Effekter av trunk postural endring på CO2-fjerningseffektivitet hos ARDS-pasienter: kvasi-eksperimentell studie

Rollen til trunktilbøyelighet i liggende stilling og dens fysiologiske effekter har blitt grundig studert hos pasienter med akutt respiratorisk distress syndrom (ARDS).

Konsekvent er det funnet økning i kjøretrykk og luftveissystem (CRS) når sengvinklingen økes ved 40 - 45 grader. Dessuten øker de fleste pasienter i halvt liggende stilling endeekspiratorisk lungevolum (EELV) og oksygenering. Disse funnene fortsetter å reise spørsmål angående de fysiologiske mekanismene som ligger til grunn for disse effektene.

På den andre siden reduserte ventilasjonsforholdet og partialtrykket av karbondioksid (PaCO2) ved å endre trunktilt til null grader hos pasienter med COVID-19-relatert ARDS. I tillegg, når pasienter ble plassert i en liggende flat stilling ved 0°, avtok drivtrykket og lungekompatibiliteten, noe som genererte lavere energi påført lungen. På denne måten kan en reduksjon i alveolær overutvidelse forklare forbedringen i kinetikken til CO2, men den er ikke fullstendig belyst, hovedsakelig på grunn av den korte evalueringsperioden og den lave nøyaktigheten til respirasjonsforholdet for å måle lungeeffektiviteten for å puste ut CO2. Det skal bemerkes at en av de beste måtene å vurdere ventilasjonseffektivitet fysiologisk er med volumetrisk kapnografi (8), men denne teknologien har aldri blitt brukt når brysttilbøyelighet endres hos ARDS-pasienter.

Derfor antok vi at endringer i trunkhellingen til en liggende flat stilling hos ARDS-pasienter koblet til mekanisk ventilasjon ville forbedre effektiviteten av CO2-fjerning. Derfor var hovedmålet med denne studien å vurdere effekten av postural endring fra 45° til 10° sengehelling på CO2 som pustes ut per minutt (VCO2), Bohrs døde rom (VDBohr/VT) og PaCO2. Det sekundære målet var å evaluere lungevolumeffektene og ventilasjonsfordelingen i de forskjellige lungeregionene.

Studietrinn:

trinn I: Grunnforhold. Pasient i halvt liggende stilling med 45° head-up, og underekstremiteter parallelt med gulvet.

trinn II: Intervensjonsfase med en trunk postural endring ved 10° i liggende liggende stilling.

trinn III: Kontrollfase med retur til halvt liggende stilling ved 45° head-up.

Fem minutter før hvert trinn ble PaCO2 og partialtrykk av arterielt oksygen over brøkdelen av inspirert oksygen (PaO2/FIO2) registrert. Variabler for både tidalvolum (VT), volumetrisk kapnografi og elektrisk impedanstomografi (EIT) ble analysert offline ved å bruke gjennomsnittsverdien av de siste 20 pustene i de siste tre minuttene av hvert trinn. Hemodynamiske variabler og pulsoksymetri ble kontinuerlig overvåket (Multiparameter Spacelabs 91393 Xprezzon®).

Sikkerhetsprosedyre:

Terapeutiske intervensjoner ble holdt strengt uendret i alle evalueringsperioder. Følgende kriterier ble forhåndsdefinert for å avbryte studieprotokollen hvis nødvendig: desaturasjon tilsvarende et fall på mer enn 10 % av baseline oksygenmetningsverdi; fall i gjennomsnittlig arterielt trykk på mer enn 20 % av baseline-verdien eller hjertefrekvensøkning på mer enn 20 % av baseline-verdiene.

Primære resultater:

VDBohr/VT og PaCO2-reduksjon ved 60 minutters trunkskifte til 10° angående kroppsposisjonen under basale forhold på 45°.

Statistisk analyse:

Det ble gjort ulike antakelser for en gjentatt prøvestudie. Vi betraktet som en klinisk signifikant effekt, en gjennomsnittlig reduksjon på 5 mmHg med et standardavvik på ± 3 mmHg av PaCO2 med en styrke på 90 % og en sannsynlighet for type I feil på 0,01. Basert på disse forutsetningene var utvalgsstørrelsen 22 deltakere.

Shapiro-Wilk-testen ble utført for å bestemme fordelingen av kontinuerlige variabler mens homoskedastisitet ble testet ved bruk av Levene-testen. I henhold til deres fordeling ble kontinuerlige variabler uttrykt som gjennomsnitt og standardavvik eller median og interkvartilt område. Parametriske versus ikke-parametriske tester ble avgjort i henhold til datafordelingen og om forutsetningen om normalitet var oppfylt. Kontinuerlige variabler ble analysert med ANOVA for gjentatt måling, eller Friedman-testen ble brukt, etter behov. Bonferroni og Dunns post hoc ble brukt for sammenligningen mellom henholdsvis trinn II-trinn I, trinn III-trinn I og trinn III-trinn II.

T-test ble brukt for å måle median forskjell og 95 % konfidensintervall (95 % KI) mellom trinn I og trinn II. Wilcoxon rangtest ble utført for å evaluere endringer i ventral eller dorsal endeekspiratorisk lungeimpedans (EELI) og tidevariasjon av impedans (VTI) fra 45 til 10 grader.

En to-halet p-verdi mindre enn 0,05 ble ansett som statistisk signifikant.