Высокопоточный воздух через назальную канюлю в сравнении с неинвазивным постоянным положительным давлением в дыхательных путях при гиперкапнической дыхательной недостаточности (HIGHforHyper)

Дыхательная недостаточность является ведущей причиной заболеваемости и смертности и одной из наиболее часто встречающихся проблем в отделении неотложной помощи. Гиперкапническая или гиперкарбическая дыхательная недостаточность, также называемая дыхательной недостаточностью II типа, характеризуется недостаточностью дыхательной системы в выполнении одной из двух ее функций газообмена: выведении углекислого газа (CO2). Таким образом, его обычно определяют через парциальное давление СО2 в газах артериальной крови (PaCO2), при этом значение более 50 мм рт. ст. является обычно используемым пороговым значением. Гиперкапническая дыхательная недостаточность часто связана с тяжелыми заболеваниями дыхательных путей, такими как астма и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), но также может быть обнаружена при других состояниях, когда двигательная активность ограничена, таких как интоксикации, нервно-мышечные заболевания или аномалии грудной стенки. Гиперкапническая дыхательная недостаточность, т.е. дыхательная недостаточность II типа, часто сочетается с гипоксической дыхательной недостаточностью, т.е. дыхательной недостаточностью I типа, нарушением оксигенации. Однако недостаточность I типа часто наблюдается и без гиперкапнии. Дыхательная недостаточность, как I, так и II типа, может быть дополнительно классифицирована как острая или хроническая. Различие между обеими формами часто затруднено и, в дополнение к анализу газов артериальной крови, могут потребоваться дополнительные тесты для выявления клинических маркеров, таких как полицитемия или легочно-сердечная недостаточность. По практическим причинам острая дыхательная недостаточность часто определяется как состояние, при котором дыхательная недостаточность развивается слишком быстро, чтобы обеспечить почечную компенсацию и повышение уровня бикарбоната (HCO3-), что приводит к ацидозу (рН менее 7,3). Терапевтические стратегии при гиперкапнической дыхательной недостаточности включают неинвазивную поддержку вентиляции СИПАП, интубацию и искусственную вентиляцию легких (как вспомогательные, так и контролируемые формы), а в очень тяжелых случаях — экстракорпоральные методы, такие как экстракорпоральные системы жизнеобеспечения.

Неинвазивная вентиляция CPAP с помощью шлемов или различных видов плотных масок в настоящее время является предпочтительным методом лечения пациентов с острой дыхательной недостаточностью в условиях интенсивной терапии. Подходящие пациенты включают пациентов с неповрежденными дыхательными путями, рефлексами защиты дыхательных путей, которые достаточно бдительны, чтобы выполнять команды, тогда как пациенты, у которых отсутствуют эти критерии, требуют немедленной эндотрахеальной интубации. Неинвазивная поддержка вентиляции CPAP улучшает как оксигенацию (за счет обеспечения вдыхаемой фракции кислорода (FiO2) 100%, что невозможно с помощью простой маски Вентури, так и возможность положительного давления в конце выдоха (PEEP), предотвращая коллапс альвеол) и декарбоксилирование (путем увеличения дыхательного объема). Было показано, что он снижает как потребность в интубации, так и внутрибольничную смертность. Однако поддержка неинвазивной вентиляции CPAP требует от поставщиков высокого уровня навыков и интенсивного общения с пациентом, чтобы объяснить полезность плотно сидящего устройства на лице в ситуации ощущаемой массивной одышки. Хотя серьезные побочные эффекты неинвазивной поддержки вентиляции CPAP очень редки, могут возникать боль и следы давления. Несмотря на все усилия медицинских работников, существует значительная доля пациентов, которые вообще не переносят поддержку вентиляции через плотную маску. Около 15% пациентов не переносят терапию, еще 25% пациентов имеют противопоказания. К ним могут относиться общие противопоказания к неинвазивным методам, такие как упомянутое выше отсутствие защитных рефлексов дыхательных путей, а также такие специфические для плотных масок, как анатомические аномалии лица.

