Ultraochronna wentylacja płuc z pozaustrojowym usuwaniem CO2 w przypadku umiarkowanego ARDS (SUPERNOVA)

Zespół ostrej niewydolności oddechowej (ARDS) reprezentuje postać uszkodzenia płuc, która występuje w odpowiedzi na różne zdarzenia predysponujące, charakteryzujące się stanem zapalnym, zwiększoną przepuszczalnością naczyń płucnych i utratą napowietrzonej tkanki płucnej. Rozpoznanie ARDS opiera się na ciężkiej hipoksemii i obustronnych zmętnieniach radiologicznych występujących w ciągu 7 dni od znanego urazu klinicznego lub pogorszenia objawów ze strony układu oddechowego. Centralnym elementem patofizjologii ARDS jest obecność wysięków bogatych w fibrynę (błon szklistych) w wyniku aktywacji krzepnięcia i hamowania fibrynolizy. ARDS stanowi 10% wszystkich przyjęć na OIOM i 23% pacjentów wymagających wentylacji mechanicznej (MV). Śmiertelność szpitalna pacjentów z ARDS pozostaje wysoka, od 34% w przypadku łagodnego ARDS do 46% w przypadku ciężkiego ARDS. Warto zauważyć, że ciężkie i krytyczne formy choroby koronawirusowej 2019 (COVID-19) są prawie zawsze związane z ARDS.

Respirator Induced Lung Injury (VILI) MV to ratująca życie forma wsparcia dla pacjentów z ARDS, ponieważ zmniejsza koszt oddychania tlenem, poprawia wymianę gazową i zapewnia czas na rozwiązanie etiologii leżącej u podstaw ARDS. Jednak konsekwentnie wykazano, że MV może przyczyniać się do urazu płuc wywołanego respiratorem (VILI), charakteryzującego się progresją uszkodzenia płuc, pogorszeniem procesu zapalnego płuc, zwiększoną przepuszczalnością pęcherzykowo-włośniczkową, a tym samym prowadzącą do translokacji mediatorów stanu zapalnego z płuc do krążenia ogólnoustrojowego, co prowadzi do niewydolności narządów dystalnych (biotrauma). Randomizowane badanie kliniczne wykazało, że wentylacja pacjentów z ARDS z objętością oddechową (VT) 6 ml/kg (obliczoną na podstawie przewidywanej masy ciała, PBW) i maksymalnym ciśnieniem plateau końcowo-wdechowego (PPLAT) 30 cmH2O zmniejszyło śmiertelność z 40 % (obserwowane w ramieniu konwencjonalnym leczonym VT 12 ml/kg PBW) do 31%. Ostatnio Amato i współpracownicy wykazali, że ciśnienie delta (∆P), tj. różnica między PPLAT a dodatnim ciśnieniem końcowo-wydechowym (PEEP) (∆P = PPLAT -PEEP) ≤ 14 cmH2O, było silnie związane z przeżyciem, wykazując, że interwencje mające na celu uzyskanie ochronnych ustawień wentylacji (zmniejszenie VT lub zwiększenie PEEP) było korzystne tylko wtedy, gdy wiązało się ze spadkiem ΔP.

Pozaustrojowe usuwanie CO2 (ECCO2-R) W 1977 roku zaproponowano stosowanie pozaustrojowego wspomagania usuwania dwutlenku węgla (CO2) w celu umożliwienia stosowania wentylacji o małej objętości/niskim ciśnieniu przy minimalnym wpływie na PaCO2. Zasugerowano, że zastosowanie niskiego VT i niskiego szczytowego ciśnienia wdechowego („odpoczynek płuc”) przy niskiej częstości oddechów może zminimalizować uszkodzenie uszkodzonych płuc. Dzięki tej technice natlenienie i usuwanie dwutlenku węgla zostały oddzielone: ​​natlenienie zachodziło głównie przez płuca, a zmienna część dwutlenku węgla była usuwana przez sztuczne płuco (pozaustrojowe usuwanie CO2: ECCO2-R). Kluczową potencjalną zaletą tego podejścia w porównaniu z pozaustrojowym utlenowaniem membranowym (ECMO) jest zastosowanie niższego przepływu krwi przez obwód pozaustrojowy, potencjalnie z mniejszą liczbą skutków ubocznych. Niska wentylacja VT (3-4 ml/kg PBW) wiązała się ze znacznym spadkiem markerów stanu zapalnego w porównaniu ze standardową wentylacją przy małej objętości i niskim ciśnieniu. Ponadto uzyskaną hiperkapnię można było łatwo kontrolować za pomocą ECCO2-R. Randomizowane badanie kliniczne wykazało, że VT wynoszący 3 ml/kg PBW było łatwe i bezpieczne do wdrożenia wraz z pozaustrojowym usuwaniem CO2. Wynik kliniczny, oceniany jako dni wolne od wentylacji mechanicznej do 28. dnia, znacząco poprawił się u pacjentów ECCO2R w porównaniu z grupą kontrolną, analizując pacjentów z PaO2/FiO2

