APRV pentru SDRA: complexitatea unui mod și modul în care afectează chiar și cele mai bune studii

APRV este un mod de ventilație mecanică care a generat suficiente controverse pentru a alimenta un război. O provocare majoră a fost lipsa unor studii de control randomizate privind aplicarea APRV la pacienții cu SDRA. Toate datele preexistente nu au abordat întrebarea pentru care a fost promovată APRV, și anume că APRV ar trebui să fie utilizată ca mod inițial de ventilație mecanică pentru pacienții cu SDRA. Rapoartele și studiile multiple la animale și la oameni nu au contribuit la răspunsul la această întrebare. Nu numai că există o sărăcie în ceea ce privește numărul de studii de înaltă calitate la om, dar există și o lipsă de consecvență în ceea ce privește modul de aplicare a APRV (1,2).

Recent, Zhou și colegii (3) au publicat, probabil cele mai bune (și primele) dovezi, privind utilizarea APRV la pacienții cu SDRA. Aceștia au studiat 138 de pacienți cu diagnostic de SDRA și i-au randomizat, în decurs de 48 de ore, la ventilație convențională cu volum tidal scăzut (LTV) cu o strategie de presiune expiratorie finală pozitivă (PEEP) scăzută vs. APRV cu un protocol de aplicare clar definit. Metodele de studiu sunt transparente și clar raportate. Rezultatul lor principal, zilele fără ventilație, a fost de 19 zile (IQR 8-22 zile) în medie în grupul APRV vs. 2 zile (IQR 0-15 zile) în grupul LTV. Acest lucru, împreună cu mai multe rezultate secundare relevante (o mai bună complianță a sistemului respirator, schimburi gazoase îmbunătățite, mai puține zile la terapie intensivă) ar face să sune ca o lovitură directă: unii o vor numi un home run.

Îl felicităm pe Dr. Zhou și colegii (3) pentru munca lor, deoarece acesta este tipul de cercetare care ne ajută să avansăm în domeniu. Clinicienii interpretează adesea un studiu pozitiv ca pe o afirmare a eficienței și eficacității unui tratament. Cu toate acestea, rolul acestui editorial este de a diseca acest studiu în contextul literaturii actuale disponibile, al preocupărilor fiziologice și al problemelor tehnologice. Acest lucru este important, deoarece trebuie să folosim cele mai bune dovezi disponibile, luate în contextul adecvat, pentru a lua deciziile noastre clinice.

Valabilitate externă

Studiul lui Zhou et al. (3) este un studiu de eficacitate efectuat într-un singur centru, unde echipa a fost instruită cu privire la utilizarea APRV și a urmat un protocol detaliat. Studiul a fost bine dotat pentru a atinge rezultatul primar. Rezultatele demonstrează o diferență impresionantă în ceea ce privește mediana zilelor libere de ventilație mecanică. Zilele în care grupul LTV a stat pe ventilator (15 zile) și zilele fără ventilator (2 zile) au fost mai slabe decât cele raportate în mai multe studii mari privind SDRA (tabelul 1). De ce ar fi acest lucru? Există trei factori importanți care ar fi putut influența durata ventilației mecanice:

