FCV vs VCV hos obstruktive og astmatiske pasienter

Begrunnelse: Pasienter med forverring av astma eller kronisk obstruktiv lungesykdom (KOLS) som krever kontrollert mekanisk ventilasjon (CMV) på intensivavdelingen (ICU) har en dødelighet mellom 10 og 20 %. Denne dødeligheten forklares i stor grad av store komplikasjoner assosiert med mekanisk ventilasjon, f.eks. pneumothorax, kardiovaskulær kollaps og lungebetennelse. Komplikasjoner er resultatet av dynamisk hyperinflasjon som danner hjørnesteinen i patofysiologien til begge sykdommene. Diameteren til de mindre luftveiene reduseres på grunn av betennelse, bronkospasme, slim (astma) og tap av elastisk rekyl ved emfysem (KOLS). Dette fører spesielt til høy luftveismotstand under ekspirasjon og rester av tidalvolum i lungen når neste inspirasjon starter. Resultatet er dynamisk hyperinflasjon med et kontinuerlig økende lungevolum med høye trykk, pneumothorax (barotrauma) og hemodynamisk kollaps som resultat. Under CMV (trykk- eller volumkontrollert ventilasjon; PCV eller VCV) kontrolleres kun inspirasjonen mens ekspirasjonen er passiv, noe som muligens kan føre til luftveiskollaps og ytterligere dynamisk hyperinflasjon. Dessuten er begge ventilasjonsmodusene ledsaget av høye strømningshastigheter som fører til en ytterligere økning i luftveismotstand og ventilasjonstrykk. Flow-kontrollert ventilasjon (FCV) er en mekanisk ventilasjonsmetode som bruker en relativt lav og konstant strømning under både inspirasjon og ekspirasjon, og dermed reduserer luftveismotstanden og forhindrer luftveiskollaps under ekspirasjon. Dessuten har FCV vist seg å ha en høyere ventilasjonseffektivitet målt ved en reduksjon i minuttvolum ved stabilt arterielt partialtrykk av karbondioksid (PaCO2). Dette gjør FCV til en veldig interessant ventilasjonsmodus hos intuberte pasienter med en forverring av astma eller KOLS, noe som muligens reduserer mengden dynamisk hyperinflasjon og komplikasjoner hos disse pasientene. Selv om FCV er mye brukt for hypoksisk respirasjonssvikt på intensivavdelingen, er det så langt ikke utført studier på astma- eller KOLS-pasienter.

Vi antar at FCV hos intuberte pasienter med en forverring av astma eller KOLS resulterer i et lavere minuttvolum (MV) og redusert endeinspiratorisk lungevolum (EILV) som et mål for dynamisk hyperinflasjon sammenlignet med VCV.

Mål: Å studere effekten av FCV på MV og EILV sammenlignet med VCV.

Studiedesign: Fysiologisk pilotstudie med et randomisert crossover-design som sammenligner FCV og VCV.

Studiepopulasjon: Pasienter med astma/KOLS-eksaserbasjon ≥18 år som får CMV.

Intervensjon: Pasienter ventileres mekanisk med VCV ved baseline. Ved inkludering plasseres EIT-beltet og en esophageal ballong for å vurdere henholdsvis EILV og transpulmonal trykk. Dessuten er pasienter randomisert mellom sekvensen av ventilasjonsmodus, nemlig 90 minutter med VCV etterfulgt av 90 minutter med FCV eller 90 minutter med FCV etterfulgt av 90 minutter med VCV. Når VCV byttes til FCV, brukes de samme mekaniske ventilatorinnstillingene som i VCV-modus. Etter en halvtime på FCV er PEEP, drivtrykk og strøm av FCV optimalisert basert på høyeste samsvar og laveste strømningsmatching med en stabil PaCO2. VCV er alltid satt i henhold til standard for omsorg. Total tid for målinger / studietid er 180 minutter.

Hovedstudieparametere/endepunkter: Primært endepunkt er forskjellen i minuttvolum etter 90 minutter på FCV sammenlignet med etter 90 minutter med VCV. Et viktig sekundært endepunkt er forskjellen i EILV etter 30 minutter på FCV sammenlignet med etter 30 minutter med VCV.

Arten og omfanget av byrden og risiko knyttet til deltakelse, nytte og gruppetilhørighet: Alle pasienter er bedøvet og på CMV, derfor vil det ikke være ubehag for pasienten. FCV er vellykket brukt under operasjonen og på intensivavdelingen, og pasienten vil bli overvåket kontinuerlig slik at det kliniske teamet kan handle direkte i tilfelle uønskede hendelser. Lungevolum måles med EIT, et ikke-invasivt, strålingsfritt overvåkingsverktøy. Transpulmonære trykk måles med en esophageal ballong som er plassert i en lignende herregård som en nasogastrisk ernæringssonde. Derfor er risikoen ved denne studien totalt sett begrenset.