Machbarkeit und Wirkung der volumengesteuerten Beatmung im Kreißsaal

HINTERGRUND BPD ist nach wie vor eine der häufigsten Komplikationen im Zusammenhang mit Frühgeburten. Eine US-Studie aus dem Jahr 2013 berichtete über einen Anstieg der Gesundheitskosten in Höhe von 31.565 US-Dollar im Zusammenhang mit BPD, nachdem Geburtsgewicht, Gestationsalter und soziodemografische Merkmale während des ersten Krankenhausaufenthalts auf der Neugeborenen-Intensivstation (NICU) selbst berücksichtigt wurden. Diese wirtschaftliche Belastung beginnt mit der Erstaufnahme auf der neonatologischen Intensivstation und dauert bis ins Kindes- und Erwachsenenalter an. Eine kürzlich veröffentlichte spanische Studie aus dem Jahr 2013 berichtet, dass die gesundheitsbezogenen Kosten während der ersten 2 Lebensjahre eines Frühgeborenen mit BPD und ohne andere schwerwiegende frühgeburtsbedingte Komplikationen in Spanien je nach Geburtsgewicht zwischen 45.049,81 € und 118.760,43 € lagen und Gestationsalter. Wenn das Baby eine Sauerstofftherapie zu Hause benötigt oder eine pulmonale Hypertonie entwickelt, können diese Kosten weiter auf 181.742,43 € ansteigen. Mit jährlich 10.000–15.000 neuen BPD-Fällen allein in den USA sind die wirtschaftlichen Auswirkungen von BPD enorm.

Die Pathogenese von BPD ist multifaktoriell, mit Lungenschäden durch mechanische Beatmung, Sauerstofftoxizität und vorgeburtlichen oder postnatalen Infektionen, die alle zu einer Lungenentzündung führen, die eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung von BPD spielen. Das Management im Kreißsaal (DR) von Frühgeborenen während der ersten Reanimation ist von entscheidender Bedeutung und kann einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung von BPD haben. Studien haben gezeigt, dass das DR-Beatmungsmanagement mit invasiver Atemunterstützung und höherem Sauerstoffgehalt im Vergleich zu nicht-invasiver Beatmung bzw. Reanimation mit geringerem Sauerstoffgehalt mit einem erhöhten Risiko für Tod und/oder BPD verbunden ist. Frühgeborene, die auf kontinuierlichen positiven Atemwegsdruck (CPAP) mit umsichtiger Titration von zusätzlichem Sauerstoff im Kreißsaal stabilisiert wurden, um die angestrebte Sauerstoffsättigung zu erreichen, haben verbesserte BPD-Raten gezeigt.

AKTUELLER PRAXISSTANDARD Die derzeitige DR-Praxis für intubierte Frühgeborene konzentriert sich auf eine druckbegrenzte Beatmung mit entweder einem selbstaufblasenden Beutel oder einem T-Stück-Beatmungsgerät, bei dem der Anbieter den Aufblasdruck und die Aufblaszeit reguliert, aber nicht das Tidalvolumen.

Wenn ein Säugling in das extrauterine Leben übergeht, ändert sich die pulmonale Compliance schnell. Die totale pulmonale Compliance setzt sich aus der Lungen- und Brustwand-Compliance zusammen. Bei Frühgeborenen besteht die Brustwand hauptsächlich aus Knorpel, was die Brustwand sehr nachgiebig macht, und infolgedessen ist die Lunge des Neugeborenen anfälliger für einen Kollaps. Frühgeborene Lungen haben zusätzlich eine verringerte Surfactant-Produktion, was die Lungen-Compliance weiter verringert. Nach Beginn der Überdruckbeatmung (PPV) kann die schnelle Flüssigkeitsverschiebung in der unmittelbaren Neugeborenenperiode auch zu schnellen Änderungen der pulmonalen Compliance eines Neugeborenen führen. Die Bereitstellung von mütterlichen vorgeburtlichen Steroiden sowie Surfactant-Ersatztherapien können die vorzeitigen pulmonalen Ergebnisse positiv beeinflussen. Bei diesen Frühgeborenen ist das während der PPV erzeugte Tidalvolumen direkt proportional zur Lungencompliance, wie durch die Formel gezeigt wird: Cdyn = VT/(PiP-PEEP), wobei VT = Tidalvolumen; PIP = Inspirationsspitzendruck; und PEEP = positiver endexspiratorischer Druck.

