心脏手术期间的机械通气
心脏手术期间的机械通气，一项随机对照试验
背景 对于心脏手术中的肺保护策略，目前还没有一致的意见。 小型随机临床和动物试验表明，心肺旁路 (CPB) 期间的通气可以保护肺部。 该证据基于替代终点，大多数研究仅限于择期冠状动脉手术。 根据现有数据，不能推荐 CPB 期间肺保护的最佳策略。 CPBVENT 研究的目的是调查 CPB 期间不同通气策略对术后肺部并发症的有效性。
试验设计 CPBVENT 研究将是一项单盲、多中心、随机对照试验。 我们将招募 780 名接受择期心脏手术并计划使用 CPB、主动脉阻断和两次肺通气的患者。 患者将被随机分为三个治疗组：1) CPB 期间不通气； 2) 持续气道正压通气 (CPAP)，在 CPB 期间呼气末正压 (PEEP) 为 5 cmH2O； 3) 在 CPB 期间通气 5 次/分钟，潮气量为 2-3 ml/Kg，PEEP 为 3-5 cmH2O。 主要终点是从 ICU 出院时 PaO2/FiO2 比率 <200 的发生率。 次要终点将是术后肺部并发症的发生率和 30 天死亡率。 患者将在随机化日期后随访 12 个月。
总结 CPBVENT 试验将确定 CPB 期间不同的通气策略是否会改善接受心脏手术的患者的肺部结果。
研究概览
地位
详细说明
背景技术呼吸衰竭(RF)是心脏手术中的常见并发症，全球发生率为20-25%。 其临床表现从轻度呼吸衰竭到需要长时间机械通气 (MV) 和重症监护病房 (ICU) 的急性呼吸窘迫综合征 (ARDS)。
RF的病理生理机制相当复杂，但已知体外循环（CPB）在确定肺损伤中起主要作用。 许多因素导致了这种损伤：肺不张、导致自由基释放的过度氧合和 CPB 相关的全身炎症反应。
在 CPB 期间暂停通气是一种常见的做法，因为肺功能是由体外气体交换器执行的。 此外，没有肺运动显然有利于手术。 然而，体外循环期间 MV 的中断与微肺不张、静水性肺水肿、肺顺应性降低和表面活性物质扩散的发展有关。
最近的一项观察性研究已将 CPB 的持续时间确定为微生物学记录的肺炎发展的重要危险因素。
在过去几年中，研究并提出了几种预防性肺保护策略：超滤去除中性粒细胞、控制血液稀释（血细胞比容高于 23%）、类固醇和 CPB 期间的 MV 设置，例如呼气末正压的应用（ PEEP）或连续气道正压通气 (CPAP) 5-15 cmH2O、低潮气高频通气（每分钟 100 次）、应用 100% 氧气吸入分数 (FiO2) 和涉及肺部的双侧 CPB用于血液氧化。
最近一项基于 16 项临床试验的荟萃分析发现，如果在 CPB 期间应用 CPAP，则在脱离 CPB 后立即增加氧合作用并减少分流分数。 在 CPB 结束时使用肺复张操作获得了类似的结果。 此外，在整个体外循环期间保持 MV 将减少 CPB 相关的炎症反应和组织损伤。 不幸的是，尽管计划充分，但研究不足以推荐在 CPB 期间维持 MV 作为预防呼吸系统并发症的循证策略，因为临床结果的主要指标（即术后 MV 的持续时间、ICU 和住院时间的长短，以及长期随访）尚未进行调查。 因此，根据文献中的可用数据，不能推荐 CPB 期间毫无疑问的标准化肺保护策略。
目标 我们设计了一项随机对照试验，以研究短期、中期和长期三种不同呼吸机策略的效果。 我们正在检验 CPB 期间 MV 会减少肺损伤的假设，肺损伤定义为 RF (PaO2/FiO2 < 200) 和术后肺部并发症 (PPC) 的发生率。 PPC 的完整定义见附录 1。
方法 试验设计 CPBVENT 研究是一项非药物、多中心、单盲、随机对照试验。
该研究已在 ClinicalTrials.gov 上注册 注册号为 NCT02090205，并得到了 SIAARTI（意大利麻醉和重症监护医学学会）心胸和血管麻醉研究小组的认可。
参与者经伦理委员会批准后，我们将招募 18 岁或以上接受择期心脏手术并计划使用 CPB、主动脉钳夹、正中胸骨切开术和两次肺通气的患者。 所有患者在参与试验前都将提供书面知情同意书。
终点 主要终点是从重症监护病房 (ICU) 出院前 PaO2/FiO2 比率 <200 的发生率降低。
次要终点将评估以下内容：
- 因 RF 再次入住 ICU，
- 需要重新插管，
- 需要无创通气，
- 机械通气持续时间，
- ICU 和住院时间的长短，
- 心血管并发症，
- 短期和长期死亡率，
- 术后感染，
- 术后残留硫化物 (PORC)：用四列 (TOF) 测量并定义为需要药理学逆转。
干预措施（随机化和治疗方案） 随机化列表由协调中心使用专用软件创建，每个中心以 1:1:1 的比例分层，每组 30 个。 一旦患者签署知情同意书，研究者将登录专门的在线门户并获得分配组。 从那一刻起，就不可能从在线平台上删除患者的记录卡，无论如何，都会根据意向治疗原则对患者进行分析。 通气方案的任何偏差以及偏差的原因都将记录在 CRF 上。 所有患者将对分配不知情。
患者将被随机分配接受以下呼吸机策略之一：
- 第一只手臂。 CPB 期间无机械通气：患者将与呼吸回路断开。
- 第二只手臂。 患者将接受 CPAP，PEEP 为 5 mmH2O 且 FiO2 < 80%。 要执行 CPAP，呼吸机将设置为手动/自主模式，流量为 1-2 L/min，可调压力阀 (APL) 设置为 5 cmH2O。 将使用集成在呼吸机中的压力表和连接到气管导管近端的压力表来检查实际压力。
- 第三只手臂。 患者将以每分钟 5 次的呼吸频率进行通气，潮气量 (TV) 为 2-3 mL/Kg 理想体重 (IBW)，PEEP 为 3-5 cm H2O。
在 CPB 前后，患者将接受肺保护性呼吸机策略，采用间歇正压通气 (IPPV) 模式以及以下参数：
- 潮气量 (TV) = 6-8 ml/kg IBW：
- 呼气末正压 = 5 厘米水柱
- 氧浓度 <80%
- I:E = 1:2（吸气：呼气比）。 在 CPB 期间，我们的目标是将 PaO2 维持在 200 至 250 mmHg 之间，以避免高氧引起的肺损伤；而且血细胞比容会维持在24%以上。 在 CPB 撤机期间，我们将进行一次肺泡复张操作，气道压力保持在 40 cmH2O 至少 7 秒。
术后通气 麻醉师将在病例报告表 (CRF) 中报告在将患者从手术室转移到 ICU 期间使用的机械通气设置。 在 ICU 中，我们将应用与手术室中使用的参数相同的 IPPV。 血氧饱和度将用脉搏血氧计持续监测。 我们将报告拔管时间、机械通气持续时间和重新插管的需要。 血气分析将由临床医生根据临床需要进行。
数据收集调查员将在专用 CRF 上收集所有数据，并将所有需要的信息插入在线平台。 协调中心将以非常简单的数据流直接接收所有信息，并具有保护个人临床信息的安全机制。 该网站使用 https 格式，所有患者的数据将以匿名方式收集。 我们还实施了定期备份，以尽量减少数据损坏的风险。
出院后，会电话跟进病人。 我们将记录任何再次入院或出院的情况。 将在随机分组后 30 天、60 天和一年进行随访。
统计考虑 样本量 样本量计算基于 0.05 的双侧 alpha 误差和 80% 的功效。 根据心脏手术后呼吸功能不全的发生率，我们预计 25% 的患者 PaO2/FiO2 比率 < 200。 我们预计该参数的发生率将降低 35%。 我们计算出每组需要 263 名患者的样本量。 包括 10% 的退出率，我们计算出需要 870 名患者才能完成试验。
