Algorytm odstawiania od wentylacji mechanicznej (WAVE)

Pacjenci przyjmowani na oddział intensywnej terapii zazwyczaj otrzymują inwazyjne mechaniczne wspomaganie wentylacji, gdy są w stanie krytycznym. Chociaż wentylacja mechaniczna jest interwencją ratującą życie, może również prowadzić do szkodliwych konsekwencji i powodować uszkodzenie płuc (znane jako uszkodzenie płuc związane z respiratorem), jeśli nie jest przeprowadzana ostrożnie. W związku z tym skrócenie czasu trwania wentylacji mechanicznej powinno zmniejszyć powikłania, takie jak uszkodzenie płuc związane z respiratorem, zapalenie płuc wywołane respiratorem, zanik mięśni oddechowych i mięśni szkieletowych oraz dyskomfort pacjenta, co prowadzi do zmniejszenia śmiertelności i kosztów ekonomicznych itp. Co ważne, przedłużone odstawianie od piersi utrwala te powikłania które dodatkowo wydłużają czas trwania wentylacji mechanicznej, tworząc w ten sposób lepki cykl prowadzący do większej zachorowalności i śmiertelności.

Dostępność i wykształcenie personelu oddziału intensywnej terapii (OIOM) są ważnymi czynnikami w minimalizowaniu czasu trwania wentylacji mechanicznej poprzez protokoły odstawiania od piersi. Powszechną praktyką jest to, że o sposobie leczenia i wentylacji pacjenta decyduje lekarz prowadzący zgodnie z zaleceniami. Zwykle ma to miejsce w ramach obchodów medycznych. Ponadto pielęgniarki często radzą sobie z odzwyczajaniem pacjentów od wentylacji mechanicznej, postępując zgodnie z instrukcjami lekarzy prowadzących lub protokołami lokalnych wytycznych. Wykazano, że takie odstawianie od piersi kierowane przez protokół i kierowane przez pielęgniarkę skraca czas trwania wentylacji mechanicznej. Wykazano jednak, że ilość i jakość opieki pielęgniarskiej są ważnymi czynnikami, jeśli czas trwania ma zostać skrócony.

Opracowano kilka systemów wspomagania decyzji, aby pomóc w wyborze optymalnych strategii wentylacji mechanicznej. Te, które trafiły do ​​rutynowej praktyki klinicznej, zazwyczaj opierały się na wytycznych lub zasadach klinicznych, a nie na szczegółowym opisie fizjologicznym indywidualnego pacjenta. W niedawnym przeglądzie Cochrane dotyczącym prób odstawiania od piersi z użyciem tych systemów stwierdzono, że stosowanie tych systemów może skrócić czas odstawiania od piersi, ale zwrócono uwagę, że wiele z tych badań opiera się na pacjentach „prostych do odsadzenia”. Tacy pacjenci są zwykle mniej złożeni, bez patologii płuc i wentylowani krócej niż 48 godzin. Istnieje jednak potrzeba opracowania i walidacji protokołowanych systemów, które wykorzystują bardziej szczegółowy opis fizjologiczny poszczególnych pacjentów, aby pomóc w leczeniu złożonych pacjentów wentylowanych przez dłuższy czas.

Beacon Caresystem to oparty na modelach system wspomagania decyzji, wykorzystujący modele matematyczne dostosowane do fizjologii indywidualnego pacjenta, aby doradzać w zakresie odpowiednich ustawień respiratora. Spersonalizowane podejście z wykorzystaniem indywidualnego opisu pacjenta może być szczególnie korzystne w przypadku złożonych pacjentów, w tym tych, których mechaniczna wentylacja i odzwyczajanie są trudne; dokładnie te, w których poprzednie systemy nie zostały wystarczająco ocenione. Beacon Caresystem to komercyjna wersja systemu znanego wcześniej jako INVENT, który został retrospektywnie oceniony u pacjentów po operacjach kardiologicznych i pacjentów z ciężkimi chorobami płuc oraz oceniony prospektywnie pod kątem doradzania prawidłowego poziomu tlenu wdechowego. Ponadto badania są na ukończeniu i wykazują, że system zapewnia bezpieczne i odpowiednie porady dotyczące wdychanego tlenu, częstotliwości oddechów, objętości oddechowej, wspomagania/kontroli ciśnienia i dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego (PEEP) u szerokiej gamy pacjentów, począwszy od pacjentów z ciężką niewydolnością oddechową pacjentom bliskim ekstubacji (dane niepublikowane). Jednak poprzednie i trwające badania z Beacon Caresystem koncentrowały się na bezpieczeństwie i skuteczności porad w ograniczonych okresach i nie koncentrowały się na odstawieniu od wentylacji mechanicznej.