Терапия воздухом с высоким потоком через носовую канюлю (HFA) обычно применяется через носовую канюлю с широким отверстием. Обеспечивает до 60 литров в минуту подогретой и увлажненной газовой смеси (с регулируемым FiO2). Эта терапия гораздо менее инвазивна для пациента и, следовательно, часто лучше переносится. HFA все чаще используется в последние годы для лечения гипоксической дыхательной недостаточности (т. недостаточность I типа), и многочисленные исследования показали его эффективность при этом показании как в условиях отделения реанимации, так и в условиях неотложной помощи. Недавний систематический обзор и метаанализ пришли к выводу об улучшении комфорта пациентов и снижении показателей одышки. Несмотря на эти убедительные доказательства использования HFA при гипоксической дыхательной недостаточности, его неохотно использовали при гиперкапнической дыхательной недостаточности. Это может быть объяснено в значительной степени тем фактом, что у пациентов с хронической гиперкапнией, как известно, снижается их дыхательный драйв при воздействии гипероксии. Однако в последнее время данные об этом показании начали меняться. Было показано, что HFA генерирует PEEP, несмотря на то, что не является закрытой системой, и улучшает клиренс CO2 за счет вымывания анатомического мертвого пространства. Это также может помочь уменьшить сопротивление вдоху и облегчить очистку от секрета увлажненного газа. Исследование больных ХОБЛ показало увеличение амплитуды давления дыхания и среднего давления, а также дыхательного объема с тенденцией к снижению рСО2. Основываясь на этих выводах, использование HFA в клинической практике увеличилось, и ряд отчетов о случаях и сериях указывают на успешное использование. Фрейзер и др. успешно исследовали применение HFA у пациентов с хронической ХОБЛ. Изменения газов артериальной крови во время использования HFA в отделении неотложной помощи как для гиперкапнических, так и для негиперкапнических пациентов были проанализированы в предыдущих исследованиях и обнаружили значительное снижение pCO2.

Однако на сегодняшний день нет рандомизированных контролируемых исследований, изучающих влияние HFA на острую гиперкапническую дыхательную недостаточность.

Исследование будет проводиться как рандомизированное контролируемое исследование не меньшей эффективности. Местом проведения исследования является отделение неотложной медицинской помощи (ED) Венской больницы общего профиля, ведущего академического исследовательского центра неотложной медицины в крупной больнице третичного уровня. Ежегодно в отделении проходят лечение около 90 000 пациентов, примерно 150-200 из них страдают гиперкапнической дыхательной недостаточностью и нуждаются в неинвазивной искусственной вентиляции легких. В отделении есть собственное отделение реанимации и интенсивной терапии, на 7 мест в каждом, всего 14 мест, способных проводить СИПАП-терапию. Устройство HFA также регулярно используется в отделении.

Пациенты, которые временно не могут дать информированное согласие из-за гиперкапнии, будут рандомизированы и пролечены. Они будут проинформированы постфактум, как только смогут дать информированное согласие, и у них будет возможность дать согласие на использование своих данных.

Случайная последовательность будет генерироваться лицом, не участвующим в регистрации пациентов, с использованием стандартного программного обеспечения. Рандомизация будет выполняться в переменных блоках от 4 до 6, чтобы получить непредсказуемое распределение, но при этом гарантировать сбалансированные размеры групп. Будут подготовлены предварительно пронумерованные запечатанные непрозрачные конверты (SNOSE), содержащие распределение либо по группе вмешательства, либо по контрольной группе. Конверты будут вскрыты после получения согласия непосредственно перед началом вмешательства, чтобы обеспечить сокрытие распределения и снизить риск немедленного пост-случайного исключения.

Вмешательство состоит из HFA с использованием стандартного оборудования в отделении. Будет использоваться поток газа 60 литров в минуту и ​​FiO2, если это клинически возможно. Терапия будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнут уровень pCO2 50 мм рт. ст. или ниже, или терапия должна быть прервана из-за плохой переносимости пациентом или показаний к интубации.

Контроль заключается в поддержке неинвазивной вентиляции СИПАП с использованием плотной маски и стандартных респираторных средств отделения скорой медицинской помощи. Будет использоваться положительное давление в дыхательных путях 3,67 мм рт. ст. и FiO2, насколько это клинически возможно. Терапия будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнут уровень pCO2 50 мм рт. ст. или ниже, или терапия должна быть прервана из-за плохой переносимости пациентом или показаний к интубации.

