Kwantifikacja przeciążenia układowego za pomocą ultrasonografii jako predyktor niepowodzenia odłączenia od wentylacji mechanicznej (SCOUT)

1. Przegląd protokołu i uzasadnienie Odstawianie pacjentów od inwazyjnej wentylacji mechanicznej stanowi istotne codzienne wyzwanie na oddziałach intensywnej terapii (OIT).
   Proces jest złożony, a niepowodzenie może prowadzić do przedłużonej wentylacji, zwiększonej zachorowalności i pogorszenia wyników leczenia pacjentów.
   Badanie "Ilościowe określenie zastoju ogólnoustrojowego za pomocą ultrasonografii jako predyktora niepowodzenia odstawienia od wentylacji mechanicznej (SCOUT)" to prospektywne badanie zaprojektowane w celu oceny nowej, nieinwazyjnej metody identyfikacji pacjentów z wysokim ryzykiem niepowodzenia odstawienia jeszcze przed podjęciem próby.

   Podstawowy problem kliniczny, który to badanie rozwiązuje, to wysoka częstość występowania niepowodzeń odstawienia, która występuje u 10-30% pacjentów.
   Chociaż powikłania oddechowe są częstą przyczyną, nawet jedna trzecia niepowodzeń jest przypisywana przyczynom sercowo-naczyniowym.
   Kluczowym mechanizmem w tych przypadkach jest zastój ogólnoustrojowy, który może prowadzić do obrzęku płuc wywołanego odstawieniem (WIPO).
   Stan ten występuje, gdy fizjologiczny stres związany z próbą spontanicznego oddychania (SBT) powoduje gwałtowny przesunięcie płynu do centralnego krążenia, przeciążając wydolność serca i zalewając płuca, nawet u pacjentów bez wcześniejszej niewydolności serca.

   Ograniczenia obecnych metod diagnostycznych Obecne metody oceny stanu nawodnienia pacjenta i ryzyka zastoju mają istotne ograniczenia.
   Klinicyści często polegają na wskaźnikach takich jak skumulowane bilanse płynów, dzienne zmiany masy ciała, wyniki badania fizykalnego oraz biomarkery, takie jak NT-proBNP.
   Jednak te narzędzia okazały się niewystarczająco wiarygodne lub specyficzne, aby dokładnie przewidzieć, u których pacjentów rozwinie się WIPO podczas SBT.
   Chociaż narzędzia takie jak echokardiografia są przydatne w diagnozowaniu obrzęku płuc po jego wystąpieniu, nie wykazały one przydatności w identyfikacji pacjentów zagrożonych z wyprzedzeniem.
   Podobnie ultrasonografia płuc może wykryć obrzęk płuc (linie B), ale nie identyfikuje pacjentów wysokiego ryzyka przed jego wystąpieniem.

   Proponowane rozwiązanie (VExUS) To badanie zbada system oceny ultrasonograficznej nadmiaru żylnego (VExUS) jako narzędzie predykcyjne.
   VExUS to nowy, punktowy protokół ultrasonograficzny, który zapewnia kompleksową ocenę ogólnoustrojowego zastoju żylnego.
   Integruje pomiary ultrasonograficzne żyły głównej dolnej z wzorami przepływu Dopplera w żyłach wątrobowych, żyle wrotnej i żyłach śródnerkowych w celu wygenerowania wyniku, który ilościowo określa stopień zastoju żylnego.

   Uzasadnienie badania Biorąc pod uwagę, że zastój ogólnoustrojowy jest kluczowym mechanizmem w WIPO, narzędzie, które może go niezawodnie mierzyć przy łóżku pacjenta, ma ogromny potencjał.
   VExUS dostarcza informacje w czasie rzeczywistym, powtarzalne, umożliwiając dynamiczne monitorowanie pacjenta.
   Główne uzasadnienie tego badania polega na tym, że stosując wynik VExUS do oceny pacjenta przed rozpoczęciem SBT, klinicyści mogą być w stanie zidentyfikować osoby z wysokim ryzykiem niepowodzenia odstawienia z przyczyn sercowo-naczyniowych.
   Ta proaktywna identyfikacja pozwoliłaby na wdrożenie ukierunkowanych środków terapeutycznych wyprzedzająco, poprawiając tym samym gotowość pacjenta do odstawienia, zmniejszając prawdopodobieństwo niepowodzenia i minimalizując konsekwencje związane z przedłużoną wentylacją mechaniczną.
   To uzasadnienie kliniczne stanowi podstawę formalnych hipotez i celów badania.

