Miareczkowanie PEEP podczas wentylacji mechanicznej u pacjentów z ARDS za pomocą elektrycznej tomografii impedancyjnej.

Obecnie praktyka kliniczna dotycząca strategii dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego (PEEP) w przypadku zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) obraca się wokół dwóch algorytmów PEEP/FIO2 opracowanych przez program badawczy NHLBI ARDSnet. Te dwa algorytmy są znane jako protokoły „Wysoki” PEEP/niższy FIO2 i „Niski” PEEP/wyższy FIO2. Protokół Wysoki PEEP/niższy FIO2 jest postrzegany jako agresywny lub najwyższy poziom PEEP, jaki klinicysta chciałby ustawić, podczas gdy niski PEEP/wyższy FIO2 jest postrzegany jako najniższy poziom PEEP, jaki klinicysta mógłby ustawić. Chociaż wiele badań wykazało bezpieczeństwo i skuteczność ustawienia PEEP w oparciu o wymaganą frakcję wdychanego tlenu (FIO2) w celu utrzymania odpowiedniego natlenienia, obie strategie dają jednakowe wyniki. Istnieje coraz więcej dowodów na to, że protokół z niskim PEEP/wyższym FIO2 powoduje derekrutację dużej części płuc, a protokół z wysokim PEEP/FIO2 może powodować nadmierne rozdęcie w podatnych częściach płuc, które są w dużej mierze wolne od choroby, ponieważ wykorzystuje pojedynczą wymianę gazową ( natlenienie) w celu określenia ustawień PEEP.

Cel szczegółowy 1: Wykazanie bezpieczeństwa strategii miareczkowania PEEP kierowanej przez EIT. (Hipoteza: miareczkowanie PEEP pod kontrolą EIT poprawi wentylację i natlenienie bez zwiększania częstości występowania barotraumy lub zaburzeń hemodynamicznych).

Cel szczegółowy 2: Wykazanie skuteczności strategii miareczkowania PEEP w celu zwiększenia dystrybucji wentylacji i poprawy utlenowania u dzieci z ARDS z wykorzystaniem protokołu kierowanego przez EIT w ramach dwóch standardów opieki. (Hipoteza: miareczkowanie PEEP pod kontrolą EIT doprowadzi do bardziej jednorodnego rozkładu wentylacji, poprawy podatności płuc oraz poprawy wentylacji i natlenienia.) Tło i znaczenie Jednostki płuc uczestniczące w wymianie gazowej nazywane są płucami „rekrutowanymi”. Pacjenci z uszkodzeniem płuc cierpią z powodu części jednostek płucnych, które nie uczestniczą w wymianie gazowej (tzn. Derekrutacja pęcherzyków płucnych może również powodować przeciek śródpłucny i pogarszać uszkodzenie płuc poprzez niedodmę. Wyniki w ARDS znacznie się poprawiły, odkąd klinicyści zaczęli stosować strategie chroniące płuca, w tym wentylację z małą objętością oddechową i permisywną hiperkapnię. Jednak uznano, że wentylacja przy niskiej objętości oddechowej zmniejsza rekrutowaną objętość płuc, zjawisko, które utrzymuje się pomimo agresywnej strategii dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego (PEEP) zastosowanej w badaniach ARDSNet. Niedodma związana z wentylacją z małą objętością oddechową jest łagodzona poprzez zastosowanie tzw. westchnień, wyższych poziomów PEEP czy manewrów rekrutacyjnych. Ponadto odsetek płuc pozostających w stanie wycofania może przyczynić się do zachorowalności i śmiertelności związanej z ARDS. U dorosłych zastosowano kilka strategii rekrutacji płuc: podtrzymywana inflacja (SI) i strategia maksymalnej rekrutacji. Tak zwane podejście z otwartymi płucami (OLA) obejmuje SI, po którym następuje ustawienie PEEP do zmierzonego dolnego punktu przegięcia krzywej PV. Alternatywnym podejściem do ustawiania PEEP jest stopniowe miareczkowanie PEEP, które obejmuje sekwencyjne obniżanie PEEP do momentu wystąpienia wcześniej określonego spadku PaO2 lub SaO2.

