Ostre uszkodzenie nerek wywołane wentylacją mechaniczną [AKI] (AKI)

Zespół ostrej niewydolności oddechowej, uszkodzenie płuc wywołane wentylacją i ochronny MV ARDS to postać zapalnego obrzęku płuc spowodowanego uszkodzeniem pęcherzyków i śródbłonka. ARDS patofizjologicznie charakteryzuje się uszkodzeniem bariery pęcherzykowo-kapilarnej, co powoduje zapadnięcie się przestrzeni pęcherzykowych. Klinicznie objawia się ostrą hipoksemią, obustronnymi naciekami w promieniach rentgenowskich i zmniejszoną podatnością płuc. Globalne badanie epidemiologiczne wykazało, że ARDS występuje u 10,4% wszystkich przyjęć na OIT. Śmiertelność na OIT i w szpitalu wyniosła odpowiednio 35,3% i 40,0%. Co więcej, u osób, które przeżyły ARDS, często występują długotrwałe schorzenia dotyczące układu krążenia, nerwów, mięśni i centralnego układu nerwowego. Statystyki te wzrosły wykładniczo podczas pandemii SARS-CoV-2, co oznacza bezprecedensowe przeciążenie systemów opieki zdrowotnej na całym świecie. Wentylacja mechaniczna jest podstawową metodą leczenia wspomagającego ARDS, ale może również powodować dalsze uszkodzenie płuc, zjawisko znane jako uszkodzenie płuc wywołane wentylacją (VILI)7. Główne mechanizmy odpowiedzialne za VILI są związane z nadmiernym rozciągnięciem pęcherzyków płucnych (volutrauma) w wyniku stosowania dużych objętości oddechowych oraz powtarzającym się otwieraniem i zamykaniem niestabilnych pęcherzyków płucnych (atelectrauma), głównie z powodu niewystarczającego dodatniego ciśnienia końcowo-wydechowego (PEEP). Jednak dopiero pod koniec lat 90. pierwsze badania kliniczne wykazały niewątpliwie, że przeżycie pacjentów z ARDS można poprawić poprzez wentylowanie ich mniejszymi objętościami oddechowymi, co podkreśliło znaczenie VILI dla wyników ARDS. Ponadto VILI wywołuje odpowiedź biologiczną charakteryzującą się zapaleniem płuc i ogólnoustrojowym, a także uszkodzeniem odległych narządów (biotrauma), co wyjaśnia, dlaczego ochronne strategie wentylacyjne mogą zapobiec niewydolności narządów i śmierci. W ARDS znaczna część jednostek płucnych staje się niestabilna, zapada się i zostaje wyłączona z wentylacji.

Zapadnięcie zmniejsza rozmiar napowietrzonych płuc, przypominając „płuco dziecka”. W rezultacie jedynie „płuca dziecka” przyjmują objętość oddechową, przez co są podatne na nadmierne rozciąganie (nadmierne obciążenie). Co więcej, nacieki płucne są rozmieszczone niejednorodnie w tkance płucnej, co powoduje nierównomierny rozkład energii i sił w miąższu płuc16, koncentrując nadmierne napięcia w zdrowych pęcherzykach otaczających zapadnięcie ogniskowe. Dlatego dwie główne strategie wentylacji mające na celu zapobieganie VILI to zmniejszanie objętości oddechowej w celu zmniejszenia wolutraumy; oraz ustalenie optymalnych poziomów PEEP w celu zmniejszenia niedodmy, napięcia i nierównomiernego rozkładu sił18. Chociaż rola małej objętości oddechowej w ochronie płuc jest niekwestionowana19, rola PEEP pozostaje niejasna.

Rola PEEP w ochronnej wentylacji mechanicznej PEEP definiuje się jako utrzymanie dodatniego ciśnienia w ujściu dróg oddechowych pod koniec wydechu. Od czasu pierwszego opisu ARDS w 1967 r. Ashbaugh i in. zaobserwowali, że PEEP poprawia hipoksemię u pacjentów z ARDS. Efekt ten jest związany z zapobieganiem zapadnięciu się pęcherzyków płucnych i rekrutowaniu zapadniętych obszarów płuc, zmniejszając w ten sposób przeciek śródpłucny. Jednakże innym zauważalnym efektem PEEP jest redukcja głównych przypuszczalnych mechanizmów VILI: 1) zwiększenie rozmiaru płuc dziecka poprzez rekrutację płuc (zmniejszenie napięcia/naprężenia płuc) 2) zmniejszenie mechanizmu otwierania i zamykania, utrzymywanie otwartych, niestabilnych pęcherzyków płucnych po końcowym wydechu23, oraz 3) promując bardziej równomierną wentylację, PEEP zmniejsza niejednorodność płuc, a także może pomóc zmniejszyć stres i obrażenia na styku upowietrzonej i zapadniętej tkanki płuc.

