Physiologische Reaktion auf Heliox21 und Luft-O2

Eine Entwöhnung von der mechanischen Beatmungsunterstützung gelingt nicht, wenn die Belastung des Atmungssystems seine Reaktionsfähigkeit übersteigt. Der Erfolg einer Extubation hängt davon ab, ob der Zustand behoben oder verbessert wird. Gasaustauschkapazität, Atemmuskelkraft, Kehlkopffunktion und Hustenstärke, Ernährungszustand und psychischer Zustand können alle zu einem Extubationsversagen führen. Bemühungen zur Reduzierung der Atemarbeit könnten jedoch eine alternative Strategie darstellen.

Kürzlich durchgeführte Studien sowohl bei Kindern als auch bei Erwachsenen zeigen die schwerwiegenden Folgen einer fehlgeschlagenen Extubation, nämlich längere Intensiv- und Krankenhausaufenthalte, höhere Sterblichkeitsraten und höhere Pflegekosten.

Der Gasfluss in einem Atemweg kann entweder laminar oder turbulent sein. Für eine turbulente Strömung ist ein größerer Druckunterschied erforderlich als für eine laminare Strömung. Helium ist ein Inertgas ohne systemische biologische Wirkungen (bei Standardtemperatur und -druck).

Die geringe Dichte und Viskosität von Helium bedeutet, dass sein Ersatz für Stickstoff in der Luft die Aufrechterhaltung einer laminaren Strömung bei viel höheren Durchflussraten und die Aufrechterhaltung der Durchflussraten bei viel niedrigeren Arbeitsdrücken ermöglicht (5). Infolgedessen hat die Verwendung von Helium-Sauerstoff-Mischungen (Heliox21) das Potenzial, die Atemarbeit zu reduzieren und auch den dynamischen Gaseinschluss durch erhöhte Hohlraumentleerung und veränderte Lungenmechanik/erzwungene Exspirationsdrücke zu begrenzen. Daher wird Heliox21 seit über 30 Jahren als therapeutische Brücke für die Atemwege eingesetzt, mit nachweislichen Vorteilen bei der Behandlung von Erkrankungen wie Luftröhrenobstruktion und chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD).

Theoretisch sollte die Verwendung von Heliox21 die Atemarbeit reduzieren, indem das Gleichgewicht zwischen Arbeitsaufwand und Kapazität während der Entwöhnung von Patienten von der mechanischen Beatmung verbessert wird. Im Allgemeinen waren die Studien zur Verwendung von Heliox21 nach Extubation begrenzt. Daher wollen wir unser Wissen über die mögliche Rolle von Heliox21 in der Post-Extubationsumgebung auf der Intensivstation erweitern. Während Heliox21 im Allgemeinen über eine einfache Gesichtsmaske (+/- Rückatmungsbeutel) verabreicht wurde, ermöglicht die Entwicklung des HAMILTON G5 AVEA-Beatmungsgeräts nun die genaue Verabreichung von Heliox21 (21 % Helium/79 % Sauerstoff) mit definierten eingeatmeten Fraktionssauerstoffkonzentrationen . Dieser Fortschritt bietet die Möglichkeit, Helium als Ergänzung zur nicht-invasiven Beatmungsunterstützung sicher zu verabreichen.

Haupteinschlusskriterien:

Teilnahmeberechtigt sind alle Patienten mit voraussichtlichem Bedarf an nicht-invasiver Beatmungsunterstützung nach der Extubation, kontinuierlichem positivem Atemwegsdruck/bilevel positivem Atemwegsdruck/nichtinvasiver Beatmung (CPAP/BiPAP/NIV).

Das primäre Ergebnismaß:

Der Unterschied zwischen dem Verhältnis von Frequenz zu Atemzugsvolumen (f/VT)* nach vier Stunden Heliox21 und dem f/VT-Verhältnis nach vier Stunden Luft O2.