Optimera ventilationsstrategier genom att använda positiva respiratoriska heltalsmätningar (OPTIMVSPRIME)

• Inledning och motivering

Intermittent positivt tryckventilation (IPPV) krävs för nästan varje patient under allmän anestesi. Det är känt att IPPV är ett ofysiologiskt sätt att andas och att det kan få allvarliga komplikationer när det sätts in på ett felaktigt sätt. 1 Kända komplikationer av IPPV inkluderar (men är inte begränsade till) desaturation, atelektas och baro-/volutrauma.

Många studier har försökt fastställa de optimala inställningarna för ventilationsparametrar under IPPV. 2 För närvarande är det dock okänt om användningen av specifika ventilationsparametrar är relaterad till förbättrade resultat för patienter som genomgår ingrepp under allmän anestesi.

IPPV inleds vanligen med hjälp av en uppsättning parametrar som bestämmer andningsegenskaper, bland annat Peak Inspiratory Pressure (PIP), Positivt End Expiratory Pressure (PEEP), Plateau Pressure (PlatP) och fraktionen av Inspirerat syre (FiO2). 3 Justering av dessa parametrar gör det möjligt för läkaren att optimera de mekaniska egenskaperna hos patientens konstgjorda andning.

IPPV ändrar det intratorakala trycket på ett cykliskt sätt. Trycket ökar under inandning och minskar under utandning. Inverkan av ökat intratorakalt tryck, orsakat av IPPV, på hemodynamiska parametrar är välkänt och är en av de faktorer som används av anestesiologer vid insättande av IPPV. IPPV-tryck kan både öka eller minska hemodynamiska parametrar såsom hjärtförspänning och spänning i vänster kammare, vilket påverkar inte bara syresättning och avkolning utan även hjärtminutvolym, syreförbrukning i hjärtmuskeln och direkt cerebral syresättning. Relationen mellan andning och cirkulation uppvisar komplex dynamik och att förstå detta kan bidra till att främja mer naturliga och fysiologiska andningsmönster, vilket leder till förbättrad syresättning och minskad andningsbesvär.

Förutom direkt påverkan av positiva ventilationstryck på hemodynamiska faktorer måste den cykliska karaktären hos både IPPV och hemodynamiska faktorer beaktas när sambandet mellan IPPV och patientresultat undersöks. När förändringar i andningstryck sammanfaller med relaterade fysiologiska fenomen, kan varje cykel utgöra en additiv påverkan på båda parametrarna. Dessutom kan sammanfallande fysiologiska cykler leda till "andningsindragning", där de ventilatorinducerade andetag blir asynkrona med patientens inneboende andningsrytm, vilket leder till ineffektiv ventilation och ökad risk för lungskador. Dessutom kan en minskning av luftvägarna bidra till att minska sannolikheten för mekanisk trötthet och stress på lungvävnaden, eftersom det undviker upprepad eller periodisk stress på andningssystemet. Att använda matematiskt identifierade heltalsuppsättningar som ventilationsparameterinställningar kan minska sammanfallande av andningscykler med återkommande fysiologiska fenomen. Dessutom kan rollen av matematisk identifiering av optimala heltalsuppsättningar för användning i ventilatorparametrar hjälpa till att hitta optimala inställningar för att minska komplikationer från intermittent positivt tryckventilation

Forskningsfråga Att fastställa sambandet mellan användningen av matematiskt identifierbara heltalsventilatorparameteruppsättningar och patientresultat

METOD Beskrivning studiedesign

Detta är en retrospektiv databasstudie. En databassökning av alla fall av vuxna patienter som genomgår ingrepp i UMCG under generell anestesi med IPPV mellan 01-01-2018 och 01-04-2023 kommer att genomföras. Forskare kommer endast att använda anonymiserade data från befintliga patientdataregister.

Denna studie kommer att undersöka förhållandet mellan matematiskt identifierbara heltalsuppsättningar av ventilatorinställningsparametrar under operation utförd under generell anestesi med IPPV. Data kommer att extraheras från den elektroniska patientdatabasen och all data kommer att hanteras anonymt.

Parameterheltalsuppsättningar kommer att identifieras med hjälp av probabilistiska (eller Monte Carlo) algoritmer och siktmetoder. Icke-multifaktoriella och multifaktoriella uppsättningar kommer att jämföras och endast icke-negativa heltal kommer att beaktas för analys

Univariata, multivariata regressionsmetoder och blandade modellanalyser, där så är lämpligt, kommer att användas för att bestämma vilka heltalsuppsättningar i ventilationsparameterinställningar under operation utförd under generell anestesi och IPPV som är relaterade till patientresultat som SpO2 och FiO2/SpO2-förhållande.