Målen med mekanisk ventilation vid ARDS är att bibehålla syresättningen samtidigt som man undviker syretoxicitet och de komplikationer som följer av mekanisk ventilation. Generellt innebär detta att syremättnaden bibehålls i intervallet 85-90 %, med målet att minska den inspirerade syrefraktionen (FiO2) till mindre än 65 % inom de första 24-48 timmarna. För att uppnå detta mål krävs nästan alltid användning av måttliga till höga nivåer av positivt end-expiratoriskt tryck (PEEP).
Experimentella studier har visat att mekanisk ventilation kan främja en typ av akut lungskada som kallas ventilatorassocierad lungskada. En skyddande ventilationsstrategi med låga tidalvolymer och begränsade platåtryck förbättrar överlevnaden jämfört med konventionella tidalvolymer och tryck.
I en ARDS Network-studie randomiserades patienter med ALI och ARDS till mekanisk ventilation antingen med en tidalvolym på 12 ml/kg förutspådd kroppsvikt och ett inspiratoriskt tryck på 50 cm vatten eller mindre eller med en tidalvolym på 6 ml/kg och ett inspiratoriskt tryck på 30 cm vatten eller mindre; studien avbröts i förtid efter att en interimsanalys av 861 patienter hade visat att försökspersonerna i gruppen med låg tidalvolym hade en signifikant lägre dödlighet (31 % mot 39,8 %).
Då tidigare studier där man använde sig av låga tidalvolymer lät patienterna vara hyperkapna (permissiv hyperkapni) och acidotiska för att uppnå de skyddande ventilationsmålen med låg tidalvolym och lågt inspiratoriskt luftvägstryck, tillät ARDS Network-studien ökningar av andningsfrekvensen och administrering av bikarbonat för att korrigera acidosen. Detta kan förklara det positiva resultatet i denna studie jämfört med tidigare studier som inte kunnat påvisa någon fördel.
Därmed rekommenderas mekanisk ventilation med en tidalvolym på 6 ml/kg förutspådd kroppsvikt, med justering av tidalvolymen till så lite som 4 ml/kg om det behövs för att begränsa det inspiratoriska platåtrycket till 30 cm vatten eller mindre. Öka ventilatorhastigheten och ge bikarbonat vid behov för att hålla pH på en nära normal nivå (7,3).
I ARDS Network-studien krävde patienter som ventilerades med lägre tidalvolymer högre nivåer av PEEP (9,4 vs. 8,6 cm vatten) för att bibehålla syrgasmättnaden på 85 % eller mer. Vissa författare har spekulerat i att de högre nivåerna av PEEP också kan ha bidragit till den förbättrade överlevnaden. En efterföljande studie från ARDS Network av högre respektive lägre PEEP-nivåer hos patienter med ARDS visade dock ingen fördel med högre PEEP-nivåer när det gäller vare sig överlevnad eller varaktighet för mekanisk ventilation.
Den bristande effekten av högre PEEP-nivåer kan ha varit relaterad till att de rekommenderade PEEP-nivåerna i ARDS Network-studien var baserade på syresättning och inte individualiserade utifrån lungmekanik. ARDS är en inhomogen process och patienterna kan ha olika lungskademönster och olika bröstväggsmekanik. Mätning av esofagala tryck med en esofageal ballongkateter gör det möjligt att uppskatta det transpulmonala trycket. Genom att basera ventilatorstrategin på dessa tryck när PEEP titreras kan man fastställa de ”bästa PEEP-nivåerna” för att förbättra syresättningen och minimera volutrauma och atelektasiering.