Wpływ rekrutacji płuc na długoterminowy przebieg ARDS nie jest jeszcze jasny. Oczywiste jest, że rekrutacja płuc jest najskuteczniejsza na wcześniejszym etapie ARDS. Grasso i wsp. wykazali, że pacjenci, którzy otrzymali manewr rekrutacyjny w dniu 1 ± 0,3 ARDS, mogli zostać zwerbowani w porównaniu z pacjentami rekrutowanymi w dniu 7 ± 1. Podobnie Gattinoni i wsp. 7 oraz Crotti i wsp. stwierdzili ograniczoną rekrutację pacjentów z ARDS, którzy byli na dobrej drodze. Borges i wsp., Tugrul i wsp. oraz Girgis i wsp. wszyscy rekrutowali pacjentów na wczesnym etapie ARDS i każdy z nich stwierdził średnią rekrutację płuc u wszystkich badanych pacjentów. Każdy z badanych wykazywał zdolność do poprawy wysycenia tlenem i (czasem badanej) końcowo-wydechowej objętości płuc. Chociaż w żadnym badaniu nie zbadano wpływu tej zmiany na zachorowalność lub śmiertelność, wiadomo, że u dzieci hipoksemia jest częstą przyczyną zachorowalności. Co ważne, u dzieci leczenie niedotlenienia często prowadzi do zwiększania ustawień respiratora, stosowania wentylacji oscylacyjnej o wysokiej częstotliwości (HFOV) lub stosowania pozaustrojowego natleniania membranowego (ECMO). Wczesna rekrutacja i właściwe miareczkowanie PEEP u dzieci z ARDS może zapobiec potrzebie eskalacji opieki w kierunku tych bardziej inwazyjnych i obarczonych ryzykiem terapii.

Elektryczna tomografia impedancyjna (EIT) Barber i Brown wprowadzili elektryczną tomografię impedancyjną do społeczności medycznej na początku lat 80-tych. Od tego momentu zbadano szerokie spektrum zastosowań w medycynie, od opróżniania żołądka, funkcji mózgu, obrazowania piersi po funkcje płuc. Jesteśmy przekonani, że najcenniejszą korzyścią EIT jest monitorowanie regionalnej czynności płuc u pacjentów w stanie krytycznym. Wczesne urządzenia EIT były podatne na słabą czułość i zakłócenia sygnału w warunkach klinicznych. Po latach i ponownym zainteresowaniu kilku komercyjnych firm zainteresowanych technologią wentylacji, wiele z tych niedociągnięć zostało usuniętych. Podobnie jak w przypadku każdej nowej metody, EIT oraz jego przydatność kliniczna i zastosowanie muszą zostać metodycznie zbadane; dlatego proponujemy ten protokół IRB, aby przybliżyć nas o krok na tej drodze do opracowania narzędzia użytecznego klinicznie.

Elektryczna tomografia impedancyjna wykorzystuje zmiany impedancji elektrycznej między przestrzeniami wypełnionymi powietrzem a przestrzeniami wypełnionymi tkanką lub płynem w celu scharakteryzowania i ilościowego określenia regionalnego rozkładu objętości płuc przy łóżku pacjenta. Ta technologia została potwierdzona w badaniach na zwierzętach i ludziach. Technologia wykorzystuje serię 16 elektrod umieszczonych na klatce piersiowej pacjenta. Ponieważ między elektrodami przepływają małe prądy, niewykrywalne dla pacjenta, impedancja jest mierzona pomiędzy szeregami. Poprzez złożone badanie i manipulowanie tymi wartościami impedancji powstaje dwuwymiarowy obraz, który, jak wykazano, koreluje ze zmianami klinicznymi i radiograficznymi u pacjentów. Możliwość oszacowania objętości płuc i regionalnej dystrybucji gazów w sposób nieinwazyjny iw czasie rzeczywistym może dać nam wgląd w to, jaki tryb wentylacji lub ustawienie jest bardziej skuteczne w optymalizacji wentylacji dodatnim ciśnieniem.