Сорок лет прошло, а мы все еще публикуем исследования целесообразности экстракорпорального удаления углекислого газа? Мнение редактора (Critical Care, январь 2025)

кстракорпоральное удаление углекислого газа (Extracorporeal carbon dioxide removal (ECCO₂R) было представлено 40 лет назад, но тщательные исследования целесообразности применения этой технологии все еще продолжаются и одно из них недавно было опубликовано в Critical Care [1]. Возможно, такое непреходящее любопытство подчеркивает проблему с названием, поскольку роль ECCO₂R заключается не в снижении уровней углекислого газа (СО2), а, скорее, в обеспечении более протективных настроек вентилятора путем снятия задачи элиминации СО2 с минутной вентиляции, переложив ее решение на ECCO₂R. Кратко, ECCO₂R направлено на снижение интенсивности механической вентиляции, но у каких пациентов это принесет пользу и какие, собственно, настройки вентилятора нам необходимо выбирать для этого?

Впервые клиническое применение ECCO₂R осуществил ныне покойный профессор Лучано Гаттиони в далеких 80-х годах прошлого столетия для обеспечения низкочастотной вентиляции у пациентов с острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС) [2]. Эта первая стратегия не оправдала ожиданий и не привела к снижению летальности, как показало рандомизированное контролируемое исследование (РКИ), и, вероятно, это было связано с тем, что низкочастотная вентиляция не способна адекватно защитить легкие от чрезмерного давления в дыхательных путях и доставленного объема, а также сопровождается существенными осложнениями (чаще всего тяжелые кровотечения), ассоциированными с устройствами, что применялись в то время [3]. Но в дальнейшем исследования показали, что низкие доставленные объемы (4-8 мл/кг идеальной массы тела) могут улучшить исходы при ОРДС [4] за счет снижения вентилятор-индуцированного повреждения легких путем минимизации давления в дыхательных путях [5]. Это разожгло интерес к вентиляции ультра-низкими дыхательными объемами (≤ 4 мл/кг идеальной массы тела) с поддержкой ECCO₂R [6], что получило наименование «ультра-протективной» вентиляции даже несмотря на то, что единственные два РКИ, изучившие эти доставленные объемы, не показали каких-либо протективных по отношению к легким характеристик [7, 8]. Первое из них, исследование «Стратегия низкого доставленного объема» [Lower tidal volume strategy] (≈ 3 мл/кг) в сочетании с ECCO2R (Xtravent) против «стандартной» протективной вентиляции (6 мл/кг) при тяжелом ОРДС, рандомизировало 79 пациентов с ОРДС [7]. Это количество было гораздо ниже запланированного набора 120 пациентов, что связано с требованием комиссии по мониторингу безопасности данных (the Data Safety Monitoring Board [DSMB]) остановить исследование в связи с низкой вероятностью достижения статистически важной разницы, частично за счет того, что летальность в обеих группах была низкой (группа вмешательства 17.5%  vs 15% в группе контроля). В группе вмешательства применялась безнасосное (pumpless) артерио-венозное устройство ECCO2R (AV-ECCO2R), что применялось только у гемодинамически стабильных пациентов, и, возможно, это объясняет низкую летальность в обеих группах. На сегодня совсем мало кто из интенсивистов стал бы использовать безнасосную AV-ECCO2R у критически больных пациентов (даже если они были бы гемодинамически стабильными) в связи с обеспокоенностью в отношении осложнений, ассоциированных с канюляцией бедренной артерии, и невозможностью использовать прон-позиционирование. Это вмешательство улучшало показатели летальности при ОРДС от средне-тяжелого до тяжелого [9], а прон-позиционирование возможно выполнить при вено-венозном ECCO2R на устройствах, оснащенных насосом [10]. 

