Влияние вентиляции NAVA на оксигенацию и перфузию головного мозга у детей с врожденными пороками сердца

1. Научный контекст

   В послеоперационной кардиохирургии часто необходима инвазивная вентиляция легких, но индуцированное положительное внутригрудное давление может нарушать гемодинамику посредством нескольких механизмов: снижение венозного возврата, увеличение сопротивления легочных сосудов и увеличение постнагрузки правого желудочка. Этот эффект особенно проблематичен у пациентов с рестриктивным правым желудочком, которые зависят от преднагрузки, и у пациентов с кавопульмональными соединениями для паллиативного лечения единственного желудочка. У этих пациентов снижение положительного давления вентилятора улучшает сердечный выброс и церебральную оксигенацию. Однако очень ранняя экстубация не всегда возможна или безопасна, и поэтому важно оптимизировать искусственную вентиляцию легких, чтобы свести к минимуму ее гемодинамические последствия.

   У взрослых вентиляция в режиме NAVA (Neurally Adjusted Ventilatory Assist) независимо от уровня помощи позволяет сохранить колебания внутригрудного давления, характерные для спонтанной вентиляции, и ограничивает влияние вентиляции на выброс правого желудочка. У детей инспираторное и среднее давление также ниже при NAVA по сравнению с обычной вентиляцией.

   Оценка оксигенации и перфузии головного мозга при сердечно-сосудистой реанимации важна и как гемодинамический параметр, и как неврологический прогностический фактор. Инновационный неинвазивный инструмент, диффузная корреляционная спектроскопия в сочетании со спектроскопией ближнего инфракрасного диапазона (DCS-NIRS), позволяет неинвазивно оценивать как церебральную оксигенацию, так и изменения мозгового кровотока.

2. Гипотеза и цели

   Гипотеза состоит в том, что режим вентиляции NAVA, создающий более низкое внутригрудное давление, чем обычные режимы вентиляции, улучшит церебральную гемодинамику, сердечный выброс и транспорт кислорода у пациентов из группы риска в условиях послеоперационной кардиохирургии по сравнению с традиционной вентиляцией.

   Главная цель:

   У детей после операции на сердце с риском диастолической дисфункции правого желудочка или пассивного легочного венозного возврата (включая операции Гленна, геми-Фонтана, Фонтена и тетраду Фалло) исследователи будут оценивать влияние вентиляции NAVA на:

   • церебральная перфузия: церебральный кровоток (мм2/с), измеренный с помощью DCS.
   • церебральная оксигенация: насыщение церебральной ткани (%) и регионарная церебральная экстракция O2 (OEF, измеренная с помощью NIRS-DCS).

   Второстепенная цель:

   У детей после операции на сердце с риском рестриктивного правого желудочка или пассивного легочного венозного возврата (включая операции типа Гленна, геми-Фонтана, Фонтена и тетрады Фалло) исследователи будут сравнивать влияние обычной вентиляции с режимом NAVA на:

   • Региональное потребление O2 мозгом, полученное из измерений NIRS-DCS
   • Системная гемодинамика, включая сердечный индекс, уровень лактата, центральную венозную сатурацию кислорода (ScvO2) и транспорт кислорода
   • Параметры вентиляции
   • Комфорт по шкале КОМФОРТ
3. Методы

Это проспективное перекрестное одноцентровое физиологическое исследование, которое будет проводиться в педиатрическом отделении интенсивной терапии CHU Sainte Justine (Монреаль, Канада).

Будут сравниваться два периода по 60 минут в каждом из двух режимов вентиляции: обычный режим вентиляции (по предписанию лечащей бригады) и режим NAVA в случайном порядке.

При поступлении в отделение интенсивной терапии после операции исследуемым пациентам будет установлен назогастральный зонд NAVA.

Прежде чем выполнять какие-либо измерения в рамках исследования, исследователи будут ждать стабилизации состояния пациента, которая определяется:

• отсутствие гемодинамически значимого кровотечения
• стабилизация параметров вентиляции
• стабильная доза инотропа. Порядок 2 периодов вентиляции будет рандомизирован в соответствии с ранее сгенерированным случайным списком.

