Wentylacja mechaniczna podczas operacji kardiochirurgicznych

TŁO Niewydolność oddechowa (RF) jest częstym powikłaniem kardiochirurgii, z globalną częstością występowania wynoszącą 20-25%. Jej manifestacja kliniczna waha się od łagodnej postaci niewydolności oddechowej do zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) wymagającego przedłużonej wentylacji mechanicznej (MV) i pobytu na oddziale intensywnej terapii (OIOM).

Patofizjologiczny mechanizm RF jest dość złożony, ale wiadomo, że krążenie pozaustrojowe (CPB) odgrywa główną rolę w określaniu uszkodzenia płuc. Do tego urazu przyczynia się szereg czynników: niedodma, hiperoksygenacja powodująca uwalnianie wolnych rodników oraz ogólnoustrojowa odpowiedź zapalna związana z CPB.

Powszechną praktyką jest wstrzymywanie wentylacji podczas CPB, ponieważ czynność płuc jest wykonywana przez pozaustrojowy wymiennik gazowy. Ponadto brak ruchów płuc wyraźnie ułatwia operację. Jednak przerwanie MV podczas CPB wiąże się z rozwojem mikroniedodmy, hydrostatycznego obrzęku płuc, zmniejszonej podatności płuc i dyfuzji środka powierzchniowo czynnego.

Niedawne badanie obserwacyjne wykazało, że czas trwania CPB jest ważnym czynnikiem ryzyka rozwoju potwierdzonego mikrobiologicznie zapalenia płuc.

W ostatnich latach zbadano i zaproponowano kilka strategii zapobiegawczych chroniących płuca: ultrafiltracja w celu usunięcia neutrofili, kontrolowana hemodylucja (z hematokrytem wyższym niż 23%), sterydy i ustawienia MV podczas CPB, takie jak zastosowanie dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego ( PEEP) lub ciągłe dodatnie ciśnienie w drogach oddechowych (CPAP) 5-15 cmH2O, wentylacja o niskiej częstotliwości oddechowej i wysokiej częstotliwości (100 aktów na minutę), zastosowanie 100% frakcji wdychanej tlenem (FiO2) i obustronna CPB, która obejmuje płuca do natlenienia krwi.

Niedawna metaanaliza oparta na szesnastu badaniach klinicznych wykazała wzrost utlenowania i zmniejszenie frakcji przecieku bezpośrednio po odstawieniu od CPB, jeśli CPAP zastosowano podczas CPB. Podobne wyniki uzyskano z manewrem rekrutacji płuc na koniec CPB. Ponadto utrzymywanie MV przez cały czas trwania krążenia pozaustrojowego zmniejszyłoby odpowiedź zapalną związaną z CPB i uszkodzenie tkanek. Niestety, choć odpowiednio zaplanowane, badania nie mają wystarczającej mocy, aby zalecić utrzymywanie MV podczas CPB jako opartą na dowodach strategię zapobiegania powikłaniom ze strony układu oddechowego, ponieważ główne wskaźniki wyniku klinicznego (tj. długoterminowa obserwacja) nie zostały zbadane. W związku z tym, zgodnie z dostępnymi danymi literaturowymi, nie można rekomendować bezdyskusyjnej, wystandaryzowanej strategii ochrony płuc podczas CPB.

Cele Zaprojektowaliśmy randomizowaną próbę kontrolną w celu zbadania wpływu trzech różnych strategii respiratora w perspektywie krótko-, średnio- i długoterminowej. Testujemy hipotezę, że MV podczas CPB zmniejszyłoby uszkodzenie płuc, definiowane jako częstość występowania RF (PaO2/FiO2 < 200) i pooperacyjnych powikłań płucnych (PPC). Zobacz Dodatek 1, aby zapoznać się z pełną definicją PPC.

METODY Projekt badania Badanie CPBVENT jest niefarmakologicznym, wieloośrodkowym, randomizowanym, kontrolowanym badaniem z pojedynczą ślepą próbą.

Badanie zostało zarejestrowane na stronie ClinicalTrials.gov o numerze rejestracyjnym NCT02090205 i został zatwierdzony przez grupę badawczą ds. anestezji kardiochirurgicznej i naczyniowej SIAARTI (Włoskiego Towarzystwa Anestezjologii i Intensywnej Terapii).

Uczestnicy Po uzyskaniu zgody Komisji Etyki, będziemy rekrutować pacjentów w wieku 18 lat i więcej, którzy mają być poddani planowej operacji kardiochirurgicznej z planowanym zastosowaniem CPB, poprzecznego zaciskania aorty, sternotomii pośrodkowej i wentylacji dwóch płuc. Wszyscy pacjenci przedstawią pisemną świadomą zgodę przed włączeniem ich do badania.

Punkty końcowe Pierwszorzędowym punktem końcowym będzie zmniejszenie częstości występowania stosunku PaO2/FiO2 <200 do czasu wypisu z OIOM-u.

Drugorzędowymi punktami końcowymi będą ocena następujących elementów:

• readmisja na OIT z powodu RF,
• konieczność ponownej intubacji,
• potrzeba wentylacji nieinwazyjnej,
• czas trwania wentylacji mechanicznej,
• długość pobytu na OIT i w szpitalu,
• powikłania sercowo-naczyniowe,
• śmiertelność krótkoterminowa i długoterminowa,
• infekcje pooperacyjne,
• Pooperacyjna resztkowa kuraryzacja (PORC): mierzona za pomocą ciągu czterech (TOF) i definiowana jako potrzeba odwrócenia farmakologicznego.