Wyżej wymienione efekty są szczególnie widoczne w płucach, które można łatwo zrekrutować. Jednakże w płucach, w których rekrutacja jest trudniejsza, ryzyko nadmiernego rozciągnięcia pęcherzyków i VILI może stać się bardziej widoczne. W ciągu ostatnich 50 lat opracowano i ewoluowano różne podejścia do określania odpowiedniego poziomu PEEP. Podejścia te sięgały od stosowania zerowego ciśnienia końcowo-wydechowego (ZEEP)26,27 po wdrożenie strategii super PEEP (>25 cmH2O).

W 1995 roku sieć ARDS National Institutes of Health przeprowadziła badanie ARDSNet. W badaniu tym wprowadzono tabelę kombinacji PEEP i FiO2 (frakcja wdychanego tlenu) i jego celem było dostosowanie PEEP i FiO2 w dyskretnych krokach, zapewniając bardziej systematyczne podejście do miareczkowania PEEP podczas leczenia ARDS.

Podejście to było dotychczas najczęściej stosowaną metodą ustawiania PEEP. Jednakże jego rozwój skupiał się głównie na leczeniu hipoksemii, ale nie na rozważaniu uniknięcia VILI. Uznając wagę tej kwestii, sieć ARDS zaprojektowała później zaktualizowaną tabelę PEEP/FiO2 (próba ALVEOLI), w której wykorzystano poziomy PEEP średnio o około 6 cmH2O wyższe w porównaniu z tymi zalecanymi przez ARDSNet. Pewne kwestie metodologiczne utrudniały uzyskanie ważnych wniosków dotyczących tego, które poziomy PEEP są lepsze dla ARDS.

W 2008 roku Kanadyjska Grupa ds. Badań Klinicznych Critical Care opracowała podobną tabelę PEEP/FiO2 z wyższymi poziomami PEEP. Protokół ten nosi nazwę „Wentylacja z otwartym płucem (LOV)”. W badaniu tym porównano nową, wysoką skalę PEEP z klasyczną skalą ARDSNet o niskim PEEP u 983 pacjentów z ARDS. Średnie poziomy PEEP w ciągu pierwszych 72 godzin tego badania wynosiły odpowiednio 14,6 (3,4) w porównaniu z 9,8 (2,7) cmH2O. W badaniu tym nie udało się również wykazać korzyści wysokiego PEEP w odniesieniu do śmiertelności. Istnieją inne podejścia do ustalania PEEP podczas ARDS, oparte na poprawie mechaniki płuc, jak np. badanie EXPRESS31 i inne. Pociągają za sobą większą złożoność i żadne z nich nie wykazało przewagi w zakresie przeżycia w randomizowanych, kontrolowanych badaniach. Ze względu na swoją prostotę i szerokie zastosowanie skale PEEP/FiO2 pozostają najpowszechniejszą metodą wyznaczania PEEP u pacjentów z ARDS. Jednakże optymalny wybór skali PEEP jest obecnie przedmiotem dyskusji.

Trzy największe jak dotąd badania kliniczne podejść do ustalania PEEP (ALVEOLI, LOV i EXPRESS) obejmowały porównania jednolitych strategii wyższego PEEP ze strategiami niższego PEEP. W szczególności w badaniach ALVEOLI i LOV porównano wysokie skale PEEP ze skalą niskiego PEEP ARDSNet. Żadna nie wykazała różnic w śmiertelności pomiędzy badanymi grupami. Wyniki te mogą wyjaśniać wiele przyczyn. Jednym z kluczowych argumentów stosowanych do wyjaśnienia tego jest to, że korzystnym skutkom wyższego PEEP u pacjentów ze znaczną możliwością rekrutacji można przeciwdziałać szkodliwym skutkom u pacjentów o niskiej możliwości rekrutacji, co prowadzi do ogólnego wyniku zerowego. Jeśli chodzi o natlenienie, trzy badania konsekwentnie wykazały poprawę natlenienia w grupach z wysokim PEEP30,36. W badaniach tych nie stwierdzono jednolitej poprawy podatności układu oddechowego. W badaniu klinicznym wykorzystującym analizę obrazów CT zaobserwowaliśmy, że wysokie poziomy PEEP indukowały nadmierne rozciągnięcie u pacjentów z ARDS wentylujących objętością oddechową 6 ml/kg8. Niedawno He i cols za pomocą tomografii impedancyjnej wykazali, że zwiększenie PEEP z ZEEP do 12 cmH2O indukowało rekrutację zależnych obszarów płuc, związaną z nadmiernym rozciągnięciem niezależnych obszarów płuc. Odkrycia te podkreślają niejednorodność mechaniki płuc wśród pacjentów z ARDS i wewnątrz nich oraz podkreślają konieczność udoskonalenia naszych narzędzi, aby lepiej decydować o optymalnym poziomie PEEP dla każdego pacjenta.