Användning av den skyddande ventilationsstrategin med lägre tidalvolymer, begränsat platåtryck och högre PEEP förbättrar överlevnaden vid ARDS. Amato et al. fann genom en retrospektiv granskning av mer än 3 500 patienter med ARDS som rapporterats i nio tidigare studier att den viktigaste ventilationsvariabeln när det gäller att avgöra överlevnaden är delta P (platåtryck minus PEEP). Delta P är en återspegling av lungornas följsamhet och är tillförlitligt för att förutsäga överlevnad hos patienter med ARDS som inte andas spontant. Hos dessa patienter förbättrade lägre nivåer av delta P överlevnaden. Högre nivåer av PEEP och lägre tidalvolymer förbättrade inte överlevnaden, såvida de inte var förknippade med lägre nivåer av delta P.
Användningen av paralytika är fortfarande kontroversiell. Patienter med svår ARDS kan också gynnas av tidig användning av neuromuskulära blockerare. I en grupp patienter med svår ARDS (PaO2/FiO2< 120) som diagnostiserades inom 48 timmar visade sig förlamning med cisatracurium under de kommande 48 timmarna förbättra 90-dagarsdödligheten jämfört med placebo (31,6 % för cisatracurium jämfört med 40,7 % för placebo), öka antalet ventilatorfria dagar och minska barotrauma. Det fanns ingen ökad förekomst av långvarig muskelsvaghet i den grupp som förlamades. En nyare studie från 2019 av patienter med ett PaO2/FiO2-förhållande på mindre än 150 mm Hg i mindre än 48 timmar visade dock inte på någon förbättring av mortalitet, ventilatorfria dagar eller frekvens av barotrauma. Neuromuskulära blockerande medel bör användas selektivt. Dessa medel kan vara fördelaktiga hos patienter med mycket svår ARDS, de som har problem med att synkronisera andningen med respiratorn och patienter med dålig följsamhet i lungorna.
Läkare som handlägger patienterna bör inte använda paralytika i alla fall, utan endast i de fall där ventilationslarnas längd förväntas överstiga ett par timmar. Patienterna bör inte förbli ventilerade längre än vad det tar för paralytikerna att verka. Förlamningens varaktighet beror på tillståndet.
En studie av Jaber et al undersökte diafragmatisk svaghet under mekanisk ventilation tillsammans med förhållandet mellan den mekaniska ventilationens varaktighet och diafragmatisk skada eller atrofi. I studien fastställdes att längre perioder av mekanisk ventilation var förknippade med betydligt större ultrastrukturella fiberskador, ökade ubiquitinerade proteiner, högre uttryck av p65 nuclear factor-kB, högre nivåer av kalciumaktiverade proteaser och minskad tvärsnittsarea av muskelfibrerna i diafragman. Slutsatsen var att svaghet, skada och atrofi kan uppstå snabbt i membranen hos patienter med mekanisk ventilation och är signifikant korrelerade med varaktigheten av ventilatorstödet.
Gå till Barotrauma och mekanisk ventilation för fullständig information om detta ämne.
Positivt end-expiratoriskt tryck och kontinuerligt positivt luftvägstryck
ARDS kännetecknas av svår hypoxemi. När syresättningen inte kan upprätthållas trots höga inspirerade syrekoncentrationer främjar användningen av CPAP eller PEEP vanligen en förbättrad syresättning, vilket gör att FiO2 kan avtrappas.
Med PEEP upprätthålls ett positivt tryck under hela expirationen, men när patienten andas in spontant sjunker luftvägstrycket till under noll för att utlösa luftflödet. Med CPAP används en behovsventil med låg resistans för att möjliggöra att positivt tryck upprätthålls kontinuerligt. Positivtrycksventilation ökar intrathoraxtrycket och kan därmed minska hjärtminutvolymen och blodtrycket. Eftersom det genomsnittliga luftvägstrycket är högre med CPAP än PEEP kan CPAP ha en mer djupgående effekt på blodtrycket.
I allmänhet tolererar patienterna CPAP väl, och CPAP används vanligen snarare än PEEP. Användningen av lämpliga nivåer av CPAP anses förbättra utfallet vid ARDS. Genom att bibehålla alveolerna i ett expanderat tillstånd under hela andningscykeln kan CPAP minska de skjuvkrafter som främjar ventilatorassocierad lungskada.
