Количественная оценка системного застоя с помощью ультразвука как предиктора неудачи отлучения от искусственной вентиляции легких (SCOUT)

1. Обзор протокола и обоснование Отлучение пациентов от инвазивной искусственной вентиляции легких представляет собой значительную ежедневную проблему в отделении интенсивной терапии (ОИТ). Процесс сложен, а неудача может привести к пролонгированной вентиляции, повышенной заболеваемости и ухудшению исходов для пациентов. Исследование «Количественная оценка системной конгестии с помощью ультразвука как предиктора неудачи отлучения от механической вентиляции (SCOUT)» является проспективным исследованием, предназначенным для оценки нового неинвазивного метода идентификации пациентов с высоким риском неудачи отлучения еще до попытки проведения пробы.

   Основная клиническая проблема, рассматриваемая в этом исследовании, — высокая частота неудач отлучения, которая встречается у 10–30% пациентов. Хотя респираторные осложнения являются частой причиной, до одной трети неудач связаны с сердечно-сосудистыми причинами. Ключевым механизмом в этих случаях является системная конгестия, которая может привести к отеку легких, индуцированному отлучением (WIPO). Это состояние возникает, когда физиологический стресс пробы спонтанного дыхания (ПСД) вызывает быстрое перемещение жидкости в центральное кровообращение, перегружая сердечную способность и затопляя легкие, даже у пациентов без предшествующей истории сердечной недостаточности.

   Ограничения текущей диагностики Современные методы оценки состояния жидкости у пациента и риска конгестии имеют значительные ограничения. Клиницисты часто полагаются на такие показатели, как кумулятивный баланс жидкости, ежедневные изменения веса, данные физикального обследования и биомаркеры, такие как NT-proBNP. Однако эти инструменты оказались недостаточно надежными или специфичными для точного прогнозирования того, у каких пациентов разовьется WIPO во время ПСД. Хотя такие инструменты, как эхокардиография, полезны для диагностики отека легких после его возникновения, они не продемонстрировали полезности в идентификации пациентов из группы риска заранее. Аналогично, легочный ультразвук может обнаружить отек легких (В-линии), но не идентифицировать пациентов высокого риска до его возникновения.

   Предлагаемое решение (VExUS) В этом исследовании будет изучена система градации ультразвука венозного избытка (VExUS) в качестве прогностического инструмента. VExUS — это новый протокол ультразвукового исследования у постели больного, который обеспечивает комплексную оценку системной венозной конгестии. Он интегрирует ультразвуковые измерения нижней полой вены с допплеровскими картинами потока в печеночных венах, воротной вене и внутрипочечных венах для генерации балла, который количественно определяет степень венозной конгестии.

   Обоснование исследования Учитывая, что системная конгестия является центральным механизмом в WIPO, инструмент, который может надежно измерять ее у постели больного, обладает огромным потенциалом. VExUS предоставляет информацию в реальном времени, повторяемую, что позволяет проводить динамический мониторинг пациента. Ключевое обоснование этого исследования заключается в том, что, используя балл VExUS для оценки пациента перед началом ПСД, клиницисты могут иметь возможность идентифицировать тех, кто подвержен высокому риску сердечно-сосудистой неудачи отлучения. Эта проактивная идентификация позволила бы заблаговременно внедрить целевые терапевтические меры, тем самым улучшив готовность пациента к отлучению, снизив вероятность неудачи и минимизировав последствия, связанные с пролонгированной механической вентиляцией. Эта клиническая логика лежит в основе формальных гипотез и целей исследования.

2. Гипотезы и цели исследования 2.1. Основная гипотеза и цель

   • Основная гипотеза: Оценка системной конгестии с использованием ультразвукового балла VExUS непосредственно перед пробой спонтанного дыхания (ПСД) может идентифицировать пациентов, подверженных риску неудачи отлучения.
   • Основная цель: Оценить полезность балла VExUS для прогнозирования неудачи отлучения от механической вентиляции.

2.2. Вторичные гипотезы и цели

• Вторичные гипотезы:

  1. Балл VExUS демонстрирует превосходящую диагностическую эффективность в идентификации пациентов из группы риска неудачи ПСД по сравнению с другими методами (легочный ультразвук, сердечный ультразвук и биомаркеры).
  2. Пациенты с более высоким баллом VExUS перед ПСД испытывают более длительную общую продолжительность отлучения.
  3. Оценка системной конгестии с помощью VExUS может прогнозировать необходимость реинтубации.

