Markery kliniczne i biologiczne w ostrej niewydolności oddechowej

Uzasadnienie Przeżycie w ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) było związane z klinicznymi (np. wiek, posocznica i niewydolność narządów) oraz czynniki biologiczne. Do tych ostatnich należą mediatory stanu zapalnego (np. cytokiny), czynniki aktywacji/uszkodzenia śródbłonka naczyń włosowatych (np. czynnik von Willebranda) i nabłonka pęcherzyków płucnych (np. wewnątrzkomórkowa cząsteczka adhezyjna-1) oraz czynniki związane z kaskadą krzepnięcia/fibrynolizy (np. białko C). Te markery biochemiczne były wcześniej kojarzone z czasem trwania wentylacji mechanicznej, dysfunkcją/niewydolnością narządu wywołaną przez ARDS oraz przeżyciem pacjentów. Połączenie markerów biochemicznych i klinicznych może być przydatne jako narzędzie prognostyczne w ARDS.

W niedawnym badaniu eksperymentalnym badacze wykazali, że czynnik wzrostu Aktywina A ulega ekspresji w płucach szczurów z ARDS na poziomach porównywalnych z poziomami określonymi w płynie z popłuczyn oskrzelowo-pęcherzykowych (BAL) pacjentów z ARDS. W tym samym badaniu podawanie inhibitora aktywiny A, folistatyny, spowodowało osłabienie histologicznego uszkodzenia płuca szczura dotkniętego ARDS.

Dokładna rola Aktywiny A/folistatyny w ostrej niewydolności oddechowej związanej z ostrym zapaleniem płuc nie została jeszcze wyjaśniona. Dlatego celem niniejszego badania obserwacyjnego jest zbadanie roli Aktywiny A/Folistatyny w niewydolności oddechowej spowodowanej ARDS i/lub respiratorowym zapaleniem płuc (VAP), w powiązaniu z innymi markerami biochemicznymi.

Metody Pacjenci Protokół badania został zatwierdzony przez Institutional Review Board of Evaggelismos General Hospital, Ateny, Grecja. Arkusz informacyjny dotyczący badania zawierający szczegółowe informacje na temat potencjalnych zagrożeń i korzyści związanych z badaniem zostanie dostarczony krewnemu pierwszego stopnia kwalifikujących się pacjentów. Następnie, po szczegółowym omówieniu badania z badaczem (badaczami), zostanie poproszona o pisemną świadomą zgodę.

Ciągłe monitorowanie pacjentów będzie obejmowało pomiar odprowadzenia elektrokardiograficznego II, ciśnienie wewnątrztętnicze [i/lub wskaźnik sercowy (PICCO plus, Pulsion Medical Systems, Monachium, Niemcy) - zgodnie ze wskazaniami klinicznymi] oraz saturację obwodową tlenem (SpO2). Podtrzymanie znieczulenia zapewni dożylny midazolam lub propofol i/lub fentanyl lub remifentanyl. Blokada przewodnictwa nerwowo-mięśniowego (cisatrakurium) będzie stosowana zgodnie z aktualnymi zaleceniami i/lub w ramach leczenia zaleconego przez lekarzy prowadzących. Obserwacja pacjentów będzie trwała 60 dni lub do wypisu ze szpitala (jeżeli nastąpi wcześniej niż 60 dzień po włączeniu do badania).