Второе исследование, «Эффект вентиляции с низким доставленным объемом в сочетании с экстракорпоральным удалением углекислого газа против стандартной вентиляции на 90-дневную летальность у пациентов с острой  гипоксемической дыхательной недостаточностью» (Effect of lower tidal volume ventilation facilitated by extracorporeal carbon dioxide removal vs standard care ventilation on 90-day mortality in patients with acute hypoxemic respiratory failure» [REST]) [8], включило 453 пациента с гипоксемической дыхательной недостаточностью (P:F < 150), рандомизировав их на получающих доставленный объем 3 мл/кг идеальной массы тела или меньше с поддержкой центрифужным устройством ECCO2R (Hemolung, ALung Technologies) или на получающих стандартную протективную вентиляцию легких. Это исследование также было остановлено DSMB после того, как пациенты в группе вмешательства показали высокую частоту внутричерепных кровоизлияний (10 против 1), да и не было существенной разницы в летальности, как ожидалось. Следует отметить, что скорость потока крови в устройстве была ограничена 350-450 мл/мин, а наблюдаемое снижение Vt (6.3–4.5 мл/кг) и движущего давления (15–12 смH2O) от исходных значений были весьма скромными, при этом наблюдалось увеличение частоты дыхания и РаСО2. 

Оба РКИ показали, что не избирательное применение ультра-протективных объемов не улучшает исходы и даже может представлять определенные риски, вероятно по причине того, что отбор пациентов в эти исследования базировался исключительно на критериях оксигенации. Отбор пациентов только лишь на основании оксигенации не отражает достоверно тех пациентов, которые могут получить пользу от ультра-протективной вентиляции, поддерживаемой ECCO₂R. Идеальными кандидатами здесь являются пациенты, у которых стандартная протективная вентиляция легких приводит к избыточному давлению в дыхательных путях с риском сохраняющегося повреждения легких из-за чрезмерного растяжения оставшихся здоровыми сегментов легких даже при оптимальных настройках РЕЕР [11]. Снижение доставленных объемов ниже 4 мл/кг идеальной массы тела для получения движущего давления менее 10 см Н2О может стать единственным решением для этих пациентов [12]. С другой стороны, такие доставленные объемы приближаются к объему мертвого пространства, что несет в себе риск развития гиперкапнии, которая, в свою очередь, усугубляет иммуносупрессию и напряжение правого сердца [6]. При том, что с этим можно смириться из-за разрешающейся гиперкапнии, такой подход не показал снижения летальности у пациентов, уже получающих протективную вентиляцию легких [13]. 

Другим методом выбора является экстракорпоральная мембранная оксигенация (ЭКМО), но здесь требуется наличие квалифицированной команды для управления высокими скоростями потока крови, что доступно не во всех центрах [14]. При доказанной эффективности ECCO₂R может стать альтернативой, так как здесь скорости потока крови аналогичны таковым при диализе, что может использоваться в ОИТ при наличии диализной инфраструктуры [6].  

Monet et al. [1] в своем, недавно опубликованном в Critical Care исследовании сообщили о 45 сеансах ECCO₂R у 41 пациента с дыхательной недостаточностью. Только в 40% сеансов были достигнуты значения доставленного объема в 3 мл/кг идеальной массы тела и меньше. Все эти сеансы, кроме одного из них, использовали устройства ECCO₂R с высокими потокам крови (> 1000 мл/мин). При этом во всех сеансах успешно снижалось среднее движущее давление от 20 до 10 смН2О, что ассоциируется со снижением риска летальности при ОРДС [15]. Также падала механическая мощность с 28 Дж/мин до 7 Дж/мин и все это было достигнуто без значительной гиперкапнии, что подчеркивает потенциальную эффективность устройств ECCO₂R в поддержании клинических значимых настроек вентилятора.

Результаты исследования Monet et al. [1] позволяют предположить, что ECCO₂R действительно может обеспечить дополнительные настройки вентилятора тогда, когда традиционная протективная вентиляция легких приводит в высоким движущему давлению и механической мощности и, вероятно, именно этих пациентов на следует рассматривать как целевых. Низко-поточные устройства ECCO₂R (поток крови < 500 мл/мин) могут предоставить более предпочтительное соотношение риск/польза и более легкое техническое обслуживание, ограничивая при этом клинициста в выборе подходящих пациенту настроек вентилятора. С одной стороны, результаты этого исследования [1] вселяют умеренный оптимизм, с другой — это одноцентровое исследование, что продолжалось почти восемь лет, включило в себя только 45 сеансов ECCO2R, при этом только в 40% случаев удалось добиться значимого снижения движущего давления, что указывает на ограниченное число пациентов, получающих возможную пользу от ECCO₂R. И здесь важно отметить, что наблюдаемая летальность среди пациентов, у которых Vt удалось снизить до менее 3 мл/кг, составила 82%. Последующие РКИ, посвященные ECCO₂R, должны быть многоцентровыми и нацеленными на пациентов с высокими значениями движущего давления и механической мощности, лечение которых будет осуществляться с помощью высокоэффективных устройств ECCO2R.       

