联合高频振荡和气管充气治疗严重急性呼吸窘迫综合征

目标和基本假设

高频振荡 (HFO) 在急性呼吸窘迫综合征 (ARDS) 中具有有益的生理效应 [1-4]。 最近一项关于 HFO 与采用传统潮气量（10.1± 2.8 mL•kg-1 预计体重）的传统机械通气 (CMV) 的随机对照试验报告了 HFO 组 30 天死亡率降低的趋势（37% 对 52%）在 CMV 组中；P = 0.10) [3]。 迄今为止，在呼吸生理学和临床病程方面，HFO 尚未与 ARDS 中具有低潮气量（6.2 ± 1.1 mL•kg-1 预测体重）的 CMV 进行比较 [5]。

CMV 期间气体交换的主要机制是体对流和扩散。 [4, 6]。 气管充气 (TGI) 促进 CMV 期间的 CO2 消除 [7-9]。 在 HFO 期间，额外的气体交换机制包括不对称速度分布、泰勒色散/湍流、心源性混合、悬垂效应和侧支通气 [4, 6]。

我们最近表明，在中度至重度原发性 ARDS 患者中，根据 ARDS 网络协议，HFO 联合 TGI (HFO-TGI) 相对于标准 HFO 和 CMV 可显着改善氧合 [5, 10]。 平均气道压力 (mPaw) 设置为呼气压力容积曲线最大曲率点 (PMC) 以上 1 cm H2O。 在 HFO-TGI 期间，降低 mPaw 可能是可行的，同时仍然实现与 ARDS 网络协议设定的目标相似的 PaO2 和外周血氧饱和度 (SaO2) [5]。 这可能导致 HFO-TGI 期间降低和非创伤性通气压力。 此外，如果在 HFO-TGI 后 CMV 期间维持 HFO-TGI 相关的气体交换益处 [10]，则相对于 HFO-TGI 前 CMV 降低通气压力也可能是可行的。 然而，使用降低的通气压力可以最大限度地减少呼吸机相关的肺损伤。 在这项研究中，我们将检验 HFO-TGI 可能改善严重 ARDS 患者的呼吸生理学和临床病程的假设。

方法患者

该协议已获得 Evaggelismos 医院科学委员会的批准。 将征得符合参与条件的患者的近亲的知情同意。 符合条件的患者应满足以下标准：1) 根据美国-欧洲共识会议标准 [11]，早期（在前 72 小时内确诊）ARDS； 2) 严重氧合障碍{定义为 PaO2/吸入氧分数 (FiO2) < 150 mm Hg}，同时使用≥ 8 cm H2O 的呼气末正压 (PEEP) 通气（严重 ARDS 的标准）； 3) 年龄 18-75 岁，体重 > 40 公斤，并且没有 a) 严重漏气（即 > 每半胸 1 个胸管，持续漏气 > 72 小时）； b) 接受液体和去甲肾上腺素 ≥ 0.5 μg/kg/min 时动脉收缩压 < 90 mm Hg； c) 重大心脏病（即 射血分数 < 40 %、肺水肿史和活动性冠状动脉缺血或心肌梗塞）； d) 严重的慢性阻塞性肺疾病 (COPD) 或哮喘 [10]； e) 颅内异常导致无法控制的颅内高压； f) 与双肺浸润有关的慢性间质性肺病； g) 当前入院时的肺活检或切除术； h) 以前进行过肺或骨髓移植，或存在免疫抑制； i) 无法摆脱俯卧位或吸入一氧化氮； k) 怀孕或病态肥胖（即 体重指数 > 40 公斤/平方米）； l) 参加另一项干预研究。 患者监测将包括心电图导联 II、血流动力学和 SaO2。 如前所述，将采用深度镇静/神经肌肉阻滞 [10, 12]。

CMV 策略 在 Evaggelismo 医院的 37 个床位的重症监护病房 (ICU)，常规采用类似于 ARDS 网络协议的通气策略。 因此，在随机化之前，患者将已经使用网络协议允许的 FiO2 和 PEEP 组合之一进行通气（Siemens 300C 呼吸机；或 Galileo Gold，Hamilton Medical）[5]。 给予的潮气量为 5.5-7.5 mL•kg-1 预计体重、通气率（例如 20-35•min-1)进行调节，使pHa保持在7.20-7.45范围内； 吸气与呼气持续时间的比例为 1:1 至 1:3；并且目标平台吸气压力将≤ 30-35 cm H2O。 氧合目标为 PaO2 = 55-80 mm Hg 或 SaO2 = 88-95%。

随机化 患者将被随机分配到 CMV 组或 HFO-TGI 组。 CMV 组患者将继续接受如上所述的 CMV。 在 HFO-TGI 组中，在 HFO-TGI 开始前 30 分钟，将使用线性压力斜坡技术（只要临床可行 [10、13]）连续构建吸气和呼气压力容积曲线。

