Einfluss einer abnehmenden Atemfrequenz auf Biomarker für Lungenverletzungen bei ARDS-Patienten

Das akute Atemnotsyndrom (ARDS) ist eine Form der akuten Lungenschädigung entzündlichen Ursprungs, die aufgrund ihrer Prävalenz und ihrer hohen Sterblichkeitsrate von fast 40 % weltweit ein Problem für die öffentliche Gesundheit darstellt. Die mechanische Beatmung ist eine grundlegende Therapie zur Verbesserung des Gasaustauschs, sie kann jedoch auch eine weitere Lungenschädigung hervorrufen, ein Phänomen, das als beatmungsinduzierte Lungenschädigung (VILI) bekannt ist. Die Begrenzung des Tidalvolumens ist die Strategie, die den größten Rückgang der Sterblichkeit gezeigt hat, und ist der Eckpfeiler der protektiven Beatmung. Die Atemfrequenz, ein grundlegender Parameter bei der Programmierung des mechanischen Beatmungsgeräts, wurde jedoch bisher in den meisten wichtigen klinischen Studien nicht bewertet. Darüber hinaus ist die natürliche klinische Reaktion auf die Anwendung einer Strategie mit niedrigem Atemzugvolumen die Erhöhung der Atemfrequenz, die die Lunge schädigen kann, da sie die auf das Lungenparenchym aufgebrachte Energie erhöht. Die Forscher stellen die Hypothese auf, dass die Verwendung einer niedrigeren Atemfrequenz, die eine moderate Hyperkapnie toleriert, mit weniger VILI verbunden ist, gemessen an der Freisetzung von proinflammatorischen Mediatoren auf systemischer Ebene (Biotrauma), im Vergleich zu einer herkömmlichen Strategie mit höherer Atemfrequenz bei Patienten mit moderater bis schweres ARDS. Dieser Effekt wird durch eine geringere Energie vermittelt, die auf das Lungenparenchym aufgebracht wird. Um diese Hypothese zu bestätigen, schlagen die Forscher eine prospektive klinische Crossover-Studie mit 30 erwachsenen Patienten mit ARDS in der akuten Phase vor, die auf zwei Beatmungssequenzen randomisiert werden. Jede Periode dauert 12 Stunden, und die Atemfrequenz (RR) wird gemäß dem PaCO2-Ziel eingestellt: 1) Niedrige RR, PaCO2 60-70 mmHg; und 2) Hohe RR, PaCO2 35–40 mmHg.

Protektive Beatmung wird gemäß ICU-Standards unter kontinuierlicher Sedierung und neuromuskulärer Blockade angewendet. Der invasive systemische arterielle Druck und das extravaskuläre Lungenwasser werden über einen arteriellen Katheter (PICCO®-System) überwacht, und der Atemwegs- und Ösophagusdruck sowie die Hämodynamik werden während des gesamten Protokolls kontinuierlich gemessen. Das Hauptergebnis wird Interleukin-6 im Plasma sein. Zu Beginn und am Ende jeder Periode werden Blutproben zur Analyse entnommen, und es werden eine elektrische Impedanztomographie (EIT) und eine transthorakale Echokardiographie registriert. Nach dem Protokoll setzen die Patienten ihr Management gemäß den ICU-Standards fort.