Einfluss der Kurven des inspiratorischen Muskeldrucks auf die Fähigkeit von Fachleuten, Asynchronitäten zwischen Patient und Beatmungsgerät zu erkennen (Pmus)

Das Vorliegen einer Asynchronie war in der Überlebensanalyse mit einer längeren mechanischen Beatmungszeit, Morbidität, reduzierter Krankenhausentlassungsrate und IMV-freier Zeit im Vergleich zu synchronen Patienten mit dem Beatmungsgerät verbunden. Daher ist seine korrekte Erkennung notwendig, um die Beatmungsanpassungen zu optimieren und ein besseres Ergebnis für Patienten auf der Intensivstation zu erzielen. Vor kurzem wurde die Verwendung von Software mit dem Vorteil einer automatischen und kontinuierlichen Analyse in Echtzeit vorgeschlagen. Diese bedürfen jedoch weiterer Studien.

Die Interaktion zwischen Patient und Beatmungsgerät ist das Ergebnis zweier unterschiedlicher Drucksysteme, des vom Patienten durch die Aktivierung der Atemmuskulatur ausgeübten Pmus und des vom mechanischen Beatmungsgerät bereitgestellten Drucks (Pvent). Die vom mechanischen Beatmungsgerät gelieferten Aufzeichnungen von Druck und Fluss werden als grafische Darstellung der Wechselwirkung zwischen Pmus und Pvent angesehen und können die Kontrolle des Atemzyklus durch den Patienten unter dem Einfluss des Beatmungsgeräts veranschaulichen. Ihre Verwendung zur Identifizierung von Asynchronität erwies sich in der klinischen Praxis, obwohl sie visuell und für eine logische Interpretation geeignet war, als abhängig von Merkmalen, die dem Beobachter innewohnen, wie z. B. der Länge der Erfahrung und dem Vorhandensein einer vorherigen Ausbildung. Die durchschnittliche Empfindlichkeit, Asynchronität mit dieser Interpretationstechnik richtig zu identifizieren, wurde mit 28 % beschrieben, selbst wenn nur erfahrene Fachleute berücksichtigt wurden.

Das Beatmungsgerät FlexiMag Max (Magnamed, São Paulo, Brasilien) liefert in seiner Schnittstelle nicht-invasiv geschätzte Pmus-Wellenformen durch einen Algorithmus für künstliche Intelligenz. Da die Pmus-Schätzung die vom Patienten geleistete Anstrengung sowohl in Zeit als auch in Intensität darstellt, sollte sie bei gleichzeitiger Betrachtung mit den anderen vom Beatmungsgerät angezeigten Wellenformen ein repräsentativeres grafisches Bild der Interaktion zwischen Patient und Beatmungsgerät liefern. Die Auswirkung der Verwendung der Pmus-Schätzung auf die Fähigkeit des Beobachters, Asynchronität korrekt zu identifizieren, wurde jedoch bisher nicht untersucht.

Hypothese Die Anzeige der geschätzten Muskeldruckkurve des Patienten gleichzeitig mit den Druck- und Atemwegsströmungskurven im Laufe der Zeit wird medizinischem Fachpersonal auf Intensivstationen helfen, Asynchronität zwischen Patient und Beatmungsgerät zu erkennen.

Methoden

Stichprobe Für jeden Teilnehmer wird ein Sensitivitätswert, definiert als die relative Häufigkeit richtiger Antworten für alle untersuchten Asynchronien, berechnet. Danach gilt die durchschnittliche Sensitivität (oder durchschnittliche Trefferquote) als Durchschnitt aller Teilnehmer in jeder Gruppe. Die Stichprobengröße wurde basierend auf einer früheren Studie definiert, die eine mittlere Sensitivität (oder mittleren Prozentsatz richtiger Antworten) von 28,0 % mit einer Standardabweichung von 15 % aufwies. Um eine Erhöhung der mittleren Sensitivität der Teilnehmer von 28 auf 38 % bei der korrekten Erkennung von Asynchronie mit einer Power von 90 % und einem zweiseitigen Signifikanzniveau von 0,05 zu erreichen, müssen 49 Teilnehmer pro Gruppe eingeschlossen werden , insgesamt 98 Teilnehmer. Es wurde die Beispielberechnungsstatistik-Website verwendet (http://calculoamostral.bauru.usp.br/calculoamostral/).

Studienprotokoll Die Studie besteht aus einer Vorbereitungsphase, um die Teilnehmer in der Definition der verschiedenen Arten von Asynchronien durch ein vorbereitendes Training zu schulen. Dabei wird eine auf die jeweilige Studie abgestimmte Unterrichtsstunde zum Thema synchron mit dem Tool Zoom ® gegeben. Der Kurs wird zu 6 verschiedenen Zeiten mit maximal 20 Teilnehmern pro Sitzung abgehalten, um am Ende jeder Sitzung die Möglichkeit zu haben, Zweifel mit den anwesenden Experten zu klären, die zur Verfügung gestellt werden.

Nach Abschluss dieses Schritts werden die Teilnehmer der konventionellen Gruppe oder der Pmus-Gruppe cluster-randomisiert. Die Randomisierung erfolgt stratifiziert nach Dauer der Erfahrung auf der Intensivstation (weniger oder mehr als fünf Jahre). In der konventionellen Gruppe werden zwei Aufzeichnungen angezeigt (Druck und Fluss), während in der Pmus-Gruppe drei Aufzeichnungen angezeigt werden (Druck, Fluss und Muskeldruck geschätzt durch Algorithmus der künstlichen Intelligenz).