• Populația studiată a avut o proporție mai mare (58-69%) de SDRA din cauze extrapulmonare (sepsis, pancreatită, traume și intervenții chirurgicale) în comparație cu alte studii recente privind SDRA (8,9). Deși cauzele pulmonare față de cele extra-pulmonare ale SDRA nu s-au dovedit a afecta mortalitatea (4,10), răspunsul la strategiile de presiune pozitivă și ventilație poate fi destul de diferit în funcție de cauză, iar acest aspect rămâne să fie studiat prospectiv (11). Acest aspect este important din cauza numărului relativ mic de pacienți din acest studiu. Chiar și cu randomizarea, grupurile au fost dezechilibrate în ceea ce privește unele variabile de bază care ar fi putut afecta rezultatele primare și secundare. De exemplu, grupul LTV a avut o incidență mai mare a pneumoniei ca și cauză a SDRA, împreună cu mai multe comorbidități (BPOC, disfuncție renală și tumori maligne), iar un procent mai mare dintre acești pacienți erau sub vasopresoare (68,7 % față de 56,3 %). Prezența afecțiunilor preexistente, șocul și etiologiile diferite pot afecta în mod evident rezultatele oricărei strategii de ventilație mecanică.
• Rata de extubație cu succes în grupul LTV a fost scăzută, 38,8% (adică >60% dintre pacienți au fost reintubați!). Extubația eșuată nu a fost definită în manuscris. Presupunând definiția clasică a eșecului extubării (necesitatea reintubației în decurs de 48-72 de ore de la extubare), un eșec de extubare de 60% pare foarte ridicat în comparație cu media raportată în alte studii (15%). Eșecul extubării este asociat cu o creștere a mortalității, a numărului de zile de ventilație și a duratei de ședere în secția de terapie intensivă și în spital (12). Incidența traheostomiei în grupul LTV (29,9%) a fost mai mare decât cea de 13% raportată în studiul Lung Safe (8), care a fost comparabilă cu cea de 12,7% pentru grupul APRV. În mod interesant, criteriile utilizate de echipa de studiu pentru a efectua o traheostomie au fost legate de permeabilitatea căilor respiratorii, starea mentală sau așteptările medicului pentru MV prelungită. Eșecul de înțărcare sau ventilația mecanică prelungită, cea mai frecventă cauză pentru traheostomie în SDRA, nu este listată.
• Sedarea pe grupul LTV nu a fost titrată de către terapeuții respiratori, așa cum a fost pentru grupul APRV, creând astfel o potențială părtinire a tratamentului. Grupul LTV a avut o nevoie semnificativ mai mare de sedare în comparație cu grupul APRV, contrar unui studiu anterior care arată o tendință de creștere a necesarului de sedare pentru pacienții tratați cu APRV (13). Sedarea este, bineînțeles, o altă variabilă importantă asociată cu ventilația mecanică prelungită. Profunzimea sedării și protocoalele de sedare sunt asociate cu rezultatele ventilației mecanice. Cât de mult, nu a fost încă determinat, dar diferitele practici de sedare pot introduce prejudecăți nerecunoscute (14-16). Mai important, cel puțin în SUA, terapeuții respiratori nu titrează analgezicele și sedativele. Îi lăudăm pe Zhou et al. (3) pentru pregătirea avansată și privilegiile acordate terapeuților respiratori.

Tabel 1 Compararea rezultatelor
Tabel complet

Deci, rezultatele acestui studiu trebuie luate cu precauție înainte de a le generaliza la populația noastră de pacienți și la practica clinică. Este un studiu de eficacitate realizat într-un singur centru, cu o populație de studiu mică și un protocol de cercetare foarte strict. Din punct de vedere științific, acest studiu are nevoie de replicare în populații mai mari și în mai multe centre înainte ca APRV să poată fi considerat un standard de îngrijire.

Performanța ventilatorului

În ceea ce privește performanța ventilatorului, aceasta este o zonă majoră de precauție pentru entuziaștii APRV. Zhou et al. (3) au folosit un PB 840 pentru a furniza versiunea Medtronic de APRV. Acest ventilator are câteva probleme particulare pe care trebuie să le luăm în considerare. Autorii au măsurat cu atenție și în mod corespunzător complianța și rezistența statică și le-au folosit pentru a calcula constanta de timp. Ei au setat inițial Tlow la 1-1,5 ori constanta de timp. Apoi, au ajustat Tlow pentru a obține un debit expirator de vârf la terminare de ≥50%. Problemele tehnice sunt următoarele: (I) PB 840 nu măsoară debitul expirator final de vârf sau debitul expirator final (terminal) în timpul ventilației BiLevel, prin urmare, calculele trebuie făcute încercând să citească pe ecranul ventilatorului debitul expirator de vârf și terminal, ceea ce este dificil și poate duce cu ușurință la erori. (II) PB840 are o funcție de sincronizare, care sincronizează tranziția de la Phigh la Plow cu faza expiratorie a unei respirații spontane (dacă este prezentă) care are loc la sfârșitul lui Thigh. Acest lucru duce la un Tlow variabil, în ciuda faptului că Tlow este prestabilit (adică funcția de sincronizare anulează setarea). Acest fenomen a fost descris într-un studiu al modului BiLevel pe ventilatorul PB 84 (17). Studiul a remarcat faptul că ventilatorul PB 840 este conceput pentru a cicla respirațiile obligatorii (de exemplu, Phigh, Thigh) mai devreme dacă se detectează o expirație spontană într-o fereastră de sincronizare la sfârșitul lui Thigh. Ca urmare, valorile Tlow reale (în timpul ventilației simulate a unui pacient cu SDRA cu eforturi spontane) nu au fost cele stabilite în setările ventilatorului. Implicația este că utilizarea unor valori foarte scurte pentru Tlow a făcut ca generarea PEEP totală să fie imprevizibilă. Volumele curente au fost excesive (în medie 12,4 ml/kg), iar PEEP totală nu a putut fi controlată folosind Tlow în acest model (figura 1). Aceste rezultate au fost de fapt confirmate în materialul suplimentar al studiului lui Zhou et al. (Figura 2) demonstrează variabilitatea Tlow.

