Mekanisk lågtidvattenventilation mot NO-ventilation under hjärt- och lungbypass-hjärtkirurgi (MECANO)

BAKGRUND. Ventilatorförvärvad pneumoni (VAP) är en vanlig postoperativ komplikation och står för en stor del av sjuklighet och mortalitet efter hjärtkirurgi. Förekomsten av VAP beror på många faktorer, av vilka några är pulmonell kollaps och atelektas under kardiopulmonell bypass, en sänkning av bronkialartärblodflödet och ett systemiskt inflammationsresponssyndrom under och efter kardiopulmonell bypass (CPB).

Å ena sidan tillåter CPB blodsyresättning under hjärtkirurgi, oavsett hjärtslag och svängningar, vilket gör att kirurgen kan operera utan störningar.

Å andra sidan verkar postoperativa lungkomplikationer vara vanligare när ingen mekanisk ventilation upprätthålls under CPB.

Nyligen genomförd metaanalys fann förbättring av syresättningen efter avvänjningen från CPB när ventilationen med låg tidalvolym (LTV) bibehölls eller efter lungrekryteringsmanövrar (LRM), jämfört med när det inte fanns någon ventilation (noV). Vidare skulle bibehållande av mekanisk ventilation minska inflammationssvaret och vävnadsskadan. Utformningen av dessa studier gav inte kliniska svåra effektmått såsom andningskomplikationer, dödsfall eller vistelsetid, därför har en otvivelaktig standardiserad strategi för lungskydd under CPB inte bevisats för närvarande och det finns inga vetenskapliga rekommendationer om huruvida mekanisk ventilation måste upprätthållas under hjärtkirurgi eller inte, särskilt mellan lågtidalvolymventilation (LTV) och ingen ventilation (noV).

Utredarna strävar efter att bevisa överlägsenhet av LTV över noV-strategi under CPB vid hjärtkirurgi, för att minska postoperativa respiratoriska komplikationer.

DESIGN. MECANO-studien är en enkelcenter, dubbelblind, icke-farmakologisk, randomiserad kontrollerad studie som jämför två mekaniska ventilationsstrategier, LTV och noV, under hjärtkirurgi med CPB.

Befolkning. Alla patienter över 18 år kommer att vara berättigade planerade för hjärtkirurgi med CPB kommer att vara berättigade. Alla patienter kommer att ge skriftligt informerat samtycke innan de tas med i prövningen.

Slutpunkter. Primär endpoint kommer att vara sammansatt av total död, tidig andningssvikt definierad som PaO2/FiO2-förhållande <200 en timme efter ankomst till intensivvårdsavdelningen, tungt syresättningsstöd (definierat som en patient som behöver antingen icke-invasiv ventilation, mekanisk ventilation eller högt flöde oxygen) 2 dagar efter ankomsten till intensivvårdsavdelningen eller ventilatorn förvärvade pneumoniae definierade av Center of Disease Control. Sekundära endpoints är de som utgör den primära endpointen med tillägg av pneumothorax, CPB-varaktighet, volym postoperativ blödning, transfusioner av röda blodkroppar, krav på revisionskirurgi, vistelsetid på ICU och på sjukhuset och totala sjukhusvårdskostnader. Patienterna kommer att följas fram till sjukhusets utskrivning.

Randomisering. Patienterna kommer att randomiseras av narkosläkaren när de anländer till operationssalen, mellan LTV och noV-armen, i förhållandet 1:1, med hjälp av en webbprogramvara. Endast narkosläkaren kommer att vara medveten om allokeringsarmen för att han ska kunna utföra den nödvändiga ventilationsstrategin, men läkare utanför operationssalen (därav studieutredarna) kommer inte att känna till behandlingsarmen. Alla avvikelser från protokollet kommer att registreras, liksom orsaken till avvikelsen.

Intervention. NOV-gruppen får ingen ventilation under CPB. LTV-gruppen kommer att få 5 akter/minut med en tidalvolym på 3 ml/kg och positivt slutexpiratoriskt tryck på 5 cmH2O.

Lungrekryteringsmanövrar kommer att utföras i båda grupperna, i slutet av operationen och vid ankomsten till ICU med insufflation vid +30 cmH20 under 5 sekunder. På intensivvårdsavdelningen kommer ventilationsstrategin att vara lungskyddande med: tidalvolym=6 ml/kg ideal kroppsvikt, PEEP=5 cmH2O, FiO2 inställd för att erhålla PaO2 mellan 200 och 250 mmHg, inandnings/expirationstidsförhållande = 1:2. Övrig behandling kommer att överlåtas till specialisten inom intensivvårdsmedicin.

Datainsamling. All data kommer att registreras på en dedikerad CRF. Preoperativa data kommer att samlas in före operationen (ålder, längd, vikt, Euroscore 2, rökstatus, diabetes, perifer artärsjukdom, pulmonell komorbiditet, forcerad utandningsvolym på en sekund, lunginfektion under de senaste 30 dagarna, kreatininemi). Variabler kopplade till operationen kommer att vara: typ av operation, längd på CPB, antal transfusioner av röda blodkroppar, antal och orsaker till manuella insufflationer. Dagligt besök kommer att registrera temperatur, PaO2, FiO2, ventilationsläge, hemoglobinemi, leukocytemi, mängd blödningar och någon av de ovan angivna effektmåtten. Tid till händelser kommer också att registreras. Uppföljning kommer att fortsätta tills sjukhuset skrivs ut.

Statistiska överväganden Beräkning av provstorlek baserades på ett dubbelsidigt alfafel på 0,05 och en 80 %-ig effekt. Baserat på incidensen av andningsinsufficiens efter hjärtkirurgi, förutser utredarna att minst 25 % av patienterna uppvisar postoperativa respiratoriska komplikationer. En relativ förbättring av incidensen av primärt utfall på 20 % mellan de två armarna (udda-förhållande 0,8 till förmån för LTV-armen jämfört med noV-armen) förväntas. Erforderlig urvalsstorlek är då 720 patienter per grupp, totalt 1440 patienter. Redovisning av förlustkvot kommer 1500 patienter att inkluderas. Intermediär analys kommer att utföras.

Dataanalys. Patienterna kommer att analyseras efter avsikt att behandla principen. Logistisk regression kommer att utföras för statistisk analys. Relativa risker med 95 % konfidensintervall och skillnader mellan medianer med 95 % konfidensintervall kommer att beräknas när så är lämpligt. Dubbelsidiga signifikanstest kommer att användas genomgående. Utredarna kommer att sluta sig till en subgruppseffekt om interaktionsperioden för behandling och subgrupp är statistiskt signifikant vid P <0,05.