Auswirkungen der nichtinvasiven Beatmung auf die Funktionsfähigkeit von Patienten mit Mukoviszidose

Dies ist eine offene, randomisierte, kontrollierte klinische Crossover-Studie. Die Probenauswahl erfolgte nach Zweckmäßigkeit und die Patienten wurden in der Pneumologie-Ambulanz des Instituto de Medicina Integral Professor Fernando Figueira (IMIP) in Recife, Brasilien, untersucht.

Die Stichprobe wurde mit einer vom MGH Mallinckrodt General Clinical Research Center entwickelten Software berechnet, die auf den Ergebnissen der ersten 10 Freiwilligen basierte und eine statistische Aussagekraft für Unterschiede zwischen Verfahren von 80 % und ein Signifikanzniveau von 0,05 ergab. Es wurde eine Stichprobengröße von n=13 Patienten ermittelt, wobei berücksichtigt wurde, dass der tatsächliche Unterschied zwischen der Gehstrecke zwischen Eingriffen mit und ohne NIV 0,03 km beträgt und die Standardabweichung der Variablenunterschiede 0,034 km beträgt.

Alle Patienten stimmten der Teilnahme an der Studie zu, indem sie ihre Einverständniserklärung gemäß der Resolution 196/96 des National Health Council gaben.

Technische Verfahren Die Patienten wurden zunächst auf aktuelle und frühere Erkrankungen, Medikamenteneinnahme und anthropometrische Daten (Größe, Gewicht und Body-Mass-Index – BMI) untersucht. Als nächstes wurde mithilfe der Website Randomization.com ein randomisierter Plan zusammengestellt, bei dem ein Generator zufällig permutierter Blöcke verwendet wurde, um die Reihenfolge zu definieren, in der Patienten den 6MWT mit oder ohne NIV durchführen würden. Patienten der Gruppe 1 (G1) begannen den 6MWT ohne NIV, um anschließend den Test mit Beatmungsunterstützung durchzuführen, da die Patienten der Gruppe 2 (G2) die Tests in umgekehrter Reihenfolge durchliefen. Zwischen den Tests wurde eine minimale und maximale Ruhezeit von 24 bzw. 48 Stunden eingehalten.

Vor und nach der 6MWT mit und ohne NIV wurden die Patienten mittels optoelektronischer Plethysmographie (OEP) auf Schwankungen im kompartimentalen Brustwandvolumen und Beatmungsmuster untersucht, gefolgt von einem spirometrischen Test. Nach dem Lungenfunktionstest wurde eine 20-minütige Ruhepause eingelegt, bevor mit dem 6MWT fortgefahren wurde.

6-Minuten-Gehtest auf dem Laufband: Vor dem Test wurde der Patient mit dem Laufband (G-635, Pro Action BH-fitness-Deutschland) vertraut gemacht und gemäß den ATS-Richtlinien22 in die Testabläufe eingewiesen. Die folgenden Parameter wurden vor, unmittelbar nach und in der 5. Minute nach dem Test beurteilt: Blutdruck (BP), Atemfrequenz (RR), Herzfrequenz (HR), Borg-Skala (BS) und periphere O2-Sättigung (SpO2). HF, RR und SpO2 wurden während des Tests auch Minute für Minute überwacht, sodass ein Abfall des SpO2 unter 87 % oder ein Anstieg des RR auf mehr als 75 % der altersbedingten maximalen HF als Kriterien für die Unterbrechung des Tests herangezogen wurden. Der Test begann mit einer Laufbandgeschwindigkeit von 2,5 km/h. Alle 30 Sekunden während des Tests fragte der Untersucher den Patienten, ob die Geschwindigkeit erhöht, beibehalten oder verringert werden könne, und die Patienten antworteten mit zuvor vereinbarten Signalen. Die Geschwindigkeit durfte 7 km/h nicht überschreiten und bei Erreichen dieser Geschwindigkeit wurde in den nächsten 30 Sekunden erneut abgefragt, ob die Geschwindigkeit beibehalten oder verringert werden würde. Nach dem Test wurde die Gehstrecke (WD) auf dem Laufband aufgezeichnet.

Der mit NIV durchgeführte 6MWT folgte den gleichen oben beschriebenen Verfahren. Vor dem Test wurden die Patienten jedoch 30 Minuten lang einer NIV im BiPAP-Modus (Synchrony-Respironics, Brasilien) unterzogen, wie von Serra et al. 15 vorgeschlagen, mit einem inspiratorischen Atemwegsdruck (IPAP) von 12 cmH2O und einem endgültigen exspiratorischen Atemwegsdruck (EPAP) von 6 cmH2O, der je nach Wohlbefinden des Patienten um 2 cmH2O mehr oder weniger variieren kann. In den letzten sechs Minuten von BiPAP führte der Patient den 6MWT mit Beatmungsunterstützung durch.

Optoelektronische Plethysmographie: Die Person saß mit 89 retroreflektierenden Sensoren an bestimmten Brust- und Bauchpunkten. Für einen dreiminütigen Film über die ruhige Atmung wurden acht Kameras um den Patienten herum angeordnet. Die Bilder wurden in einem dreidimensionalen polyedrischen Modell mithilfe der OEP-Erfassungssoftware (BTS Bioengineering, Italien) analysiert. Die folgenden Variablen wurden von OEP (BTS Bioengineering, Italien) vor und nach beiden Tests mit und ohne NIV bewertet: Atemzugvolumen, Lungenbrustkorbvolumen, Bauchbrustkorb und Bauchvolumen (VC, Vrcp Vrca, Vab), Atemfrequenz ( RR), Inspirationszeit (Ti), Exspirationszeit (Te), gesamte Beatmungszykluszeit (Ttot) und Arbeitszyklus, der das Ti/Ttot-Verhältnis darstellt.

Spirometrie: Die Spirometrie wurde mit einem Microloop MK 8 Spirometer (Micro Medical, England) durchgeführt, um die Reaktion der Lungenfunktion zu beurteilen, wobei eine 20-minütige Ruhezeit zwischen dem spirometrischen Test und dem 6MWT berücksichtigt wurde. Es wurden drei reproduzierbare Zwangsmanöver durchgeführt, die den Kriterien der American Thoracic Society entsprachen. Die höchsten erhaltenen Werte für das forcierte Exspirationsvolumen in der ersten Minute (FEV1), die forcierte Vitalkapazität (FVC) und die forcierte Vitalkapazität zwischen 25–75 % der FVC (FEF 25–75) wurden zur Analyse aufgezeichnet.