W omawianych artykułach nie podano wyników dotyczących hemodynamiki. Jednakże mniejsze badania kliniczne dostarczyły wielu informacji, wskazując na zwiększone zapotrzebowanie na leki wazopresyjne i stosowanie leków rozszerzających wewnątrznaczyniowo, co wiąże się z wysokim poziomem PEEP. Niedawno badanie ART miało na celu porównanie dwóch różnych strategii leczenia ARDS. Grupa interwencyjna przeszła intensywne manewry rekrutacji płuc i miareczkowanie PEEP w oparciu o najlepszą podatność układu oddechowego, podczas gdy grupa kontrolna stosowała strategię niskiego PEEP w oparciu o skalę PEEP ARDSNet. W badaniu wzięło udział 1010 pacjentów z ARDS. Pierwszego dnia poziom PEEP wyniósł 16,2 (15,9-16,6), vs. 12 (11,7-12,3) cmH2O odpowiednio. Pomimo tego, że w grupie interwencyjnej zaobserwowano poprawę ciśnienia plateau (28 vs. 25 cmH2O, p<0,001), podatności układu oddechowego (33 vs. 30 mL/cmH2O, p<0,001) i natlenienia (PaO2/FIO2) (223 vs. 164, p<0,001), po 28 dniach zaobserwowano wzrost śmiertelności z dowolnej przyczyny. Co ciekawe, grupa interwencyjna wymagała większej liczby leków wazopresyjnych w ciągu pierwszej godziny po randomizacji i zaobserwowano tendencję w kierunku bardziej dodatniego bilansu płynów w ciągu pierwszego dnia, wynoszącego 1,6 l w porównaniu z 1,3 l w grupie kontrolnej (p=0,06)41.

Badanie ART różni się pod pewnymi względami od naszej propozycji, przede wszystkim ze względu na zastosowane energiczne manewry rekrutacyjne. Należy jednak podkreślić, że stosowanie wysokich poziomów PEEP, jak zaobserwowano w ramionach interwencji badań ART, LOV, ALVEOLI i ARDSNet, wykazało znaczną poprawę w zakresie problemów oddechowych związanych z niewydolnością oddechową, takich jak zmniejszona oddychalność podatność systemu i hipoksemia. Niemniej jednak nie wykazało pozytywnego wpływu na istotne wyniki kliniczne i może wiązać się ze stosowaniem leków wazopresyjnych i zwiększoną retencją płynów w organizmie

Wpływ PEEP na układ sercowo-krążeniowy Efekty hemodynamiczne PEEP są złożone i wpływają na indywidualnego pacjenta na wiele sposobów. Skutki te można podzielić na trzy główne aspekty42,43: 1) Zmniejszenie obciążenia wstępnego prawej komory: PEEP zwiększa ciśnienie w prawym przedsionku, upośledzając powrót żylny. W miarę stopniowego wzrostu poziomu PEEP średnica żyły głównej dolnej zwiększa się zarówno podczas wdechu, jak i wydechu, co wskazuje na wzrost ciśnienia przezściennego i zmniejszenie powrotu żylnego; 2) Wzrost płucnego oporu naczyniowego: PEEP prowadzi również do wzrostu obciążenia następczego prawej komory (RV), przeciwdziałając w ten sposób wyrzutowi krwi z prawej komory podczas skurczu, co może skutkować zwiększeniem objętości końcoworozkurczowej prawej komory, potencjalnie wpływając na lewą komorę (LV) w dół rzeki.

