Влияние неинвазивной вентиляции (NIV) на церебральную оксигенацию.

Ближняя инфракрасная спектроскопия (NIRS) — это неинвазивный метод измерения кровотока в тканях, впервые использованный для оксигенации тканей головного мозга в 1977 году. NIRS — это спектроскопический метод, в котором используются электромагнитные волны (700–950 нм), излучатель и детектор. За последние 20 лет произошло огромное развитие инструментов и приложений NIRS. Этот метод теперь позволяет измерять оксигенацию тканей головного мозга. Мозговой оксиметр INVOS — это надежный монитор динамики изменения региональной церебральной оксигенации (rSO2) и корреляции с насыщением гемоглобина в венозной, капиллярной и артериальной крови с использованием алгоритма, основанного на законе Бера-Ламберта. В системе церебрального оксиметра INVOS используется свет с длиной волны от 730 до 810 нм, который проникает в слои человеческого тела, в том числе через кожу, череп и мозг. Он либо рассеивается в ткани, либо поглощается присутствующими хромофорами. В довольно прозрачной ближней инфракрасной области имеется много поглощающих свет хромофоров, но только три важны для оксигенации, а именно гемоглобин (HbO2), дезоксигемоглобин (Hb) и цитохромоксидаза (CtOx). Оксигенированный и дезоксигенированный гемоглобин поглощают свет с разной длиной волны, что позволяет различать эти две формы гемоглобина. Датчики ("SomaSensors") прикрепляются ко лбу пациента с помощью встроенного медицинского клея. Метод применяется с использованием двух расстояний источник-детектор в датчике: «ближнего» (мелкого) в 3 см от источника и «дальнего» (глубокого) в 4 см от источника. Оба образца одинаково хорошо проникают в ткань под источником света, с той разницей, что 4-сантиметровый источник-детектор измеряет сигналы глубже в мозгу или других частях тела. Вычитание ближнего образца из дальнего должно оставить сигнал, исходящий преимущественно из коры головного мозга.

Надлежащее управление оксигенацией головного мозга является важным компонентом всех анестезиологических и реанимационных процедур. Тем не менее, мозг остается одним из наименее контролируемых органов в периоперационном периоде и интенсивной терапии. До сих пор анестезиологическое применение NIRS в качестве метода измерения церебральной оксигенации исследовалось только у здоровых людей, у пациентов, перенесших кардиохирургические или цереброваскулярные операции, у пожилых пациентов, перенесших обширные абдоминальные операции, и у новорожденных. Если NIRS обнаруживает снижение rSO2 в этих полях, существуют специальные рекомендации по вмешательству для восстановления достаточного снабжения мозга кислородом.

Поэтому он уже активно участвует в уходе за пациентами в периоперационных условиях. Рутинное использование NIRS в отделениях интенсивной терапии еще не установлено. По этой причине большинство исследований rSO2 проводилось во время операции. Эти исследования показывают, что на измеренную церебральную оксигенацию влияет относительная доля крови в артериальной или венозной части капиллярного русла, концентрация гемоглобина и системная сатурация.

Точные последствия изменений системной сатурации (SaO2) на церебральную оксигенацию (rSO2) остаются неизвестными. В настоящее время предполагается, что rSO2 напрямую коррелирует с SaO2, так что увеличение SaO2 также приводит к увеличению rSO2.

Количество кислорода в артериальной крови зависит от вдыхаемого кислорода и газообмена в легких. На эти две исходные точки в первую очередь влияет дыхательная вентиляция человека. Пациентов с хронической дыхательной недостаточностью или просто с временной (острой) недостаточностью дыхания (например, после общей анестезии) обычно лечат с помощью терапии с постоянным положительным давлением в дыхательных путях (CPAP), неинвазивной формы вентиляции. Он также широко используется при лечении апноэ во сне и у новорожденных (особенно недоношенных). У этих пациентов вентиляция СРАР может предотвратить необходимость (повторной) интубации трахеи или сделать возможной более раннюю экстубацию. Терапия была разработана доктором Джорджем Грегори и его коллегами в отделении интенсивной терапии новорожденных Калифорнийского университета в Сан-Франциско в 1971 году, а затем модифицирована профессором Колином Салливаном в Королевской больнице принца Альфреда в Сиднее, Австралия, в 1981 году. Первоначально СИПАП-терапия в основном использовалась пациентами для лечения обструктивного апноэ сна в домашних условиях. В настоящее время он широко используется в отделениях интенсивной терапии как форма неинвазивной механической вентиляции легких. Там он обычно предназначен для подгрупп пациентов, которым кислородная терапия через лицевую маску недостаточна. Пациенты, получающие СИПАП-терапию, находятся под пристальным наблюдением в условиях отделения интенсивной терапии. Лечение поддерживает спонтанное дыхание пациента за счет создания положительного давления в конце выдоха (ПДКВ). Обычно CPAP представляет собой прерывистую терапию в отделении интенсивной терапии, что означает, что пациенты снимают его во время еды или просто используют, если им требуется временное облегчение дыхания. Давление, применяемое большинством пациентов, колеблется от 5 до 12 см H2O. Пациент может индивидуально определить свою частоту дыхания, а также глубину дыхания.

