Korrelation mellan PaO2/FiO2 och lungultraljudspoäng på intensivvårdsavdelningen (O2LUSSU)

MOTIVERING TILL FORSKNING

Interstitiellt syndrom (IS), även känt som alveolärt-interstitiellt syndrom, är en diffus påverkan av lunginterstitiell vävnad som leder till minskat alveolo-kapillärutbyte och därför hypoxemi. Akuta tillstånd som viral eller bakteriell lunginflammation och lungödem leder till IS. Lungödem kan antingen vara hemodynamiskt inducerat vid akut hjärtsvikt (AHF) eller sekundärt till permeabilitetsförsämring vid akut andnödssyndrom (ARDS). I litteraturen används Akut lungskada (ALI) också för att referera till ett tillstånd som liknar ARDS med mindre allvarlig hypoxemi. Kroniska patologier som diffus parenkymal lungsjukdom (DPLD) orsakar också IS. Lungultraljud (LUS) är ett användbart verktyg för att diagnostisera IS. LUS är faktiskt icke-invasiv, icke-strålande, låg kostnad och lättillgänglig vid patientens säng. LUS:s intresse för kritiskt sjuk patient har visats5. På intensivvårdsavdelningen visades att LUS minskar antalet lungröntgenbilder, relativa medicinska kostnader och strålningsexponering utan att påverka patientens resultat. Litteratur tyder på att LUS diagnostisk noggrannhet för IS är högre än den diagnostiska noggrannheten för lungröntgen. Chest Computed Tomography är den faktiska guldstandarden för IS-diagnos, dock inte tillgänglig vid patientens säng, bestrålning och dyrare. LUS är mestadels baserad på detektering av artefakter skapade av luft-vävnadsgränssnitt5. I IS har artefakter visat sig vara relaterade till närvaron av extravaskulärt vatten och vattenförtjockning av interlobulära septa. Comet Tail Artefact (CTA) beskrevs ursprungligen som tätt avsmalnande spår av ekon precis distalt till en starkt reflekterande yta medan Ring Down Artefact (RDA) börjar från ursprungspunkten för ultraljudsvågorna och "ringar ner" till slutet av skärmen utan att blekna. CTA och RDA skapas av olika mekanismer. Liechtensteins tidiga arbete introducerade termen CTA för att beskriva artefakter som finns i IS4. Han introducerade senare den alfabetiska nomenklaturen och tilldelade termen B-linjer till dessa IS-artefakter. Enligt Yue Lee och All, finns det en förvirring mellan CTA och RDA i litteraturen eftersom B-Lines definition motsvarar RDA-betyget sedan CTA. Internationella rekommendationer kom senare överens om användningen av termen B-line, för att beskriva artefakter som finns i IS. Närvaron av flera B-linjer är allmänt erkänd för att antyda närvaron av IS. Trots dålig litteratur om detta ämne representeras IS svårighetsgrad av hypoxemi som i allmänhet utvärderas genom realisering av en arteriell blodgas (ABG) för att erhålla arteriellt partiellt tryck i syre (PaO2). En studie stödde dock frånvaron av korrelation mellan PaO2 och långtidsdödlighet för AHF. En annan ganska ny studie, inklusive etthundrasextiofem COVID-19-patienter som genomgick icke-invasiv ventilation, visade ändå en statistiskt signifikant skillnad i PaO2 mellan överlevande och icke-överlevande vid tjugoåtta dagar. Enligt definitionen i Berlin är hypoxemi representerad av förhållandet mellan PaO2 och andelen inandat syre (FiO2) en allvarlighetsindikator vid ARDS. LUS kan vara ett alternativ för att utvärdera svårighetsgraden av IS. Lung Ultrasound Score (LUSS) utvecklades initialt på en experimentell modell för att bedöma lungluftning och är baserad på kvantitativ bedömning av B-linjer i sex thoraxzoner bilateralt. I varje zon bestäms en sonografisk lungluftningsstatus poäng från noll till fyra för att bestämma en total poäng över trettiosex. Litteraturfynd överensstämmer med att LUSS är ett effektivt verktyg för att mäta lungluftning i olika intensivvårdssituationer: återluftningsantibiotika-inducerad vid Ventilator Associated Pneumonia, bedömning av PEEP-inducerad lungrekrytering. LUSS som upptäcktes under avvänjningsförsöket har visat sig kunna förutsäga posttextubationsnöd. På intensivvårdsavdelningen (ICU) är LUSS effektivt för att kvantifiera lesioner och förutsäga dödlighet i samband med ARDS. Under den senaste covid-19-pandemin har många försök visat att LUSS är associerat med sjukdomens svårighetsgrad och dödlighet hos covid-19-patienter. Nyligen visades en negativ linjär korrelation mellan PaO2/FiO2 och LUSS tre serier av patienter inlagda på intensivvårdsavdelningar (ICU) med olika etiologier för IS: en med trettiotre COVID-19-patienter, en med trettiosju ARDS-patienter och en med sjuttiotvå ALI-patienter. På senare tid bekräftades denna korrelation i större serier av etthundrasextiotvå patienter som lades in på akutavdelningen (ED), vilket tyder på att LUSS skulle kunna vara ett verktyg för att utvärdera PaO2 och därför utvärdera IS svårighetsgrad oavsett IS etiologi hos patienter inlagda på ED .