Efekty te zależą od kilku czynników, takich jak: rekrutacja płuc, hiperinflacja i niedotlenienie zwężenie naczyń46,47; 3) Zmniejszenie rzutu lewej komory i obciążenia następczego: Główny wpływ PEEP na LV zależy od zmniejszenia powrotu żylnego, co prowadzi do zmniejszenia obciążenia wstępnego LV i rzutu serca, kilka uderzeń po zwiększeniu PEEP. W przypadku dysfunkcji lewej komory zmniejszenie obciążenia następczego może być korzystne w postaci zwiększenia rzutu serca i zmniejszenia zapotrzebowania mięśnia sercowego na tlen. Podsumowując, u pacjentów z ostrym uszkodzeniem płuc wzrost PEEP często powoduje zmniejszenie powrotu żylnego i rzutu serca, co prowadzi do spadku średniego ciśnienia tętniczego. Jednakże podanie dożylnych płynów i/lub środków zwężających naczynia może zazwyczaj przywrócić pojemność minutową serca. Jednakże ostateczne konsekwencje tej sekwencji działań dotyczące zastoju żył brzusznych i perfuzji tkanek nie są jeszcze w pełni poznane ani jasno ustalone.

Chociaż od dziesięcioleci bada się szkodliwy wpływ PEEP na układ sercowo-naczyniowy, znacznie mniej uwagi poświęca się konsekwencjom zwiększonego ciśnienia wewnątrz klatki piersiowej na sąsiednie narządy jamy brzusznej. Jednym z powodów wyjaśnienia tej luki w wiedzy mogą być trudności w badaniu przepływu naczyń w jamie brzusznej przy łóżku pacjenta. Przestrzeń tę w ostatnich latach wypełniło szersze wykorzystanie i łatwy dostęp do badań ultrasonograficznych dopplerowskich na oddziałach intensywnej terapii. Z badań eksperymentalnych wiemy, że PEEP indukuje redystrybucję przepływu krwi do mózgu, serca, nadnerczy i jelit; ale ograniczając go do wątroby, trzustki i żołądka. Całkowity przepływ krwi przez nerki jest stosunkowo niewielki; jednakże redystrybucja wewnątrznerkowego przepływu krwi może skutkować dysfunkcją nerek. Następnie dokonamy przeglądu wpływu PEEP na przepływ krwi w wątrobie, nerkach i jelitach. Postanowiliśmy skupić się na tych trzech narządach ze względu na ich znaczącą rolę w dysfunkcji narządów związanej z ARDS.