Daher kann bei PLV ​​der exakt gleiche Druck aufgrund der sich schnell ändernden Lungencompliance zu einer Unter- oder Überfüllung der Lunge führen.

Nach der Aufnahme auf der neonatologischen Intensivstation ist die Bereitstellung von VTV für Frühgeborene Standardpraxis auf der neonatologischen Untersuchungsstation, wobei die Beatmung zwischen den Anbietern der Volumen- gegenüber der Druckbeatmung vorgezogen wird, ohne dass ein wirklicher Konsens besteht. In der DR setzt die Praxis jedoch weiterhin PLV ein, und mit der vorgeschlagenen Studie versuchen die Forscher, den Frühgeborenen in der DR von Geburt an ein physiologisch angemesseneres VTV zu bieten.

BEDEUTUNG Bei sich schnell ändernder Lungencompliance in der unmittelbaren neonatalen Übergangsphase kann PLV zu erheblichen Schwankungen des gelieferten TV führen. Jüngste Berichte deuten darauf hin, dass druckbegrenzte Reanimationsgeräte, die routinemäßig im Kreißsaal verwendet werden, in der Lage sind, den beabsichtigten TV zu verdreifachen und gleichzeitig PPV in einer neugeborenen Puppe x bereitzustellen. Ein großes TV kann zu einem Volutrauma führen, das mit ungünstigen pulmonalen Folgen einhergeht. Eine Studie an frühgeborenen Lämmern zeigte, dass bereits sechs Atemzüge mit großem Atemzugvolumen bei der Geburt zu einer akuten Lungenschädigung führen und die Wirkung einer anschließenden Surfactant-Behandlung abschwächen können. Die Beatmung mit großen Atemzügen kann zu einer starken Überdehnung von Regionen führen, die gewaltsam geöffnet werden, wodurch große Teile der Lunge durch Flüssigkeit blockiert und nicht gedehnt werden, und es ist zu erwarten, dass eine solche regionale Überdehnung epitheliale und mikrovaskuläre Verletzungen und Lungenödeme verursacht. Das resultierende Lungenödem kann die Lunge anfälliger für ein weiteres Volutrauma während einer konventionellen mechanischen Beatmung machen. Mehrere Tierstudien haben gezeigt, dass PPV mit TV von mehr als 8 ml/kg Lungenentzündungen und Lungenschäden verursacht. Darüber hinaus haben Tier- und Humanstudien gezeigt, dass eine übermäßige TV-Übertragung während PPV im Kreißsaal Gehirnentzündungen und -verletzungen verursacht. Ebenso zeigen neuere Metaanalysedaten, dass Säuglinge, die mit volumengesteuerten Beatmungsmodi (VTV) beatmet werden, die Todesrate oder BPD, Pneumothoraces, Hypokarbie, schwere kraniale Ultraschallpathologien reduzieren und die Beatmungsdauer im Vergleich zu Säuglingen, die mit PLV-Modi beatmet werden, verkürzen. Das Risiko einer Lungenschädigung hängt aller Wahrscheinlichkeit nach mit dem Ausmaß des Volutraumas bei der Geburt zusammen, weshalb die Beatmung unmittelbar nach der Geburt sehr schonend erfolgen muss.

