Automatisierte Sauerstoffverabreichung – Überdenken von Interventionen zur Linderung von Dyspnoe bei Patienten mit COPD

Die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) ist eine Erkrankung mit hoher Prävalenz und weltweit mit einer hohen Morbidität und Mortalität verbunden. Im Jahr 2017 gab es in Dänemark 23.979 COPD-bezogene Einweisungen, etwa 10 % starben während des Krankenhausaufenthalts, während 20 % der Überlebenden zwischen dem 2. und 30. Tag nach der Entlassung wieder aufgenommen wurden.

Patienten mit COPD erleben oft lange Krankheitsverläufe, die durch eine erhebliche Symptomlast, einen eingeschränkten Funktionsstatus, Mehrfacheinweisungen und dadurch reduzierte Lebensqualität gekennzeichnet sind.

Das Leitsymptom Dyspnoe ist assoziiert mit Hypoxämie, Angst und Depression. Es gibt Hinweise darauf, dass Depressionen ein signifikanter Risikofaktor für behindernde Dyspnoe sind, während das Angstrisiko mit der Schwere der Dyspnoe zunimmt. Die Prävalenz von Angstzuständen und Depressionen liegt zwischen 10 %–55 % und 10 %–86 % bei Patienten, die mit einer COPD-Exazerbation ins Krankenhaus eingeliefert wurden. Patienten mit COPD haben im Vergleich zu einer entsprechenden Kontrollgruppe ohne COPD ein um 85 % erhöhtes Risiko, Angstzustände zu entwickeln. Die Prävalenz von Angstzuständen ist bei Patienten mit COPD 10-mal höher als in der Hintergrundbevölkerung und ist stark mit dem Risiko von Krankenhausaufenthalten, langen Einweisungen, Wiedereinweisungen und Tod assoziiert. Angst und Depression werden oft mit Benzodiazepinen behandelt, die eine atemunterdrückende Wirkung haben. Der Konsum von Benzodiazepinen beschleunigt den Krankheitsverlauf, und Studien haben gezeigt, dass 31,7 % der Patienten mit COPD einen Benzodiazepinkonsum haben und dass 9 % eine neue Benzodiazepin-Ordnung in Verbindung mit einer Exazerbation einleiten.

Der Nachweis, dass Sauerstoff das Fortschreiten der Krankheit und die Sterblichkeit verhindert, ist konsistent, aber es besteht ein Mangel an Wissen darüber, ob Sauerstoff die Intensität von Atemnot bei Patienten mit COPD verringern kann.

In der akuten Phase einer Exazerbation wird der Sauerstofffluss titriert, um eine SaO2 zwischen 88-92 % zu erreichen. Es ist wichtig, Patienten mit COPD innerhalb des angegebenen SaO2-Bereichs zu halten, da ein zu niedriger SaO2 Gewebeschäden, Herzüberlastung und Konzentrationsschwierigkeiten hervorrufen kann, während Hyperoxämie die Atmung hemmen und das Risiko von Hyperkapnie, Azidose und die Notwendigkeit einer Beatmungsunterstützung in Form von Non erhöhen kann -invasive Beatmung (NIV).

In der klinischen Praxis wird der Sauerstofffluss über Aggregate von Pflegekräften basierend auf Punktbeobachtungen verabreicht und titriert, wobei das Risiko besteht, dass Patienten zwischen den Beobachtungen außerhalb des optimalen SaO2-Bereichs liegen.

Um die Praxis zu verbessern, hat eine Gruppe von Forschern am Hvidovre-Krankenhaus einen Sauerstoffroboter namens O2matic entwickelt, der kontinuierlich die SaO2 des Patienten überwacht und automatisch den Sauerstofffluss entsprechend verabreicht.