• Przepływ krwi w wątrobie: Fujita i wsp. wykazali, że wzrost PEEP z 5 do 10 cmH2O indukował proporcjonalne zmniejszenie przepływu krwi w wątrobie i rzutu serca, bez zmian średniego ciśnienia tętniczego. Ponadto zmniejszyło się dopływ tlenu do wątroby, a także obniżyło się nasycenie hemoglobiną żylną wątrobową. Ciśnienie żylne w wątrobie i w żyle wrotnej wzrosło wraz z poziomem PEEP, a wymiary wątroby wzrosły znacząco o 16-19% po zastosowaniu PEEP wynoszącego 10 cmH2O. Kredel i wsp. porównali w modelu ARDS u świń dwie grupy zwierząt. W jednej grupie stosowano PEEP 5 cmH2O, w drugiej manewr rekrutacyjny i wyższy PEEP. Zaobserwowali, że w grupie interwencyjnej występował wyższy poziom aminotransferaz, LDH i bilirubiny w osoczu51. Brienza i wsp. opisali silny związek (OR 4,25; p=0,006) pomiędzy MV plus PEEP a dysfunkcją wątroby w kohorcie krytycznie chorych pacjentów. Ostatnio Huette i in. opisali w kohorcie 144 pacjentów poddawanych kardiochirurgii wpływ stopniowego wzrostu PEEP od 0 do 15 w odstępach co 5 cmH2O. Wykazali, że wskaźnik pulsacji wrotnej, ultrasonograficzny dopplerowski marker przekrwienia żylnego, wzrósł z 9 do 45%44 po zwiększeniu PEEP.
• Przepływ krwi przez nerki: Rozwój ostrego uszkodzenia nerek (AKI) jest głównym czynnikiem wpływającym na zachorowalność na oddziałach intensywnej terapii i długoterminowe wyniki. PEEP wiąże się ze zmniejszeniem perfuzji nerek i filtracji kłębuszkowej, zwiększeniem poziomu hormonu antydiuretycznego, reniny w osoczu i aldosteronu. Zmianom tym towarzyszy zmniejszenie natriurezy i zatrzymywania wody, czyli zmiany, które mogą przyczyniać się do zastoju żylnego. Ostatnio Geri G. i in. przeprowadzili kompleksowe retrospektywne badanie kohortowe z udziałem pacjentów oddziałów intensywnej terapii, w którym zaobserwowali istotny związek pomiędzy wentylacją mechaniczną (MV) a pogorszeniem czynności nerek. Co więcej, badanie wykazało, że dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe (PEEP) było powiązane z pogorszeniem czynności nerek u pacjentów z MV. Związek ten przypisano, przynajmniej częściowo, zastojowi żył nerkowych. Badanie sugeruje, że po modelowaniu zależności między średnim ciśnieniem tętniczym, ośrodkowym ciśnieniem żylnym i PEEP konieczne jest dalsze wyjaśnienie tych ustaleń. Niedawno Dres i wsp. wykazali, że wysoki PEEP był powiązany z większą częstością występowania AKI i koniecznością leczenia nerkozastępczego w kohorcie pacjentów z ARDS i Covid-19. Fogagnolo i wsp. przebadali 15 pacjentów z ARDS w przebiegu COVID-19, leczonych wysokim poziomem PEEP (mediana 14, IQR12-14) i oceniali przepływ krwi przez nerki za pomocą ultrasonografii dopplerowskiej. Zaobserwowali liniową korelację pomiędzy poziomem PEEP a wskaźnikiem oporu nerkowego (R2=0,31; p=0,03), natomiast u 71% pacjentów przepływ żylny nerkowy nie był już ciągły.
• Przepływ krwi w jelitach: Lehtipalo i wsp. ocenili perfuzję jelitową w modelu zdrowej świni, stosując inwazyjne pomiary dopplerowskie. Zaobserwowali, że wątrobowo-planchiczny przepływ krwi (przepływ w żyle wrotnej i w tętnicy krezkowej górnej) stopniowo zmniejszał się, podczas gdy PEEP wzrastał z ZEEP do 12 cmH2O. Odkrycia te wiązały się z równoległym wzrostem ekstrakcji O2. Autorzy zaobserwowali większe efekty tego manewru, gdy ciśnienie perfuzji w jamie brzusznej spadło poniżej 50 mmHg60. Wentylacja mechaniczna dodatnim ciśnieniem utrudnia również drenaż limfy z tkanki śródmiąższowej do układu żylnego i powoduje zatrzymanie płynu śródmiąższowego. Lattuada M i wsp. w świńskim modelu endotoksemii porównali trzy grupy (wentylacja spontaniczna, PEEP 5 cmH2O i PEEP 15 cmH2O) i wykazali, że zwiększenie PEEP proporcjonalnie zmniejszyło przepływ limfatyczny z jamy brzusznej, zwiększyło obrzęk wątroby i jelit oraz wiąże się również z większym zapaleniem wątroby i jelit. Zaproponowali, że te odkrycia mogą wynikać z wpływu PEEP zwiększającego ogólnoustrojowy wyciek włośniczkowy i utrudniającego drenaż limfy brzusznej. Dostępne dane eksperymentalne sugerują, że PEEP ma dodatkowy wpływ na narządy jamy brzusznej, wynikający ze zmniejszonego gradientu ciśnień pomiędzy układem tętniczym i żylnym z powodu zmniejszonej pojemności minutowej serca i przekrwienia żylnego poprzez zmniejszenie powrotu żylnego. Odkrycia te powiązano w modelach eksperymentalnych ze zwiększoną ekstrakcją O2, dysfunkcją narządów i miejscowym stanem zapalnym.