Вентиляция периода исследования будет установлена ​​следующим образом:

• обычная вентиляция: будет продолжена вентиляция в соответствии с предписаниями лечащей бригады. Обычно вентиляция осуществляется в режиме PRVC (контроль объема с регулируемым давлением) с дыхательным объемом от 5 до 8 мл/кг, ПДК от 4 до 5, частотой дыхания для нормокапнии и FiO2 для достижения PaO2 от 100 до 150. мм рт.ст.
• Режим NAVA: настройка уровня NAVA для целевого уровня Edi от 3 до 20 В, дыхательного объема от 5 до 7 мл/кг и отсутствия дыхательной недостаточности при физикальном обследовании. Триггер будет установлен на 0,5 В. Максимальное давление будет ограничено 30 см H2O. Уровень PEEP не будет отличаться от предписанного лечащим врачом.

Для облегчения сопоставимости измерений мозгового кровотока и оксигенации, FiO2, концентрация NO, доза инотропных препаратов и седативный эффект будут поддерживаться как можно более стабильными в течение этих периодов по усмотрению лечащего врача. Точно так же, если это возможно, переливание крови не будет проводиться в течение периода исследования.

В течение двух периодов вентиляции будут непрерывно регистрироваться следующие параметры:

• вентиляционные параметры: параметры вентилятора в соответствии с установленным режимом: пиковое давление вдоха, среднее давление в дыхательных путях, ПДКВ, дыхательный объем, общая и спонтанная минутная вентиляция, уровень Edi, FiO2, выдыхаемый CO2 с помощью волюметрической капнографии.
• гемодинамические показатели: частота сердечных сокращений (ЧСС), среднее артериальное давление, систолическое, диастолическое, центральное венозное давление (ЦВД), давление в левом предсердии (ЛАД), вид и доза принимаемых вазоактивных препаратов с расчетом вазоактивно-инотропного индекса.

Во второй половине каждого периода сыщики будут выполнять:

• газы центральной артериальной и венозной крови и измерение артериального лактата.
• измерение церебрального кровотока с помощью диффузной корреляционной спектроскопии и измерение насыщения тканей головного мозга и извлечения кислорода. Эти измерения выполняются неинвазивно и безболезненно путем прикладывания датчика ко лбу ребенка примерно на 20 минут.
• ограниченное УЗИ сердца для расчета сердечного выброса (СВ).
• расчет диуреза в период вентиляции.

Кроме того, по каждому пациенту будет собираться следующая информация:

• возраст на момент операции
• кардиальный диагноз
• наличие и количественная оценка аорто-легочных коллатералей
• предоперационные препараты
• детали операции: хирургическая процедура, продолжительность искусственного кровообращения, продолжительность пережатия аорты, введенные инотропы (и максимальная доза).
• результат послеоперационного чреспищеводного эхо сердца (сердечная функция, оценка заживления, наличие остаточных анатомических поражений)
• газы артериальной и венозной крови, уровни лактата и гемоглобина до исследуемых периодов вентиляции
• временной интервал между окончанием искусственного кровообращения и началом исследуемых измерений

Переменные будут выражены в терминах среднего стандартного отклонения или медианы (межквартильной), в зависимости от характера их распределения. Из-за размера выборки анализ различий между переменными t при двух режимах вентиляции будет проводиться с использованием непараметрического критерия Вилкоксона (все изучаемые переменные относятся к непрерывному типу). Значение р

Для расчета размера выборки исследователи оценили, используя исследование Huang et al (4), что стандартное отклонение сатурации мозга составит 6%, а ожидаемая разница между двумя режимами вентиляции составит не менее 6%. Для достижения мощности 90% с альфа-риском, установленным на 0,05, требуется как минимум 24 пациента. Учитывая риск потери зрения (т.е. технические трудности в получении основной переменной) и из-за неоднородности популяции пациентов мы решили включить 30 пациентов.

Обратите внимание, что расчет мощности на основе вариаций мозгового кровотока, измеренных с помощью спектроскопии, не проводился, так как не было предварительных данных об испытуемом.

Было получено одобрение Комитета по этике исследований Университетской больницы Сент-Жюстин и Департамента медицины университета. Потребуется письменное согласие родителей.