HFO-TGI 策略 Sensormedics 3100B 呼吸机 [10] 将连接到气管插管。 此外，一根薄的 Vygon TGI 导管{内径/外径分别 = 1.0 / 2.0 mm [10]} 将被引入气管导管。 TGI 导管尖端将放置在气管导管尖端之外 0.5-1 厘米处。 TGI 导管的近端将连接到 O2 流量计。 初始 HFO 设置如下： 1) FiO2 = 100%，随后逐渐调整至之前 CMV 的 FiO2； 2)偏流=30L•min-1； 3）振荡频率=4.0-5.0 赫兹; 4) 振荡压力幅度 = 前 CMV 期间的算术 PaCO2 值 + 20-30 cm H2O，最大可接受值 = 95-100 cm H2O [10]； 5）吸气与呼气时间比=1：2；和 6) 调整 mPaw，使平均气管压力 = 2-3 cm H2O 高于先前 CMV 的平均气管压力（对应于高于先前 CMV mPaw 的 9-10 cm H2O 的 HFO mPaw）。 HFO 启动后 60 到 120 秒，将通过在 40-45 cm H2O 下对 HFO 回路加压 20-30 秒来执行复张操作，同时关闭振荡器活塞。 然后将恢复 HFO，放置 3-5 cm H2O 气管导管套囊漏孔。 紧接着，连续向前推力 TGI（流量 = 前一个 CMV [10] 的分钟通气量的 50%）将叠加在 HFO 上。然后将调整 mPaw 控制旋钮以将 mPaw 返回到其原始设定值。 十五分钟后，将进行动脉血气分析并调整振荡压力幅度和振荡频率，以实现 PaCO2 < 10-15 mm Hg，高于先前 CMV 的 PaCO2，并保持 pHa > 7.20。 再过 30-60 分钟后，将重复进行血气分析，然后 mPaw 将逐渐降低（估计降低率：0-1 cm H2O•h-1），直至达到 2-3 cm 的目标平均气管压力H2O 低于先前 CMV 的平均气管压力（对应于高于先前 CMV mPaw 的 3-4 cm H2O 的 HFO mPaw）。 随后，将停用 TGI，并继续使用标准 HFO 30 分钟。 上述调整应允许维持 SaO2 = 88-95% 或 PaO2 = 55-80 mm Hg 和上述目标 PaCO2/pHa。

在以下 HFO 设置下将考虑恢复到 CMV： 调整 mPaw，使 HFO 平均气管压力 = 比前一个 CMV 的气管压力低 2-3 cm H2O（对应于比之前高 3-4 cm H2O 的 HFO mPaw巨细胞病毒 mPaw); FiO2 = 前一个 CMV 的 FiO2； TGI = 0 L•min-1。 如果 PEEP ≥ 8 cm H2O 时 PaO2/FiO2 维持在 ≥ 150 mm Hg，将恢复并继续 CMV。 如果在 12-16 小时的 CMV 后，PaO2/FiO2 在 PEEP ≥ 8 cm H2O 时 < 150 mm Hg，则认为有必要返回 HFO-TGI。 在 HFO-TGI 组中，患者将每天接受重复的 HFO-TGI 治疗，直到他们在 CMV 期间不再满足严重 ARDS 标准 > 24 小时。 HFO-TGI 会话的预计最短持续时间为 6 小时。 对于 HFO-TGI 组成员，HFO-TGI 的总持续时间必须 > 12 小时。

招募策略：

肺复张操作（持续气道正压 40-50 cm H2O，持续 20-30 秒）将按如下方式进行：

在 HFO-TGI 组中，将在每次 HFO-TGI 会议开始时和开始后 3 小时以及返回 CMV 之前进行招募演习。 在 CMV 组中，将每天进行 > 3 次复张演习（每 3 小时一次；第一次演习在上午 9:00）。 在这两个组中，招募演习将作为研究方案早期干预期的一部分继续进行，直到解决严重的 ARDS（如果实现）或死亡。

从 CMV 断奶：

当 PaO2 ≥ 60 mm Hg 可以维持在 FiO2 ≤ 50% 和 PEEP ≤ 8 cm H2O 时，将通过压力支持通气从 CMV 撤机。

数据收集 关于人口统计学、生理学和放射学特征、合并症和药物治疗的数据将在随机分组前 4 小时内记录。 生理、实验室和放射照相/成像数据将每天收集，直至随机化后 28 天。 将每天监测患者的非肺器官和系统衰竭迹象。

结果测量在专用部分中报告。

根据最近一篇社论（Intensive Care Med (2014) 40:743-745）的建议，研究方案的原件和（其修订版）最终形式（也对应于 NCT00637507）详细说明了预先指定的研究可以通过向下滚动到以下网页的末尾找到计划（解释当前注册数据中任何先前更改的原因）：http://www.evaggelismos-hosp.gr/0010000688/%CE%B9%CF %83%CF%84%CE%BF%CF%81%CE%B9%CE%BA%CE%BF-%CE%B5%CE%B5%CF%80%CE%BD%CE%B5.html