Pragmatisk prövning som undersöker syresättning före intubation (PREOXI)

BAKGRUND:

Kliniker utför ofta trakeal intubation av kritiskt sjuka patienter på akutmottagningen (ED) eller intensivvårdsavdelningen (ICU). Komplikationer av intubation, inklusive hypoxemi och kardiovaskulär instabilitet, förekommer i nästan hälften av intubationerna som utförs i dessa inställningar. Att förebygga komplikationer under trakeal intubation är ett centralt fokus för klinisk vård och forskning om luftvägshantering.

HYPOXEMI UNDER INTUBATION AV KRITISKT SJUKA PATIENTER:

Livshotande hypoxemi förekommer i 1 av 10 fall av akut trakeal intubation. Allvarlig hypoxemi under intubation är associerad med ökad risk för hjärtstillestånd och död. Allvarlig hypoxemi kan vara associerad med sämre resultat hos överlevande. Till exempel kan neurologisk återhämtning från traumatisk hjärnskada vara värre efter hypoxemi på grund av sekundär ischemisk förolämpning.

PREOXYGENERINGENS ROLL FÖR ATT FÖREBYGGA HYPOXEMI UNDER INTUBATION:

I nuvarande klinisk praxis involverar akut trakeal intubation nästan samtidig administrering av ett lugnande medel och ett neuromuskulärt blockerande medel för att optimera de anatomiska förhållandena för intubation. Efter medicinadministrering blir patienterna snabbt hypopneiska och sedan apneiska tills invasiv mekanisk ventilation initieras genom den nyligen placerade endotrakeala tuben. Syret som finns i lungorna vid tidpunkten för neuromuskulär blockad (d.v.s. patientens funktionella kvarvarande kapacitet) är reservoaren av syre som är tillgänglig för patientens kropp för att förhindra hypoxemi och vävnadshypoxi under intubationsproceduren. För en patient som andas omgivande luft (d.v.s. rumsluft), är endast 21 % av gasen i den funktionella restkapaciteten syre; 78% är kväve. Administrering av 100 % syre till en patient före induktion av anestesi och trakeal intubation, kallad "preoxygenation", kan ersätta kvävet i lungan med syre, vilket ökar upp till fem gånger den syrereservoar som är tillgänglig för kroppen under proceduren och förlängning av perioden under vilken intubation kan utföras säkert utan att stöta på hypoxemi. I nuvarande klinisk praxis är de två vanligaste metoderna för att tillhandahålla försyresättning:

1. Icke-invasiv övertrycksventilation - en tättslutande mask ansluten till antingen en invasiv ventilator eller icke-invasiv mekanisk ventilator.
2. Ansiktsmask syrgas - med antingen en icke-rebreather-mask eller en påsmaskanordning.

PREOXYGENERING MED ICKE-INVASIV POSITIVT TRYCKVENTILATION:

Preoxygenering med icke-invasiv övertrycksventilation är vanligt vid akut trakeal intubation av kritiskt sjuka vuxna i nuvarande klinisk praxis. Under försyresättning med icke-invasiv övertrycksventilation kopplas en tättslutande mask till en maskin som kan ge övertrycksventilation. Icke-invasiv övertrycksventilation levererar upp till 95-100 % syre och kan tillhandahållas av antingen en konventionell invasiv mekanisk ventilator eller en dedikerad icke-invasiv ventilationsmaskin, vanligen kallad en Bilevel Positive Airway Pressure (BiPAP) maskin. Förutom att ge höga koncentrationer av syre, ökar icke-invasiv övertrycksventilation medeltrycket i luftvägarna och levererar andetag med en bestämd hastighet under perioden med hypopné/apné efter induktion. Eftersom en mekanisk ventilator alltid krävs efter intubation av en kritiskt sjuk vuxen, krävs ingen specialutrustning för att använda icke-invasiv övertrycksventilation för försyresättning av kritiskt sjuka vuxna som genomgår trakeal intubation.

PREOXYGENERING MED ANSIKTSMASKSYRE:

I nuvarande klinisk praxis utförs försyresättning med ansiktsmasksyre vanligen med en av följande två typer av ansiktsmasker: [1] en icke-rebreather-mask eller [2] en påsmaskanordning. Både en typ av ansiktsmask (en icke-rebreather och en komprimerad påsmaskenhet) levererar extra syre utan att öka luftvägstrycket eller ge hjälp med ventilation.

• En icke-rebreather mask är en typ av ansiktsmask med en löst sittande mask som sitter över en patients näsa och mun och är ansluten till en syrgasreservoar. Den levererar minst 15 liter per minut av 100 % syre, men den kan inte tillförlitligt leverera flöden av syre som är större än 15 liter per minut och kan tillåta att omgivande luft dras in. Studier visar att medan syrehalten för friska och lugna frivilliga kan närma sig 100 %, så kan syrehalten för kritiskt sjuka patienter med takypné vara så låg som 50 %. Det ger inget positivt tryck.
• En påsmaskanordning är en typ av ansiktsmask med en mask som bildar en tät tätning över mun och näsa när den hålls på plats av operatören, en utandningsport och en självuppblåsande påse som fungerar som en behållare för syre och kan komprimeras för att ge övertrycksventilation. Om påsen på denna enhet är komprimerad, levererar denna enhet syre utan att ge övertrycksventilation och kan leverera mer än 90 % syre med en idealisk maskförsegling. Men vid nödsituationer för intubation kan läckor resultera i att omgivande luft dras in och minskad syretillförsel.

