Алгоритм отлучения от искусственной вентиляции легких (WAVE)

Пациенты, поступившие в отделение интенсивной терапии, обычно получают инвазивную искусственную вентиляцию легких, когда они находятся в критическом состоянии. Хотя искусственная вентиляция легких является вмешательством, спасающим жизнь, она также может привести к пагубным последствиям и вызвать повреждение легких (известное как травма легких, связанная с ИВЛ), если ее не применять осторожно. Следовательно, сокращение продолжительности ИВЛ должно уменьшить такие осложнения, как повреждение легких, связанное с ИВЛ, пневмонию, связанную с ИВЛ, атрофию дыхательных и скелетных мышц, а также дискомфорт пациента, что приводит к снижению смертности и экономических затрат и т. д. Важно отметить, что длительное отлучение от груди увековечивает эти осложнения. которые еще больше увеличивают продолжительность механической вентиляции, тем самым создавая вязкий цикл, ведущий к большей заболеваемости и смертности.

Доступность и образование персонала отделения интенсивной терапии (ОИТ) являются важными факторами для минимизации продолжительности ИВЛ с помощью протоколов отлучения от груди. Общепринятой практикой является то, что лечащий врач принимает решение о терапии пациента и искусственной вентиляции легких в соответствии с рекомендациями. Обычно это происходит в рамках медицинских обходов. Кроме того, медсестры часто управляют отлучением пациентов от искусственной вентиляции легких, следуя инструкциям лечащего врача или протоколам местных руководств. Было показано, что такое отлучение от груди по протоколу и под руководством медсестры сокращает продолжительность искусственной вентиляции легких. Однако было показано, что количество и качество ухода за больными являются важными факторами для сокращения продолжительности.

Было разработано несколько систем поддержки принятия решений, помогающих выбрать оптимальные стратегии искусственной вентиляции легких. Те, кто нашел свой путь в рутинную клиническую практику, обычно основывались на клинических руководствах или правилах, а не на подробном физиологическом описании отдельного пациента. В недавнем Кокрановском обзоре исследований по отлучению от груди с этими системами сделан вывод о том, что использование этих систем может сократить продолжительность отлучения от груди, но указано, что многие из этих испытаний основаны на пациентах, которых «отлучать от груди просто». Такие пациенты обычно менее сложные, без легочной патологии и находятся на ИВЛ менее 48 часов. Тем не менее, существует необходимость в разработке и валидации протоколированных систем, которые используют более подробное физиологическое описание отдельных пациентов, чтобы помочь в ведении сложных пациентов, находящихся на ИВЛ в течение более длительного времени.

Beacon Caresystem — это основанная на моделях система поддержки принятия решений, в которой используются математические модели, настроенные на физиологию отдельного пациента, чтобы дать рекомендации по подходящим настройкам вентилятора. Персонализированные подходы с использованием индивидуального описания пациента могут быть особенно полезными для сложных пациентов, в том числе тех, кого трудно искусственно вентилировать и отлучать от груди; именно те, где предыдущие системы не были должным образом оценены. Система Beacon Caresystem представляет собой коммерческую версию системы, ранее известной как INVENT, которая была ретроспективно оценена у послеоперационных кардиологических пациентов и пациентов с тяжелым заболеванием легких, а также проспективно оценена при рекомендации по правильному уровню кислорода для вдоха. Кроме того, близятся к завершению исследования, показывающие, что система обеспечивает безопасные и надлежащие рекомендации по вдыхаемому кислороду, частоте дыхания, дыхательному объему, поддержке/контролю давления и положительному давлению в конце выдоха (ПДКВ) у широкого круга пациентов, начиная от пациентов с тяжелой дыхательной недостаточностью. пациентам, близким к экстубации (неопубликованные данные). Тем не менее, предыдущие и текущие исследования системы Beacon Caresystem были сосредоточены на безопасности и эффективности рекомендаций в течение ограниченного периода времени, а не на отлучении от искусственной вентиляции легких.