O2Matic wurde 2018 in einer randomisierten kontrollierten Studie getestet. Patienten, die mit einer Exazerbation von COPD und Hypoxämie (SaO2 ≤ 88 %) aufgenommen wurden, wurden eingeschlossen (N = 19). Das Design war Crossover und die Patienten wurden entweder einer 4-stündigen manuellen Sauerstoffverabreichung durch eine Krankenschwester gefolgt von einer 4-stündigen Sauerstoffverabreichung über O2Matic oder umgekehrt zugeteilt. Die Studie zeigte, dass Patienten mit O2matic-gesteuerter Sauerstoffgabe in 85,7 % der Fälle innerhalb des definierten SaO2-Bereichs lagen, im Vergleich zu 46,6 % der Zeit, wenn der Sauerstoff von einer Krankenschwester kontrolliert und verabreicht wurde . Diese Ergebnisse stimmen mit einer früheren kanadischen Studie überein, in der ein alternativer Sauerstoffroboter (FreeO2) getestet wurde. Die beiden RCT-Studien liefern Hinweise, um die roboterverabreichte Sauerstofftherapie für stationäre Patienten mit einer Exazerbation der COPD in einer größeren multizentrischen RCT zu untersuchen.

Dyspnoe ist definiert als; "Eine subjektive Erfahrung von Atembeschwerden, die aus qualitativ unterschiedlichen Empfindungen bestehen, die in ihrer Intensität variieren". Die Erfahrung von Dyspnoe ist ein Produkt einer körperlichen Wahrnehmung, die auf Signalen vom Körper an das Gehirn basiert, gefolgt von der kognitiven Verarbeitung dieser zu einer emotionalen Erfahrung. Dyspnoe ist somit eine emotionale und sensationelle Erfahrung, die auf wahrnehmungsbezogenem afferentem Feedback von verschiedenen Atmungsrezeptoren basiert. An dem Prozess sind bis zu 16 mögliche Mechanismen beteiligt. In Anbetracht dessen ist Dyspnoe ein komplexes Symptom, das hauptsächlich durch die Versuche des Körpers induziert wird, Homöostase zu erreichen, wenn er einer Hypoxämie ausgesetzt ist. Trotzdem ist Dyspnoe nicht dasselbe wie Hypoxämie, da nicht eindeutig nachgewiesen wurde, dass eine reduzierte Hypoxämie durch Sauerstofftherapie auch Dyspnoe reduziert. Es gibt jedoch Hinweise in der Literatur, dass eine Sauerstofftherapie das Erleben von Dyspnoe reduzieren kann. Ein wesentliches Hindernis für die Anwendung der Sauerstofftherapie als Intervention bei fragmentierter Dyspnoe bei Patienten mit COPD ist das Risiko einer Hyperkapnie und Azidose. Eine sättigungsabhängige Sauerstofftherapie in einem Closed-Loop-Feedback-System durch einen Roboter könnte eine potenzielle Intervention zur Linderung der fragmentarischen Dyspnoe bei Patienten mit COPD sein. Internationale Leitlinien zeigen, dass Dyspnoe im fortgeschrittenen Krankheitsstadium weder konsequent noch wirksam behandelt wird.

Opioide sind eines der am häufigsten verwendeten Mittel bei der Behandlung von Dyspnoe. Opioide unterdrücken die Atmung und die Behandlung sollte ausgewogen sein, um eine Atemdepression zu vermeiden.

Die Leitlinien weisen auf die Bedeutung der Identifizierung und Abstufung der Intensität von Dyspnoe in der klinischen Praxis hin, ohne auf überlegene Instrumente zur Erreichung dieses Ziels hinzuweisen. Die Mehrheit der entwickelten Instrumente beschreibt Dyspnoe in Bezug auf Aktivität. Mit fortschreitender COPD verstärkt sich die Dyspnoe und die Patienten werden inaktiver und leben oft ein sitzendes Leben.

Nur wenige Fragebögen messen die sensorischen und emotionalen Bereiche der Dyspnoe unabhängig von Aktivität und Diagnose. Eines davon ist das multidimensionale Dyspnoe-Profil (MDP), das derzeit ins Dänische übersetzt wurde.