По усмотрению лечащего врача как интервенционное, так и контрольное лечение могут быть прерваны в любое время и может быть начата любая другая терапия (простая маска Вентури, ГФА, неинвазивная поддержка СИПАП-вентиляции, интубация, экстракорпоральные методы).

Исходные характеристики и демографические переменные будут включать возраст, пол, статус курения, предшествующие заболевания, особенно любую историю ХОБЛ или астмы, а также продолжительность их лечения, лекарства, размер тела, догоспитальное лечение. Уровни pCO2 будут измеряться с помощью анализа газов крови через 0-30-60 минут (и затем каждые 60 минут) минут после начала терапии и в конце терапии. Восприятие пациентом терапии будет оцениваться после окончания терапии с использованием 10-балльной шкалы Лайкерта от очень неудобной до очень комфортной.

Соображения по размеру выборки основаны на первичном результате снижения pCO2 в час. Исследователи исходят из того, что исходный уровень pCO2 составляет от 50 до 100 мм рт.ст. Основываясь на опубликованной литературе, исследователи предполагают, что результат в контрольной группе составляет 4±3 мм рт.ст./час. Основываясь на нашей клинической оценке, исследователи предположили, что предел не меньшей эффективности составляет 2 мм рт. ст., что находится в пределах одного стандартного отклонения исхода. Следовательно, исследователям потребуется 28 подопытных и 28 контрольных субъектов, чтобы иметь возможность отвергнуть нулевую гипотезу о том, что нижний предел двустороннего 90% доверительного интервала истинной разницы между двумя группами выше предела не меньшей эффективности, при мощность 80%. Формально исследователям предстоит включить в исследование 56 пациентов. Чтобы учесть возможную потерю данных, отсутствующие данные, проблемы с измерениями или другие факторы дизайна, исследователи увеличат фактический размер выборки до 62. С точки зрения осуществимости, исследователи ожидают примерно от 150 до 200 подходящих пациентов в течение одного года, в результате чего ожидаемая продолжительность исследования составит примерно 6 месяцев.

Из-за относительно небольшого размера выборки не существует заранее запланированных промежуточных анализов.

Исходные данные и демографические данные будут сведены в таблицу для группы вмешательства и контрольной группы для оценки успеха рандомизации. Снижение pCO2 в час будет сравниваться между участниками вмешательства и лицами в контрольной группе. Исследователи будут рассчитывать эффекты как различия с 95% доверительными интервалами. Это будет сделано с использованием линейной смешанной модели с pCO2 в качестве результата, группы лечения в качестве факторной переменной и исходного уровня pCO2 и времени лечения в качестве ковариант. Исследователи предполагают не меньшей эффективности, если двусторонний 95% доверительный интервал находится в заранее определенных пределах не меньшей эффективности. В качестве анализа чувствительности исследователи также проверят взаимодействие времени/лечения в модели. В качестве еще одного анализа чувствительности исследователи проанализируют данные максимум в течение первых 6 часов лечения. В случае неудачи терапии исследователи будут использовать метод переноса последнего наблюдения на 6 часов вперед. Первичный анализ будет следовать принципу намерения лечить. Единицей анализа будут отдельные лица.

Категориальные вторичные результаты будут проанализированы путем расчета относительных рисков с точной стандартной ошибкой на основе 95% доверительных интервалов. Исследователи предполагают не меньшей эффективности, если двусторонний 95% доверительный интервал находится в заранее определенных пределах не меньшей эффективности. Непрерывные вторичные результаты будут анализироваться так же, как и первичные результаты. Данные о продолжительности пребывания, как ожидается, имеют логарифмически нормальное распределение, поэтому исследователи планируют использовать логарифмически преобразованные значения для дальнейших расчетов. Для анализа данных исследователи будут использовать Stata 11. Двустороннее значение p менее 0,05 обычно считается статистически значимым. Отчетность будет соответствовать стандартам расширения CONSORT для исследований не меньшей эффективности и эквивалентности.

Конфиденциальность и безопасность данных Данные, непосредственно и косвенно относящиеся к пациенту, будут храниться физически и логически разделенными. Кроме того, только члены исследовательской группы будут иметь доступ к данным исследования. Данные будут храниться на защищенном компьютере отделения экстренной медицины и будут доступны только через ограниченный доступ для членов исследовательской группы.