POTENTIELLA FÖRDELAR MED PREOXYGENERING MED ICKE-INVASIV POSITIVT TRYCKVENTILATION ELLER PREOXYGENERING MED ANSIKTSMASKSYRE:

Preoxygenering med icke-invasiv övertrycksventilation har föreslagits för att erbjuda följande potentiella fördelar jämfört med preoxygenering med ansiktsmasksyre:

• Medbringande av omgivande luft: Den tättslutande masken som används för att leverera icke-invasiv ventilation drar med sig mindre omgivande luft än en icke-rebreather- eller påsmaskanordning. De högre flödeshastigheterna för syrgas med icke-invasiv ventilation kan också bidra till att förhindra att omgivande luft dras in och öka andelen inandat syre.
• Atelektas och alveolär rekrytering: Preoxygenation och induktion av anestesi resulterar snabbt i utveckling av atelektas hos både friska patienter och kritiskt sjuka patienter. Denna atelektas ökar shuntfraktionen och ökar risken för peri-procedural hypoxi. Genom att leverera positivt tryck under både inandning och utandning, höjer icke-invasiv ventilation medeltrycket i luftvägarna, rekryterar alveoler och förhindrar utvecklingen av atelektas.
• Hypopné och Apné. Administrering av sedering och neuromuskulära blockerande medel minskar eller eliminerar spontan andningsansträngning. Denna hypoventilation leder till ackumulering av alveolär koldioxid och minskningar av alveolärt syre, vilket bidrar till hypoxemi. Användning av icke-invasiv ventilation före induktion och mellan induktion och laryngoskopi ger kontinuerligt syre till alveolerna, ökar storleken på andetag som tas vid hypopné och ger kontrollerade andetag när patienter har apné.

Preoxygenering med ansiktsmasksyre (via en icke-rebreather eller komprimerad påsmaskanordning) har föreslagits för att erbjuda följande potentiella fördelar jämfört med preoxygenering med icke-invasiv övertrycksventilation:

• Enkel användning: Preoxygenation med ansiktsmasksyre (med antingen en icke-rebreather eller komprimerad påsmaskanordning) är enklare att ställa in än icke-invasiv övertrycksventilation.
• Låg risk för gastrisk insufflation: Även om det inte finns några kliniska bevis som tyder på att preoxygenering med icke-invasiv övertrycksventilation ökar risken för maginblåsning eller aspiration av maginnehåll, undviker användning av ansiktsmask syrgas (utan något positivt tryck) denna hypotetiska oro.

TIDIGARE BEVIS FRÅN KLINISKA FÖRSÖK:

Två små kliniska studier har jämfört preoxygenation med icke-invasiv ventilation med preoxygenation med ansiktsmasksyre under trakeal intubation av kritiskt sjuka vuxna. Den första studien jämförde icke-invasiv ventilation med en ansiktsmask bland 53 kritiskt sjuka intensivvårdspatienter på två sjukhus och fann att icke-invasiv ventilation ökade den lägsta syremättnaden (93 % vs. 81 %, p<0,001) utan skillnad i incidens av aspiration (6% mot 8%). Den andra studien jämförde icke-invasiv ventilation med en ansiktsmask syrgas med avseende på sjukdomens svårighetsgrad under de 7 dagarna efter intubation bland 201 kritiskt sjuka intensivvårdspatienter. Denna studie fann ingen signifikant skillnad i sjukdomens svårighetsgrad mellan grupper och ingen signifikant skillnad i frekvensen av svår hypoxemi (18,4 % mot 27,7 %, p=0,10). Denna studie hade inte tillräcklig statistisk kraft för att upptäcka kliniskt viktiga skillnader mellan grupper i risken för hypoxemi. Inga stora multicenterstudier har jämfört preoxygenering med icke-invasiv övertrycksventilation med preoxygenering med ansiktsmasksyre för kritiskt sjuka vuxna som genomgår trakeal intubation. Baserat på tillgängliga data från dessa små randomiserade kliniska prövningar, representerar preoxygenering med icke-invasiv övertrycksventilation och preoxygenering med ansiktsmasksyre båda acceptabla metoder för akut trakeal intubation. Båda metoderna anses vara standardiserade och används ofta i nuvarande klinisk praxis.

BAKGRUND TILL ETT STORT MULTICENTRUM FÖRSÖK PÅ PREOXYGENERING:

På grund av nödvändigheten att optimera akut trakeal intubation i klinisk vård, den vanliga användningen av både preoxygenering med icke-invasiv övertrycksventilation och preoxygenering med ansiktsmasksyre i nuvarande klinisk praxis, och bristen på befintliga data från randomiserade prövningar för att definitivt informera om preoxygenering strategin påverkar graden av hypoxemi, att undersöka tillvägagångssättet för preoxygenation under akut trakeal intubation är en brådskande forskningsprioritet. För att komma till rätta med denna kunskapslucka föreslår utredarna att genomföra en stor, multicenter, randomiserad klinisk studie som jämför preoxygenation med icke-invasiv övertrycksventilation kontra preoxygenation med ansiktsmasksyre med avseende på hypoxemi under trakeal intubation av kritiskt sjuka vuxna på ED eller ICU.