Szerzej zbadanym patologicznym modelem przekrwienia jamy brzusznej jest model wtórny do przewlekłej globalnej niewydolności serca, który prowadzi do zmniejszenia pojemności minutowej serca, zwiększonego ciśnienia napełniania i przeciążenia płynami. U pacjentów z przewlekłą niewydolnością serca rozwija się obrzęk trzewny, który w ciężkich przypadkach może rozwinąć się w marskość wątroby, terminalną niewydolność nerek i ciężką dysfunkcję jelit ze zwiększoną przepuszczalnością dla endotoksyn i bakterii. Zespół ten kończy się ogólnoustrojowym stanem zapalnym, który może współwystępować ze złym rokowaniem u tych pacjentów. PEEP może wywołać podobny stan poprzez zwiększone ciśnienie napełniania prawego serca, nawet bez dysfunkcji prawej komory lub bezwzględnej hiperwolemii. U pacjentów z ARDS kilka czynników związanych z siłami Starlinga przyczynia się do negatywnego wpływu zastoju żylnego wywołanego PEEP. Czynniki te obejmują obniżone ciśnienie onkotyczne, zwiększoną przepuszczalność naczyń w wyniku stanu zapalnego oraz podwyższone ciśnienie hydrostatyczne (płyny i transfuzje). Gromadzenie się płynu w śródmiąższu może być gorzej tolerowane w narządach osłoniętych, takich jak wątroba i nerki, ponieważ ich ekspansja jest ograniczona, a obrzęk może nasilić zaburzenia perfuzji. Jeśli chodzi o perfuzję poszczególnych narządów, przekrwienie żylne zwiększa ciśnienie pozakapilarne. Jeśli pojemność minutowa serca zostanie zmniejszona przez PEEP, może to spowodować zmniejszenie ciśnienia przedwłośniczkowego. Równowaga pomiędzy obydwoma czynnikami ma kluczowe znaczenie dla skutecznej perfuzji narządów, a gdy zostanie zaburzona, może dojść do dysfunkcji narządów. USG Dopplera (USG) stanowi skuteczną i nieinwazyjną metodę oceny tętniczych i żylnych naczyń krwionośnych jamy brzusznej, umożliwiającą klinicystom ocenę przepływu krwi specyficznego dla narządu. Doppler US, klasycznie, jest narzędziem pierwszego rzutu w ocenie tętniczej strony układu krążenia. W ostatnich latach narzędzie to zyskało na znaczeniu w badaniach funkcjonalnych układu żylnego jamy brzusznej. Kiedy przeciążenie płynowe lub ciśnieniowe powoduje rozciągnięcie żyły głównej dolnej, zmiany ciśnienia w prawym przedsionku podczas cyklu pracy serca są przenoszone przez niepodatny układ żylny do narządów końcowych. Aby rozwiązać ten problem, opracowano system punktacji zwany wynikiem USG nadmiaru żył (VExUS). Wynik ten łączy ocenę wielu żylnych sygnałów Dopplera, w tym żyły głównej dolnej, żyły wątrobowej, żyły wrotnej i żyły nerkowej; i zostało potwierdzone w kohorcie pacjentów poddawanych operacjom kardiochirurgicznym. W tym badaniu obecność zarówno pulsacji przepływu wrotnego, jak i zmiany przepływu wewnątrznerkowego została niezależnie powiązana z późniejszą AKI. Ponadto VExUS został dodatnio skorelowany z ciśnieniem w prawym przedsionku w populacji ogólnej (R2=0,68)73, z reakcją na leki moczopędne i rozwojem AKI u pacjentów z ostrym zespołem wieńcowym; obecnie prowadzi badanie kliniczne mające na celu ocenę wpływu reanimacji w przypadku zastoju żylnego po reanimacji posocznicy.

Elastografia ultradźwiękowa to nieinwazyjna technika obrazowania, która mierzy sztywność lub elastyczność tkanek za pomocą fal ultradźwiękowych. Umożliwia ilościową ocenę sztywności tkanek, co może być przydatne w ocenie różnych chorób wątroby i nerek. W tym kontekście Kashani i wsp. wykazali, że elastografia ultradźwiękowej fali powierzchniowej jest dobrze skorelowana z przezcewnikowym pomiarem ciśnienia wewnątrztorebkowego nerki. Narzędzie to ma wiele zastosowań klinicznych w ocenie i charakteryzowaniu różnych ostrych i przewlekłych schorzeń i może odzwierciedlać stopień nasilenia zwłóknienia nerek81. Ostatnio wykazano, że elastografia nerek może wykryć uszkodzenie tkanki nerek u pacjentów z marskością wątroby wcześniej niż zmiany wykryte podczas rutynowych badań laboratoryjnych (np. stężenie kreatyniny w osoczu). Sztywność wątroby określona metodą elastograficzną korelowano ze stopniem przekrwienia wątroby w modelach doświadczalnych zaciśnięcia żyły głównej dolnej oraz z obserwacjami histopatologicznymi. Ostatnio sugeruje się także rolę w ocenie RAP i odpowiedzi na leki moczopędne poprzez ocenę sztywności wątroby84. Elastografia wątroby jest również skorelowana ze stopniem obrzęku obwodowego85. W środowisku klinicznym elastografia wątroby ma rutynowe zastosowanie w ocenie zwłóknienia i zapalenia wątroby w różnych stanach, takich jak marskość i zapalenie wątroby. W ostatnim czasie ocena elastografii ultrasonograficznej płuc w przypadku obrzęku płuc wykazała dobrą korelację ze zmniejszeniem obrzęku płuc po wywołaniu diurezy.

