FCV vs VCV hos obstruktiva och astmatiska patienter

Motivering: Patienter med en exacerbation av astma eller kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) som kräver kontrollerad mekanisk ventilation (CMV) på intensivvårdsavdelningen (ICU) har en dödlighet mellan 10 och 20 %. Denna dödlighet förklaras till stor del av stora komplikationer i samband med mekanisk ventilation, t.ex. pneumothorax, kardiovaskulär kollaps och lunginflammation. Komplikationer är resultatet av dynamisk hyperinflation som utgör hörnstenen i patofysiologin för båda sjukdomarna. Diametern på de mindre luftvägarna minskar på grund av inflammation, bronkospasm, slem (astma) och förlust av elastisk rekyl av emfysem (KOL). Detta leder särskilt till ett högt luftvägsmotstånd under utandning och rester av tidalvolym i lungan när nästa inandning börjar. Resultatet är dynamisk hyperinflation med en kontinuerligt ökande lungvolym med höga tryck, pneumothorax (barotrauma) och hemodynamisk kollaps som följd. Under CMV (tryck- eller volymkontrollerad ventilation; PCV eller VCV) styrs endast inandningen medan utandningen är passiv, vilket kan leda till luftvägskollaps och ytterligare dynamisk hyperinflation. Dessutom åtföljs båda ventilationslägena av höga flödeshastigheter som leder till en ytterligare ökning av luftvägsmotstånd och ventilationstryck. Flödeskontrollerad ventilation (FCV) är en mekanisk ventilationsmetod som använder ett relativt lågt och konstant flöde under både inandning och utandning, och därigenom minskar luftvägsmotståndet och förhindrar luftvägskollaps under utandning. Dessutom har FCV visat sig ha en högre ventilationseffektivitet mätt genom en minskning av minutvolymen vid stabila arteriella partialtryck av koldioxid (PaCO2). Detta gör FCV till ett mycket intressant ventilationsläge hos intuberade patienter med en exacerbation av astma eller KOL, vilket möjligen minskar mängden dynamisk hyperinflation och komplikationer hos dessa patienter. Även om FCV används i stor utsträckning för hypoxisk andningssvikt på intensivvårdsavdelningen har hittills inga studier utförts på astma- eller KOL-patienter.

Vi antar att FCV hos intuberade patienter med en exacerbation av astma eller KOL resulterar i en lägre minutvolym (MV) och minskad slutinspiratorisk lungvolym (EILV) som ett mått på dynamisk hyperinflation jämfört med VCV.

Mål: Att studera effekten av FCV på MV och EILV jämfört med VCV.

Studiedesign: Fysiologisk pilotstudie med en randomiserad crossover-design som jämför FCV och VCV.

Studiepopulation: Patienter med astma/KOL-exacerbation ≥18 år gamla som får CMV.

Intervention: Patienterna ventileras mekaniskt med VCV vid baslinjen. Efter inkludering placeras EIT-bältet och en esofagusballong för att bedöma EILV- respektive transpulmonellt tryck. Dessutom randomiseras patienterna mellan sekvensen av ventilationsläge, nämligen 90 minuter VCV följt av 90 minuter FCV eller 90 minuter FCV följt av 90 minuter VCV. När VCV växlas till FCV används samma mekaniska ventilatorinställningar som i VCV-läget. Efter en halvtimme på FCV är PEEP, drivtryck och flöde av FCV optimerade baserat på högsta följsamhet och lägsta flödesmatchning med en stabil PaCO2. VCV är alltid inställt efter vårdstandard. Total tid för mätningar/studietid är 180 minuter.

Huvudstudieparametrar/endpoints: Primär endpoint är skillnaden i minutvolym efter 90 minuter på FCV jämfört med efter 90 minuter med VCV. Ett viktigt sekundärt effektmått är skillnaden i EILV efter 30 minuter på FCV jämfört med efter 30 minuter med VCV.

Belastningens art och omfattning och risker förknippade med delaktighet, nytta och grupprelation: Alla patienter är sövda och på CMV, därför kommer det inte att uppstå något obehag för patienten. FCV har använts framgångsrikt under operationen och på ICU och patienten kommer att övervakas kontinuerligt så att det kliniska teamet kan agera direkt i händelse av eventuella biverkningar. Lungvolymen mäts med EIT, ett icke-invasivt, strålningsfritt övervakningsverktyg. Transpulmonella tryck mäts med en esofagusballong som placeras i en liknande herrgård som en nasogastrisk matningssonde. Därför är riskerna med denna studie totalt sett begränsade.