2. Hipotezy i cele badania 2.1.
   Hipoteza pierwotna i cel

   • Hipoteza pierwotna: Ocena zastoju ogólnoustrojowego za pomocą wyniku ultrasonograficznego VExUS bezpośrednio przed próbą spontanicznego oddychania (SBT) może zidentyfikować pacjentów zagrożonych niepowodzeniem odstawienia.
   • Cel pierwotny: Ocena przydatności wyniku VExUS w przewidywaniu niepowodzenia odstawienia od wentylacji mechanicznej.

2.2.
Hipotezy i cele drugorzędne

• Hipotezy drugorzędne:

  1. Wynik VExUS wykazuje lepszą wydajność diagnostyczną w identyfikacji pacjentów zagrożonych niepowodzeniem SBT w porównaniu z innymi metodami (ultrasonografia płuc, ultrasonografia serca i biomarkery).
  2. Pacjenci z wyższym wynikiem VExUS przed SBT doświadczają dłuższego całkowitego czasu odstawiania.
  3. Ocena zastoju ogólnoustrojowego za pomocą VExUS może przewidzieć potrzebę reintubacji.

• Cele drugorzędne:

  1. Porównanie wydajności diagnostycznej różnych metod (biomarkery, ultrasonografia płuc, ultrasonografia serca) w przewidywaniu niepowodzenia SBT.

  2. Ocena, czy istnieje korelacja między stopniem zastoju ocenianym za pomocą VExUS a liczbą dni wymaganych do odstawienia.

     Cele te zostaną zbadane poprzez szczegółowe, wieloośrodkowe podejście metodologiczne opisane w następnej sekcji.

  3. Projekt badania i metodologia 3.1.
     Projekt badania Badanie jest zaprojektowane jako prospektywne, wieloośrodkowe rejestr.
     Projekt jest uważany za quasi-eksperymentalny, ponieważ ocenia wpływ interwencji, kompleksowej oceny ultrasonograficznej, na kohortę pacjentów.
     Nie jest to prawdziwy projekt eksperymentalny, ponieważ nie ma losowej alokacji.

3.2.
Populacja badania i wielkość próby

• Kryteria włączenia:

  • Pacjenci w wieku > 18 lat.
  • Przyjęci na Oddział Intensywnej Terapii (OIT).
  • Wymagający inwazyjnej wentylacji mechanicznej przez ponad 48 godzin.
  • Spełniający standardowe kryteria ośrodka do rozpoczęcia odstawiania i poddania się SBT.

• Kryteria wyłączenia:

  o Nieadekwatne okno ultrasonograficzne do oceny.

  o Obecność zleceń "nie reintubować".

  o Pacjenci z tracheostomią.

  o Obecność migotania przedsionków.

  o Rozpoznana marskość wątroby (nadciśnienie wrotne).

  o Brak wykwalifikowanego personelu do wykonania ultrasonografii w czasie SBT.

  o Brak świadomej zgody.

• Wielkość próby: Badanie wymaga łącznie 350 pacjentów do ostatecznej analizy.
  To obliczenie opiera się na założonej 30% częstości niepowodzeń odstawienia, ryzyku alfa 0,05 i mocy statystycznej większej niż 0,8.
  Docelowa liczba rekrutacji będzie wyższa, aby uwzględnić szacowaną 20% utratę z obserwacji.

3.3.
Procedury badania i zbieranie danych Następująca sekwencja procedur i zbierania danych będzie stosowana do każdego włączonego pacjenta.

• Przy włączeniu do badania Zostaną zebrane następujące zmienne wyjściowe:

  o Dane demograficzne (wiek, płeć, wywiad pacjenta).

  o Przyczyna przyjęcia na OIT i rozpoczęcia wentylacji mechanicznej.

  o Wskaźniki ciężkości (SAPS III i APACHE II).

  o Czas trwania wentylacji mechanicznej przed pierwszym SBT.

