Badania mające na celu ustalenie, czy wykrywanie tlenu jest upośledzone u pacjentów zakażonych koronawirusem 2 (SARS-CoV-2) z zespołem ostrej niewydolności oddechowej

Wielu pacjentów zakażonych SARS-CoV-2 jest niedotlenionych (saturacja krwi O2 poniżej 92%). Wielu nawet nie zdaje sobie sprawy, że są niedotlenieni, ponieważ oddychanie może pozostać wygodne. Wydaje się, że u tych pacjentów nie występują normalne reakcje fizjologiczne na niski poziom tlenu, zwiększone oddychanie (Couzin-Frankel, 2020).

Szeroka gama typów komórek w organizmie wykazuje ekspresję receptora ACE2, który jest wymagany przez wirusa do infekowania komórek. Obejmowało to komórki tętnicy szyjnej, które są czujnikami O2 ciała. Badacze wysuwają hipotezę, że komórki kłębuszkowe tętnicy szyjnej są jednymi z pierwszych zakażonych komórek ze względu na ich niezwykle wysokie wskaźniki perfuzji krwi. Po zakażeniu są „offline” i organizm nie rozpoznaje już, że jest niedotleniony. Może to być bardzo szkodliwe dla pacjentów, którzy mogą wymagać mechanicznej wentylacji w celu przywrócenia normalnego poziomu O2 we krwi (>95% nasycenia). Śmiertelność pacjentów korzystających z respiratorów mechanicznych jest bardzo wysoka i należy dołożyć wszelkich starań, aby pacjenci nie korzystali z tych urządzeń.

Co ciekawe, niedotlenienie wydaje się być powszechnym schorzeniem u osób zakażonych SARS-CoV-2, przy czym u niektórych występują poważne choroby układu oddechowego (zespół ostrej niewydolności oddechowej – ARDS), u innych nie. Wydaje się, że większość umiera z powodu „burzy cytokin”, masowej reakcji na infekcję układu odpornościowego (Xie i in., 2020). Ale wielu innych ma niedotlenienie i jest chorych. Wiele ośrodków medycznych identycznie leczy pacjentów z SARS-Cov-2, podłączając ich do respiratorów mechanicznych. Poniżej znajduje się krótki opis niemieckiej grupy z niedawno opublikowanego artykułu redakcyjnego (Gattinoni i in., 2020) sugerujący, że nie wszyscy pacjenci z niedotlenieniem SARS-CoV-2 są tacy sami i dlatego nie powinni być leczeni identycznie.

Od dawna wiadomo, że wentylacja mechaniczna u pacjentów OIT, niezwiązana z SARS-CoV-2, może być bardzo trudna dla pacjentów ze śmiertelnością powyżej 50% (Fialkow i in., 2014) oraz z bardzo długim czasem rekonwalescencji (Griffiths i Jones, 1999). Oczekuje się, że pacjenci przyjmowani na OIOM, którzy wymagają wentylacji mechanicznej, będą mieli wyższy wskaźnik śmiertelności w porównaniu z tymi, którzy nie wymagają wspomagania oddychania (Vincent i in., 2002) w wyniku uszkodzenia płuc wywołanego respiratorem (VILI). Zaintubowani pacjenci zakażeni SARS-CoV-2 mają również bardzo wysoki wskaźnik śmiertelności (Richardson i in., 2020). Bez wątpienia są najbardziej chorymi z chorych. Niemniej jednak należy zrobić wszystko, co możliwe, aby zapobiec intubacji, co jest zgodne z polityką Uniwersytetu w Chicago dotyczącą stosowania kaniulacji nosa o wysokim przepływie. Celem badaczy w tym zgłoszeniu IRB jest zidentyfikowanie kohorty pacjentów z SARS-CoV-2, którzy są niedotlenieni, ale ich oddech nie reaguje prawidłowo na niedotlenienie („cicha hipoksja”). Niewykluczone, że tych pacjentów można leczyć lekami, aby jak najdłużej powstrzymać ich od intubacji.

Faza I - Badanie cichej hipoksji u pacjentów zakażonych SARS-CoV-2. Faza 1 zrekrutuje 40 osób z udokumentowaną infekcją SARS-CoV-2 i kolejnych 40 zdrowych osób jako grupę kontrolną. Łącznie 80 przedmiotów w pierwszej fazie. Ta duża grupa nie jest wymagana do określenia, czy istnieje „cicha hipoksja”, a raczej do określenia odsetka pacjentów wykazujących zmienione wyczuwanie tlenu w tej populacji pacjentów.

Ta faza będzie obejmować obserwację i gromadzenie danych klinicznych, które są rutynowo rejestrowane u hospitalizowanych pacjentów z COVID. Wszyscy pacjenci z COVID-19 w University of Chicago Medical Center (UCMC) są podłączeni do monitorów telemetrycznych, które mierzą parametry życiowe. Obwodowe nasycenie tlenem (SpO2), częstość oddechów (RR) i tętno (HR) są mierzone w sposób ciągły przez monitory telemetryczne. Ciśnienie krwi jest okresowo sprawdzane i mierzone przez monitor telemetryczny w odstępach czasu określonych przez lekarza przy przyjęciu.