References

  1. Monet C, Renault R, Aarab Y, Pensier J, Prades A, Lakbar I et al. Feasibility and safety of ultra-low volume ventilation (≤ 3 ml/kg) combined with extracorporeal carbon dioxide removal (ECCO2R) in acute respiratory failure patients. Critical care (London, England). 2024;ZZ:ZZZ.
    Gattinoni L, Pesenti A, Rossi GP, Vesconi S, Fox U, Kolobow T, et al. Treatment of acute respiratory failure with low-frequency positive-pressure ventilation and extracorporeal removal of CO2. Lancet. 1980;316:292–4.
  2. Morris AH, Wallace CJ, Menlove RL, Clemmer TP, Orme JF, Weaver LK, et al. Randomized clinical trial of pressure-controlled inverse ratio ventilation and extracorporeal CO2 removal for adult respiratory distress syndrome. Am J Respir Crit Care Med. 1994;149:295–305.
  3. Network TARDS. Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. New Engl J Med. 2000;342(18):1301–8. https://doi.org/10.1056/NEJM200005043421801.
  4. Slutsky AS, Ranieri VM. Ventilator-induced lung injury. N Engl J Med. 2013;369:2126–36.
  5. Cove ME, MacLaren G, Federspiel WJ, Kellum JA. Bench to bedside review: extracorporeal carbon dioxide removal, past present and future. Critical care (London, England). 2012;16:232.
  6. Bein T, Weber-Carstens S, Goldmann A, Müller T, Staudinger T, Brederlau J, et al. Lower tidal volume strategy (≈3 ml/kg) combined with extracorporeal CO2 removal versus “conventional” protective ventilation (6 ml/kg) in severe ARDS: the prospective randomized Xtravent-study. Inten Care Med. 2013;39:847–56.
  7. McNamee JJ, Gillies MA, Barrett NA, Perkins GD, Tunnicliffe W, Young D, et al. Effect of lower tidal volume ventilation facilitated by extracorporeal carbon dioxide removal vs standard care ventilation on 90-day mortality in patients with acute hypoxemic respiratory failure. JAMA. 2021;326:1013–23.
  8. Guerin C, Reignier J, Richard J-C, Beuret P, Gacouin A, Boulain T, et al. Prone positioning in severe acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 2013;368:2159–68.
  9. Combes A, Auzinger G, Camporota L, Capellier G, Consales G, Couto AG, et al. Expert perspectives on ECCO2R for acute hypoxemic respiratory failure: consensus of a 2022 European roundtable meeting. Ann Intensiv Care. 2024;14:132.
  10. Cove ME, Pinsky MR, Marini JJ. Are we ready to think differently about setting PEEP? Crit Care. 2022;26:222.
  11. Combes A, Brodie D, Aissaoui N, Bein T, Capellier G, Dalton HJ, et al. Extracorporeal carbon dioxide removal for acute respiratory failure: a review of potential indications, clinical practice and open research questions. Intensiv Care Med. 2022;48:1308–21.
  12. Kregenow DA, Rubenfeld GD, Hudson LD, Swenson ER. Hypercapnic acidosis and mortality in acute lung injury*. Crit Care Med. 2006;34:1–7
  13. Combes A, Brodie D, Bartlett R, Brochard L, Brower R, Conrad S, et al. Position paper for the organization of extracorporeal membrane oxygenation programs for acute respiratory failure in adult patients. Am J Respir Crit Care Med. 2014;190:488–96.
  14. Amato MBP, Meade MO, Slutsky AS, Brochard L, Costa ELV, Schoenfeld DA, et al. Driving pressure and survival in the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med. 2015;372:747–55.

Источник: https://ccforum.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13054-024-05213-6

Наш сайт работает без рекламы, и мы рады, что вы с нами! Для поддержки проекта и его развития сканируйте QR-код ниже!

Buy Me a Coffee