Den bästa metoden för att hitta den optimala nivån av CPAP hos patienter med ARDS är kontroversiell. Vissa förespråkar användning av precis tillräckligt mycket CPAP för att FiO2 ska kunna sänkas till under 65 %.
En annan metod, som förespråkas av Amato et al, är den s.k. open lung approach, där den lämpliga nivån bestäms genom att konstruera en statisk tryck-volymkurva. Detta är en S-formad kurva, och den optimala PEEP-nivån ligger strax över den nedre böjningspunkten. Med hjälp av detta tillvägagångssätt är den genomsnittliga PEEP-nivån som krävs 15 cm vatten.
Som nämnts ovan har dock en studie av ARDS Network av högre respektive lägre PEEP-nivåer hos ARDS-patienter inte visat att högre PEEP-nivåer är fördelaktiga. I denna studie bestämdes PEEP-nivån av hur mycket inspirerat syre som krävdes för att uppnå en målsyremättnad på 88-95 % eller ett målpartialtryck av syre (PO2) på 55-80 mm Hg. PEEP-nivån var i genomsnitt 8 i den lägre PEEP-gruppen och 13 i den högre PEEP-gruppen. Ingen skillnad visades i varaktighet för mekanisk ventilation eller överlevnad till utskrivning från sjukhus.
En översikt från 2010 av Briel et al fann att behandling med högre av PEEP inte visade någon fördel jämfört med behandling med lägre nivåer hos patienter med ALI eller ARDS; bland patienter med ARDS var dock högre nivåer förknippade med förbättrad överlevnad.
En studie av Bellani et al fann att hos patienter med ALI som behandlades med relativt hög PEEP, var den metaboliska aktiviteten i luftiga regioner associerad med platåtryck och regional tidalvolym som normaliserades med end-expiratorisk lunggasvolym; inget samband hittades mellan cyklisk rekrytering/derekrytering och ökad metabolisk aktivitet.
Tryckkontrollerad ventilation och högfrekvensventilation
Om höga inspiratoriska luftvägstryck krävs för att leverera även låga tidalvolymer kan tryckkontrollerad ventilation (PCV) påbörjas. I detta läge för mekanisk ventilation ställer läkaren in trycknivån över CPAP (delta P) och den inspiratoriska tiden (I-time) eller förhållandet inspiratorisk/expiratorisk (I:E). Den resulterande tidalvolymen beror på lungornas följsamhet och ökar när ARDS förbättras. PCV kan också leda till förbättrad syresättning hos vissa patienter som inte klarar sig bra med volymkontrollerad ventilation (VCV).
Om syresättningen är ett problem kan längre I-tider, så att inspirationen är längre än exspirationen (invers I:E-förhållande ventilation) vara fördelaktigt; förhållanden så höga som 7:1 har använts. PCV, med lägre topptryck, kan också vara fördelaktigt hos patienter med bronkopleurala fistlar, vilket underlättar stängningen av fisteln.
Det finns belägg för att PCV kan vara fördelaktigt vid ARDS, även utan de särskilda omständigheter som nämnts. I en kontrollerad multicenterstudie som jämförde VCV med PCV hos ARDS-patienter fann Esteban att PCV resulterade i färre organsystemfel och lägre dödlighet än VCV, trots användning av samma tidalvolymer och högsta inspiratoriska tryck. Det behövs en större studie innan en definitiv rekommendation kan ges.
Högfrekvensventilation (jet- eller oscillerande) är ett ventilatorläge som använder låga tidalvolymer (cirka 1-2 ml/kg) och höga andningsfrekvenser (3-15 andetag per sekund). Eftersom det är känt att utspänning av alveolerna är en av de mekanismer som främjar ventilatorassocierad lungskada, skulle högfrekvent ventilation förväntas vara fördelaktig vid ARDS. Resultaten av kliniska prövningar där detta tillvägagångssätt jämförts med konventionell ventilation hos vuxna har i allmänhet visat på en tidig förbättring av syresättningen men ingen förbättring av överlevnaden.