Przed wykonaniem testu osoba badana będzie miała możliwość obejrzenia krótkiego filmu instruktażowego, stworzonego przez PI, na temat prawidłowego wykonania pierwszej fazy testu. Zarówno osoby z COVID, jak i osoby zdrowe będą miały tę opcję, jeśli uznają, że potrzebują dalszych instrukcji innych niż te, które już przekazał klinicysta przeprowadzający test. Gdy pacjent poczuje się gotowy, zostanie poproszony o wstrzymanie oddechu na maksymalnie 60 sekund lub do momentu, gdy nie będzie mógł już wstrzymywać oddechu. Każdy pacjent zostanie poproszony o wstrzymanie oddechu 3 razy z 5 minutami odpoczynku między próbami. Pacjenci zostaną poinstruowani, aby wstrzymać oddech, a ich parametry życiowe zostaną zarejestrowane przed, w trakcie i po wstrzymaniu oddechu przez lekarza prowadzącego pacjenta na oddziale COVID. Celem jest sprawdzenie, czy wstrzymywanie oddechu sprawia, że ​​pacjent czuje się niekomfortowo, tak jak w przypadku normalnego pacjenta. Jeśli ich wyczuwanie O2 jest osłabione, popęd do oddychania może być nieobecny lub osłabiony. Oczekuje się, że po ustaniu wstrzymywania oddechu pacjent może zacząć sapać i szybciej oddychać, aby uzupełnić niedobór tlenu. Czy wszyscy badani prawidłowo zareagują na hipoksję? A może niektórzy badani zignorują niedotlenienie, ponieważ nie wiedzą, że muszą przestać? W takim przypadku członek zespołu badawczego ich powstrzyma.

Aby zapewnić bezpieczeństwo pacjentów, lekarze prowadzący będą instruować pacjentów i monitorować ich udział w tym badaniu. Zmiany wysycenia O2 poniżej 85% lub bezwzględny spadek o więcej niż 8% spowodują, że lekarz poinstruuje pacjenta, aby zaczął oddychać. Tabela 1 poniżej zawiera wskazówki dotyczące kryteriów wstrzymywania oddechu.

Faza II - Badania cichej hipoksji u pacjentów zakażonych SARS-CoV-2. Faza 2 zrekrutuje 10 pacjentów i poprosi ich o chodzenie przez sześć minut w sali szpitalnej. Ten czas został zaadaptowany z sześciominutowego testu marszu (6MWT), który jest dobrze potwierdzoną miarą zarówno wydolności tlenowej, jak i funkcjonalnej (Troosters i in., 2002; Enright, 2003). Celem eksperymentu jest sprawdzenie, czy prosty wysiłek fizyczny u ambulatoryjnych pacjentów z COVID wiąże się ze zmniejszeniem SpO2 i/lub fizjologicznymi zmianami parametrów życiowych. 6MWT zostanie zaadaptowany i poprosi badanych o poruszanie się tam iz powrotem w swoim pokoju (zamiast wzdłuż 100-metrowego korytarza), ponieważ to badanie jest przede wszystkim zainteresowane reakcjami fizjologicznymi na wysiłek (a nie całkowitym pokonanym dystansem). Zespół badawczy będzie również mierzyć parametry życiowe na początku i po zakończeniu chodu, a także pytać uczestników o ich odczuwany wysiłek za pomocą narzędzia Borg Rating of Perceived. W tej fazie pacjenci będą instruowani i stale monitorowani przez lekarzy prowadzących pracujących na oddziale COVID. Lekarze prowadzący będą monitorować tych pacjentów, stojąc na zewnątrz pokoju pacjenta, ale mając pełny widok na pacjenta przez okno i/lub drzwi w oddziale COVID.

Do tej fazy będą rekrutowani pacjenci z udokumentowanym wynikiem AM-PAC ≥19. Punktacja AM-PAC jest codziennie dokumentowana przez pielęgniarki UCMC w kartach przepływu pielęgniarstwa i terapii w EPIC. Wynik ≥19 jest używany zarówno przez pielęgniarki UCMC, jak i fizjoterapeutów do wskazania funkcjonalnej niezależności pacjentów. Codzienna ocena AM-PAC pacjentów przez pielęgniarki w UCMC jest wymagana i oparta na dostosowanej wersji narzędzia Activity Measure for Post-Acute Care (AM-PAC) (Haley i in., 2004). To wymaganie pielęgniarskie i dostosowana punktacja AM-PAC były wspólną inicjatywą pielęgniarską i fizjoterapeutyczną UCMC, Project Walk, mającą na celu lepsze ukierunkowanie pacjentów, którzy mogą, ale nie muszą, potrzebować PT podczas przyjęcia na podstawie ich mobilności funkcjonalnej.

Aby zapewnić bezpieczeństwo pacjentów, lekarze prowadzący będą instruować i monitorować pacjentów podczas ich udziału w tym badaniu. Zmiany wysycenia O2 poniżej 85% lub bezwzględny spadek o ponad 5% spowodują, że lekarz poinstruuje pacjenta, aby zaczął oddychać.

Co jeśli wszyscy pacjenci z SARS-CoV-2 mają upośledzone wykrywanie O2? To może nie być wykluczone, ponieważ wydaje się, że utrata węchu i smaku jest wiarygodnym wskaźnikiem infekcji (Menni i in.). W takim przypadku badania populacyjne badaczy wykażą, że wszyscy są niedotlenieni, gdy są zestresowani.

Identyfikacja podmiotu, rekrutacja i płatności Wszyscy pacjenci z COVID będą rekrutowani i zapisywani z jednostki ds. COVID w Centrum Medycznym Uniwersytetu w Chicago (UCMC). Osoby zdrowe będą pochodzić z wykładowców i pracowników UCMC. Aby uniknąć wszelkich możliwych uprzedzeń, zdrowi ochotnicy nie będą mieli żadnego związku z tym badaniem ani nie będą pod nadzorem badaczy w czasie, gdy uczestniczą w tym badaniu. Zdrowi uczestnicy nie będą hospitalizowani w czasie rekrutacji do tego badania. Uczestnicy nie otrzymają wynagrodzenia za udział w badaniu.