Um die Symptomlast, die Dauer des Krankenhausaufenthalts, die Anzahl der Wiederaufnahmen und die Sterblichkeit zu reduzieren, sind neue Erkenntnisse und wirksamere Methoden zur Behandlung und Linderung von Atemnot und den damit verbundenen Angstzuständen und Depressionen bei Patienten mit COPD erforderlich.

Studien zur Untersuchung der Wirkung einer Sauerstofftherapie, einschließlich der Dauer und des Ausmaßes der Hypoxämie, bei Patienten mit Hypoxämie, die während eines Krankenhausaufenthalts mit akuter Exazerbation an Dyspnoe, Angstzuständen oder Depressionen litten, konnten nicht identifiziert werden.

Da O2matic eine neue und einzigartige Möglichkeit bietet, die Zeit mit Hypoxämie während des Krankenhausaufenthalts zu reduzieren und zu beleuchten, und die subjektive Erfahrung des Patienten mit den sensorischen und emotionalen Aspekten der Dyspnoe auf einem validierten Fragebogen über MDP berichtet werden kann, haben die Ermittler jetzt die Möglichkeit, zu untersuchen, ob es sich um einen Roboter handelt Eine Intervention, die die Zeit mit Hypoxämie verkürzt, wirkt sich auf die Dyspnoe bei Patienten aus, die mit einer Exazerbation von COPD aufgenommen wurden. Außerdem wollen die Ermittler untersuchen, ob dieser Eingriff den Konsum von Opioiden und Benzodiazepinen verändert.

Primäre Hypothese. Roboterverabreichter Sauerstoff reduziert bei Patienten mit COPD und Hypoxämie die Wahrnehmung von Dyspnoe, gemessen auf der Skala A1 des mehrdimensionalen Dyspnoeprofils (MDP).

Hauptziel. Es sollte untersucht werden, ob die Sauerstoffverabreichung durch O2matic eine Auswirkung auf die Wahrnehmung von Dyspnoe bei Patienten hat, die mit einer Exazerbation von COPD und Hypoxämie aufgenommen wurden, im Vergleich zu einer herkömmlichen Sauerstoffverabreichung durch ein Sauerstoffaggregat und eine Krankenschwester. Primäre Endpunkte.

• Globale Dyspnoe gemessen auf Skala A1 im multidimensionalen Dyspnoeprofil (MDP) Sekundäre Hypothese. Die Sauerstoffzufuhr durch O2matic reduziert die sensorische und emotionale Dimension von Dyspnoe, respiratorischen Symptomen, Angstzuständen und Depressionen sowie den Verbrauch von Anxiolytika bei Patienten, die mit Hypoxämie und Exazerbation von COPD aufgenommen wurden, im Vergleich zu konventionellem Sauerstoffmanagement durch Aggregat und Pflegekraft Sekundäres Ziel. Es sollte untersucht werden, ob die Sauerstoffverabreichung durch O2matic eine Auswirkung auf die sensorische und emotionale Dimension von Dyspnoe, respiratorischen Symptomen, Angst und Depression sowie den Verbrauch von Anxiolytika bei Patienten hat, die mit Hypoxämie und Exazerbation bei COPD aufgenommen wurden, im Vergleich zu herkömmlichem Sauerstoffmanagement durch Aggregat und Pflegepersonal Sekundäre Endpunkte.
• Sensorische und emotionale Dimension von Dyspnoe, beschrieben durch die Sensory Quality Scale (SQ) und die A2-Skala des MDP
• Aktuelle Dyspnoe gemessen auf visueller Analogskala (VAS)
• Akkumulierte Dyspnoe über 3 Tage, gemessen mit VAS
• Atemwegssymptome, beschrieben durch den COPD Assessment Test
• Angst, beschrieben durch HADS A-Score
• Depression, beschrieben durch HADS D-Scores
• Verbrauch von Anxiolytika, angegeben in Mg und in Anzahl der Verabreichungen

Folgende Variablen werden auf Confounding getestet:

Alter, Geschlecht, BMI, Raucherstatus, Verpackungsjahr, Langzeit-Sauerstofftherapie (LOT), FEV1, GOLD-Klassifizierung A-D und Prednisolon, berichtet in Mg