Elektrisk aktivitet hos membranet under extubationsberedskapstestning (NAVA)

Bakgrund och betydelse Den diafragmatiska funktionen spelar en avgörande roll för patientens förmåga att andas på en ventilator, och för hur framgångsrik avvänjning från en ventilator och extubation är. Däremot mäts inte diafragmafunktionen rutinmässigt på intensiven, vilket vi skulle vilja göra i detta försök.

När den mekaniska belastningen av andningsorganen är för stor eller fortsätter under en längre tid, kan diafragman utveckla kontraktil trötthet[1]. Denna trötthet kan vara kort eller lång sikt. Kortvarig är också känd som högfrekvent trötthet som beror på ackumulering av oorganiskt fosfat[2][3], och i mindre utsträckning intramuskulär acidos[4]. Å andra sidan är långvarig trötthet, även känd som lågfrekvent trötthet, förenlig med muskelskador[5, 6] och kan kvarstå i dagar. Att kunna identifiera vilken typ av diafragmatrötthet som finns kan hjälpa oss att förstå patientens beredskap att extuberas.

Trots den frekventa användningen av mekanisk ventilation, är det fortfarande en utmaning att avgöra när man på lämpligt sätt ska avbryta mekanisk ventilation och extubera en patient. Många avvänjningsprotokoll finns men är vanligtvis extrapolerade från vuxenstudier. Dessa protokoll kan bestå av, men är inte begränsade till, användning av sprintavvänjning med ett T-stycke (inget stöd, bara syre), kontinuerligt positivt luftvägstryck (CPAP) eller tryckstöd (PSV). Vanligtvis samlas data in genom spirometri med en ventilator (grunt andningsindex, tidalvolymer etc.) och vitala tecken registreras [7, 8]. Trots användningen av protokoll varierar extubationsfel från 15-24% (Randolph) i den pediatriska populationen.

Utredare har undersökt fysiologiska bevis för att förbättra lungfunktionen för att hjälpa till att bestämma lämplig tidpunkt för att avbryta mekanisk ventilation. En anmärkningsvärd ansträngning av Hubble et al var att erhålla förhållandet död utrymme till tidvattenvolym (Vd/Vt) för att bestämma extubationsframgång efter ett 30 minuters PSV-spår före extuberingen[9]. De drog slutsatsen att ett Vd/Vt-förhållande på mindre än eller lika med 0,5 på ett tillförlitligt sätt förutspådde framgångsrik extubering (96%). Detta ger dock bara en del av ekvationen - lungfunktion - men inte nödvändigtvis interaktionen mellan centrala nervsystemet eller andningsarbetet.

För närvarande använder MSICU ett extubationsberedskapstest (ERT). Detta test avgör om patienter är berättigade till att avbryta mekanisk ventilation. Detta test består av en daglig skärm för att ändra FIO2 (fraktion av inandat syre) till 50 % (återstående vid nuvarande inställning om lägre än 50 %) och minska PEEP till 5 cmH2O. Patienter som inte kan upprätthålla mättnad (SpO2) på 95 %, eller blir takypneiska eller verkar obekväma misslyckades i testet; de som bibehöll SpO2 på 95 % eller högre får sitt ventilationssätt ändrat till minimalt tryckstöd (PSV). Minimal PSV bestämdes av storleken på endotrakealtuben (ETT). Patienterna klassificerades som misslyckade i testet om deras SpO2 någon gång under tvåtimmarsperioden var mindre än 95 %, deras utandningsvolym var mindre än 5 ml/kg ideal kroppsvikt eller om deras andningsfrekvens låg utanför det acceptabla intervallet för ålder. Om patienten misslyckas med en ERT återgår de till sin tidigare ventilatorinställning och utvärderas för extubationsberedskap inom 24 timmar. Det är underförstått att sedering är en av de primära orsakerna till extubationsfel, men det finns ytterligare oro för diafragmafunktionen. När den mekaniska belastningen av andningsorganen är för stor eller fortsätter under en längre tid, kan diafragman utveckla kontraktil trötthet[4]. Denna trötthet kan vara kort eller lång sikt. Kortvarig är också känd som högfrekvent trötthet som beror på ackumulering av oorganiskt fosfat[5], fel på membranets elektriska potential[6] och i mindre utsträckning intramuskulär acidos[7], men återhämtar sig snabbt. Å andra sidan är långvarig trötthet, även känd som lågfrekvent trötthet, förenlig med muskelskador [8, 9] och kan kvarstå i dagar. Att kunna identifiera vilken typ av diafragmatrötthet kan leda till att vi håller på med extubationsberedskapstestning för att inte skada oss igen.

När patienter extuberas för tidigt kan andningssvikt uppstå [10, 11]. När extubationen är försenad ökar tiden både för mekanisk ventilation och på intensivvården. Detta leder till ytterligare respiratoriska komplikationer såsom ventilatorassocierad lunginflammation och övergripande lungskador[12]. Beslutet att extubera bör därför fattas på grundval av korrekta, objektiva och reproducerbara kriterier. Den diafragmatiska aktiviteten är sannolikt ett av de kriterier som ännu inte har mätts. Vi strävar efter att lägga till ytterligare information till denna kunskapsmassa som kan koppla andningspumpen (diafragman) till lungfunktion, muskeltrötthet och/eller depression i centrala nervsystemet.

Preliminära studier/förloppsrapport Såvitt vi vet finns det inga tidigare data som avgör om Edi kan förutsäga extuberingsframgång. Det finns dock ett fåtal begränsade studier på låg- och högfrekvent diafragmatrötthet hos vuxna och djur. Dr Laghi och kollegor undersökte noggrant 11 som misslyckades med extubering och åtta vuxna som framgångsrikt avvänjdes från mekanisk ventilation. De drog slutsatsen att avvänjningen i sig inte orsakade lågfrekvent trötthet [13]. Medan Edi undersöktes hos sex hälsovuxna vid högfrekventa trötthetsnivåer. Edi visade sig framgångsrikt bedöma neural drift och att diafragmatrötthet inte påverkade andningsdriften.

Gränserna för de studier som nämns ovan som vi planerar att ta itu med är: inga gjordes på barn med högresistiva endotrakealtuber, längden på mekanisk ventilation undersöktes inte (låg kontra högfrekvent risk för diafragmatrötthet), det fanns ingen formell ERT och undersökning av låg- och högfrekvent diafragmatrötthet i samma patientpopulation gjordes inte.