STUDIEPROCEDUR

En LUSS kommer att realiseras av en utredare som är utbildad för Lung UltraSound (LUS) och som anser sig vara säker på användningen. En femgradig Likert-skala kommer att fyllas i. Till uttalandet "Jag är kvalificerad att förverkliga en LUSS" kommer endast akutläkare som svarar "Jag håller med" eller "Jag håller med" att vara berättigade till inkludering och läggas till på utredarlistan med hjälp av ett tillägg till detta protokoll. Ultraljudsmaskinerna som används för LUS tillhör varje ED, vilket betyder att utredarna är bekanta med användningen. För att enhetliga resultaten kommer inställningarna för ultraljudsmaskinerna att standardiseras. För att möjliggöra utforskning av lungparenkymet kommer en lågfrekvent kurvlinjär givare att användas, och utvärdering av B-linjer kommer att utföras med ett djup på minst 12 cm som vanligtvis rekommenderas. Om patienter isoleras av infektionsskäl kommer särskilda försiktighetsåtgärder att tillämpas efter institutionella procedurer för användning av ultraljud på smittsamma patienter. LUS kommer att ske inom 10 minuter efter ABG-analys. LUS kommer att utföras vid patientens säng. Utredaren kommer att bli blind för alla andra förfaranden som görs av behandlande läkare i diagnostiska syften. Den behandlande läkaren kommer att få utföra en LUS på egen hand. LUSS-proceduren kommer att användas som validerad i ett större antal studier. För den delen är bröstkorgen praktiskt taget uppdelad i sex bröstkorgszoner bilateralt, som sammanför två främre zoner, två laterala zoner och två bakre zoner. De främre och laterala zonerna kommer att utvärderas i strikt dorsal decubitus och de bakre zonerna kommer att utvärderas med en lätt kontralateral decubitus tillåten, om nödvändigt, på grund av patientens morfotyp.

För varje zon kommer en poäng från noll till tre att fastställas som visas i figur 4:

• 0: En normal luftning av lungan med närvaro av A-linjer, ihållande pleural glidning och mindre än tre B-linjer.
• 1: Interstitiellt syndrom, vilket resulterar i måttlig förlust av luftning med mer än tre åtskilda B-linjer, 7 mm från varandra, ger en poäng.
• 2: Alveolärt-interstitiellt syndrom betyder en allvarlig förlust av luftning med koalescerande B-linjer, mindre än 3 mm från varandra, ger två poäng.
• 3: En alveolär konsolidering som leder till en fullständig förlust av luftning med ett ultraljudsliknande vävnadsmönster.

LUSS kommer att beräknas genom att lägga till poängen som ges till varje 12 zon, med maximalt trettiosex. Patienter som ger färre än två poäng kommer att övervägas empiriskt utan interstitiellt syndrom och kommer att uteslutas från studien.

Utredarna kommer också att rapportera förekomsten av pleurautgjutningar och om det finns en uppskattning av deras mängd. Om det finns, kommer kvantifiering av pleurautgjutning att realiseras vid lungbasen. Det maximala avståndet mellan parietal och visceral pleura (Dmax) i millimeter kommer att mätas efter frysning av bilden i end-expiration.

Om ABG-indikationen enligt behandlande ICU-läkare kvarstår, kommer den fullständiga interventionen inklusive beräkning av LUSS, forskning och kvantifiering av pleurautgjutningar att upprepas efter tjugofyra och fyrtioåtta timmar.