Figura 1 Respirații spontane suprapuse peste o respirație obligatorie în timpul modului BiLevel cu un ventilator PB 840. Atunci când Thigh se oprește în sincron cu o expirație spontană, Tlow real devine mai lung decât Tlow setat, ceea ce duce la un volum și o presiune pulmonară expiratorie finală mai mici. Patm, presiune atmosferică; TEF, debit expirator terminal; PEF, debit expirator maxim.

Figura 2 Materialul suplimentar al lucrării lui Zhou et al. arată și el exact acest rezultat (captură de ecran din materialul suplimentar etichetat ca Figura S1 Cazul 1). Această captură de ecran a PB 840 în modul BiLevel cu setările ARPV arată că prima respirație are un Tlow setat la 0,41 s, așa cum este indicat în legenda figurii. Cu toate acestea, forma de undă a fluxului pentru a doua respirație arată că, datorită sincronizării ciclului obligatoriu al respirației cu o expirație spontană a respirației, Tlow-ul este considerabil mai lung.

Principii fiziologice

În cele din urmă, problema fiziologiei; un punct important în acest studiu este îmbunătățirea rapidă a schimbului de gaze și a caracteristicilor sistemului respirator cu APRV. Îi felicităm pe autori pentru metodele precise pe care le-au folosit pentru a înregistra aceste rezultate. Am dori să facem câteva precizări aici. Primul este legat de conceptul de presiuni de „eliberare” vs. presiuni de „inflație”, ceea ce implică faptul că acestea nu au cumva legătură între ele. Această noțiune este o concepție greșită. Ea ascunde faptul că APRV este identică cu alte moduri, în sensul că „eliberările” nu sunt altceva decât ultima jumătate a respirațiilor obligatorii cu presiune controlată. Cu fiecare „re-presurizare”, plămânul începe prima jumătate a respirației obligatorii, expunând alveolele la creșterea volumului și la riscul de deteriorare a tensiunii. Accentuând doar porțiunea de expirație a unei astfel de respirații că APRV este mai puțin probabil să lezeze plămânul și că volumul curent și oscilațiile de presiune nu au nicio consecință. Dimpotrivă, riscul de vătămare este asociat cu acea porțiune a curbei presiune-volum a plămânilor pe care apare volumul curent, care depinde nu numai de setările ventilatorului în APRV, ci și de efortul inspirator al pacientului și, prin urmare, de modificarea totală a presiunii transpulmonare (18).

În al doilea rând, trebuie subliniată preocuparea privind prezența respirațiilor spontane în timpul unui Thigh. Prezența presiunii musculare respiratorii în timpul Thigh expune plămânul la presiuni transpulmonare mai mari. În contextul unei leziuni pulmonare eterogene, potențialul pentru presiuni transpulmonare locale foarte ridicate, ridică potențialul pentru mai multe leziuni pulmonare (19). Poate că aceste oscilații pot fi ameliorate cu ajutorul unor strategii de ventilație (20,21), dar metoda nu a fost încă determinată. O altă problemă importantă este intensitatea și cantitatea de ventilație minuțioasă susținută de respirațiile spontane. Zhou et al. au prezentat o strategie nouă, în care RT au controlat nivelul de sedare pentru a menține un anumit nivel de efort respirator. Această strategie poate minimiza aceste oscilații ale presiunii transpulmonare. Evident, sunt necesare mai multe studii în acest caz.

Studiul lui Zhou et al. oferă imagini, caracteristici respiratorii și schimburi de gaze în concordanță cu recrutarea pulmonară. Acest lucru se datorează probabil faptului că presiunea medie a căilor respiratorii a fost mai mare la pacienții cu APRV, așa cum era de așteptat. Grupul LVT a primit tabelul ARDSnet cu PEEP scăzută, iar acest lucru plus rapoarte I:E mai mici au dus la presiuni medii mai mici ale căilor respiratorii și markeri mai slabi de recrutare. Acum, acest lucru ridică două întrebări: dacă grupul LTV ar fi avut aceleași presiuni medii ale căilor respiratorii, rezultatele ar fi fost similare? Și, contează acest lucru? Literatura de specialitate privind utilizarea unei PEEP mai mari și, prin urmare, a unor presiuni medii mai mari în căile respiratorii, a arătat o îmbunătățire a schimbului de gaze și, probabil, o scădere a terapiilor de salvare, dar nicio diferență în ceea ce privește mortalitatea la terapie intensivă sau în spital (5,6,22). Mai important, nu toți pacienții răspund în mod similar la PEEP, iar noi încă lucrăm la încercarea de a defini care este nivelul optim. Ținând cont de acest lucru, am avertiza cititorii cu privire la concluzia unui succes general în fața unei simple îmbunătățiri a schimbului de gaze.