• Przed rozpoczęciem SBT Kompleksowy zestaw pomiarów zostanie wykonany bezpośrednio przed rozpoczęciem próby:

  • Parametry życiowe i wentylacyjne: Tętno, ciśnienie krwi, częstość oddechów, poziom wsparcia, objętość oddechowa, FiO2 i PEEP.
  • Parametry analityczne: Gazometria krwi tętniczej (pH, O2, CO2) oraz najnowsze wyniki laboratoryjne dotyczące czynności nerek, wątroby, elektrolitów i ProBNP.
  • Badania ultrasonograficzne: Kompletny zestaw ultrasonografii płuc, serca i VExUS zostanie wykonany i przechowany do późniejszej analizy przez zaślepionych ekspertów.
• Protokół SBT i pomiary po próbie SBT będzie przeprowadzany zgodnie z protokołem każdego ośrodka, trwając od 30 do 120 minut za pomocą rurki T lub wsparcia ciśnieniowego.
  Bezpośrednio przed ponownym podłączeniem pacjenta do respiratora (w przypadku niepowodzenia) lub ekstubacji (w przypadku sukcesu) zostanie wykonany drugi zestaw pomiarów, obejmujący parametry życiowe, próbkę gazometrii krwi tętniczej, poziom Pro-BNP oraz powtórną ultrasonografię płuc i serca.

• Definicja niepowodzenia odstawiania Niepowodzenie odstawiania, będące pierwotnym wynikiem badania, definiuje się jako niepowodzenie próby spontanicznego oddychania lub niepowodzenie ekstubacji.

  • Niepowodzenie próby spontanicznego oddychania: SBT jest przerwany z powodu nietolerancji klinicznej, wymagając ponownego podłączenia do respiratora.
  • Niepowodzenie ekstubacji: Pacjent wymaga ratunkowej wentylacji mechanicznej inwazyjnej lub nieinwazyjnej w ciągu 48 godzin od ekstubacji lub pacjent umiera w ciągu 48 godzin od ekstubacji.

• Przy wypisie z OIT Ostateczne zmienne do zebrania obejmują:

  • Bilans płynów od przyjęcia do dnia SBT.
  • Całkowity bilans płynów
  • Całkowity czas trwania wentylacji mechanicznej, w tym liczbę dni od pierwszego SBT do ostatecznej ekstubacji oraz długość pobytu w OIT/szpitalu.
  • Stan pacjenta (żywy/zmarły) przy wypisie z OIT, 30 dni po wypisie i 90 dni po wypisie.

Integralność zebranych danych jest zapewniona poprzez kompleksowy proces zarządzania danymi i zapewnienia jakości.

4. Zarządzanie danymi i zapewnienie jakości Rygorystyczne protokoły zarządzania danymi i zapewnienia jakości są fundamentalne dla utrzymania integralności tego badania.
Procedury te są zaprojektowane tak, aby zapewnić, że wszystkie zebrane dane są dokładne, wiarygodne i ważne, co jest niezbędne do uzyskania wiarygodnych i powtarzalnych wyników badań.

• 4.1.
  System zarządzania danymi Badanie będzie wykorzystywać niestandardową bazę danych zaprojektowaną w aplikacji RedCap w ośrodku koordynującym, Hospital de la Santa Creu i Sant Pau.
  Ten system jest w pełni zgodny ze wszystkimi obowiązującymi przepisami ochrony danych.
  Po zakończeniu badania baza danych zostanie nieodwracalnie zanonimizowana w celu ochrony poufności uczestników.
• 4.2.
  Plan zapewnienia jakości Ogólny zespół koordynujący odpowiada za monitorowanie jakości danych we wszystkich uczestniczących ośrodkach.
  Proces ten obejmuje losowy przegląd 5% uczestników z każdego ośrodka w celu kontroli dokładności i kompletności danych.
• 4.3.
  Plan dotyczący brakujących danych Istnieje protokół zarządzania brakującymi danymi.
  Zespół Koordynujący będzie wysyłał automatyczne alerty do badaczy w celu odzyskania brakujących informacji.
  Aby zapewnić integralność ostatecznego zestawu danych, każdy uczestnik z brakującymi zmiennymi pierwotnymi lub z ponad 10% brakujących zmiennych drugorzędnych zostanie wykluczony z ostatecznej analizy.
• 4.4.
  Weryfikacja danych źródłowych Główny badacz w każdym ośrodku jest odpowiedzialny za zapewnienie, że dane wprowadzone do elektronicznego formularza raportowania przypadków (CRF) są dokładne i zgodne z dokumentami źródłowymi, takimi jak dokumentacja medyczna pacjenta.