Interwencje (protokół randomizacji i leczenia) Lista randomizacji została utworzona przez ośrodek koordynujący za pomocą dedykowanego oprogramowania i została podzielona na ośrodki, w stosunku 1:1:1, w blokach po 30. Gdy pacjent wyrazi świadomą zgodę, badacz zaloguje się na dedykowanym portalu internetowym i uzyska ramię alokacji. Od tego momentu usunięcie karty pacjenta z platformy internetowej będzie niemożliwe, aw każdym przypadku pacjent będzie analizowany zgodnie z zasadą zamiaru leczenia. Każde odstępstwo od protokołu wentylacji wraz z powodem odchylenia zostanie zapisane w CRF. Wszyscy pacjenci pozostaną ślepi na przydział.

Pacjenci zostaną losowo przydzieleni do jednej z następujących strategii respiratora:

• Pierwsze ramię. Brak wentylacji mechanicznej podczas CPB: pacjent zostanie odłączony od układu oddechowego.
• Drugie ramię. Pacjenci otrzymają CPAP z PEEP 5 mmH2O i FiO2 < 80%. Aby wykonać CPAP, respirator zostanie ustawiony w trybie ręcznym/spontanicznym, z przepływem 1-2 l/min i regulowanym zaworem ciśnieniowym (APL) ustawionym na 5 cmH2O. Rzeczywiste ciśnienie będzie sprawdzane za pomocą manometru zintegrowanego z respiratorem oraz manometru podłączonego do bliższego końca rurki intubacyjnej.
• Trzecie ramię. Pacjent będzie wentylowany z częstością oddechów 5 na minutę, z objętością oddechową (TV) 2-3 ml/kg idealnej masy ciała (IBW) i PEEP 3-5 cm H2O.

Pacjenci przed i po CPB otrzymają strategię respiratora chroniącego płuca z trybem przerywanej wentylacji dodatnim ciśnieniem (IPPV) wraz z następującymi parametrami:

• Objętość oddechowa (TV) = 6-8 ml/kg IBW:
• PEEP = 5 cmH2O
• FiO2 <80%
• I:E = 1:2 (stosunek wdech:wydech). Podczas CPB naszym celem będzie utrzymanie PaO2 między 200 a 250 mmHg, aby uniknąć uszkodzenia płuc wywołanego hiperoksją; ponadto hematokryt będzie utrzymywał się powyżej 24%. Podczas odzwyczajania od CPB wykonamy pojedynczy manewr rekrutacji pęcherzyków płucnych, utrzymując ciśnienie w drogach oddechowych 40 cmH2O przez co najmniej 7 sekund.

Wentylacja pooperacyjna Anestezjolog odnotuje w formularzu opisu przypadku (CRF) ustawienie wentylacji mechanicznej zastosowanej podczas przenoszenia pacjenta z sali operacyjnej na OIOM. Na OIOM zastosujemy IPPV o takich samych parametrach jak na sali operacyjnej. Nasycenie krwi tlenem będzie stale monitorowane za pomocą pulsoksymetru. Zgłosimy czas ekstubacji, czas trwania wentylacji mechanicznej i potrzebę ponownej intubacji. Analizy gazometrii krwi będą wykonywane przez klinicystę zgodnie z potrzebami klinicznymi.

Gromadzenie danych Śledczy zbierają wszystkie dane na dedykowanym CRF i umieszczają wszystkie wymagane informacje na platformie internetowej. Centrum koordynatora otrzyma bezpośrednio wszystkie informacje w bardzo prostym przepływie danych, z bezpiecznymi mechanizmami ochrony osobistych informacji klinicznych. Strona korzysta z formatu https, a wszystkie dane pacjentów będą zbierane anonimowo. Wdrożyliśmy również regularne kopie zapasowe, aby zminimalizować ryzyko uszkodzenia danych.

Po wypisaniu ze szpitala pacjenci będą wzywani telefonicznie w celu dalszej obserwacji. Będziemy odnotowywać każde ponowne przyjęcie do szpitala lub wyjście z niego. Obserwacja zostanie przeprowadzona 30 dni, 60 dni i rok po randomizacji.

Rozważania statystyczne Liczebność próby Liczebność próby obliczono w oparciu o dwustronny błąd alfa wynoszący 0,05 i moc 80%. Na podstawie częstości występowania niewydolności oddechowej po operacjach kardiochirurgicznych przewidujemy, że u 25% pacjentów stosunek PaO2/FiO2 < 200. Oczekujemy, że częstość występowania tego parametru zmniejszy się o 35%. Obliczyliśmy, że będziemy potrzebować próbki o wielkości 263 pacjentów na grupę. Uwzględniając odsetek osób, które przerwały leczenie, wynoszący 10%, obliczamy, że do ukończenia badania będziemy potrzebować 870 pacjentów.

Analiza danych Przeanalizujemy pacjentów w grupie terapeutycznej, do której zostali przydzieleni. Dane będą analizowane za pomocą profesjonalnego oprogramowania statystycznego. Dane będą analizowane zgodnie z zasadą zamiaru leczenia i zgodnie z wcześniej ustalonym planem analizy. Zmienne dychotomiczne zostaną porównane z dwustronnym testem Χ2, z zastosowaniem poprawki Yatesa, gdy będzie to właściwe. Zmienne ciągłe zostaną porównane za pomocą analizy wariancji lub nieparametrycznego testu Kruskala-Wallisa, jeśli to konieczne. Ryzyka względne z 95% przedziałami ufności i różnicami między medianami z 95% przedziałami ufności (z wykorzystaniem estymacji Hodgesa-Lehmanna) zostaną obliczone w stosownych przypadkach. W całym tekście będą stosowane dwustronne testy istotności.

Analizy podgrup Wywnioskujemy o efekcie podgrupy, jeśli termin interakcji leczenia i podgrupy jest statystycznie istotny przy P <0,05.