Wieloośrodkowe badanie mające na celu ocenę bezpieczeństwa i wykonalności ECCO2R w ARDS wykazało, że ponad 80% pacjentów z umiarkowanym ARDS może osiągnąć ultraochronne cele wentylacji przy użyciu ECCO2R. Częstość występowania ciężkich zdarzeń niepożądanych związanych z ECCO2R była niska (~2%). Skuteczność i bezpieczeństwo ECCO2R A było wyższe w przypadku urządzeń, które stosowały prędkości przepływu krwi w zakresie 1000-1500 ml/min. Analiza post-hoc wykazała, że ​​ograniczenie rekrutacji do pacjentów z podatnością układu oddechowego ≤ 40 ml/cmH2O i spadkiem ∆P ≥ 5 cmH2O zwiększyłoby przewidywaną korzyść pod względem wyników klinicznych w randomizowanym badaniu klinicznym dotyczącym VT 3 ml/ kg PBW z ECCO2R (strategia wzbogacania). Co więcej, ostatnie dane pokazują, że nie ma bezpiecznej górnej granicy dla PPLAT lub ΔP, co jest zgodne z faktem, że ponieważ śmiertelność u pacjentów z ARDS z wartościami ΔP ≤ 14 cmH2O nadal wynosi aż 20%. Wyniki pacjentów można zatem poprawić poprzez agresywne obniżanie zmiennych wentylacyjnych, takich jak VT, PPLAT lub ΔP, co ułatwiają urządzenia ECCO2R, które usuwają CO2. Ponadto ECCO2R może jeszcze bardziej zmniejszyć VILI, umożliwiając obniżenie częstości oddechów, co, jak wykazano, chroni płuca.

CEL Celem tego wieloośrodkowego, prospektywnego, randomizowanego, otwartego badania porównawczego jest ustalenie, czy wczesne ECCO2R umożliwiające ultraochronną wentylację mechaniczną (VT 4 ml/kg) poprawia wyniki leczenia pacjentów z ARDS.

PROCEDURY

GRUPA KONTROLNA

• Pacjenci będą leczeni przy następujących ustawieniach respiratora konwencjonalnego („wentylacja standaryzowana”): tryb wentylacji mechanicznej: wspomaganie/kontrola objętości; VT = 6 ml/kg (PBW); przepływ wdechowy zostanie ustawiony na 50-70 l/min, co spowoduje pauzę końcowo-wdechową trwającą 0,2-0,5 s, stosunek I:E 1:1 do 1:3; ustaw RR na 20-35 uderzeń na minutę; PEEP zostanie ustawiony zgodnie z tabelą „dolny PEEP/FiO2”:
• PBW zostanie obliczona według następujących wzorów: PBW (mężczyźni) = 50 + 0,91 [wzrost (cm)-152,4]; PBW (kobiety) = 45,5 + 0,91 wzrost (cm)-152,4].
• Docelowe natlenienie: PaO2 55-80 mmHg lub SpO2 88-95%;
• Docelowe pH krwi tętniczej: 7,30-7,45.
• Zaleca się wykonanie 2 manewrów rekrutacji płuc dziennie (zgodnie ze standardową praktyką kliniczną w każdym ośrodku).
• Pacjenci mogą otrzymywać NMBA i kontynuować zgodnie z zaleceniami lekarza prowadzącego.
• Używaj podgrzewanych nawilżaczy do nawilżania gazów i minimalizuj martwą przestrzeń przyrządów.