Beide Gruppen werden denselben simulierten Asynchronie-Szenarien unter Verwendung eines aktiven mechanischen Beatmungssimulators (ASL 5000, IngMar Medical, Pittsburgh, Pennsylvania) ausgesetzt. Insgesamt 49 Szenarien umfassen synchrone, ineffektive Anstrengung, automatisches Auslösen, doppeltes Auslösen, umgekehrtes Auslösen, vorzeitiges Radfahren und Situationen mit spätem Radfahren. Gruppen von maximal 10 gleichzeitigen Teilnehmern sehen die Simulation von 49 Szenarien in Echtzeit projiziert auf die Leinwand eines Auditoriums. Jedes Szenario ist eine Minute lang sichtbar. Am Ende dieses Zeitraums muss jeder Teilnehmer unter den 7 verfügbaren Optionen eine Alternative auswählen, die die beobachtete Situation am besten signalisiert.

Die Szenarien werden durchgeführt, indem die Interaktion zwischen Patient und Beatmungsgerät unter Verwendung der aktiven Servolunge 5000 (ASL 5000, IngMar Medical, Pittsburgh, Pennsylvania) simuliert wird, die an das mechanische Beatmungsgerät FlexiMag Max (Magmamed, São Paulo, Brasilien) angeschlossen ist.

Das ASL 5000 wird die Rolle des Patienten in der Interaktion einnehmen, da dies durch die digitale Steuerung eines Kolbens die Simulation unterschiedlicher Anstrengungen des Patienten unter verschiedenen mechanischen Bedingungen des Atmungssystems ermöglicht. Die 49 vorgeschlagenen Szenarien werden durch die Kombination von Anstrengungslosigkeit, geringer und hoher Anstrengung unter der Bedingung normaler, restriktiver und obstruktiver Atmungsmechanik, definiert durch die Kombination von Widerstand und Compliance des Atmungssystems, ausgearbeitet.

Die Rolle des Beatmungsgeräts im Zusammenspiel übernimmt der FlexiMag Max, der in den assistenzgesteuerten Beatmungsmodi für Volumen und Druck und im spontanen Druckunterstützungsmodus angepasst wird.

Die Interaktion umfasst synchrone und asynchrone Ablaufverfolgungen. Asynchronien werden basierend auf zuvor in der Literatur veröffentlichten Beschreibungen simuliert, wie in der nachstehenden Tabelle gezeigt.

Arten von Asynchronien Definition Ineffektiver Aufwand. Präsenz der Anstrengung (Pmus) ohne Triggerung des Beatmungsgeräts

Doppelte Auslösung. Zwei Beatmungszyklen, die durch eine einzige Anstrengung ausgelöst werden

Automatische Auslösung. Keine Patientenanstrengung (Pmus) mit Beatmungstriggerung

Umgekehrte Triggerung. Pmus folgt dem kontrollierten (oder automatisch ausgelösten) Zyklus mit einer festen Frequenz und Verzögerung. Kann einen Doppelzyklus erzeugen oder nicht

Vorzeitiges Radfahren. Inspirationszeit im Vergleich zum Patienten zu kurz, definiert als Zyklus zur Exspirationsphase vor dem Spitzen-Pmus.

Verzögertes Radfahren. Inspirationszeit im Verhältnis zum Patienten zu lang: definiert als Zyklus zur Exspirationsphase nach dem Ende der Anstrengung (Pmus).

statistische Analyse

Es wird eine übliche deskriptive Analyse durchgeführt. Variablen mit Normalverteilung werden unter Verwendung von Mittelwert und Standardabweichung beschrieben und unter Verwendung des Student-t-Tests zwischen den Gruppen verglichen. Variablen mit Nicht-Normalverteilung werden als Median- und Interquartilbereich beschrieben und unter Verwendung des Mann-Whitney-Tests zwischen den Gruppen verglichen. Kategoriale Variablen werden als absolute und relative Häufigkeit beschrieben und mit dem Chi-Quadrat-Test verglichen. Die Normalität der Daten wird durch den Shapiro-Wilk-Test verifiziert. Für jeden Teilnehmer werden Mittelwerte von Sensitivität, Spezifität, positivem Vorhersagewert und negativem Vorhersagewert der Asynchronieerkennung berechnet. Die Mittelwerte dieser Variablen werden zwischen den Teilnehmern der konventionellen Gruppe und der Pmus-Gruppe unter Verwendung des t-Tests oder des Mann-Whitney-Tests, wie angegeben, verglichen. Es wird überprüft, ob eine Effektheterogenität hinsichtlich der intensivmedizinischen Vorerfahrung vorliegt.

Das statistische Signifikanzniveau wird zweiseitig auf 0,05 festgelegt. Die R 3.3.2 Software (www.r-project.org) verwendet werden. Die gesammelten Daten werden in Google-Formularen gespeichert – ohne Identifizierung.

Erwartete Ergebnisse Bestätigt sich die Hypothese, ist eine Überlegenheit der Pmus-Gruppe gegenüber der konventionellen Gruppe mit einem Unterschied von 10 Prozentpunkten in der mittleren Sensitivität bei der korrekten Identifizierung der unterschiedlichen Patienten-Beatmungsasynchronie pro Teilnehmer zu erwarten.

Ethische Aspekte Die Studie wird der Ethikkommission der Institution vorgelegt, an der sie durchgeführt wird. Die Teilnehmer werden nach Unterzeichnung einer Einwilligungserklärung in die Studie aufgenommen. Die Studie wird vollständig simulationsbasiert sein und keine Patientenbeteiligung beinhalten.