Основной целью исследования является оценка влияния вентиляции с различными настройками FiO2, применяемой через неинвазивную вентиляцию легких, на rSO2 по отношению к жизненно важным параметрам, гемоглобину, SaO2 (анализируется с помощью BGA) и SpO2. Эти комбинированные измерения можно использовать для дальнейшего описания влияния NIV на rSO2. До сих пор такого рода исследования не проводились на пациентах в отделении интенсивной терапии. Таким образом, этот проект направлен на получение новых сведений о влиянии НИВЛ на церебральную оксигенацию.

Это исследование будет проводиться у пациентов с хорошим доступом ко лбу. Измерение NIRS (IBO) будет проводиться на височно-теменной коре с обеих сторон головы и в качестве контроля на обоих плечах/предплечьях. В течение всего исследования будут регистрироваться SaO2, артериальное давление (непрерывно инвазивно или неинвазивно с 3-минутными интервалами), частота сердечных сокращений и ЭКГ. Эти жизненно важные признаки являются частью рутинного мониторинга в отделении интенсивной терапии.

Измерение NIRS будет проводиться CPAP-терапия (FIO2: 21% - 50% - 100%) каждые 10 минут. Пациенты будут рандомизированы на две группы с измененным порядком применения FIO2.

Условие 1: CPAP 6 мбар PEEP, 0 ASB, FIO2: 21%

Условие 2: CPAP 6 мбар PEEP, 0 ASB, FIO2: 50%

Условие 3: CPAP 6 мбар PEEP, 0 ASB, FIO2: 100%

Порядок условий 1 и 3 будет случайным.

Группа 1: 21% -> 50% -> 100%

Группа 2: 100% -> 50% -> 21%

В качестве стандартной настройки NIV с поддержкой давлением CPAP предпочтительна поддержка давлением 6 мбар, если требуется другая настройка, это будет отмечено в ИРК. Через каждые 10 минут берут образец артериальной и центральной венозной крови для проведения анализа газов крови (BGA). Измерения CPAP и NIRS являются неинвазивными по своей природе. АБП, с другой стороны, является инвазивной процедурой, которая выполняется только при наличии артериального доступа. Он также будет использоваться для взятия образца крови (каждый по 2 мл) для BGA. Никаких дополнительных инвазивных iv. линия будет установлена ​​для исследования.

На сегодняшний день имеется мало данных о влиянии НИВЛ на rSO2 у пациентов с дыхательной недостаточностью в условиях отделения интенсивной терапии.

Тем не менее, есть пилотные исследования других нарушений дыхания, таких как синдром обструктивного апноэ во сне. Они исследовали NIV у пациентов с СОАС с помощью NIRS. Выявлено периодическое снижение HbO2, объема крови (ОЦ) и тканевого индекса оксигенации (TOI), которое практически не отличается от rSO2. Эти исследования показывают, что указанное периодическое снижение может быть устранено с помощью СИПАП-терапии.

В ряде других исследований изучался другой параметр, а именно мозговой кровоток. Для этого они использовали транскраниальную допплерографию у пациентов с СОАС, а также у здоровых добровольцев, получающих СИПАП-терапию. Результаты этих исследований не согласуются друг с другом, так как показывают как снижение, так и увеличение мозгового кровотока на фоне СИПАП-терапии. Непостоянство мозгового кровотока до конца не изучено. Возможным объяснением является относительное изменение PaCO2, которое уже выше у пациентов с СОАС по сравнению со здоровыми людьми. Это также означает, что применение СИПАП-терапии у здоровых добровольцев может быть вредным, поскольку снижение РаСО2 может вызвать вазоконстриктивную реакцию в сосудах, снабжающих головной мозг, снижая его оксигенацию. Пациенты с СОАС более приспособлены к высоким уровням PaCO2. Таким образом, реакция сосудов (вазоконстрикция или вазодилатация) на изменение PaCO2 может отличаться у пациентов с легочными заболеваниями по сравнению со здоровыми людьми. 30-33

Мы хотим исследовать различия в rSO2 у пациентов, проходящих СИПАП-терапию с разными настройками FiO2 в течение 10 минут, чтобы оценить непосредственное влияние НИВЛ на церебральную оксигенацию у пациентов в ОИТ с дефицитом дыхания, чтобы сделать вывод о точности и достоверности NIRS. техника.

Основная цель исследования:

Влияние НИВ на rSO2

Будут измерены, рассчитаны и отмечены в ОФО следующие параметры:

• Артериальное давление (АД)
• Частота сердечных сокращений (ЧСС)
• SpO2 (FingerClip — периферическое насыщение кислородом)
• rSO2 (левое и правое полушарие и плечо)
• BGA: pO2, pCO2, pH, гемоглобин (Hb), Hk, SO2, pCO2, BE, SBC
• Вентиляция: ПДКВ, минутный объем, дыхательный объем, частота дыхания, FiO2
• Классификация ASA (1-4)

Дополнительно будет зарегистрировано появление рвоты и тошноты, головной боли и возбуждения во время СИПАП-терапии с ответами «да» и «нет». Показание к СИПАП у каждого пациента будет задокументировано.

Дополнительно будут зарегистрированы другие побочные эффекты (согласно CRF):

-побочные эффекты при СИПАП

В нашем предыдущем исследовании (Doerr et al., 2018) наблюдалась средняя разница в 5,9 между COT и CPAP со стандартным отклонением 4,2. Основываясь на этом результате, мы ожидаем половину разницы (2,95) между FIO2 21% против 50% и FIO2 50% против 100%. На основе парного t-критерия с общим размером выборки 25 (+ 5 приходится на отсев) это дает мощность 0,8.