数据分析 我们将分析分配给治疗组的患者。 数据将使用专业的统计软件进行分析。 数据将根据意向治疗原则并遵循预先制定的分析计划进行分析。 二分变量将与双尾 χ2 检验进行比较，适当时使用 Yates 校正。 适当时，将通过方差分析或非参数 Kruskal-Wallis 检验来比较连续变量。 适当时将计算具有 95% 置信区间的相对风险和具有 95% 置信区间的中位数之间的差异（使用 Hodges-Lehmann 估计）。 将始终使用双侧显着性检验。
亚组分析 如果治疗和亚组的相互作用项在 P <0.05 时具有统计学意义，我们将推断出亚组效应。
研究类型
注册 (预期的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Brescia、意大利、25128
- 尚未招聘
- Spedali Civili
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接触：
- Aldo Manzato, MD
- 邮箱：manzato@spedalicivili.brescia.it
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首席研究员：
- Aldo Manzato, MD
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Cagliari、意大利、09134
- 尚未招聘
- Azienda Ospedaliera Brotzu
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接触：
- Romana Taccori, MD
- 邮箱：romanataccori@tiscali.it
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首席研究员：
- Romana Taccori, MD
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Genova、意大利、16132
- 尚未招聘
- Ospedale San Martino
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接触：
- Patrizio Gastaldo, MD
- 邮箱：patriziodoc@libero.it
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接触：
- Paolo Pelosi, Full Prof
- 邮箱：ppelosi@hotmail.com
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首席研究员：
- Paolo Pelosi, Full Prof
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副研究员：
- Patrizio Gastaldo, MD
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Parma、意大利、43126
- 招聘中
- Azienda Ospedaliero-Universitaria di Parma
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接触：
- Alessandro M Budillon, MD
- 邮箱：ambudillon@ao.pr.it
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首席研究员：
- Alessandro M Budillon, MD
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Perugia、意大利、06156
- 招聘中
- Azienda Ospedaliera di Perugia
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接触：
- Francesca Volpi, MD
- 邮箱：francescavolpi80@gmail.com
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首席研究员：
- Francesca Volpi, MD
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Potenza、意大利、85100
- 尚未招聘
- Azienda Ospedaliera San Carlo
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接触：
- Gianluca Paternoster, MD
- 邮箱：paternostergianluca@gmail.com
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首席研究员：
- Gianluca Paternoster, MD
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Roma、意大利、00128
- 招聘中
- Policlinico Universitario Campus Biomedico
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接触：
- Claudia Grasselli, MD
- 邮箱：C.Grasselli@unicampus.it
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首席研究员：
- Claudia Grasselli, MD
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Roma、意大利、00168
- 尚未招聘
- Policlinico Universitario Agostino Gemelli
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接触：
- Stefano De Paulis, MD
- 邮箱：stefano.depaulis@rm.unicatt.it;
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副研究员：
- Stefano De Paulis, MD
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Siena、意大利、53100
- 招聘中
- Azienda Ospedaliera Universitaria Senese
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接触：
- Sabino Scolletta, MD
- 邮箱：sabino.scolletta@unisi.it
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首席研究员：
- Sabino Scolletta, MD
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Udine、意大利、33100
- 招聘中
- A.O.U. Santa Maria della Misericordia
