Flyktig anestetisk farmakokinetikk under ekstrakorporal membranoksygenering (Vol-ECMO)

Venovenøs ekstrakorporeal membranoksygenering (VV-ECMO) er en livreddende terapi for katastrofal respirasjonssvikt, inkludert alvorlig COVID-19. Optimal medikamentdosering hos kritisk syke pasienter er utfordrende på grunn av samtidig organdysfunksjon, og med tillegg av ECMO øker kompleksitetsnivået betydelig.

ECMO PK-interaksjoner med intravenøse (IV) beroligende midler er komplekse og terapeutiske feil oppstår ofte, noe som understreker behovet for alternative sedasjonsstrategier. For å overvinne disse begrensningene er flyktige anestetika en potensiell løsning for sedasjon og smertestillende. Ikke desto mindre har bruken deres vært begrenset under ECMO-støtte på grunn av de lave respirasjonsvolumene assosiert med lungebeskyttende strategier, og bekymringene for biotilgjengelighet gitt den kompromitterte opprinnelige lungefunksjonen. Det overordnede målet med dette prosjektet er å evaluere en strategi for å redusere påvirkningen av ECMO på sedativers farmakokinetikk, ved å bruke flyktige anestetika direkte fordampet inn i ECMO-oksygenatorer.

Studien vil bestå av to faser: ex-vivo-forsøket og in-vivo-forsøket. For ex-vivo-forsøket vil to ECMO-kretser primet med Ringers laktat bli brukt for å designe doseringsanbefalingene for gjennomførbarhetsforsøket. Fordampet sevofluran vil bli levert direkte inn i membranoksygenatoren med ECMO-gassen og evakuert gjennom veggsuget. Sevoflurankonsentrasjoner vil bli overvåket med en infrarød multigassanalysatorsensor ved ECMO-gassutløpet. Testen vil bli utført med forskjellige sveipestrømmer og sevoflurankonsentrasjoner. Sevoflurankonsentrasjoner vil bli målt i væsken for å designe en doseringsmodell for å gjennomføre in vivo-studien.

In vivo-studien vil være en prospektiv, enkeltsenter, åpen, pilotgjennomførbarhet/PK-studie av 10 pasienter som mottar venovenøs ECMO (VV ECMO) i medisinsk-kirurgisk intensivavdeling (MSICU) ved Toronto General Hospital. Etter informert samtykke vil disse pasientene bli registrert og behandlet med sevofluran-basert anestesi direkte levert inn i ECMO-maskinen. Under deres ECMO-kjøring vil det bli tatt prøver og sevoflurankonsentrasjoner analysert med headspace-gasskromatografi og massespektrometri. Sedasjonsskalaer, surrogater av respiratorisk dynamikk og innsats, og biotrauma inflammatoriske cytokinnivåer vil bli oppnådd samtidig.