Artificiell ökning av bröstväggens elastans som ett alternativ till benägen positionering vid måttlig till svår ARDS. (ALTERPRONE)

Design: Prospektiv, pilot, fysiologisk studie Inställning: 20-bäddars allmän ICU, 13-bädds kirurgisk ICU, 10-bädds neurokirurgisk ICU, "A. Gemelli" Universitetssjukhuset, Rom, Italien.

Protokoll

Screeningbesök och validering av syresättningskriteriet Varje patient som uppfyller inklusionskriterierna kommer att utvärderas med avseende på närvaron av syresättningskriteriet. Efter endotrakeal sugning kommer berättigade patienter att ventileras i 30 minuter med PEEP=5 cmH2O i halvt liggande position och en ABG kommer att utföras för att beräkna PaO2/FiO2-förhållandet.

Patienter som visar PaO2/FiO2≤150 mmHg kommer att registreras. Patienter som visar PaO2/FiO2150 mmHg kommer att behandlas enligt standard klinisk praxis och omvärderas med avseende på förekomsten av syresättningskriterium inom 48 timmar från diagnosen ARDS.

För att begränsa exponeringen för lågt PEEP för eventuellt avrekryterande patienter med gravt nedsatt syresättning, kommer ABG som certifierar syresättningskriteriet att tillåtas när som helst under övervakningsperioden på 30 minuter.

Förfaranden

Alla patienter kommer att sövas, förlamas med cisatracuriuminfusion och kopplas till en ventilator utrustad med lungvolymmätningsmodul (Carescape R860 - GE Healthcare, USA) genom en standard tvårörs-lågresistanskrets med lågt dödutrymme, lågt motstånd , högeffektiv värme- och fuktväxlare. För studiens syfte kommer användningen av uppvärmda och befuktade tvårörskretsar (Fisher och Paykel sjukvård, befuktningskammartemperatur inställd på 37 °C, absolut luftfuktighet tillhandahålls 44 mg H2O/L) att reserveras för patienter som förblir hyperkapniska ( ph50) trots alla adekvata ventilatorinställningar som tillhandahålls av studieprotokollet.

Varje patient kommer att ventileras i volymkontrollläge, i halvliggande position (eller mindre huvudhöjning för patienter med rörelsebegränsningar i ryggraden/bäckenet), vilket inte kommer att ändras under hela studien.

Ventilationsinställningarna kommer att standardiseras enligt följande: VT = 6 mL/Kg (förutspådd kroppsvikt, PBW); inandningsflöde inställt på 60 l/min vilket resulterar i en slutinandningspaus på 0,2-0,5 sek, I:E-förhållande 1:1 till 1:3, andningsfrekvens anpassad för att uppnå 45 mmHg>PaCO2>35 mmHg, PEEP inställd enligt den kliniska bedömningen, FiO2 inställd för att uppnå en SpO2>88-95%. En Pplat < 30 cmH2O kommer att betraktas som en säkerhetsgräns.

Förutspådd kroppsvikt kommer att beräknas som:

Hanar: PBW (kg) = 50 + 0,91 (höjd i cm-152) Honor PBW (kg) = 45,5 + 0,91 (höjd i cm-152) Vid hyperkapni med Ph

En dedikerad orogastrisk eller nasogastrisk slang försedd med en esofagusballong (Cooper esofaguskateter) för att övervaka esofagustryck, uppskatta pleuratryck och beräkna transpulmonellt tryck kommer att placeras i alla inskrivna patienter efter inkludering. Den adekvata placeringen av esofaguskatetern kommer att certifieras genom ett ocklusionstest, som tidigare visats(15).

Den GE-dedikerade pneumotakografen och differentialtrycksgivaren kommer att anslutas till andningskretsen för att registrera luftvägstryck (PAW) och flöde. Matstrupstrycket (PES) kommer att mätas med den tidigare införda matstrupskatetern, som kommer att anslutas till ventilatorns extra tryckport. Alla de tre signalerna kommer kontinuerligt att inhämtas av ventilatorn med en analog-digitalomvandlare med en samplingsfrekvens på 25 Hz (GE healthcare). En dedikerad bärbar dator ansluten till ventilatorn kommer att få PAW-, PES- och Flow-signaler genom en dedikerad programvara under hela studiens gång (Ohmeda research tool, GE healthcare).

Vid studieregistreringen kommer ett bälte för elektrisk impedanstomografi (EIT) med 16 elektroder att placeras runt bröstkorgen mellan det 5:e eller 6:e ​​parasternala interkostala utrymmet och kopplas till en dedikerad enhet för att registrera elektriska impedanssignaler från bröstkorgen (Swisstom EIT, Schweiz).