Ohne Informationen über TV in der DR und sich schnell ändernder Lungencompliance kann PLV zu einem Volutrauma führen. Aber keine Studie hat speziell die Fähigkeit untersucht, das bei intubierten Säuglingen in der DR bereitgestellte TV zu messen oder darauf abzielt, VTV in der DR durchzuführen, während die potenzielle Rolle bei der Reduzierung von Lungenschäden bewertet wird.

INNOVATION Mit den jüngsten Fortschritten in der Technologie und der Fähigkeit, mit Hilfe von Durchflusssensoren kleine TV auf der Ebene des Endotrachealtubus (ET) zu messen, kann die TV auf der Ebene des ET-Tubus genau gemessen werden, und die volumengesteuerte Beatmung (VTV) wird zu einer möglichen alternativen Methode Beatmung von Frühgeborenen. Für die Studie wird Säuglingen ein Durchflusssensor in Reihe zwischen dem ETT und dem druckerzeugenden Gerät (T-Stück-Beatmungsgerät, selbstaufblasender Beutel) geschaltet. Der Durchflusssensor wird an den Respironics NM3-Monitor (Philips Healthcare, Eindhoven, Niederlande) angeschlossen, um den TV von Atemzug zu Atemzug zu messen. Der Flowsensor fügt weniger als 1 ml Atemwegs-Totraumvolumen (Vd) für neonatale Sensoren (ETT-Größe von 2,5–4 mm) hinzu. In Phase 1 der Studie wird die Durchführbarkeit der TV-Messung bei Frühgeborenen untersucht. Da einige der kleinsten Säuglinge mit sehr niedrigem Geburtsgewicht (VLBW) weniger als 500 g wiegen können, entspricht der angestrebte TV-Bereich von 4–6 ml/kg 2 ml–3 ml pro Atemzug. Keine Studie hat sich speziell mit der Möglichkeit befasst, ein so kleines Atemzugvolumen zu messen, und daher ist diese Machbarkeitsstudie von größter Bedeutung.

In Phase 2 kann der Anbieter unter Verwendung der Informationen des gemessenen TV auf ETT-Ebene den Spitzendruck, der dem Säugling zugeführt wird, schnell regulieren, um einen Ziel-TV von 4–6 ml/kg zu erreichen. Der Anbieter wird geschult, den Druck zu erhöhen oder zu verringern, indem er ein strenges Protokoll befolgt, um sicherzustellen, dass der Fernseher während der Wiederbelebung von Neugeborenen im Zielbereich bleibt. Sobald der Säugling stabil ist, wird der Säugling auf ein Beatmungsgerät mit Volumen-Targeting-Funktionen umgestellt. Bei stabiler Lungenexpansion erhalten Säuglinge, die VTV erhalten, konsequenter Ziel-TV, haben eine geringere Inzidenz von Atelektotrauma, Volutrauma und insgesamt weniger Lungenverletzungen mit geringeren langfristigen pulmonalen Morbiditäten.

Mit der vorgeschlagenen Studie wollen die Forscher in Phase I zeigen, dass die TV-Messung in der DR machbar und in den ersten Lebensstunden selbst bei gleichen Spitzeninspirationsdrücken aufgrund der sich schnell ändernden pulmonalen Compliance sehr variabel ist. Eine erfolgreiche Phase I wird den Nachweis erbringen, dass die Bereitstellung eines konsistenten VTV im DR möglich ist, indem der PiP angepasst wird. In Phase II zielen die Forscher darauf ab, Pilotdaten zu erhalten, die die Machbarkeit von VTV in der DR bewerten, und versuchen, die Lungenmechanik und -physiologie während VTV zu verstehen. Eine erfolgreiche Pilotstudie wird zeigen, dass VTV machbar ist; ist mit konsistent geliefertem TV verbunden; geringerer PiP- und Sauerstoffbedarf für die Patienten; wodurch eine größere randomisierte Kontrollstudie zur Bewertung der Wirksamkeit von VTV bei der Reduzierung von BPD und langfristigen Lungenmorbiditäten gerechtfertigt wird.