Ekstrakorporal CO2-fjerning for akutt dekompensasjon av KOLS (ORION)

Kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) er den tredje ledende dødsårsaken på verdensbasis, noe som resulterer i en sosial og økonomisk byrde som er betydelig og økende. Eksacerbasjoner påvirker prognosen og livskvaliteten til pasienter med KOLS. Sykehusdødeligheten for pasienter innlagt for en hyperkapnisk forverring av KOLS er omtrent 10 % og langtidsutfallet er dårlig. I tillegg har hyperkapnisk forverring av KOLS alvorlige negative effekter på pasientens livskvalitet, lungefunksjon og kostnader. Derfor kan rask behandling av eksaserbasjoner påvirke den kliniske progresjonen av KOLS ved å forbedre livskvaliteten og prognosen.

De patofysiologiske kjennetegnene til KOLS-pasienter inkluderer ekspiratorisk strømningsbegrensning og små luftveier. Under disse omstendighetene er en forlenget ekspirasjonstid den kompenserende mekanismen pasienter bruker for å opprettholde en stabil tidevannspust. KOLS-eksaserbasjoner resulterer i høyere respirasjonsfrekvens og redusert ekspirasjonstid, noe som fører til dynamisk hyperinflasjon, forhøyet intrathorax trykk og overdreven pustearbeid. Endring av balansen mellom (a) den reduserte kapasiteten til respirasjonsmuskulaturen til å generere trykk, og (b) den økte mekaniske respirasjonsbelastningen på grunn av ekspiratorisk strømningsbegrensning og liten luftveislukking fører til CO2-retensjon. Den påfølgende reduksjonen av alveolær ventilasjon fører til ytterligere forverring av CO2-retensjon og økt pustearbeid. Denne onde sirkelen er de underliggende mekanismene som er ansvarlige for akutt respirasjonssvikt som krever innleggelse på intensivavdelingen (ICU) for ventilasjonsstøtte.

Standardbehandling for pasienter med KOLS-eksaserbasjon som trenger innleggelse på intensivavdeling for behandling av akutt hyperkapnisk respirasjonssvikt og alvorlig respiratorisk acidose er ikke-invasiv ventilasjon (NIV). Når NIV svikter (arteriell pH forblir < 7,30), startes invasiv ventilasjon gjennom endotrakeal intubasjon for å gjenopprette tilstrekkelig gassutveksling.

Ekstrakorporale kretser designet for å fjerne CO2 (ECCO2R) har blitt brukt hos pasienter med akutt hyperkapnisk respirasjonssvikt siden ECCO2R kan øke effekten av NIV for å fjerne CO2 og unngå forverring av respiratorisk acidose. Selv om tilgjengelige studier er begrenset til case-serier, har flere ECCO2R-enheter blitt utviklet og foreslått for klinisk bruk hos pasienter med KOLS. Disse systemene representerer ofte modifikasjoner av nyreerstatningsterapikretser, og er preget av:

1. veno-venøse bypass-systemer
2. ekstrakorporal blodstrøm på 0,3-0,5 liter/min
3. 13 Fr-boret katetre eller et enkelt koaksialt kateter
4. svært lave doser eller ingen heparin
5. minimale volumer for "priming"

Denne teknologiske implementeringen av ECCO2-R er derfor nærmere enhet for nyreerstatningsterapi enn full ECMO. CO2 fjernes gjennom et kateter med dobbel lumen og drives konstant av en ikke-okklusiv roterende pumpe, gjennom en kunstig membranlunge (et filter som tilfører oksygen og fjerner karbondioksid) koblet til en kilde med 100 % O2 (strømning 6-8 liter). /min). Disse systemene er i stand til å redusere PaCO2 med 20-25 %.

En nylig matchet kohortstudie med historisk kontroll, sammenlignet "NIV-plus-ECCO2R" og "NIV-only" hos pasienter med risiko for NIV-svikt, og viste at (a) faren for å bli intubert var tre ganger høyere hos pasienter behandlet med "Bare NIV" enn hos pasienter behandlet med "NIV-plus-ECCO2R"; (b) sykehusdødeligheten var signifikant lavere i "NIV pluss ECCO2R" enn i "NIV-only" [8 % (95 % KI 1,0-26,0 %) vs. 33 % (95 % KI 18,0–57,5 %), henholdsvis]. Imidlertid ble ECCO2R-relaterte komplikasjoner observert hos nesten halvparten av pasientene. En nylig systematisk gjennomgang evaluerte effektiviteten og sikkerheten til ECCO2R hos pasienter med hyperkapnisk respirasjonssvikt i 12 studier og viste at flertallet av pasientene enten ble avvent fra mekanisk ventilasjon eller holdt på med NIV, og unngikk intubasjon. Imidlertid var denne høye suksessraten assosiert med en høy frekvens av potensielt alvorlige komplikasjoner.

Konsistensen av de ovenfor diskuterte dataene, og observasjonen av den kontinuerlige økende bruken av ECCO2R til tross for mangelen på solid bevis bekrefter at likevekten når det gjelder bruken av ECCO2R kan rettferdiggjøre en randomisert klinisk studie for å evaluere om pasienter med respiratorisk acidose som er refraktær overfor NIV bør intuberes og ta risikoen forbundet med invasiv mekanisk ventilasjon, eller bør kobles til ECCO2R for å unngå intubasjon, men risikere den potensielt alvorlige ECCO2R-relaterte komplikasjonen

Mål:

Hovedmålet med denne randomiserte multisenter kliniske studien er å teste hypotesen om at hos pasienter med akutt livstruende forverring av KOLS, kan bruk av ECCO2R øke hendelsesfri overlevelse sammenlignet med standardbehandling. Hendelsesfri overlevelse er definert som overlevelse på dag 28 uten noen av følgende: (a) utvikling av sepsis; (b) forekomst av en andre episode av KOLS-eksaserbasjon som krever eller ikke krever mekanisk ventilasjon; (c) forekomst av alvorlig hypoksemi; (d) langvarig mekanisk ventilasjon (e) død.