Efter att ha inkluderats i studien kommer varje patient att behandlas enligt följande:

• 30 minuters period i ryggläge (T0);
• 120-minutersperiod i ryggläge med en 100 g/kg mjuk och slät vikt (varma saltlösningspåsar) placerad och fäst på varje emithorax (T1);
• 120 minuters period i ryggläge efter att vikten tagits bort (T2). Mekaniska ventilationsinställningar kommer att hållas oförändrade under hela studiens gång. Vid fall av SpO2 kommer en ökning av FiO2 att tillåtas för att uppnå det tidigare beskrivna syresättningsmålet.

Mått

Patientens demografi kommer att samlas in vid studiestart: initialer, ålder, kön, längd, vikt, BMI, orsak till sjukhus- och intensivvårdsinläggning, SAPSII, Apache, SOFA-poäng, datum och tid för intensivvårdsinläggning, datum och tid för inskrivning, samsjukligheter, NYHA-kategori före andningssvikt, kroppstemperatur, lungröntgen (jpeg-bilder), CT-skanning av bröstet (om tillgängligt).

Under studien kommer varje patient att genomgå en standard ICU-övervakning: EKG; Invasivt blodtryck, SpO2, andningsfrekvens, diures.

All relevant data som beskrivs nedan kommer att samlas in vid förutbestämda tidpunkter.

De fördefinierade tidpunkterna är:

1. baslinje, T0: efter 30-minutersperioden i ryggläge (studieregistrering, ingen vikt);
2. T1a: 60 minuter efter att vikterna har placerats på bröstkorgen;
3. T1b 120 minuter efter att vikterna har placerats på bröstkorgen, änden av T1;
4. T2a 60 minuter efter att vikterna tagits bort;
5. T2b 120 min efter att vikterna tagits bort, slutet av T2, slutet av studien;

Vid varje tidpunkt kommer följande data att samlas in.

• Eventuella biverkningar.
• Andningsfrekvens, SpO2, pH, PCO2, PaO2, SaO2, PaO2/FiO2;
• Hjärtfrekvens, arteriellt blodtryck, centralt venöst tryck; dosering av vasoaktiva eller inotropa medel.
• Endexpiratorisk lungimpedans (EELI) och tidalvolymfördelning. En tio minuters period EIT-signaler kommer att spelas in och offline granskas med hjälp av en dedikerad programvara (Swisstome EIT). Bildinsamlingshastigheten kommer att vara 30 Hz. Lungorna kommer att delas in i fyra regioner (ventral, mid-ventral, mid-dorsal och dorsalt): % impedansvariation relaterad till tidalvolym och % EELI i de fyra regionerna jämfört med de absoluta värdena kommer att beräknas (bilaga 3) , figurerna 4-5)(16).
• Andningsmekanik Endexpiratoriskt luftvägstryck (PEEPAW) och endexpiratoriskt esofagustryck (PEEPES) kommer att registreras under ett 8-sekunders expiratoriskt uppehåll. End-inspiratoriskt luftvägstryck (PplatAW) och end-inspiratoriskt esofagustryck (PplatES) kommer att mätas under ett 2-sekunders slutinspiratoriskt uppehåll. Tidalvolym (VT) kommer att mätas som integrationen av flödestidskurvan under utandning.

Följande parametrar kommer att beräknas offline när signaler granskas:

Luftvägsdrivtryck (∆P)=PplatAW-PEEPAW Transpulmonellt änd-inspiratoriskt tryck (PplatL)=PplatAW-PplatESO Transpulmonellt ändexpiratoriskt tryck (PEEPL)=PEEPAW-PEEPES Lungdrivtryck (∆PL)= PplatL-PEEPL Lungplatåtryck, elastans härledd (PplatL,EL)=PplatAW X (∆PL/∆P) Statisk andningsorganens överensstämmelse (CstRS)=VT/∆P Statisk lungkompatibilitet (CstL)=VT/∆PL Statisk bröstväggkompatibilitet=VT/(PplatES -PEEPES) Oxygenation stretch index=PaO2/(FiO2x∆P)

• Stress och belastning (mätt endast vid T0, T1b och T2b) End-expiratorisk lungvolym (EELV) vid inställd PEEP (PEEPSET) kommer att mätas med kväve-tvättningsteknik med en 0,2 förändring i FiO2 (0,1 förändring i FiO2 endast tillåtet vid baslinje FiO2=0,9-1).

En avrekryteringsmanöver med ett andetag från PEEPSET till PEEP 0 (ZEEP) kommer att utföras för att bedöma baslinjefunktionell restkapacitet (FRC), som kommer att mätas som skillnaden mellan EELV vid inställt PEEP och lungvolymökningen över FRC, mätt som skillnad i utandad tidalvolym då PEEP minskar från 0 cmH2O i ett andetag med andningsfrekvens inställd på 8-10 andetag per minut. Speciellt kommer lungvolymen på grund av närvaron av inställd PEEP (PEEP-volym) att mätas genom att subtrahera den insufflerade VT från den utgångna VT (dvs. integrationen av flödessignalen efter 5s utandning) under en 5-sekunders utandning precis efter att PEEP är reducerat från inställt PEEP till 0.