GRUPA EKSPERYMENTALNA

• Pacjenci będą leczeni przy następujących ustawieniach respiratora konwencjonalnego („wentylacja standaryzowana”): tryb wentylacji mechanicznej: stały przepływ, wspomaganie/kontrola objętości; VT = 6 ml/kg (PBW); przepływ wdechowy zostanie ustawiony na 50-70 l/min, co spowoduje pauzę końcowo-wdechową trwającą 0,2-0,5 s, stosunek I:E 1:1 do 1:3; ustaw RR na 20-35 uderzeń na minutę; PEEP zostanie ustawiony zgodnie z tabelą „dolny PEEP/FiO2”:
• PBW zostanie obliczona według następujących wzorów: PBW (mężczyźni) = 50 + 0,91 [wzrost (cm)-152,4]; PBW (kobiety) = 45,5 + 0,91 wzrost (cm)-152,4].
• Docelowe natlenienie: PaO2 55-80 mmHg lub SpO2 88-95%;
• Docelowe pH krwi tętniczej: 7,30-7,45.
• Pacjenci mogą otrzymywać NMBA i kontynuować zgodnie z zaleceniami lekarza prowadzącego.
• Używaj podgrzewanych nawilżaczy do nawilżania gazów i minimalizuj martwą przestrzeń przyrządów.
• ECCO2R zostanie zainicjowane podczas „wentylacji standaryzowanej”.
• Cewnikowanie dla ECCO2R zostanie przeprowadzone zgodnie z lokalną praktyką kliniczną instytucji. Obwód ECCO2R zostanie podłączony do cewnika i ustawiony przepływ krwi w zakresie od 1000 do 1500 ml/min. Początkowo przepływ gazu przemiatającego przez urządzenie ECCO2R zostanie ustawiony na zero (0 l/min), tak aby nie inicjować usuwania CO2 przez urządzenie. Antykoagulacja będzie utrzymywana za pomocą niefrakcjonowanej heparyny do docelowego APTT 1,5 - 2,0 x linii podstawowej. Sugeruje się bolus 80 j.m./kg heparyny niefrakcjonowanej w momencie kaniulacji.
• Celem jest utrzymanie PaCO2 na poziomie wyjściowym ± 20% ustawień wyjściowych uzyskanych przy VT = 6 ml/kg, pod warunkiem, że pH pozostaje ≥ 7,30. Końcowo-wydechowe CO2 (EtCO2) będzie monitorowane ze względów bezpieczeństwa.
• REDUKCJA VT: Po okresie docierania (maksymalnie do 2 godzin) przy przepływie gazu wymiatającego przy zerowej wartości LPM, VT będzie stopniowo zmniejszane do 5 ml/kg. Zainicjowany zostanie gaz oczyszczający, a VT zmniejszy się do 4,5, a następnie 4 ml/kg, a wartość PEEP zostanie skorygowana w celu utrzymania takiego samego średniego ciśnienia w drogach oddechowych jak podczas standardowej wentylacji, pod warunkiem, że Pplat ≤ 25 cmH2O (tj. jeśli poziom PEEP wymagany do utrzymania średniego ciśnienia w drogach oddechowych prowadzi do Pplat > 25 cmH2O, PEEP jest następnie zmniejszany aż do Pplat ≤ 25 cmH2O).
• Zaleca się wykonanie 2 manewrów rekrutacji płuc dziennie (zgodnie ze standardową praktyką kliniczną w każdym ośrodku).
• REDUKCJA CZĘSTOTLIWOŚCI ODDECHÓW: Częstość oddechów będzie stopniowo zmniejszana do minimum 8 uderzeń na minutę i ułatwiona dzięki zwiększeniu przepływu gazu wymiatającego; zachowany zostanie stały stosunek I:E.
• Jeśli PaCO2 > 75 mmHg i/lub pH < 7,2, pomimo częstości oddechów 35/min i zoptymalizowanego ECCO2R, VT wzrośnie do ostatniego tolerowanego wcześniej VT.
• Usuwanie CO2 zostanie przeprowadzone przy użyciu następującego urządzenia, rutynowo używanego do celów klinicznych w każdym ośrodku:
• HLS5.0 Cardiohelp® (Getinge Cardiopulmonary Care, Rastatt, Niemcy): Zastosowany zostanie oksygenator z membraną z pustych włókien polimetylopentenowych o powierzchni 1,3 m² w połączeniu z zestawami HLS (powłoka BIOLINE heparyna). Pozaustrojowy przepływ krwi mieści się w zakresie od 1000 do 1500 ml/min. Gaz przemiatający (powietrze lub tlen) jest przeciągany przez puste włókna za pomocą pompy próżniowej, tworząc gradient dyfuzji do wymiany gazowej przez membranę.

PRZERWANIE LECZENIA Zgodnie z przydziałem grupowym „wentylacja standaryzowana” lub „wentylacja ultraochronna + ECCO2R” będzie utrzymywana przez co najmniej 72 godziny; następnie próby przerwania zgodnie z protokołem będą wykonywane co 24 godziny, aż do wyzwolenia z wentylacji mechanicznej i ECCO2R. W grupie leczonej pacjenci będą zawsze odstawiani najpierw od ECCO2R, a następnie od wentylacji mechanicznej.

