Treibende Drücke in einem Closed-Loop- und einem konventionellen mechanischen Beatmungsmodus

Im Jahr 2015 legte die Pediatric Acute Lung Injury Consensus Conference (PALICC) die Definition des pädiatrischen akuten Atemnotsyndroms (PARDS) fest. PALICC empfiehlt die Verwendung eines patientenspezifischen Tidalvolumens (VT) entsprechend dem Schweregrad der Erkrankung. Darüber hinaus wird in Ermangelung transpulmonaler Druckmessungen (PL) eine inspiratorische Plateaudruckgrenze von 28 cm H2O empfohlen, was etwas höhere Plateaudrücke (29–32 cm H2O) für Patienten mit reduzierter Thoraxwand-Compliance zulässt. Bei ARDS bei Erwachsenen haben Amato et al. normalisierte VT auf die Compliance (C) unter Verwendung des Antriebsdrucks (ΔP) und berichtete, dass ΔP die Beatmungsvariable war, die das Risiko am besten stratifizierte. Änderungen der Beatmungseinstellungen, die zu einer Abnahme von ΔP führten, waren mit einer erhöhten Überlebenszeit verbunden. Einer der heute am häufigsten verwendeten Modi in der pädiatrischen Beatmung ist die synchronisierte kontrollierte mandatorische Beatmung mit adaptiver Druckbeatmung (APV-CMV). Im Vergleich zum Druckregelungsmodus (P-CMV) verhindert APV-CMV niedrige oder hohe VT, wenn sich die Compliance ändert, indem der angelegte Druck angepasst wird. Adaptive Support Ventilation (ASV) ist ein Closed-Loop-Beatmungsmodus, der für ein vorgegebenes, vom Arzt eingestelltes Minutenvolumen das Tidalvolumen (VT) und die Atemfrequenz (RR) entsprechend der Atemmechanik des Patienten anpasst.

Diese prospektive randomisierte Crossover-Studie zielte darauf ab, ΔP zwischen dem vom Arzt angepassten APV-CMV-Modus und ASV 1,1 bei pädiatrischen mechanisch beatmeten Patienten mit akuter respiratorischer Insuffizienz zu vergleichen. Nach der Einschreibung werden die Beatmungszeiten der Patienten durch Randomisierung unter Verwendung versiegelter undurchsichtiger Umschläge bestimmt. Das Atemminutenvolumen, der Anteil des inspirierten O2 (FiO2) und der positive endexspiratorische Druck (PEEP), die vom Kliniker vor Studieneinschluss festgelegt wurden, bleiben während aller Studienzeiträume unverändert. Die Patienten werden in jedem Modus 60 Minuten lang beatmet. Drei aufeinanderfolgende – inspiratorische und endexspiratorische – Okklusionen werden bei 30 und 60 min durchgeführt und ΔP wird für jede Periode berechnet. Das arterielle Blutgas wird am Ende jeder Periode gemessen. Zwischen den beiden Beatmungsperioden der Studie wird eine Auswaschphase von 30 Minuten unter Verwendung des Beatmungsmodus und der Einstellung vor dem Einschluss durchgeführt. ΔP wird als Differenz zwischen dem Plateaudruck (Pplat) und dem Gesamt-PEEP berechnet und für jede Beatmungsperiode gemittelt, indem der Mittelwert der sechs oben erwähnten Messungen verwendet wird. VT wird durch Integration der Durchflussmessung berechnet. Der Widerstand wird nach der Methode der kleinsten Quadrate berechnet. Die Exspirationszeitkonstante (RCexp) wird aus der Volumenflusskurve bei 75 % des VT und dem entsprechenden Flusswert abgeleitet. Die statische Nachgiebigkeit (Cstat) wird als VT dividiert durch ΔP berechnet.

Das primäre Ergebnis ist ΔP. Das sekundäre Ergebnis ist VT, RR, Pplat, Ti, Te, Cstat, Resistance, RCexp, pH, PaO2, PaCO2. Zur Berechnung der Stichprobengröße wurde eine Pilotstudie durchgeführt. Der mittlere ΔP betrug 12,4 (±3,31) cm H2O bei ASV 1.1 und 13,5 (±4,2) cm H2O bei APV-CMV. Unter Verwendung dieser Pilotdaten und unter Annahme einer Trennschärfe von 0,95 und eines α-Fehlers von 0,05 haben die Forscher die Studiengröße mit 26 Patienten berechnet.