În cele din urmă, trebuie să abordăm stabilirea conceptului Tlow. După cum se afirmă în studiul lui Zhou et al. „o fază scurtă de eliberare (Tlow) ar putea permite doar pierderea parțială a volumului pulmonar în faza de eliberare, evitarea colapsului ciclic al alveolelor și asigurarea omogenității dinamice”. Această afirmație a continuat să pătrundă în literatura de specialitate. În ultimii ani, studii foarte detaliate (23,24) care au examinat efectele stabilirii Tlow asupra APRV au demonstrat că de-recrutarea are loc foarte rapid în modelele pulmonare animale de SDRA. De fapt, pentru a menține recrutarea populației de alveole lezate este nevoie de un Tlow foarte scurt, mai puțin de 0,2 sec . Astfel, APRV rămâne un mod cu un potențial de expunere a plămânului la presiuni transpulmonare ridicate, de-recrutare ciclică și volume curente potențial ridicate, împreună cu posibilitatea unei încrederi excesive în fața unei oxigenări îmbunătățite (26).

Deci, în general, articolul lui Zhou și al colegilor adaugă la literatura de specialitate mai multe elemente. În primul rând, acesta este cel mai bine descris protocol APRV aplicat la pacienții cu SDRA până în prezent. În al doilea rând, acesta descrie un protocol în care terapeuții respiratori au ajustat nivelul de sedare pentru a atinge obiective de ventilație clar delimitate. În cele din urmă, ridică potențialul ca o strategie cu APRV să fie studiată într-un grup mai mare. În același timp, vom sublinia preocupările majore legate de APRV și SDRA, care vor trebui luate în considerare în orice studiu viitor. Faptul că performanța ventilatorului nu este omogenă între platforme și software, că fiecare ventilator are o implementare diferită a APRV și că ne lipsesc date clare cu privire la modul de optimizare a setărilor ventilatorului atât pentru APRV, cât și pentru grupul de control. În plus, subliniem că îmbunătățirea schimbului de gaze nu este egală cu îmbunătățirea morbidității și mortalității, că studiile viitoare ar trebui să potrivească practicile de sedare între grupurile experimentale și cele de control și că trebuie să aflăm mai multe despre APRV și leziunile pulmonare în respirația spontană.

Recunoștințe

Nimic.

Nota de subsol

Conflicte de interese: Eduardo Mireles-Cabodevila și Siddharth Dugar nu au conflicte de interese de declarat. Robert L. Chatburn este consultant pentru IngMar Medical și Drive Medical.

