Ultrasound av diafragmats exkursionskvot som fysiologisk biomarkör vid akuta exacerbationer av kroniskt obstruktiv lungsjukdom (Undated 2)

3.1 Inledning och motivering År 2020 hade uppskattningsvis 562 700 personer kroniskt obstruktiv lungsjukdom (KOL) i Nederländerna, vilket resulterade i 21 335 sjukhusinläggningar.[1] En akut förvärrad KOL (AECOPD) i kombination med sjukhusinläggning är förknippad med hög dödlighet och sjuklighet. [2]

Icke-invasiv ventilation (NIV) har varit mycket effektiv vid AECOPD, eftersom den effektivt avlastar andningsmusklerna och motverkar dynamisk hyperinflation. Denna metod förhindrar ofta intubation som en brygga till att administrera effektiva terapier (t.ex. glukokortikoider, bronkdilatorer och antibiotika)[3], och kan minska dödligheten.[4] Aktuella riktlinjer rekommenderar NIV för behandling av akut andningssvikt hos patienter med andnöd, pH < 7,35 och PaCO2 > 6 kPA (med undantag för patienter som kräver invasiv ventilation, se riktlinje).[5,6] Nationella riktlinjer rekommenderar inte NIV vid AECOPD med ökad andningsarbete utan respiratorisk acidos på grund av brist på evidens. [5]

Ultraljud av diafragman kan identifiera atrofi och nedsatt rörelse eller kontraktilitet i diafragman[10], och har visat sig förutsäga dödlighet och NIV-misslyckande under NIV-behandling för respiratorisk acidos på grund av AECOPD.[11-15] Huruvida ultraljud av diafragman kan förutsäga dödlighet eller behov av (icke-)invasiv ventilation vid AECOPD utan respiratorisk acidos vid första presentation är okänt.

Under utforskande analys av en tidigare studie (opublicerad; NCT05671198) kan vi ha hittat en markör som har potential att förutsäga progression till NIV eller död under sjukhusvistelse för AECOPD utan respiratorisk acidos:

Skillnaden mellan diafragmarörelse under tidvattenandning och maximal andning, använd som surrogat för inspiratorisk reservvolym (IRV), var signifikant lägre hos patienter som krävde NIV eller som dog på sjukhus jämfört med de som inte gjorde det (1,59 cm, SD 1,91 vs. 3,14 cm, SD 2,45; p = 0,033). Vi utförde en ROC-kurveanalys för att bedöma det prediktiva värdet av dessa variabler, vilket gav ett area under ROC-kurvan (AUROC) på 0,752 (95% CI: 0,535 - 0,968, p = 0,033), vilket indikerar en statistiskt signifikant diskrimineringsförmåga. Det bästa gränsvärdet, som bestämdes med Youdens J-statistik, var 1,74 cm, med en sensitivitet på 86% och specificitet på 70% för att förutsäga NIV-behov eller död på sjukhus.

Emellertid var antalet händelser lågt och studien var primärt dimensionerad för ett annat utfall. Därför behövs prospektiv validering innan vi inför behandling baserad på denna markör. I fall den föreslagna ultraljudsmätningen (se inledning) visar sig vara en diskriminerande markör för försämring under sjukhusvistelse eller prediktiv för progression till icke-invasiv ventilation, hoppas vi kunna genomföra en uppföljningsstudie där patienter randomiseras till antingen standardvård eller 'elektiv' NIV (för att undvika akut NIV-behov) baserat på ännu ej fastställda gränsvärden.

3.2 Design (inklusive population, metod, confounders och utfall) En multicentrisk, prospektiv observationskohortstudie genomförd på Isala-sjukhuset och UMCG som syftar till att fastställa värdet av det sonografiska rörelseförhållandet (tidvatten/maximal) i diafragman vid AECOPD efter sjukhusinläggning. Efter inkludering kommer den sonografiska diafragmarörelsen att bedömas som en extra mätning under standardvårdens lungultraljud (POCUS), varefter sjukhusutfall registreras. Primärt utfall kommer att vara sensitiviteten för denna ultraljudsmarkör för försämring på sjukhus (progression till NIV eller död). Sekundär analys kommer att inkludera prediktiva modeller.

3.3 Forskningsfråga Vad är sensitiviteten för diafragmarörelseförhållandet (tidvatten/maximal) under ultraljud för försämring på sjukhus (progression till NIV eller död) vid AECOPD.