• Вторичные цели:

  1. Сравнить диагностическую эффективность различных методов (биомаркеры, легочный ультразвук, сердечный ультразвук) для прогнозирования неудачи ПСД.

  2. Оценить, существует ли корреляция между степенью конгестии, оцененной VExUS, и количеством дней, необходимых для отлучения.

     Эти цели будут исследованы с помощью конкретного многоцентрового методологического подхода, подробно описанного в следующем разделе.

  3. Дизайн и методология исследования 3.1. Дизайн исследования Исследование разработано как проспективный многоцентровый регистр. Дизайн считается квазиэкспериментальным, поскольку он оценивает эффект вмешательства, комплексного ультразвукового обследования, на когорте пациентов. Это не истинный экспериментальный дизайн, поскольку нет случайного распределения.

3.2. Популяция исследования и размер выборки

• Критерии включения:

  • Пациенты в возрасте > 18 лет.
  • Госпитализированные в отделение интенсивной терапии (ОИТ).
  • Требующие инвазивной искусственной вентиляции легких более 48 часов.
  • Соответствующие стандартным критериям центра для начала отлучения и проведения ПСД.

• Критерии исключения:

  o Неадекватное ультразвуковое окно для оценки.

  o Наличие распоряжений «не реинтубировать».

  o Пациенты с трахеостомой.

  o Наличие фибрилляции предсердий.

  o Диагностированный цирроз печени (портальная гипертензия).

  o Отсутствие квалифицированного персонала для проведения ультразвука во время ПСД.

  o Отказ от информированного согласия.

• Размер выборки: Исследование требует в общей сложности 350 пациентов для окончательного анализа. Этот расчет основан на предполагаемой 30% частоте неудач отлучения, альфа-риске 0,05 и статистической мощности более 0,8. Целевой показатель набора будет выше, чтобы учесть предполагаемые 20% потерь для последующего наблюдения.

3.3. Процедуры исследования и сбор данных Следующая последовательность процедур и сбора данных будет применяться к каждому включенному пациенту.

• При включении в исследование Будет собраны следующие исходные переменные:

  o Демографические данные (возраст, пол, история болезни пациента).

  o Причина поступления в ОИТ и начала механической вентиляции.

  o Оценочные шкалы тяжести (SAPS III и APACHE II).

  o Продолжительность механической вентиляции до первой ПСД.

• Перед началом ПСД Комплексный набор измерений будет выполнен непосредственно перед началом пробы:

  • Жизненные показатели и параметры вентилятора: Частота сердечных сокращений, артериальное давление, частота дыхания, уровень поддержки, дыхательный объем, FiO2 и ПДКВ.
  • Аналитические параметры: Газы артериальной крови (pH, O2, CO2) и самые последние лабораторные результаты функции почек, функции печени, электролитов и ProBNP.
  • Ультразвуковые оценки: Полный набор легочных, сердечных и VExUS ультразвуковых исследований будет выполнен и сохранен для последующего анализа слепыми экспертами.
• Протокол ПСД и измерения после пробы ПСД будет проводиться в соответствии с протоколом каждого центра, продолжительностью от 30 до 120 минут через Т-образную трубку или поддержку давлением. Непосредственно перед тем, как пациент будет повторно подключен к вентилятору (в случае неудачи) или экстубирован (в случае успеха), будет взят второй набор измерений, включая жизненные показатели, образец газов артериальной крови, уровень Pro-BNP и повторные легочные и сердечные ультразвуковые исследования.

• Определение неудачи отлучения Неудача отлучения, первичный исход исследования, определяется либо как неудача пробы спонтанного дыхания, либо как неудача экстубации.

  • Неудача пробы спонтанного дыхания: ПСД прерывается из-за клинической непереносимости, требующей повторного подключения к вентилятору.
  • Неудача экстубации: Пациент требует спасения с помощью инвазивной или неинвазивной механической вентиляции в течение 48 часов после экстубации, или пациент умирает в течение 48 часов после экстубации.

• При выписке из ОИТ Окончательные переменные, которые будут собраны, включают:

  • Баланс жидкости от поступления до дня ПСД.
  • Общий баланс жидкости
  • Общая продолжительность механической вентиляции, включая количество дней от первой ПСД до окончательной экстубации, и продолжительность пребывания в ОИТ/больнице.
  • Статус пациента (жив/мертв) при выписке из ОИТ, через 30 дней после выписки и через 90 дней после выписки.

Целостность этих собранных данных обеспечивается комплексным процессом управления данными и обеспечения качества.