Integracja ustawienia PEEP, zastoju żylnego jamy brzusznej, obrzęków i dysfunkcji narządów Podsumowując, PEEP jest podstawowym narzędziem leczenia pacjentów z ARDS, poprawia utlenowanie, a w warunkach eksperymentalnych zmniejsza możliwość rozwoju VILI. Korzyści te nie przełożyły się jednak na znaczącą poprawę istotnych wyników klinicznych, takich jak zmniejszona śmiertelność lub czas trwania wentylacji mechanicznej. Nie ma jednej reguły ustalania PEEP, a lekarze na ogół stosują wysokie lub niskie poziomy PEEP zgodnie z osobistymi preferencjami, równoważąc korzyści (natlenienie, ochrona płuc i mechanika) i działania niepożądane, takie jak nadmierne rozciągnięcie pęcherzyków płucnych i efekty hemodynamiczne. PEEP może zmniejszać pojemność minutową serca i powodować zastój żylny w jamie brzusznej poprzez ograniczenie powrotu żylnego do klatki piersiowej. W przewlekłej niewydolności serca zastój żylny w jamie brzusznej może prowadzić do ciężkiej niewydolności organicznej, takiej jak marskość wątroby i terminalna niewydolność nerek, sprzyjając ogólnoustrojowemu stanowi zapalnemu, który może współdziałać ze szkodliwymi skutkami niewydolności serca, zwiększając liczbę powikłań i pogarszając rokowanie u tych pacjentów.

W oparciu o przedstawioną argumentację pojawia się pytanie, czy potencjalnym korzyściom wynikającym ze stosowania wysokich poziomów PEEP, zwłaszcza na poziomie płuc, można zniwelować potencjalnym niekorzystnym wpływem na narządy zlokalizowane poza klatką piersiową. Dlatego stawiamy hipotezę, że stosowanie wysokich poziomów PEEP w porównaniu z niskimi poziomami PEEP znacząco zwiększa przekrwienie żył w jamie brzusznej, obrzęk trzewny i dysfunkcję narządów u pacjentów z umiarkowanym do ciężkiego ARDS. Aby odpowiedzieć na to pytanie, opracowaliśmy randomizowane, krzyżowe badanie kliniczne, w którym ocenimy wpływ PEEP jako czynnika wywołującego zastój żylny w jamie brzusznej, obrzęki i dysfunkcje narządów w okresie 12 godzin. Tego typu badania pozwolą nam ocenić efekt każdej interwencji w obrębie tego samego podmiotu, co ich własna kontrola, zapewniając nam większą skuteczność przy porównywaniu efektów. Oczekujemy, że w niedalekiej przyszłości będziemy mogli lepiej identyfikować pacjentów, u których występuje ryzyko powikłań brzusznych wtórnych do PEEP.

Hipoteza:

Stosowanie wysokich poziomów PEEP w porównaniu z niskimi poziomami PEEP znacznie zwiększa przekrwienie żył w jamie brzusznej, obrzęk trzewny i dysfunkcję narządów u pacjentów z umiarkowanym do ciężkiego ARDS.

Cel ogólny:

Porównanie wpływu stosowania wysokich i niskich poziomów PEEP na mechanikę oddechową, hemodynamikę i przekrwienie żył w jamie brzusznej, obrzęk trzewny i dysfunkcję narządów u pacjentów z umiarkowanym do ciężkiego ARDS.

Cel szczegółowy:

1. Powiązanie wpływu wysokiego i niskiego poziomu PEEP na fizjologię układu krążeniowo-oddechowego ze stopniem zastoju żylnego w jamie brzusznej. Projekt eksperymentu: W trakcie badania przeprowadzimy kompleksową ocenę fizjologiczną i kliniczną, koncentrując się na hemodynamice, mechanice oddechowej i parametrach wymiany gazowej. Będziemy stale rejestrować mechanikę płuc i układu oddechowego (podatność oddechową, zapadnięcie i nadmierne rozciągnięcie płuc, potencjał rekrutacji przy łóżku pacjenta, dystrybucję wentylacji EIT, kapnografię wolumetryczną i ABG) oraz pełną ocenę hemodynamiczną (echokardiogram, inwazyjne ciśnienie tętnicze i ośrodkowe ciśnienie żylne oraz markery perfuzji tkanek (mleczan, saturacja żył centralnych i gradient CO2 żylno-tętniczy) w celu analizy zarówno ich trendu, jak i wartości bezwzględnych. Umożliwi nam to uzyskanie wglądu w wpływ tych różnych strategii PEEP na fizjologię krążeniowo-oddechową pacjenta, w połączeniu ze stopniem zastoju żylnego.
2. Zmierzenie wpływu wysokiego i niskiego poziomu PEEP na zastój żylny w jamie brzusznej i obrzęk trzewny. Projekt eksperymentu: W celu kompleksowej analizy przepływu krwi w krążeniu żylnym i tętniczym jamy brzusznej wykorzystamy ultrasonografię powierzchniowego Dopplera. Skupimy się przede wszystkim na krążeniu żylnym, stosując protokół VExUS. Będziemy dokonywać regularnej oceny tego parametru co 4 godziny, a na koniec każdego 12-godzinnego okresu wykonamy dokładną analizę ultrasonograficzną układu tętniczego i żylnego oraz ocenimy objawy obrzęku trzewnego. Podczas tych ocen będziemy zbierać dane do późniejszej analizy w trybie offline wzorców przebiegów, co umożliwi nam identyfikację zmian w prędkości, kierunku i oporze przepływu żylnego. Dodatkowo zastosujemy sekwencyjną ocenę przejściowej elastografii w celu określenia zmian w tkance wątroby i nerek związanych z obrzękami i przekrwieniem.
3. Określ wpływ zastoju żylnego jamy brzusznej na dysfunkcję nerek, wątroby i jelit.

Projekt eksperymentu: Będziemy oceniać i porównywać poziomy w osoczu specyficznych markerów związanych z nerkami (N-Gal, Cyst-C, kreatynina, azot mocznikowy we krwi, ADH, renina, aldosteron), wątrobą (bilirubina, AST, ALT, fosfatazy alkaliczne i gamma-glutamylotranspeptydaza) i dysfunkcja jelit (poziom zonuliny, kalprotektyny i endotoksyn w osoczu). Dodatkowo będziemy monitorować sekwencyjnie niektóre markery dysfunkcji nerek w moczu i osadzie moczu, aby wykryć wczesne zmiany w funkcjonowaniu kanalików. Ponadto zbadamy reakcję osi renina-angiotensyna-aldosteron na zmiany hemodynamiczne.

Nowość naukowa lub technologiczna propozycji Tradycyjnie wpływ PEEP na układ sercowo-naczyniowy koncentruje się na czynności serca (zarówno prawego, jak i lewego) i uważa się go za dobrze tolerowany, jeśli zachowana jest makrohemodynamika (np. ogólnoustrojowy przepływ krwi i ciśnienie krwi). w klinicznie akceptowalnych zakresach. Jednakże podejście to można uznać za niekompletne, ponieważ stosowanie wysokich poziomów PEEP wpływa na cały system, który musi dostosować się do nietypowych zakresów ciśnień, co skutkuje redystrybucją przepływu i podprzeponowym zastojem żylnym. W tym badaniu proponujemy wypełnić tę lukę w wiedzy, skupiając się na wpływie PEEP na krążenie żylne, perfuzję i czynność narządów jamy brzusznej. Naszym celem jest odkrycie elementów fizjologicznych, które pomogą zrozumieć, dlaczego pomimo ciągłej poprawy natlenienia i mechaniki oddechowej, stosowanie wysokich poziomów PEEP nie wykazało poprawy istotnych klinicznie wyników, takich jak śmiertelność lub długość pobytu. Patrząc w przyszłość i w zależności od naszych wyników, możemy rozważyć regulację PEEP nie tylko w oparciu o wyniki oddechowe lub interakcję krążeniowo-oddechową, ale także z perspektywy klatki piersiowej i jamy brzusznej. Z technologicznego punktu widzenia propozycja ta jest nowatorska, gdyż wprowadza kliniczne i ultrasonograficzne monitorowanie krążenia w jamie brzusznej oraz obrzęków trzewnych. Do tych celów wykorzystamy system VExUS, który został wcześniej sprawdzony w ocenie pacjentów po operacjach kardiochirurgicznych, ale nigdy w monitorowaniu pacjentów z ARDS. Jeśli wykażemy, że VExUS jest przydatny w tej ocenie, moglibyśmy zaproponować nową nieinwazyjną metodę monitorowania hemodynamicznego u pacjentów z ARDS.