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接触：
- Pierpaolo Accolla, MD
- 邮箱：pierpaoloaccolla@yahoo.it
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首席研究员：
- Pierpaolo Accollo, MD
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Caserta
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Castel Volturno、Caserta、意大利、81030
- 招聘中
- P.O. Pineta Grande
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接触：
- Vincenzo Pota, MD
- 邮箱：vincenzo.pota@inwind.it
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首席研究员：
- Vincenzo Pota, MD
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MI
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Milan、MI、意大利、20138
- 尚未招聘
- IRCCS Monzino
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接触：
- Erminio Sisillo, MD
- 邮箱：erminio.sisillo@cardiologicomonzino.it
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首席研究员：
- Erminio Sisillo, MD
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Milano、MI、意大利、20132
- 招聘中
- Ospedale San Raffaele
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接触：
- Elena Bignami, MD
- 电话号码：39.02.2643.4524
- 邮箱：bignami.elena@hsr.it
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首席研究员：
- Elena Bignami, MD
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
描述
纳入标准：
- 年龄 > 18 岁
- 提供知情同意的能力
- 择期手术
- 心肺旁路、主动脉夹钳和心脏停搏的外科手术干预
- 心脏瓣膜手术、冠状动脉手术、升主动脉手术和/或联合手术
- 计划的心脏手术，正中胸骨切开术和双肺通气
排除标准：
- 患者拒绝提供知情同意
- 紧急手术
- 既往有心脏手术史的患者
- 计划停循环或主动脉内假体或 TAVI/MitraClip 的心脏手术
- 计划开胸单肺通气
- BMI >30 的患者
- 慢性肾功能不全（定义为透析）患者
- 患有已知呼吸系统疾病（当前呼吸道感染、哮喘、慢性阻塞性肺病、阻塞性呼吸暂停综合征）的患者
- 围手术期已经插管的患者
- 术前肺炎患者（术前30天）
- 既往接受过胸外科手术（肺切除术）的患者
- 患者：氧饱和度 < 90% 和/或氧动脉压 < 60 mmHg 和/或 P/F 比值 <300 和/或二氧化碳压力 > 45 mmHg
- 天冬氨酸转氨酶 (AST) 或丙氨酸转氨酶 (ALT) 水平升高 >= 上限 2 倍的患者。
- 射血分数 < 40% 的患者
- 肺动脉高压患者（定义为 PAPm > 30mmHg）
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
- 主要用途：预防
- 分配：随机化
- 介入模型：并行分配
- 屏蔽：无（打开标签）
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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安慰剂比较：体外循环期间不通气
这组患者在体外循环过程中不会通气。
他们将与呼吸器断开连接。
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体外循环期间不通气的患者
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实验性的：使用 CPAP 通气
该组将接受 CPAP（至少 5 cmH2O）和 FiO2 50%-80% 的通气
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这些患者将接受 CPAP（至少 5 cmH2O 和 FiO2 50%-80%）
持续正气压，应用于心肺旁路术
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实验性的：通风 5 动作/分钟
该组将接受 5 次呼吸动作/分钟。
潮气量 = 2-3 ml/kg + PEEP = 3-5 cmH2O。
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这些患者将在 CPB 期间接受机械通气（5 次/分钟）
潮气量 = 2-3 ml/kg + PEEP = 3-5 cmH2O。
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研究衡量的是什么？
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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术后肺部并发症的发生率
大体时间：长达 1 年
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我们的目标是评估手术干预后长达 1 年的术后肺部并发症的发生率（定义为所有事件的百分比）。
我们的目标是通过心肺旁路期间的通气来减少这个数字。
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长达 1 年
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员：Elena Bignami, MD、San Raffaele Hospital, Milan
出版物和有用的链接
研究记录日期
研究主要日期
学习开始
初级完成 (预期的)
研究完成 (预期的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (估计)
研究记录更新
最后更新发布 (估计)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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