IMV för att påskynda återhämtningen av lungfunktion vid veno-venös extrakorporeal membransyresättning; Lungvila eller måttlig mekanisk ventilation i ECMO (ROMEO)

Bakgrund

Acute respiratory distress syndrome (ARDS) är ett vanligt kliniskt syndrom som kännetecknas av livshotande andningssvikt som kräver mekanisk ventilation. Även om det är livräddande kan mekanisk ventilation orsaka ytterligare skador på lungorna, känd som ventilatorinducerad lungskada (VILI). Strategier för att lindra VILI i ARDS har visat sig förbättra patientresultaten. ARDS-patienter som har allvarlig lungsvikt, trots mekanisk ventilation, kräver ofta veno-venös extrakorporeal membransyresättning (ECMO). ECMO använder en konstgjord membranlunga för att ta över gasutbytet. Detta möjliggör minskning av skadliga ventilatorinställningar och reducerar därmed också VILI.

Medan indikationerna för ECMO-initiering är standardiserade i Storbritannien och ECMO-användningen ökar, finns det fortfarande osäkerhet om det bästa tillvägagångssättet för mekanisk ventilation medan patienterna får ECMO och vilka strategier som maximalt dämpar VILI under dess användning. Det är viktigt att det är känt att trots minskningen av andningstryck och volymer som underlättas av ECMO, fortsätter dessa sjukaste och ömtåliga lungor att vara mottagliga för VILI. En minskning av andningsfrekvensen (RR) till nära apnéisk ventilation (2 andetag per minut) verkar vara associerad med den största fysiologiska minskningen av VILI-komponenter, samtidigt som viktiga fysiologiska mekanismer som surfaktantproduktion som är beroende av viss lunguppblåsning bibehålls. Att använda en strategi för nästan apnéisk ventilation kan vara förknippad med snabbare upplösning av ARDS, vilket resulterar i minskad varaktighet av ECMO, ventilation och ICU-vistelse och vårdkostnader.

Logisk grund

Interventioner som mildrar VILI leder till mindre lunginflammation/ödem och bättre resultat hos ARDS-patienter. Den nyligen genomförda REST-studien med avlägsnande av koldioxid utanför kroppen visade att den resulterande blygsamma minskningen av volym och tryck inte hade någon klinisk effekt. En måttlig minskning av ventilationen kanske inte är lika effektiv som en nästan fullständig frånvaro (nästan apnéisk) av ventilation. Det senare kan endast uppnås tillsammans med ECMO-stöd. Minskning av andningsfrekvensen till nära apnéisk ventilation har flera effekter på VILI, inklusive:

1. Modulering av sjukdomsaktivitet genom minskad öppning och stängning av lungenheter (atelektrauma);
2. Minskad frekvens av applicerat körtryck och total intensitet av minutventilation (barotrauma)
3. Förebyggande av överdistension av den luftade lungan (volutrauma)
4. Dämpning av cirkulerande markörer för lungskada och inflammation ('biotrauma')
5. Minskad utveckling av avvikande fibros i lungan [9]. Patienter på ECMO är benägna att få lungfibros, till vilken VILI är känt för att vara en stor bidragsgivare

Multinationella undersökningar av mekanisk ventilation under ECMO-stöd visar att 45,7% av centra använde en måttlig andningsfrekvens (10-20 andetag per minut) levererad med ~10-15 cmH2O PEEP och 10-15 cmH2O drivtryck. Bevis visar en 3% ökning av risken för dödsfall för varje 1 cmH2O ökning av ventilatorns drivtryck under ECMO-stöd. Sammantaget visar internationella erfarenheter och trender att ventilatorns mekaniska kraft (ett mått på energin som överförs till lungan) är en viktig bestämningsfaktor för VILI och endast minskas måttligt av de för närvarande använda måttliga ventilationsstrategierna som huvudsakligen minskar det drivtryck som appliceras per andetag. . Den mekaniska kraften reduceras dock avsevärt genom lägre andningsfrekvenser. Nära apnoeic ventilation under ECMO är kliniskt genomförbart med gasutbyte och syretillförsel upprätthålls av ECMO.

ROMEO-rättegången

Utredarna har genomfört en detaljerad sökning i PubMed, Ovid, Cochrane databaser, Google Scholar och WHO International Clinical Trials Registry Platform. Hittills har inga stora prospektiva studier tagit upp eller behandlar användningen av nära apnéisk ventilation under ECMO. Följaktligen planeras en multicenter randomiserad öppen studie av nära apnéventilation kontra standardvård. Denna framtida multicenterstudie kommer att drivas för patientcentrerade resultat (t.ex. tid till ECMO-dekanylering och dödlighet) tillsammans med en kostnadsanalys för försök efter 12 månader.

För att visa genomförbarheten av vår prövningsdesign kommer vi att genomföra en genomförbarhetsstudie med 50 patienter på Guy's and St Thomas' NHS Foundation Trust. Detta kommer att utvärdera genomförbarheten av interventionen (förmåga att rekrytera; förmåga att leverera ventilatorstrategin; förmåga att leverera ECMO-avvänjningsstrategier), de fysiologiska förändringar som induceras av nära apnéventilation tillsammans med inverkan på plasma och bronko-alveolära sköljningsbiomarkörer och samla in utforskande data om kliniska resultat.

Eftersom det finns en brist på bevis för prediktorer för ECMO-avvänjningsframgång, kommer vi att utvärdera omfattande fysiologiska data som erhållits under varje avvänjningsförsök för att utvärdera patient-ventilator-membran-lunginteraktionerna.