Resultat av LUSS, närvaro av pleurautgjutning och Dmax kommer inte att meddelas till den behandlande läkaren som förväntar sig om LUS-resultaten kan påverka patientens prognos.

STUDIELEDNING

Studieinställningar:

Innan studien startar kommer utredaren att utvärderas med hjälp av en femgradig Likert-skala som tidigare beskrivits. En presentation av studien och proceduren kommer att organiseras av de samordnande utredarna i varje center.

Patientrekrytering:

De berättigade patienterna kommer att identifieras av den behandlande ICU-läkaren. Vuxna patienter inlagda på intensivvårdsavdelningen med tecken och symtom på ARF och en indikation på realisering av ABG för att utvärdera PaO2 enligt behandlande intensivläkare kommer att övervägas för inkludering. ABG kommer inte att betraktas som en intervention eftersom beslutet om förverkligandet av en ABG överlämnas till den behandlande ICU-läkaren. Om dessa kriterier är uppfyllda kommer den behandlande läkaren att kontakta en utredare.

Inkludering:

Utredaren kommer att ansvara för att verifiera om patienten uppfyller alla inklusionskriterier. Samtycke kommer att motsvara underskriften av ett papperssamtyckesformulär i duplikat efter att ha informerats om forskningsmodaliteter av utredaren. Om patienten inte kan ge sitt samtycke på grund av ett akut tillstånd och saknar juridiskt ombud, kommer ett försenat samtycke att godkännas. En undertecknad kopia av samtyckesformuläret kommer att returneras till patienten eller det juridiska ombudet.

Intervention:

Alla inkluderade patienter kommer att genomgå en LUS, beräkning av en LUSS och sökning av pleurautgjutning och kvantifiering av pleurautgjutningar genom Dmax-mätning när pleurautgjutning förekommer. I Belgien är LUS inte erkänt som standardvård som ger denna studie en interventionell karaktär. Intervention kommer att äga rum inom ett tidsintervall på maximalt sedan minuter före eller efter ABG-förverkligandet. Resultatet av interventionen kommer inte att meddelas den behandlande läkaren förutom när LUS kan påverka patientens prognos.

Uppföljning:

Om ABG-indikationen kvarstår efter behandlande intensivläkare och om patienten fortfarande är närvarande på intensivvårdsavdelningen, kommer interventionen som beskrivits tidigare att upprepas efter tjugofyra och fyrtioåtta timmar.

Datainsamling och databehandling:

Efter inkludering kommer data att rapporteras i en informaterad CRF med hjälp av REDCap-programvara av utredaren och Pleural Effusion Volume (Vpe) i milliliter kommer att beräknas automatiskt genom att multiplicera Dmax per tjugo enligt Balik och allas formel. SOFA-poängen vid inkludering, tjugofyra och fyrtioåtta timmar kommer också att beräknas och registreras. De inkluderade patienternas namn, förnamn, födelsedatum och sjukhusnummer kommer att registreras. Utredarna kommer endast att få tillgång till personuppgifter om patienten som de personligen har inkluderat. Huvudutredarna kommer att ha tillgång till alla personuppgifter för att kunna samla in saknade uppgifter. Efter datakomplettering kommer en neutral identifierare som består av inkluderingscentrets nummer, antal inkluderande och födelseår att användas. En korrespondenslista kommer att föras under huvudutredarens ansvar.

STATISTIK

Dataanalys utfördes med JMP Pro 16.0.0 Programvara (SAS Institute). Kontinuerliga variabler uttrycks som medelvärden och standardavvikelser. Diskreta variabler rapporteras som kategorier och uttrycks som siffror och procentsatser. Pearson-korrelationen användes för att mäta den linjära korrelationen mellan kontinuerliga variabler, och korrelationerna uttrycks som korrelationskoefficient och 95 % konfidensintervall. Jämförelser mellan kvantitativa data utfördes med ett χ2-test, och jämförelser mellan grupper mellan kontinuerliga data med ett Wilcoxon-Mann-Whitney-test. Signifikanströskeln sattes med ett P-värde på < 0,05. Ett ensidigt hypotestest kommer att användas för att visa förbättringen av korrelationen mellan PaO2/FiO2 och LUSS. Pearsons formel kommer att användas för att visa korrelation mellan PaO2/FiO2 och LUSS. Multipel linjär regression kommer att användas för att testa effekterna av kontinuerliga variabler såsom närvaron av pleurautgjutning på korrelationen mellan PaO2/FIO2 och LUSS.