Strategia konwencjonalnej wentylacji mechanicznej (CMV) Pacjenci kwalifikujący się do badania będą początkowo na CMV ([respirator Siemens 300C (Siemens, Berlin, Niemcy), z następującymi kombinacjami FiO2/PEEP: 0,5/10-12 cm H2O, 0,6/14- 16 cm H2O, 0,7/14-16 cm H2O, 0,8/14-16 cm H2O, 0,9/16-18 cm H2O, 1,0/20-24 cm H2O. U pacjentów ze wskaźnikiem masy ciała > 27 kg/m2 lub z ciśnieniem w jamie brzusznej > 15 cmH2O dodatni wynik końcowo-wydechowego ciśnienia przezpłucnego zostanie potwierdzony za pomocą cewnika balonowego przełyku (jeśli to możliwe). W przypadku pacjentów z PaO2/FiO2 poniżej 200 mmHg stosowanie wysokiego PEEP jest zgodne z niedawno opublikowanymi danymi dotyczącymi istotnych korzyści w zakresie przeżycia. Objętość oddechowa wyniesie 5,5-7,5 ml/kg przewidywanej masy ciała przy maksymalnym dopuszczalnym ciśnieniu plateau ≤32 cmH2O. Docelowe wartości objętości oddechowej i ciśnienia plateau wynoszą odpowiednio 6,0 ml/kg przewidywanej masy ciała i 30 cmH2O, pod warunkiem, że wymienione poniżej cele wymiany gazowej są osiągalne. Częstość oddechów zostanie dostosowana tak, aby pH krwi tętniczej (pHa) mieściło się w zakresie od 7,20 do 7,45, a stosunek czasu wdechu do czasu wydechu (I/E) wynosił 1:2. Docelowe wartości natlenienia będą następujące: SaO2=90-95% lub PaO2=60-80 mmHg. Docelowe pHa będzie > 7,20. W przypadkach pHa <7,20 martwa przestrzeń w obwodzie oddechowym zostanie zmniejszona poprzez zastąpienie rutynowo stosowanego mocowania cewnika (Mallinckrodt Dar, Mirandola, Włochy) krótkim łącznikiem kątowym. Dodatkowe środki kontroli pHa mogą obejmować zwiększenie objętości oddechowej do 8,0 ml/Κg przewidywanej masy ciała i częstości oddechów do 35/min oraz rozpoczęcie ciągłego wlewu wodorowęglanu lub wdrożenie pozaustrojowego usuwania CO2.

Algorytm PEEP/FiO2

1. Manewr Rekrutacyjny (RM) — Ciągłe dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych do 45 cmH2O przez 40 s przy FiO2 równym 1,0 plus następujący po nim PEEP, miareczkowanie FiO2 tak, aby SaO2=90-95% lub PaO2=60-80 (Dodatkowy RM może być podana 5 i 10 godzin po pierwotnym RM)
2. Redukcja FiO2 zawsze poprzedza redukcję PEEP.
3. Odzwyczajanie od CMV zostanie rozpoczęte, gdy docelowa wymiana gazowa będzie możliwa przy FiO2 równym 0,5 i PEEP mniejszym niż 8 cmH2O.
4. RM można podawać w ciągu pierwszych 5 dni włączenia do badania.

Ratunkowe natlenianie Metodologia ratunkowego natleniania może obejmować oscylacje o wysokiej częstotliwości (HFO) z lub bez wdmuchiwania gazu dotchawiczego (TGI), ułożenie na brzuchu, wdychanie tlenku azotu i pozaustrojowe natlenianie membranowe. Czas trwania sesji tlenoterapii ratunkowej będzie wynosił co najmniej 10 godzin z możliwością nieograniczonego przedłużenia, jeśli PaO2<60 mmHg. Kryterium rozpoczęcia akcji ratunkowej: PaO2<60 mmHg przez ponad 30 min przy FiO2=1,0, przy braku odwracalnej patologii krążeniowo-oddechowej i/lub awarii respiratora.

Bronchoskopia Płukanie oskrzelowo-pęcherzykowe (BAL) BAL ≤100 ml zostanie wykonane w 1. i 5. dniu po włączeniu. Pacjenci kwalifikują się do BAL, jeśli ich PaO2/FiO2 przekracza 100 mmHg przez ponad 12 godzin i są zaintubowani rurką ustno-tchawiczą o średnicy wewnętrznej ≥8,5 mm lub rurką tracheostomijną. (Dodatkowa) RM zostanie wykonana po zabiegu bronchoskopii światłowodowej. Próbki płynu BAL zostaną wykorzystane do hodowli mikrobiologicznych, zliczania komórek i oznaczania markerów biologicznych. W dniach wykonywania zabiegów bronchoskopowych, pozostałe próbki krwi przeznaczone do rutynowych badań laboratoryjnych zostaną wykorzystane do oznaczenia stężeń markerów biologicznych we krwi obwodowej.

