Obrazowanie biomarkerów w celu stratyfikacji ryzyka barotraumy w ARDS (FRAIL ARDS)

Rozwój barotraumy, rozciągający się od bezobjawowego wycieku powietrza w miąższu płucnym do stanów zagrażających życiu, takich jak odma prężna, jest częsty w zespole ostrej niewydolności oddechowej (ARDS), z trudnym, niestandaryzowanym postępowaniem, skutkującym wysoką śmiertelnością (ponad 60% u pacjentów z chorobą wywołaną przez koronawirusa 2019 [COVID-19] ARDS, około 46% u pacjentów z ARDS bez COVID-19). Warto zauważyć, że barotrauma występuje również u spontanicznie oddychających pacjentów z ARDS COVID-19. Osłabienie miąższu płuc stanowi rzeczywiście poważny problem w ARDS. Ponadto u pacjentów z grupy wysokiego ryzyka wentylacja mechaniczna może nasilać uszkodzenie płuc (uszkodzenie płuc wywołane respiratorem) i potencjalnie wywołać barotraumę pomimo stosowania ochronnej wentylacji mechanicznej. Wczesna ocena niewydolności płuc może zatem pozwolić na wczesną stratyfikację ryzyka pod względem podatności na barotraumę wśród pacjentów z ARDS, dostarczając uzasadnienia dla wdrożenia strategii postępowania chroniącego płuca u osób z wysokim ryzykiem barotraumy. Efekt Macklina, pierwotnie mający na celu umożliwienie właściwego rozróżnienia między oddechowymi i innymi przyczynami wycieku powietrza w śródpiersiu (takimi jak uszkodzenie tchawicy i oskrzeli/przełyku), został niedawno udowodniony przez naszą grupę jako spójny, bardzo dokładny radiologiczny predyktor rozwoju barotraumy w COVID -19 pacjentów z ARDS (czułość: 89,2%; swoistość: 95,6%), wyprzedzając o 12 dni wystąpienie jawnej klinicznie barotraumy. Wyniki te zostały potwierdzone, a nawet poprawione przez wieloośrodkowe ustalenia, które donoszą, na dużej kohorcie pacjentów z COVID-19 (prawie 700), imponującą, prawie idealną ogólną dokładność (99,8%) efektu Macklina w przewidywaniu rozwoju barotraumy. Ponadto dane z naszej grupy sugerują, że możliwe jest wczesne zastosowanie pozaustrojowego utlenowania błony żylnej / żylnej pozaustrojowej (ECMO) bez inwazyjnej wentylacji mechanicznej u pacjentów z ciężkim ARDS z COVID-19, u których występuje wysokie ryzyko barotraumy (osoby z efektem Macklina w obrazowaniu CT klatki piersiowej) i może skutkować brakiem incydentów barotraumy i niską częstością intubacji. W związku z tym potwierdzenie roli efektu Macklina i identyfikacja kolejnych, nowych ilościowych biomarkerów obrazowania może ujawnić biologiczne podstawy niewydolności płuc w przebiegu ARDS i dostarczyć narzędzi do wczesnej stratyfikacji ryzyka przed wystąpieniem barotraumy.

Nasza grupa wdrożyła również oryginalne wewnętrzne urządzenia składające się z densytometrii, uczenia maszynowego i podejść opartych na sztucznej inteligencji do oceny składu płuc u pacjentów z COVID-19 w ramach w pełni zautomatyzowanego przepływu pracy; niedawno badacze podkreślili wyjątkowe znaczenie kliniczne tego podejścia metodologicznego w przewidywaniu rokowania pacjentów, a także jego dużą powtarzalność. Wstępne, jeszcze niepublikowane wyniki sugerują, że słabość płuc ma specyficzną sygnaturę densytometryczną, będąc możliwym markerem strategii zarządzania hiperochroną; kilka bardzo solidnych cech radiomicznych wydaje się potwierdzać ten sam wynik.

W związku z tym główne hipotezy tego retrospektywnego/prospektywnego badania są takie, że niezależnie od statusu COVID-19 u pacjentów z ARDS i) zespół niewydolności płuc ma określony wzorzec biomarkerów obrazowych oraz ii) dokładniejszy dobór pacjentów mógłby ograniczyć problem barotraumy związanej z wentylacją mechaniczną.