1. Jain SV, Kollisch-Singule M, Sadowitz B, et al. Evoluția de 30 de ani a ventilației cu eliberare a presiunii în căile respiratorii (APRV). Intensive Care Med Exp 2016;4:11.
2. Rose L, Hawkins M. Airway pressure release ventilation and biphasic positive airway pressure: a systematic review of definitional criteria. Intensive Care Med 2008;34:1766-73.
3. Zhou Y, Jin X, Lv Y, et al. Aplicarea timpurie a ventilației de eliberare a presiunii în căile respiratorii poate reduce durata ventilației mecanice în sindromul de detresă respiratorie acută. Intensive Care Med 2017;43:1648-59.
4. Brower RG, Matthay MA, Morris A, et al. Ventilația cu volume tidal mai mici în comparație cu volumele tidal tradiționale pentru leziuni pulmonare acute și sindromul de detresă respiratorie acută. N Engl J Med 2000;342:1301-8.
5. Brower RG, Lanken PN, MacIntyre N, et al. Higher versus lower positive end-expiratory pressures in patients with the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 2004;351:327-36.
6. Mercat A, Richard JC, Vielle B, et al. Setarea presiunii respiratorii finale pozitive la adulții cu leziuni pulmonare acute și sindrom de detresă respiratorie acută: un studiu controlat randomizat. JAMA 2008;299:646-55.
7. Ferguson ND, Cook DJ, Guyatt GH, et al. Oscilația de înaltă frecvență în sindromul de detresă respiratorie acută precoce. N Engl J Med 2013;368:795-805.
8. Bellani G, Laffey JG, Pham T, et al. Epidemiology, Patterns of Care, and Mortality for Patients with Acute Respiratory Distress Syndrome in Intensive Care Units in 50 Countries. JAMA 2016;315:788-800.
9. Cavalcanti AB, Suzumura ÉA, Laranjeira LN, et al. Effect of Lung Recruitment and Titrated Positive End-Expiratory Pressure (PEEP) vs. Low PEEP on Mortality in Patients With Acute Respiratory Distress Syndrome: Un studiu clinic randomizat. JAMA 2017;318:1335-45.
10. Agarwal R, Srinivas R, Nath A, et al. Jindal SK. Este mortalitatea mai mare în ARDS pulmonar vs. extrapulmonar? O metaanaliză. Chest 2008;133:1463-73.
11. Pelosi P, D’Onofrio D, Chiumello D, et al. Sindromul de detresă respiratorie acută pulmonară și extrapulmonară sunt diferite. Eur Respir J Suppl 2003;42:48s-56s.
12. Krinsley JS, Reddy PK, Iqbal A. Care este rata optimă de extubație eșuată? Crit Care 2012;16:111.
13. Maxwell RA, Green JM, Waldrop J, et al. A randomized prospective trial of airway pressure release ventilation and low tidal volume ventilation in adult trauma patients with acute respiratory failure. J Trauma 2010;69:501-10; discuție 511.
14. Ouellette DR, Patel S, Girard TD, et al. Liberation From Mechanical Ventilation in Critically Ill Adults: An Official American College of Chest Physicians/American Thoracic Society Clinical Practice Guideline: Inspiratory Pressure Augmentation During Spontaneous Breathing Trials, Protocols Minimizing Sedation, and Noninvasive Ventilation Immediately After Extubation (Creșterea presiunii inspiratorii în timpul încercărilor de respirație spontană, protocoale care minimizează sedarea și ventilația neinvazivă imediat după extubare). Chest 2017;151:166-80.
15. Aitken LM, Bucknall T, Kent B, et al. Protocol-directed sedation versus non-protocol-directed sedation to reduce duration of mechanical ventilation in mechanically ventilated intensive care patients. Cochrane Database Syst Rev 2015;1:CD009771.
16. Kallet RH, Zhuo H, Yip V, et al. Spontaneous Breathing Trials and Conservative Sedation Practices Reduce Mechanical Ventilation Duration in Subjects With ARDS. Respir Care 2018;63:1-10.
17. Haug K, Chatburn RL. Interacțiuni între volumul tidal, timpul expirator și PEEP total în APRV. Respir Care 2014;59:OF12.
18. Sasidhar M, Chatburn RL. Variabilitatea volumului curent în timpul ventilației cu eliberare a presiunii în căile respiratorii: rezumat de caz și analiză teoretică. Respir Care 2012;57:1325-33.
19. Yoshida T, Torsani V, Gomes S, et al. Spontaneous effort causes occult pendelluft during mechanical ventilation. Am J Respir Crit Care Med 2013;188:1420-7.
20. Morais CCA, Koyama Y, Yoshida T, et al. High Positive End-Expiratory Pressure Renders Spontaneous Effort Non-Injury. Am J Respir Crit Care Med 2018. .
21. Yoshida T, Roldan R, Beraldo MA, et al. Spontaneous Effort During Mechanical Ventilation: Leziuni maxime cu mai puțină presiune pozitivă end-expiratorie. Crit Care Med 2016;44:e678-88.
23. Briel M, Meade M, Mercat A, et al. Higher vs lower positive end-expiratory pressure in patients with acute lung injury and acute respiratory distress syndrome: systematic review and meta-analysis. JAMA 2010;303:865-73.
24. Kollisch-Singule M, Jain S, Andrews P, et al. Effect of Airway Pressure Release Ventilation on Dynamic Alveolar Heterogeneity. JAMA Surg 2016;151:64-72.
25. Kollisch-Singule M, Emr B, Smith B, et al. Ventilația de eliberare a presiunii în căile respiratorii reduce microîntinderea căilor respiratorii conducătoare în leziunile pulmonare. J Am Coll Surg 2014;219:968-76.
26. Daoud EG, Chatburn RL. Compararea surogatelor de oxigenare și ventilație între ventilația de eliberare a presiunii în căile respiratorii și presiunea bifazică a căilor respiratorii într-un model mecanic de sindrom de detresă respiratorie la adulți. Respir Investig 2014;52:236-41.
27. Chatburn RL, Kallet RH, Sasidhar M. Airway Pressure Release Ventilation May Result in Occult Atelectrauma in Severe ARDS. Respir Care 2016;61:1278-80.