В основе системы Beacon Caresystem лежит набор физиологических моделей, включая газообмен в легких, кислотно-основную химию, механику легких и дыхательный драйв. Система Beacon Caresystem настраивает эти модели для каждого пациента таким образом, чтобы они точно описывали текущие измерения. После настройки модели используются системой для имитации эффектов изменения настроек вентилятора. Результаты этих симуляций затем используются для расчета клинической пользы от изменения настроек вентилятора путем уравновешивания конкурирующих целей механической вентиляции. Например, увеличенный объем вдоха уменьшит ацидоз крови, в то же время неблагоприятно повысив легочное давление. Таким образом, соответствующие настройки вентилятора подразумевают баланс между предпочтительным значением pH, взвешенным по сравнению с предпочтительным значением легочного давления. Существует несколько таких весов, и система взвешивает их, вычисляя общий балл для пациента для любой возможной стратегии вентиляции. Затем система рассчитывает рекомендации по изменению настроек вентилятора, чтобы улучшить этот показатель. Система Beacon Caresystem работает как система «открытого цикла». Это означает, что совет, предоставляемый системой, предоставляется врачу. Затем врач изменяет настройки аппарата ИВЛ, и система автоматически использует физиологическую реакцию пациента на эти изменения для повторной настройки моделей и повторения процесса выработки новых рекомендаций.

При расчете соответствующих рекомендаций выбор правильного уровня положительного давления в конце выдоха (ПДКВ) является особенно сложной задачей. Однако характер проблемы сильно различается в зависимости от наличия или типа аномалии легких и функции сердца. Пациенты с тяжелыми аномалиями легких, такими как острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС), которые часто приводят к уменьшению размеров легких и их жесткости, часто находятся в режиме контролируемой вентиляции с незначительным спонтанным дыханием или без него. У этих пациентов часто повышают ПДКВ, чтобы попытаться рекрутировать части легкого, которые коллабируются. Это может быть затруднительно, так как повышение ПДКВ может привести к повышенному давлению в легких и, следовательно, к повышенному риску повреждения легких, неполного выдоха и задержки воздуха, а также нарушения гемодинамики, особенно у пациентов с сердечной недостаточностью.

У пациентов в режимах поддерживающей вентиляции имеется некоторая степень спонтанного дыхания, поэтому правильный выбор ПДКВ включает различные критерии. Важно, чтобы эти пациенты были отлучены от груди как можно быстрее, и снижение ПДКВ является частью этого процесса. Если значение PEEP слишком низкое, существует риск повышенного сопротивления воздушному потоку с дополнительной дыхательной работой и, как следствие, риск утомления дыхательных мышц. Если у пациента имеется собственное ПДКВ из-за динамической гиперинфляции, снижение ПДКВ ниже уровня собственного ПДКВ также может вызвать увеличение пороговой нагрузки вдоха на дыхательные мышцы и потенциальное мышечное утомление. Если ПДКВ слишком высокое, волокна дыхательных мышц могут быть укорочены, что снижает их способность генерировать давление и выносливость, что увеличивает риск утомления дыхательных мышц. Изменение поддержки давлением может помочь справиться с дополнительной нагрузкой, например, в случаях повышенного сопротивления или аутоПДКВ, в то время как правильное ПДКВ может противодействовать дополнительной нагрузке.

Вышеуказанные факторы учитываются физиологическими моделями системы Beacon Caresystem, и в отношении ПДКВ также предоставляются рекомендации для конкретных пациентов. В дополнение к рекомендациям по изменению индивидуальных настроек вентилятора, система также дает рекомендации о том, когда необходимо измерение газов артериальной крови, когда важно изменить режим вентилятора и когда тест на спонтанное дыхание пройден, и поэтому следует рассмотреть возможность экстубации. .

Тем не менее, предыдущие и текущие исследования системы Beacon Caresystem были сосредоточены на безопасности и эффективности рекомендаций в течение ограниченного периода времени, а не на отлучении от искусственной вентиляции легких. Текущее исследование проводится во французской больнице (номер клинических испытаний: NCT02842944) и в больнице Великобритании (IRAS 226610) для оценки пользы системы Beacon Caresystem для пациентов общей реанимации. Однако, поскольку механическая вентиляция легких может различаться у разных групп пациентов, важно, чтобы исследование эффектов использования системы Beacon проводилось во множестве различных клинических ситуаций. В отличие от других исследований, в этом исследовании будет изучено влияние системы Beacon Caresystem на пациентов отделения интенсивной терапии с первичным кардиоторакальным заболеванием, при этом эти пациенты представляют значительную подгруппу всех пациентов отделения интенсивной терапии во всем мире.

Целью данного исследования является сравнение ИВЛ в соответствии с рекомендациями системы Beacon Caresystem с рутинным уходом за пациентами кардио-торакального отделения интенсивной терапии с момента возникновения потребности в инвазивной механической вентиляции до выписки из отделения интенсивной терапии или смерти. Система Beacon Care будет сравниваться с обычным уходом, чтобы выяснить, приводит ли использование системы к аналогичному уходу или сокращению времени отлучения от искусственной вентиляции легких.