Den största randomiserade kontrollerade prövningen omfattade 548 vuxna med måttlig till svår ARDS som randomiserades till konventionell ventilation eller högfrekvent oscillerande ventilation (HFOV). Denna studie avbröts i förtid på grund av skada på grund av en dödlighet på sjukhus på 47 % hos patienter som fick HFOV och 35 % i den konventionella armen. HFOV rekommenderas därför inte som behandlingsstrategi vid ARDS.
Partiell vätskeventilation har också prövats vid ARDS. En randomiserad kontrollerad studie som jämförde den med konventionell mekanisk ventilation fastställde att partiell vätskeventilation resulterade i ökad morbiditet (pneumothoraces, hypotoni och hypoxemiska episoder) och en tendens till högre mortalitet.
Airway pressure release ventilation
Airway pressure release ventilation (APRV) är ett annat ventilationsläge där man använder en lång varaktighet (T high) av ett högt positivt luftvägstryck (P high) följt av en kort varaktighet (T low) vid ett lågt tryck (P low). Den tid som tillbringas vid P högt jämfört med P lågt är ett omvänt förhållande till normala andningsmönster. En patient kan till exempel tillbringa 5,2 sekunder vid P hög och 0,8 sekunder vid P låg. Teorin är att tiden vid P hög avsevärt ökar och upprätthåller alveolär rekrytering, vilket förbättrar syresättningen. APRV kan förbättra syresättningen, men det har inte gjorts några randomiserade kontrollerade studier som visar att överlevnaden vid ARDS har förbättrats. Läkare bör vara försiktiga med APRV hos patienter med obstruktiv lungsjukdom, på grund av den relativt korta utandningstiden och möjlig hyperinflation och barotrauma.
Preonläge
Ungefär 60-75 % av patienterna med ARDS har signifikant förbättrad syresättning när de vänds från ryggläge till liggande läge. Förbättringen av syresättningen är snabb och ofta tillräckligt betydande för att möjliggöra minskningar av FiO2 eller nivån av CPAP. Liggande läge är säkert, med lämpliga försiktighetsåtgärder för att säkra alla slangar och ledningar, och kräver ingen särskild utrustning. Förbättringen av syresättningen kan kvarstå efter att patienten återgått till ryggläge och kan inträffa vid upprepade försök hos patienter som inte svarade initialt.
Möjliga mekanismer för den konstaterade förbättringen är rekrytering av beroende lungzoner, ökad funktionell restkapacitet (FRC), förbättrad diafragmaexkursion, ökad hjärtminutvolym och förbättrad ventilation-perfusionsmatchning.
Trots förbättrad syresättning med liggandes läge visade tidiga randomiserade kontrollerade försök med liggande läge vid ARDS inte på förbättrad överlevnad. I en italiensk studie var överlevnaden till utskrivning från intensivvårdsavdelningen och överlevnaden efter 6 månader oförändrad jämfört med patienter som genomgick vård i ryggläge, trots en signifikant förbättring av syresättningen. Denna studie kritiserades eftersom patienterna hölls i liggande läge i genomsnitt endast 7 timmar per dag. I en senare fransk studie, där patienterna låg i liggande läge i minst 8 timmar per dag, dokumenterades inte heller någon fördel med liggande läge när det gäller 28- eller 90-dagarsdödlighet, varaktighet för mekanisk ventilation eller utveckling av ventilatorassocierad lunginflammation (VAP). En senare randomiserad kontrollerad studie där patienter med svår ARDS placerades i liggande läge tidigt och minst 16 timmar per dag visade dock på en signifikant mortalitetsfördel. I denna studie randomiserades patienter med svår ARDS (PaO2/FiO2 på < 150) till liggande läge efter 12-24 timmars stabilisering. Mortaliteten efter 28 dagar var 16 % i gruppen med liggande läge och 32,8 % i gruppen med liggande läge. Patienterna vändes manuellt. En specialiserad säng behövdes inte.