Extrakorporealt CO2-borttagning för akut dekompensation av KOL (ORION)

Kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) är den tredje vanligaste dödsorsaken i världen, vilket resulterar i en social och ekonomisk börda som är betydande och ökar. Exacerbationer påverkar prognosen och livskvaliteten för patienter med KOL. Sjukhusdödligheten för patienter inlagda för en hyperkapnisk exacerbation av KOL är cirka 10 % och det långsiktiga resultatet är dåligt. Dessutom har hyperkapnisk exacerbation av KOL allvarliga negativa effekter på patienternas livskvalitet, lungfunktion och kostnader. Således kan snabb behandling av exacerbationer påverka den kliniska utvecklingen av KOL genom att förbättra livskvalitet och prognos.

De patofysiologiska kännetecknen för KOL-patienter inkluderar begränsning av expiratoriskt flöde och små luftvägar. Under dessa omständigheter är en förlängd utandningstid den kompensatoriska mekanism som patienter använder för att upprätthålla en stabil tidvattenandning. KOL-exacerbationer resulterar i högre andningsfrekvens och minskad utandningstid, vilket leder till dynamisk hyperinflation, förhöjt intratorakalt tryck och överdrivet andningsarbete. Förändring av balansen mellan (a) den minskade förmågan hos andningsmusklerna att generera tryck och (b) den ökade mekaniska andningsbelastningen på grund av begränsning av expiratoriskt flöde och små luftvägar leder till CO2-retention. Den därav följande minskningen av alveolär ventilation leder till en ytterligare försämring av CO2-retention och ökat andningsarbete. Denna onda cirkel är de underliggande mekanismerna bakom akut andningssvikt som kräver inläggning på intensivvårdsavdelningen (ICU) för andningsstöd.

Standardvård för patienter med KOL-exacerbation som behöver vård på intensivvårdsavdelning för hantering av akut hyperkapnisk andningssvikt och svår respiratorisk acidos är icke-invasiv ventilation (NIV). När NIV misslyckas (arteriellt pH förblir < 7,30), initieras invasiv ventilation genom endotrakeal intubation för att återställa adekvat gasutbyte.

Extrakorporeala kretsar utformade för att avlägsna CO2 (ECCO2R) har använts hos patienter med akut hyperkapnisk andningssvikt, eftersom ECCO2R kan förbättra effekten av NIV för att avlägsna CO2 och undvika förvärring av respiratorisk acidos. Även om tillgängliga studier är begränsade till fallserier, har flera ECCO2R-enheter utvecklats och föreslagits för klinisk användning hos patienter med KOL. Dessa system representerar ofta modifieringar av kretsar för njurersättningsterapi och kännetecknas av:

1. veno-venösa by-pass system
2. extrakorporealt blodflöde på 0,3-0,5 liter/min
3. 13 Fr-borrade katetrar eller en enkel koaxiell kateter
4. mycket låga doser eller inget heparin
5. minimala volymer för "priming"

Denna tekniska implementering av ECCO2-R är därför närmare enheten för njurersättningsterapi än full ECMO. CO2 avlägsnas genom en dubbellumenkateter och drivs konstant av en icke-ocklusiv roterande pump genom en konstgjord membranlunga (ett filter som tillför syre och tar bort koldioxid) kopplat till en källa för 100 % O2 (flöde 6-8 liter). /min). Dessa system kan minska PaCO2 med 20-25%.

En nyligen matchad kohortstudie med historisk kontroll, jämförde "NIV-plus-ECCO2R" och "NIV-only" hos patienter med risk för NIV-svikt, och visade att (a) risken med att bli intuberad var tre gånger högre hos patienter som behandlades med "Endast NIV" än hos patienter behandlade med "NIV-plus-ECCO2R"; (b) sjukhusdödligheten var signifikant lägre i "NIV plus ECCO2R" än i "enbart NIV" [8% (95% CI 1,0-26,0%) kontra 33 % (95 % KI 18,0-57,5 %), respektive]. Emellertid observerades ECCO2R-relaterade komplikationer hos nästan hälften av patienterna. En nyligen genomförd systematisk översikt utvärderade effektiviteten och säkerheten av ECCO2R hos patienter med hyperkapnisk andningssvikt i 12 studier och visade att majoriteten av patienterna antingen framgångsrikt avvänjdes från mekanisk ventilation eller fortsatte med NIV, och undvek intubation. Denna höga framgångsfrekvens var dock associerad med en hög frekvens av potentiellt allvarliga komplikationer.

Konsistensen av ovan diskuterade data, och observationen av den kontinuerliga ökningen av användningen av ECCO2R trots avsaknaden av solida bevis bekräftar att jämvikten när det gäller användningen av ECCO2R kan motivera en randomiserad klinisk prövning för att utvärdera om patienter med respiratorisk acidos refraktär mot NIV bör intuberas och ta riskerna förknippade med invasiv mekanisk ventilation, eller bör kopplas till ECCO2R för att undvika intubation, men riskerar att få den potentiellt allvarliga ECCO2R-relaterade komplikationen

Mål:

Huvudsyftet med denna randomiserade multicenterstudie är att testa hypotesen att hos patienter med akut livshotande exacerbation av KOL kan användning av ECCO2R öka den händelsefria överlevnaden jämfört med standardvård. Händelsefri överlevnad definieras som överlevnad vid dag 28 fri från något av följande: (a) utveckling av sepsis; (b) förekomst av en andra episod av KOL-exacerbation som kräver eller inte kräver mekanisk ventilation; (c) förekomst av allvarlig hypoxemi; d) långvarig mekanisk ventilation. e) dödsfall.