Физиологическое исследование низкочастотного HFO/HFO-TGI и высокочастотного HFO

Обоснование исследования Острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) представляет собой острое воспалительное состояние легочной паренхимы, вызывающее гипоксемию, ателектаз, застой в легких и снижение растяжимости легких. Механическая вентиляция на самом деле спасает жизнь, но может травмировать легкие (например, волюмотравма, баротравма, ателеэлектротравма и биотравма). Использование низких дыхательных объемов и высокого положительного давления в конце выдоха (ПДКВ) направлено на ослабление повреждения легких, связанного с ИВЛ. Однако смертность от ОРДС по-прежнему остается высокой. Высокочастотные осцилляции (ВЧО) представляют собой альтернативный метод вентиляции, в котором используются очень низкие дыхательные объемы (1–4 мл/кг), вводимые на высоких частотах (3–15 Гц). Предыдущие обсервационные исследования сообщали об улучшении оксигенации, в то время как недавние двухцентровые данные о тяжелом ОРДС предполагают улучшение выживаемости за счет прерывистого комбинированного использования низкочастотного ГФО с утечкой через манжету, приемами рекрутмента (РМ) и инсуффляцией газа в трахею (ТГИ). ). Добавление TGI улучшает оксигенацию и удаление CO2; однако до сих пор неясно, влияет ли это на выживаемость. Два недавно опубликованных многоцентровых исследования показали либо нейтральные (10), либо отрицательные результаты (11) в отношении выживаемости при использовании высокочастотного ВЧО без утечки из манжеты при лечении раннего ОРДС. Однако эти отрицательные результаты могут быть частично связаны с перегрузкой/дисфункцией/недостаточностью правого желудочка, вызванной сочетанием высокого внутригрудного давления и гиперкапнии с последующей гемодинамической нестабильностью и повышенной потребностью в инотропной/вазопрессорной поддержке. Соответственно, исследователи предполагают, что другая стратегия HFO [использование комбинации низкой частоты и утечки через манжету, которая увеличивает выведение CO2 и связана с относительно низким средним трахеальным давлением, может привести к другим результатам.

Высокое внутригрудное давление может препятствовать венозному возврату и повышать сопротивление легочных сосудов. Это одновременное снижение преднагрузки правого желудочка и увеличение постнагрузки может вызвать правожелудочковую дисфункцию/отказ. С другой стороны, размещение манжетной негерметичности приводит к снижению (примерно на 5-6 смH2O) среднее давление в трахее по отношению к установленному среднему давлению в дыхательных путях HFO-вентилятора (mPaw) с последующей разгрузкой правого желудочка. Кроме того, можно ожидать дальнейшей разгрузки правого желудочка за счет комбинированного использования манжетной утечки, TGI и высокого смещения потока HFO; эти меры улучшают контроль PaCO2 и могут предотвратить чрезмерное повышение сопротивления легочных сосудов, вызванное гиперкапнией. Функцию правого желудочка можно оценить с помощью чреспищеводной эхокардиографии (ЧПЭ), как описано ранее. Дисфункция правого желудочка и связанная с ней дилатация могут вызывать снижение сердечного выброса и коронарную гипоперфузию; последний может еще больше ухудшить работу правого желудочка и способствовать развитию правожелудочковой недостаточности.

Основная цель настоящего исследования — задокументировать и сравнить влияние традиционной механической вентиляции (CMV) с защитой легких и различных стратегий HFO (уже клинически проверенных в исследованиях с противоречивыми результатами) на работу правого желудочка по данным ЧПЭхоКГ. В частности, мы намерены сравнить высокое PEEP, легочную защитную CMV с «высоким» mPaw/без утечки из манжеты, высокочастотной стратегией HFO и «высоким» mPaw с утечкой из манжеты, «низкочастотной» стратегией HFO с и без нее. ТГИ.

Методы МЕТОДЫ Подходящие пациенты (соответствующие критерии приведены ниже) с ранним и тяжелым ОРДС будут включены после получения информированного письменного согласия ближайших родственников, а также неписьменного согласия лечащего врача.