Badania przerywane zostaną przeprowadzone po co najmniej 72 godzinach od włączenia do badania, jeśli spełnione zostaną wszystkie poniższe kryteria: 1) PaO2/FiO2 > 250 przy PEEP 8-10 cmH2O i FiO2

W grupie KONTROLNEJ, przy spełnieniu wszystkich kryteriów 1-5, co 24 godziny przeprowadzana będzie próba oddychania spontanicznego, aż do wyzwolenia z wentylacji mechanicznej (patrz „procedury odzwyczajania” poniżej).

W grupie LECZENIE, w przypadku spełnienia wszystkich kryteriów 1-5, co 24 godziny przeprowadzana będzie próba gazu zerowego: gaz oczyszczający zostanie dezaktywowany na 6 godzin, a następnie zostanie ponownie sprawdzona obecność wszystkich kryteriów 1-5; jeśli nadal wszystkie będą obecne, ECCO2R zostanie usunięte i dalsze odzwyczajanie od wentylacji mechanicznej będzie prowadzone tak jak w grupie kontrolnej.

TERAPIE RATUNKOWE

• Oporna na leczenie hipoksemia zostanie zdefiniowana jako PaO2 < 60 mm Hg przez co najmniej 1 godzinę przy FIO2 równym 1,0
• Oporna na leczenie kwasica zostanie zdefiniowana jako pH ≤ 7,10 utrzymujące się przez co najmniej 1 godzinę
• Oporny barotrauma zostanie zdefiniowany jako uporczywa odma opłucnowa z 2 rurami w klatce piersiowej po zajętej stronie lub narastająca rozedma podskórna lub śródpiersia z 2 rurkami w klatce piersiowej.

W przypadku wystąpienia opornej na leczenie hipoksemii LUB opornej na leczenie kwasicy LUB opornej na leczenie urazu barotraumy zdarzenia towarzyszące temu zdarzeniu (zdarzeniom) zostaną zarejestrowane, a klinicyści według własnego uznania mogą odstąpić od przypisanych protokołów wentylacji i wdrożyć tak zwane terapie ratunkowe, w tym: wziewny tlenek azotu, pozycja na brzuchu , pozaustrojowe natlenienie membranowe (ECMO). Stosowanie tych terapii zostanie odnotowane w formularzach opisów przypadków.

PROCEDURY ODSUWANIA

• Zostanie przeprowadzona procedura próby oddychania spontanicznego (SBT) i ocena samodzielnego oddychania: 30–120 minut oddychania spontanicznego przy FIO2 < 0,5 przy użyciu jednego z następujących podejść: Wspomaganie ciśnieniowe (PS) < 5 cmH2O, PEEP < 5 cmH2O; CPAP < 5 cmH2O; trójnik; Maska tracheotomijna
• Kryteria, które należy spełnić w ciągu ostatnich 30 minut SBT, aby uznać SBT za „UDANE”: SpO2 ≥ 90% i/lub PaO2 ≤ 60 mm Hg; Częstość oddechów ≤ 35 / min; pH ≥ 7,30; Brak zaburzeń oddychania.
• Jeśli którekolwiek z wyżej wymienionych kryteriów nie zostanie spełnione, SBT zostanie zgłoszone jako „NIEUDANE” i zostaną zainicjowane poprzednie ustawienia respiratora lub PS większe lub równe 10 cm H2O z PEEP i FIO2 przy poprzednich ustawieniach. Następnego dnia pacjent zostanie ponownie oceniony pod kątem odstawienia od piersi.
• Jeśli SBT zakończy się „POWODZENIEM”, wspomaganie wentylacji zostanie usunięte.
• Pacjenci będą zgłaszani jako „BEZ WENTYLATORA” po dwóch kolejnych dniach kalendarzowych „ODDYCHANIA BEZ WSPOMAGANIA”. „ODDYCHANIE NIEWSPOMAGANE” będzie definiowane jako którekolwiek z poniższych: Spontaniczne oddychanie za pomocą maski na twarz, tlenu donosowego lub powietrza w pomieszczeniu; Oddychanie rurką T; Oddychanie maską tracheostomijną; CPAP ≤ 5 bez pomocy PS lub IMV; stosowanie CPAP lub BIPAP wyłącznie do leczenia bezdechu sennego