4. Управление данными и обеспечение качества Строгие протоколы управления данными и обеспечения качества являются фундаментальными для поддержания целостности этого исследования. Эти процедуры предназначены для обеспечения того, чтобы все собранные данные были точными, надежными и валидными, что необходимо для получения достоверных и воспроизводимых результатов исследований.

• 4.1. Система управления данными Исследование будет использовать специальную базу данных, разработанную в приложении RedCap в координирующем центре, Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. Эта система полностью соответствует всем применимым нормам защиты данных. По завершении исследования база данных будет необратимо анонимизирована для защиты конфиденциальности участников.
• 4.2. План обеспечения качества Общая координирующая команда несет ответственность за мониторинг качества данных во всех участвующих центрах. Этот процесс включает случайный обзор 5% участников из каждого центра для контроля точности и полноты данных.
• 4.3. План работы с отсутствующими данными Существует протокол для управления отсутствующими данными. Координирующая команда будет выдавать автоматические оповещения исследователям для восстановления любой отсутствующей информации. Чтобы обеспечить целостность окончательного набора данных, любой участник с отсутствующими первичными переменными или более чем 10% отсутствующих вторичных переменных будет исключен из окончательного анализа.
• 4.4. Верификация исходных данных Главный исследователь каждого участка отвечает за обеспечение того, чтобы данные, введенные в электронную Карту регистрации случая (CRF), были точными и соответствовали исходным документам, таким как медицинские записи пациента. Исследователи должны согласиться предоставить прямой доступ к этим исходным документам для мониторинга, аудита и инспекции этическими комитетами или регулирующими органами по запросу.

После того как данные пройдут эти проверки качества, они будут проанализированы в соответствии с заранее определенным статистическим планом.

5. План статистического анализа План статистического анализа служит заранее определенной дорожной картой для всего анализа данных. Этот подход предотвращает выводы, основанные на данных, и обеспечивает объективное и строгое тестирование гипотез исследования в соответствии с установленными научными принципами.

• Представление данных

  • Качественные переменные: Данные будут суммированы как абсолютные числа и соответствующие проценты.
  • Количественные переменные: Данные будут представлены как среднее значение и 95% доверительный интервал, или как медиана и межквартильный размах для переменных с ненормальным распределением. Тест Колмогорова-Смирнова будет использоваться для оценки распределения данных.

• Сравнительный анализ

  • Сравнения групп: Различия между группами будут проанализированы с использованием t-критерия Стьюдента, критерия χ² или U-критерия Манна-Уитни, в зависимости от типа данных и распределения.
  • Парные сравнения (до и после ПСД): Измерения, проведенные до и после ПСД, будут сравниваться с использованием парного t-критерия Стьюдента или критерия знаковых рангов Уилкоксона, в зависимости от распределения данных.
• Анализ прогностической эффективности Для решения основной цели будет использован анализ кривой рабочих характеристик приемника (ROC) для оценки способности VExUS и других методов прогнозировать неудачу отлучения. Оптимальное пороговое значение для каждого прогностического индекса будет определено с использованием индекса Йоудена, который максимизирует сумму чувствительности и специфичности. Непараметрический метод ДеЛонга будет использоваться для формального сравнения площадей под кривыми ROC для различных предикторов.
• Программное обеспечение Все статистические анализы будут проводиться с использованием программных пакетов SPSS v25 и Stata.

Хотя этот аналитический план является надежным, сам протокол исследования имеет определенные присущие ограничения, которые заслуживают обсуждения.

6. Признанные ограничения протокола

1. Зависимость ультразвука от оператора: Ультразвуковые оценки по своей природе зависят от оператора, что означает, что результаты могут варьироваться в зависимости от навыков и техники лица, выполняющего сканирование. Протокол смягчает это, требуя, чтобы все оценки выполнялись обученным персоналом, но межнаблюдательная вариабельность остается потенциальным ограничением.
2. Гетерогенность ухода перед ПСД: Хотя протокол стандартизирует саму процедуру ПСД, клиническое ведение пациентов на механической вентиляции, ведущее к ПСД, может различаться между участвующими центрами. Эта изменчивость в предпробном уходе вводит потенциальный смешивающий фактор, который может влиять на исходы пациентов.
3. Присущие ограничения VExUS: Сам балл VExUS имеет известные ограничения, поскольку определенные клинические состояния могут влиять на его измерения и изменять результаты. Хотя протокол устраняет большинство из них с помощью подробных критериев исключения, они представляют собой ограничение самого инструмента, которое необходимо учитывать при интерпретации результатов.