Badania płynu BAL Początkowa, 20-ml porcja aspiratu płynu BAL (odpowiadająca próbce oskrzeli) zostanie przesłana do posiewów mikrobiologicznych, a pozostała część będzie przechowywana w lodowatych probówkach. Następnie płyn BAL będzie filtrowany przez sterylną gazę i odwirowywany przy 500 g przez 15 minut w 4 stopniach Celsjusza. Supernatant zostanie wykorzystany do oznaczenia stężeń Aktywiny A, markerów stanu zapalnego oraz białek związanych z surfaktantem. Osad zostanie wykorzystany do zliczenia całkowitej liczby komórek, określenia rodzaju komórek i oszacowania żywotności komórek na płytce Neubauera. Zarówno supernatant, jak i osad będą przechowywane w temperaturze -70 stopni Celsjusza.

Badania komórek BAL Badania te zostaną przeprowadzone w odwirowanym preparacie barwionym hematoksyliną-eozyną o liczbie komórek wynoszącej co najmniej 300 w celu określenia typu komórek.

POTENCJALNE ZAGROŻENIA ZWIĄZANE Z PROTOKOŁEM I ICH ZAPOBIEGANIE Potencjalne zagrożenia: Hipoksemia, Hiperkapnia, Krwotok, Arytmie, Barotrauma. Środki zapobiegawcze: Preoksygenacja i miareczkowanie sedacji. Ciągłe monitorowanie parametrów krążeniowo-oddechowych podczas bronchoskopii. Bronchoskopia przez doświadczonego endoskopistę, w obecności doświadczonego operatora konwencjonalnego respiratora. Zastosowanie rurki dotchawiczej o maksymalnej średnicy wewnętrznej w połączeniu z bronchoskopem o minimalnej średnicy zewnętrznej. Potencjalne korzyści: hodowla BAL w celu wiarygodnej identyfikacji patogenów, z konsekwentnym stosowaniem celowanej antybiotykoterapii i unikaniem niepotrzebnie szerokich schematów antybiotykowych. Druga próbka BAL umożliwi potwierdzenie skuteczności antybiotykoterapii poprzez udokumentowanie redukcji stężeń jednostek tworzących kolonie patogenów.

Ponieważ interwencje badawcze w niniejszym protokole badania są zbliżone do wydziałowej, powszechnej praktyki klinicznej, badacze wystąpili o scharakteryzowanie niniejszego protokołu badania jako „obserwacyjnego”.

Obserwacja pacjentów Dni 1-10 po włączeniu: Zapisywanie szczegółowych danych dotyczących mechaniki oddychania, wymiany gazowej, hemodynamiki, wyników badań laboratoryjnych i leczenia. Dni 1-60 po włączeniu: rejestracja niewydolności narządów i powikłań przebiegu klinicznego. Udokumentowany zostanie również ostateczny wynik kliniczny, tj. przeżycie do wypisu ze szpitala.

Analiza statystyczna Normalność rozkładów wartości markerów biologicznych zostanie zbadana za pomocą testu Kołmogorowa-Smirnowa. Modele regresji logistycznej, w tym markery biologiczne jako zmienne objaśniające, zostaną wykorzystane do określenia ich potencjalnego wpływu na wyniki kliniczne. Ponadto zostaną skonstruowane krzywe charakterystyczne pracy odbiornika w celu oceny wartości prognostycznej markerów biologicznych w odniesieniu do wyników klinicznych. Na podstawie wcześniejszych danych badacze szacują, że do ukończenia badania potrzebne będą pełne dane od co najmniej 50 pacjentów.

Bieżący protokół stanowi część protokołu równolegle zakończonego NCT01478802