Ventilator-indusert høyre ventrikkelskade under EIT-basert PEEP-titrering hos pasienter med ARDS (RIGHTENARDS)

Akutt respiratorisk distress syndrom (ARDS) er en diffus lungebetennelsessykdom med multifaktoriell etiologi som er svært vanlig hos pasienter innlagt på intensivavdelingen (ICU) og er assosiert med utilfredsstillende kort- og langtidsprognose. Pasienter med ARDS kan utvikle høyre ventrikkel (RV) svikt, som forekommer hos 22-50 % av pasientene til tross for lungebeskyttende ventilasjon og er assosiert med økt dødelighet. Til tross for at det er nødvendig for å sikre overlevelse av pasienter med ARDS, kan mekanisk ventilasjon i seg selv ha skadelige effekter på RV-funksjonen. For det første kan høyt transpulmonalt trykk, sekundært til bruk av høyt tidalvolum, platåtrykk eller positivt endeekspiratorisk trykk (PEEP), forårsake alveolær overdistensjon, spesielt i de luftede parenkymalområdene, og kollaps av alveolære kar. Den påfølgende økningen i pulmonalt arterielt trykk kan føre til for høy RV-etterbelastning og redusert systolisk funksjon. For det andre kan utviklingen av parenkymal atelektase potensielt sekundært til påføring av lave tidalvolum og/eller PEEP øke pulmonal vaskulær motstand på grunn av ekstra-alveolær vaskulær kollaps. Til slutt kan mekanisk ventilasjon ha indirekte effekter på lungesirkulasjon og RV-funksjon, mediert av alveolær oksygenering, acidose og hyperkapni.

Påføring av PEEP kan forhindre syklisk åpning og lukking av alveolene (dvs. atelektrauma) og forbedre oksygenering. Ideelt sett bør PEEP opprettholde lungerekruttering og optimalisere oksygenering og dødrom, samtidig som man unngår alveolær overdistensjon og hemodynamiske komplikasjoner. Imidlertid er PEEP-titreringsstrategien hos pasienter med ARDS fortsatt mye diskutert, på grunn av variasjonen i effekten av PEEP hos forskjellige pasienter og forskjellige lungeparenkymale regioner hos samme pasient. Avhengig av omfanget av potensielt rekrutterbart lungeparenkym og fordelingen av lungeskade, kan påføring av PEEP forårsake alveolar overdistensjon og fremme RV-svikt og/eller favorisere alveolar rekruttering og forbedre RV-funksjonen. Derfor er det fortsatt uklart hvilket nivå av PEEP som er assosiert med optimalisering av RV-funksjon hos pasienter med ARDS. Vi kan anta at nivået av PEEP som er i stand til å redusere alveolær kollaps uten å øke overdistensjon, kan forbedre RV-funksjonen.

Flere strategier har blitt foreslått for å vurdere lungerekrutterbarhet og PEEP-respons hos pasienter med ARDS. Elektrisk impedanstomografi (EIT) er en ikke-invasiv teknikk ved sengen som overvåker den regionale fordelingen av lungeventilasjon. Valget av PEEP-verdien som minimerer omfanget av overdistensjon og atelektase, som vurdert med EIT, var assosiert med bedre respirasjonsmekanikk og overlevelse hos pasienter med alvorlig ARDS i noen pilotstudier.

Målet med denne prospektive patofysiologiske intervensjonsstudien er å evaluere variasjonen av RV-størrelse og funksjon med transthorax ekkokardiografi hos voksne pasienter som krever invasiv kontrollert mekanisk ventilasjon for moderat til alvorlig ARDS med fire forskjellige PEEP-verdier brukt i henhold til en randomisert sekvens hos hver pasient :

• Nivået av PEEP bestemt i henhold til ARDS Network lav PEEP-fraksjon av inspirert oksygen (FiO2) tabellen;
• PEEP-verdien som minimerer risikoen for overdistensjon og atelektase, bestemt av EIT;
• Den høyeste PEEP-verdien som minimerer risikoen for overspenning, bestemt av EIT;
• Det laveste PEEP-nivået som minimerer risikoen for atelektase, bestemt av EIT.

Studiens primære hypotese er at nivået av PEEP som samtidig minimerer alveolær overdistensjon og kollaps er assosiert med bedre RV-funksjon enn PEEP-nivået valgt basert på den lave PEEP-FiO2-tabellen og PEEP-nivåer som minimerer overdistensjon og kollaps, separat. De sekundære hypotesene til studien er at: 1) nivået av PEEP som minimerer overdistensjon er assosiert med bedre RV-funksjon enn nivået av PEEP som minimerer kollaps; 2) PEEP-nivået som minimerer alveolær kollaps er assosiert med høyere lungeluftinnhold, vurdert ved lunge-ultralyd, sammenlignet med PEEP-nivåene valgt basert på den lave PEEP-FiO2-tabellen, PEEP-nivået som minimerer overdistensjon og kollaps samtidig, og PEEP-nivå som minimerer overdistensjon.

De fysiologiske dataene innhentet fra denne studien kan gi verdifull innsikt i det høyre ventrikkelbeskyttende nivået av PEEP hos pasienter med ARDS og støtte fremtidige store randomiserte studier som undersøker PEEP-nivåer assosiert med forbedret pasientoverlevelse.