Po przejściu danych przez te kontrole jakości zostaną one przeanalizowane zgodnie z wcześniej określonym planem statystycznym.

5. Plan analizy statystycznej Plan analizy statystycznej służy jako zdefiniowana z góry mapa drogowa dla wszystkich analiz danych.
To podejście zapobiega wnioskom opartym na danych i zapewnia, że hipotezy badania są testowane obiektywnie i rygorystycznie zgodnie z ustalonymi zasadami naukowymi.

• Prezentacja danych

  • Zmienne jakościowe: Dane zostaną podsumowane jako liczby bezwzględne i odpowiadające im procenty.
  • Zmienne ilościowe: Dane zostaną przedstawione jako średnia i 95% przedział ufności lub jako mediana i zakres międzykwartylowy dla zmiennych o rozkładzie nienormalnym.
    Test Kołmogorowa-Smirnowa zostanie użyty do oceny rozkładu danych.

• Analiza porównawcza

  • Porównania grup: Różnice między grupami zostaną przeanalizowane za pomocą testu t-Studenta, testu χ2 lub testu U Manna-Whitneya, odpowiednio do typu i rozkładu danych.
  • Porównania sparowane (przed vs. po SBT): Pomiary wykonane przed i po SBT zostaną porównane za pomocą sparowanego testu t-Studenta lub testu rangowanych znaków Wilcoxona, w zależności od rozkładu danych.
• Analiza wydajności predykcyjnej W celu realizacji celu pierwotnego zostanie zastosowana analiza krzywej ROC (Receiver Operating Characteristic) w celu oceny zdolności VExUS i innych metod do przewidywania niepowodzenia odstawienia.
  Optymalna wartość progowa dla każdego wskaźnika predykcyjnego zostanie określona za pomocą indeksu Youdena, który maksymalizuje sumę czułości i swoistości.
  Nieparametryczna metoda DeLonga zostanie użyta do formalnego porównania pól pod krzywymi ROC dla różnych predyktorów.
• Oprogramowanie Wszystkie analizy statystyczne zostaną przeprowadzone przy użyciu pakietów oprogramowania SPSS v25 i Stata.

Chociaż ten plan analityczny jest solidny, sam protokół badania ma pewne wewnętrzne ograniczenia, które zasługują na omówienie.

6. Uznane ograniczenia protokołu

1. Zależność ultrasonografii od operatora: Badania ultrasonograficzne są z natury zależne od operatora, co oznacza, że wyniki mogą się różnić w zależności od umiejętności i techniki osoby wykonującej badanie.
   Protokół łagodzi to, wymagając, aby wszystkie oceny były wykonywane przez przeszkolony personel, ale zmienność międzyobserwatorowa pozostaje potencjalnym ograniczeniem.
2. Niejednorodność opieki przed SBT: Chociaż protokół standaryzuje samą procedurę SBT, postępowanie kliniczne pacjentów poddawanych wentylacji mechanicznej prowadzące do SBT może się różnić między uczestniczącymi ośrodkami.
   Ta zmienność w opiece przed próbą wprowadza potencjalny czynnik zakłócający, który może wpływać na wyniki pacjentów.
3. Wewnętrzne ograniczenia VExUS: Sam wynik VExUS ma znane ograniczenia, ponieważ pewne stany kliniczne mogą wpływać na jego pomiary i zmieniać wyniki.
   Chociaż protokół rozwiązuje większość z nich poprzez szczegółowe kryteria wykluczenia, stanowią one ograniczenie samego narzędzia, które należy wziąć pod uwagę przy interpretacji wyników.