrullerte pasienter etter inkludering. Adekvat plassering av spiserørskateteret vil bli sertifisert ved en okklusjonstest, som tidligere vist(15).

Den GE-dedikerte pneumotakografen og differensialtrykktransduseren vil bli koblet til respirasjonskretsen for å registrere luftveistrykk (PAW) og strømning. Øsofagustrykket (PES) vil bli målt ved å bruke det tidligere innsatte spiserørskateteret, som kobles til den ekstra trykkporten på respiratoren. Alle de tre signalene vil bli kontinuerlig innhentet av respiratoren med en analog-digital omformer med en samplingsfrekvens på 25 Hz (GE healthcare). En dedikert bærbar PC koblet til respiratoren vil motta PAW-, PES- og Flow-signaler gjennom en dedikert programvare i løpet av hele studiet (Ohmeda research tool, GE healthcare).

Ved studieregistrering vil et belte med elektrisk impedanstomografi (EIT) med 16 elektroder plasseres rundt thorax mellom det 5. eller 6. parasternale interkostale rommet og koblet til en dedikert enhet for å registrere elektriske impedanssignaler fra thorax (Swisstom EIT, Sveits).

Etter å ha inkludert i studien, vil hver pasient bli behandlet som følger:

• 30-minutters periode i liggende stilling (T0);
• 120-minutters periode i liggende stilling med en 100 g/kg myk og jevn vekt (varme saltvannsposer) plassert og festet på hver emithorax (T1);
• 120-minutters periode i liggende stilling etter at vekten er fjernet (T2). Mekaniske ventilasjonsinnstillinger vil bli holdt uendret i løpet av hele studiet. Ved fall i SpO2 vil en økning i FiO2 tillates for å oppnå det tidligere beskrevne oksygeneringsmålet.

Målinger

Pasientens demografi vil bli samlet inn ved studiestart: initialer, alder, kjønn, høyde, vekt, BMI, årsak til innleggelse på sykehus og intensivavdeling, SAPSII, Apache, SOFA-score, dato og klokkeslett for innleggelse på intensivavdelingen, dato og klokkeslett for registrering, komorbiditeter, NYHA-kategori før respirasjonssvikt, kroppstemperatur, røntgen av thorax (jpeg-bilder), CT-skanning av brystet (om tilgjengelig).

I løpet av studien vil hver pasient gjennomgå en standard ICU-overvåking: EKG; Invasivt blodtrykk, SpO2, respirasjonsfrekvens, diurese.

Alle relevante data som er beskrevet nedenfor, vil bli samlet inn på forhåndsdefinerte tidspunkter.

De forhåndsdefinerte tidspunktene er:

1. baseline, T0: etter den 30-minutters perioden i liggende stilling (studieregistrering, ingen vekt);
2. T1a: 60 minutter etter at vekter er plassert på thorax;
3. T1b 120 minutter etter at vektene er plassert på thorax, slutten av T1;
4. T2a 60 minutter etter at vektene er fjernet;
5. T2b 120 minutter etter at vektene er fjernet, slutten av T2, slutten av studien;

På hvert tidspunkt vil følgende data bli samlet inn.

• Eventuelle uønskede hendelser.
• Respirasjonsfrekvens, SpO2, pH, PCO2, PaO2, SaO2, PaO2/FiO2;
• Hjertefrekvens, arterielt blodtrykk, sentralt venetrykk; dosering av vasoaktive eller inotrope midler.
• Endekspiratorisk lungeimpedans (EELI) og tidalvolumfordeling. En ti-minutters periode EIT-signaler vil bli registrert og offline gjennomgått ved hjelp av en dedikert programvare (Swisstome EIT). Bildeopptakshastigheten vil være 30 Hz. Lungene vil bli delt inn i fire regioner (ventral, mid-ventral, mid-dorsal og dorsal): % av impedansvariasjonen relatert til tidalvolum og % EELI i de fire regionene sammenlignet med de absolutte verdiene vil bli beregnet (vedlegg 3) , figurer 4-5)(16).
• Respirasjonsmekanikk End-ekspiratorisk luftveistrykk (PEEPAW) og endeekspiratorisk esophageal-trykk (PEEPES) vil bli registrert under et 8-sekunders ekspirasjonshold. Sluttinspiratorisk luftveistrykk (PplatAW) og sluttinspiratorisk esophageal trykk (PplatES) vil bli målt under et 2-sekunders sluttinspiratorisk hold. Tidalvolum (VT) vil bli målt som integrasjonen av strømningstidskurven under ekspirasjon.

Følgende parametere vil bli beregnet offline under gjennomgang av signaler:

Luftveisdrivtrykk (∆P)=PplatAW-PEEPAW Transpulmonært endeinspiratorisk trykk (PplatL)=PplatAW-PplatESO Transpulmonalt endeekspiratorisk trykk (PEEPL)=PEEPAW-PEEPES Lungedrivtrykk (∆PL)= PplatL-PEEPL Lungeplatåtrykk, elastans avledet (PplatL,EL)=PplatAW X (∆PL/∆P) Statisk åndedrettsoverholdelse (CstRS)=VT/∆P Statisk lungekompatibilitet (CstL)=VT/∆PL Statisk brystveggkompatibilitet=VT/(PplatES -PEEPES) Oksygeneringsstrekkindeks=PaO2/(FiO2x∆P)

• Stress og belastning (målt kun ved T0, T1b og T2b) End-ekspiratorisk lungevolum (EELV) ved innstilt PEEP (PEEPSET) vil bli målt med nitrogenvaskingsteknikk med en endring på 0,2 i FiO2 (0,1 endring i FiO2 kun tillatt i tilfelle baseline FiO2=0,9-1).

En avrekrutteringsmanøver med ett pust fra PEEPSET til PEEP 0 (ZEEP) vil bli utført for å vurdere baseline funksjonell residualkapasitet (FRC), som vil bli målt som forskjellen mellom EELV ved innstilt PEEP og lungevolumøkningen over FRC, målt som forskjell i utløpt tidalvolum ettersom PEEP reduseres fra 0 cmH2O i ett åndedrag med respirasjonsfrekvens satt til 8-10 åndedrag per minutt. Spesielt vil lungevolumet på grunn av tilstedeværelsen av innstilt PEEP (PEEP-volum) måles ved å trekke den insufflerte VT-en fra den utløpte VT-en (dvs. integreringen av strømningssignalet etter 5 sekunders utpust) under en 5-sekunders utpust like etter at PEEP er redusert fra satt PEEP til 0.