Rdzeniem Beacon Caresystem jest zestaw modeli fizjologicznych obejmujący wymianę gazową w płucach, chemię kwasowo-zasadową, mechanikę płuc i napęd oddechowy. System Beacon Care dostraja te modele do indywidualnego pacjenta w taki sposób, że dokładnie opisują bieżące pomiary. Po dostrojeniu modele są używane przez system do symulacji skutków zmiany ustawień respiratora. Wyniki tych symulacji są następnie wykorzystywane do obliczenia korzyści klinicznych wynikających ze zmiany ustawień respiratora poprzez zrównoważenie konkurencyjnych celów wentylacji mechanicznej. Na przykład zwiększona objętość wdechowa zmniejszy kwasicę krwi, jednocześnie niekorzystnie zwiększając ciśnienie w płucach. Odpowiednie ustawienia respiratora oznaczają zatem równowagę między preferowaną wartością pH ważoną a preferowaną wartością ciśnienia w płucach. Istnieje wiele takich wag, a system waży je, obliczając łączny wynik dla pacjenta dla każdej możliwej strategii wentylacji. Następnie system oblicza porady dotyczące zmian w ustawieniach respiratora, aby poprawić ten wynik. Beacon Caresystem działa jako system „otwartej pętli”. Oznacza to, że porady udzielane przez system są prezentowane klinicyście. Ustawienia respiratora są następnie zmieniane przez lekarza, a reakcja fizjologiczna pacjenta na te zmiany jest automatycznie wykorzystywana przez system do ponownego dostrajania modeli i powtarzania procesu generowania nowych zaleceń.

Podczas obliczania odpowiednich zaleceń wybór prawidłowego poziomu dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego (PEEP) jest szczególnie trudny. Charakter wyzwania jest jednak bardzo różny w zależności od obecności lub rodzaju nieprawidłowości w płucach oraz funkcji serca. Pacjenci z poważnymi nieprawidłowościami w płucach, takimi jak zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS), które często skutkują małymi, sztywnymi płucami, często znajdują się w trybie kontrolowanej wentylacji z niewielkim lub zerowym oddechem spontanicznym. U tych pacjentów często zwiększa się PEEP, aby spróbować rekrutować zapadnięte jednostki płucne. Może to być trudne, ponieważ zwiększenie PEEP może skutkować podwyższeniem ciśnienia w płucach, a tym samym zwiększonym ryzykiem uszkodzenia płuc, niepełnym wydechem i uwięzieniem powietrza oraz zaburzeniami hemodynamicznymi, zwłaszcza u osób z niewydolnością serca.

Pacjenci w trybach wentylacji wspomaganej mają pewien stopień oddychania spontanicznego, dlatego właściwy wybór PEEP obejmuje różne kryteria. Ważne jest, aby tych pacjentów odstawić od piersi tak szybko, jak to możliwe, a jako część tego procesu zmniejszyć PEEP. Jeśli ustawienie PEEP jest zbyt niskie, istnieje ryzyko zwiększonego oporu przepływu powietrza z dodatkową pracą oddechową i wynikającym z tego ryzykiem zmęczenia mięśni oddechowych. Jeśli u pacjenta występuje samoistne PEEP z powodu dynamicznej hiperinflacji, obniżenie PEEP poniżej poziomu samoistnego PEEP również spowodowałoby zwiększenie progowego obciążenia wdechowego mięśni oddechowych i potencjalne zmęczenie mięśni. Jeśli PEEP jest zbyt wysokie, włókna mięśni oddechowych mogą ulec skróceniu, zmniejszając ich zdolność do wytwarzania ciśnienia i wytrzymałość, zwiększając tym samym ryzyko zmęczenia mięśni oddechowych. Zmiana wspomagania ciśnieniowego może pomóc w pracy przy dodatkowym obciążeniu, jak w przypadku zwiększonego oporu lub autoPEEP, podczas gdy prawidłowy PEEP może przeciwdziałać dodatkowemu obciążeniu.

Powyższe czynniki są brane pod uwagę przez modele fizjologiczne Beacon Caresystem, a PEEP zapewnia również porady dotyczące konkretnego pacjenta. Oprócz udzielania porad dotyczących zmiany indywidualnych ustawień respiratora, system podpowiada również, kiedy konieczny jest pomiar gazometrii krwi tętniczej, kiedy ważna jest zmiana trybu respiratora oraz kiedy spontaniczny test oddechowy jest pomyślny i w związku z tym należy rozważyć ekstubację .

Jednak poprzednie i trwające badania z Beacon Caresystem koncentrowały się na bezpieczeństwie i skuteczności porad w ograniczonych okresach i nie koncentrowały się na odstawieniu od wentylacji mechanicznej. Trwają obecnie badania we francuskim szpitalu (numer badań klinicznych: NCT02842944) oraz w brytyjskim szpitalu (IRAS 226610), mające na celu ocenę korzyści płynących z Beacon Caresystem u pacjentów intensywnej terapii ogólnej. Ponieważ jednak terapia wentylacji mechanicznej może się różnić w zależności od populacji pacjentów, ważne jest, aby badanie skutków stosowania systemu Beacon było badane w wielu różnych sytuacjach klinicznych. W przeciwieństwie do innych badań, w tym badaniu zbadany zostanie wpływ systemu Beacon Caresystem na pacjentów OIOM z pierwotną chorobą serca i klatki piersiowej, przy czym pacjenci ci stanowią znaczną podgrupę wszystkich pacjentów OIOM na całym świecie.

Celem tego badania jest porównanie wentylacji mechanicznej zgodnie z zaleceniami systemu Beacon Caresystem z rutynową opieką u pacjentów na oddziałach intensywnej terapii sercowo-piersiowej od początku konieczności inwazyjnej wentylacji mechanicznej do wypisu z OIOM lub zgonu. Beacon Caresystem zostanie porównany z rutynową opieką w celu zbadania, czy korzystanie z systemu skutkuje podobną opieką lub skróceniem czasu odstawiania od wentylacji mechanicznej.