Мониторинг пациента будет включать электрокардиографическое отведение II, внутриартериальное давление (+/- сердечный индекс с PICCO plus, Pulsion Medical Systems, Мюнхен, Германия)] и периферическое насыщение кислородом (SaO2). Анестезия будет поддерживаться мидазоламом и/или пропофолом и фентанилом или ремифентанилом. Мышечная блокада будет осуществляться цисатракурием, который будет применяться в соответствии с действующими рекомендациями и в рамках лечения, назначенного лечащим врачом. В течение периода исследования все пациенты будут получать непрерывную инфузию цисатракурия.

Стратегия ЦМВ. Подходящие участники исследования получат не менее 60 минут защитной ЦМВ для легких со следующими комбинациями FiO2/PEEP: 0,5/10-12 см H2O, 0,6/14-16 см H2O, 0,7/14-16 см H2O, 0,8 /14-16 см вод. ст., 0,9/16-18 см вод. ст., 1,0/20-24 см вод. ст. Эти комбинации составляют «общие» рекомендации, и дальнейшее титрование ПДКВ =< 4 см H2O лечащими врачами до «наилучшего» сочетания газообмена и гемодинамики пациента будет считаться приемлемым. Недавно было задокументировано положительное влияние на выживаемость, связанное с высоким PEEP. Всякий раз, когда ухудшается оксигенация, сначала будет увеличиваться ПДКВ, а затем FiO2, ориентируясь на «согласование» с вышеупомянутыми комбинациями FiO2/PEEP.

Дыхательный объем будет в пределах 5,5-7,5 мл/кг предполагаемой массы тела. Максимальный предел давления плато будет составлять 40 см H2O, а целевое давление плато будет ≤32 см H2O; Обоснование: как и в исследовании Meade et al., допустимо более высокое давление плато, чтобы можно было использовать более высокий уровень ПДКВ. Когда давление плато превысит 32 см вод. ст. в течение > 15 мин, будут проведены следующие корректировки: снижение дыхательного объема до 4,0 мл/кг прогнозируемой массы тела, увеличение частоты дыхания до 35/мин и снижение ПДКВ на ≥2 см вод. Эти корректировки должны одновременно привести к достижению нижеприведенных целевых показателей газообмена.

Частоту дыхания титруют до pHa 7,20-7,45. Отношение времени вдоха к времени выдоха (Ι:Ε) будет ≤1/2. Целевой уровень оксигенации будет SaO2=90-95% и/или PaO2=60-80 мм рт.ст. При pHa<7,20, Мертвое пространство дыхательного контура будет сведено к минимуму за счет замены обычно используемого крепления катетера на короткий угловой соединитель малого объема, дыхательный объем будет увеличен до 8,0 мл/кг прогнозируемой массы тела, а частота дыхания будет увеличена до 35/мин. . Если эти меры не принесут результата, будет разрешен критерий «плохой контроль pHa/PaCO2» и использование инфузии бикарбоната. Дополнительным вариантом будет экстракорпоральное удаление СО2.

Алгоритм РМ и ПДКВ/FiO2

1. РМ — постоянное положительное давление в дыхательных путях 40–45 см вод. ст. в течение 40 с при FiO2 1,0) и титрование ПДКВ и FiO2 так, чтобы SaO2 = 90–95% или PaO2 = 60–80 мм рт. ст. (РМ можно повторять два раза в день). , раз в 5 часов)
2. Снижение FiO2 всегда предшествует снижению ПДКВ.
3. При FiO2=0,5 и ПДКВ<8 см вод. ст. - Отлучение от груди.
4. РМ можно вводить в течение 5 дней после начала ОРДС.

Стратегия HFO-RM

Ранее опубликованные рекомендации по использованию HFO (аппарат ИВЛ Sensormedics 3100B, Sensormedics, Йорба Линда, Калифорния, США) включают следующие шаги:

1. Достаточный уровень глубокой седации/анестезии для прекращения активности дыхательных мышц, с нервно-мышечной блокадой или без нее, чтобы избежать диссинхронии пациент-вентилятор.
2. Подтверждение проходимости эндотрахеальной трубки и размещение трубки на 3-4 см выше киля.
3. РМ: сразу после подключения пациента к осциллятору выполняется РМ (увеличение давления в контуре до 45 см вод. ст. в течение 40 с при выключенном поршне генератора). RM будут повторяться непосредственно перед изменением частоты HFO или непосредственно перед/сразу после начала/завершения TGI.
4. Первоначально FiO2 устанавливается на уровне 1,0, а затем снижается (в течение 10-15 минут) до FiO2 предыдущего CMV при условии, что SaO2 сохраняется >90%.
5. Поток смещения будет установлен на 60 л/мин, чтобы улучшить удаление CO2 из дыхательного контура.
6. Соотношение I:E будет поддерживаться на уровне 1:2.
7. Согласно методике и результатам предшествующих исследований исследователей, ТГИ будет равен 50% предшествующей ЦМВ минутной вентиляции.
8. Начальное mPaw HFO будет превышать mPaw предыдущего CΜV на 8–10 см вод. ст. и будет титроваться (на ± 3 см вод. ст.) до наилучшего отклика на оксигенацию (по прогнозам соответствует «целевому» SaO2 >= 95 %) в течение 60-минутный период стандартной низкочастотной ГФО с протечкой манжеты. Вышеупомянутый период будет предшествовать описанному ниже 180-минутному периоду тестирования стратегии HFO.
9. Начальная частота колебаний будет случайным образом установлена ​​либо на уровне 3,5-4 Гц, либо на уровне 7 Гц. Низкочастотный режим будет сочетаться с утечкой через манжету 3–5 см H2O и TGI в течение 60 минут, за которым следует «без TGI» еще на 60 минут в случайном порядке. Установка высокой частоты не будет сочетаться ни с протечкой манжеты, ни с TGI и будет поддерживаться в течение дополнительных 60 минут. Амплитуда колебательного давления (ΔP) будет установлена ​​на уровне 90 см H2O.

Чреспищеводные измерения

Во время базовой CMV будут определены следующие параметры:

Диастолическая площадь правого желудочка, диастолическая площадь левого желудочка и индекс эксцентриситета. Оценка коронарного кровотока в правой главной коронарной артерии и левой передней нисходящей ветви левой главной коронарной артерии (Примечание: измерения коронарного кровотока оказались технически сложными и трудоемкими, поэтому они были исключены из протокола исследования). Те же самые измерения будут повторены через 120, 180 и 240 минут после инициации HFO и через 60 минут после возвращения в CMV. В эти же моменты мы будем определять газообмен и гемодинамику, включая сердечный выброс, с помощью PICCO plus. Наконец, дыхательная механика будет оцениваться с быстрой окклюзией дыхательных путей в конце выдоха/в конце вдоха во время ЦМВ.

Экстренная оксигенация Методика реанимационной оксигенации может включать низкочастотную HFO-TGI с утечкой манжеты, положение лежа на животе, вдыхание оксида азота и экстракорпоральную мембранную оксигенацию. Продолжительность сеанса экстренной оксигенации составит не менее 10 часов с возможностью неограниченного продления при РаО2<60 мм рт.ст. Критерий начала реанимации: РаО2<60 мм рт.ст. в течение более 30 мин при FiО2=1,0 при высоком ПДКВ, легочной защитной ЦМВ, при отсутствии обратимой сердечно-респираторной патологии и/или нарушения функции ИВЛ.

Последующее наблюдение за пациентом. Физиологические параметры (гемодинамика, газообмен и дыхательная механика) и прием лекарств будут регистрироваться в течение 2 часов до включения в исследование и в 9:00 дней с 1 по 10 после включения в исследование. Дисфункция органов в соответствии с оценкой последовательной оценки дисфункции органов и осложнениями клинического течения будут документированы до 60-го дня после зачисления. Наконец, окончательный результат (т. выживаемость до выписки из больницы или внутрибольничная смерть) также будет регистрироваться.

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ РИСКИ СЛЕДСТВЕННЫХ ВМЕШАТЕЛЬСТВ И ИХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ. Потенциальный риск: баротравма. Профилактические меры: Этот потенциальный риск одинаково высок как при ЦМВ, так и при ВФО. Мы также не ожидаем каких-либо заметных клинических осложнений из-за использования высокочастотного HFO с высоким mPaw без утечки из манжеты, поскольку продолжительность его использования не будет превышать предварительно установленный протоколом временной предел в 60 минут.

ВОЗМОЖНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА Для участвующего пациента: возможное увеличение вероятности выживания до выписки из больницы, если HFO-TGI используется в качестве метода неотложной оксигенации и детальной ТЭЭ оценки сердечной функции. Для медицинских наук: возможное улучшение понимания взаимодействия между вентиляционной стратегией, сердцем и легкими.