Dyspnoe-Gesichtserkennung während der Entwöhnung (DYS-FEREA)

Wissenschaftlicher Hintergrund und Begründung des Projekts Dyspnoe, definiert als „Ersticken oder nicht genug Luft bekommen“, ist das häufigste (50 % der Patienten) und schwächende Symptom, das bei Patienten auftritt, die eine invasive mechanische Beatmung (IMV) erhalten. Dyspnoe ist eine unangenehme Empfindung, aber weitaus unangenehmer als Schmerz, weil sie ständig mit Angst verbunden ist (bis hin zu unstillbarer Todesangst) und weil Patienten ihrer Quelle der Atemnot, die sie auch mit dem Leben verbindet (Beatmung), nicht entkommen können. Die Unfähigkeit, verbal mit Bezugspersonen zu kommunizieren, verstärkt das Gefühl von Kontrollverlust und Angst.

Abgesehen davon, dass sie unmittelbares Leiden verursacht, ist Dyspnoe mit negativen Ergebnissen bei der Beatmungsentwöhnung verbunden und spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung von posttraumatischen Belastungsstörungen, die fast 20 % der IMV-Patienten betreffen. Dies sollte es zu einer Hauptbeschäftigung von Ärzten und Pflegekräften auf der Intensivstation machen, deren Aufgabe es ist, Symptome zu lindern.

Allerdings wird Dyspnoe bei IMV-Patienten nur sehr wenig Beachtung geschenkt, da sie deutlich unterschätzt wird. Abgesehen von dieser Unkenntnis der Pflegekräfte könnte es noch schwieriger sein, Dyspnoe bei IMV-Patienten zu erkennen, da mindestens ein Drittel nicht in der Lage ist, mit ihren Pflegekräften zu kommunizieren (Beruhigungsmittel, Delirium, Endotrachealtubus). Die Unfähigkeit zu kommunizieren schließt jedoch in keiner Weise die Möglichkeit aus, dass eine Person Dyspnoe erleidet. Nicht kommunikative IMV-Patienten sind den gleichen Risikofaktoren für Dyspnoe ausgesetzt wie kommunikative Patienten und sollten eher als gefährdete Population mit hohem Risiko für Fehldiagnosen und unter Behandlung von Dyspnoe betrachtet werden.

In Anbetracht der aufgeführten Probleme ist die Verwendung einer medizinischen Lösung zum robusten Verdacht auf Dyspnoe, ohne die Mitarbeit des Patienten hervorzurufen, von größter Bedeutung. Es warnt die Pflegekraft vor der Möglichkeit von Dyspnoe bei einem Patienten und fordert Interaktionen zwischen Patient und Pflegekraft auf, die darauf abzielen, diese Beschwerden zu lindern, wie z. B. die Anpassung der Beatmungseinstellungen.

Dyspnoe-Beobachtungsskalen (DOS) erfordern keine Selbstauskunft des Patienten und sind vielversprechende Alternativen, die diese „Dyspnoe-Unsichtbarkeit“ überwinden. Diese DOS umfassen die Dyspnoe-Multidimensionalität und basieren auf physiologischen und emotionalen Veränderungen, die am stärksten mit Dyspnoe korrelieren, einschließlich Tachykardie (neurovegetatives Zeichen), Gesichtsausdruck von Angst (emotionale Folge) und Beobachtungszeichen des Atemantriebs wie Atemfrequenz, übermäßiger Gebrauch des extradiaphragmatischen Inspirationsmuskels (Nacken- oder Alae-nasi-Muskel). Diese DOS ermöglichen die Berechnung von Scores, die bei kommunikativen IMV-Patienten stark mit Dyspnoe korrelieren und bei nicht kommunikativen Patienten auf eine Dyspnoebehandlung ansprechen.

Vorteile und Grenzen von Dyspnoe-Beobachtungsskalen Der Hauptvorteil dieser mehrdimensionalen Skalen besteht genau darin, die Subjektivität des Beobachters dort einzuschränken, wo heuristische Argumentation (Intuition) und medizinische Erfahrung versagt haben. Eine solche numerische Transformation klinischer Variablen ermöglicht die Anwendung von Statistiken für die klinische Forschung und die Überwachung der Entwicklung von Symptomen, um therapeutische Interventionen maßzuschneidern.

Allerdings enthält DOS in der Routine mehrere Limits. Zum einen erfordert ihr klinischer Einsatz humanmedizinische Ressourcen und Zeit. Zweitens ist die Übereinstimmung zwischen den Beobachtern zwischen Ärzten und Krankenschwestern moderat und heterogen zwischen den Items, wobei sie für „Angstgesichtsausdruck“ am niedrigsten ist, was auf eine erhebliche Subjektivitätsbeteiligung des Beobachters hinweist, die die spezifischen Vorteile solcher Tools möglicherweise genau einschränkt. Drittens können diese Skalen von Natur aus nur diskontinuierliche Messungen liefern, während Dyspnoe von Natur aus labil ist. Infolgedessen kann die Verwendung von DOS, selbst wenn sie eine Verbesserung gegenüber einer fehlenden Erkennung darstellt, keine effiziente Überwachung der klinischen Verschlechterung garantieren.

Infrarot-Thermografie: Auf dem Weg zur autonomen berührungslosen Patientenüberwachung Die Infrarot-Thermografie (IRTI) bietet eine einzigartige Möglichkeit, den DOS automatisch und kontinuierlich zu berechnen. In der Tat ist bekannt, dass IRTI durch zyklische Erkennung von warmer Ausatemluft an Mund/Nase oder Endotrachealtubus Zugang zur Atemfrequenz, zur Herzfrequenz durch zyklische Erwärmung des Gesichts in Bezug auf den Herzpuls und zum Gesichtsausdruck durch den Algorithmus der Gesichtsausdruckserkennung ermöglicht nach dem Facial Action Coding System (FACS). Die Hauptvorteile von IRTI im Vergleich zum standardmäßigen Rot/Grün/Blau-Signal sind seine Fähigkeit, die Atmung aus dem Gesicht zu erkennen, und sein Betrieb selbst bei völliger Dunkelheit, wodurch eine genaue Überwachung der Patienten auch nachts auf der Intensivstation ermöglicht wird.

Andererseits verursachen aktuelle Kontaktmethoden der kardiorespiratorischen Überwachung oft Beschwerden oder Schmerzen (z. unerwünschte Hautirritationen, Kabelbeschwerden im Schlaf) und Kontaktflächenelektroden lösen sich leicht von der Haut, besonders bei dyspnoischen Patienten (aufgeregt und verschwitzt) und hängen von der Morphologie des Patienten ab (z. adipöse Patienten oder Thoraxverformung). Aus all diesen Gründen erscheint IRTI als eine unauffällige Lösung der Vorsehung, die all diese mehrdimensionalen Messungen in einem einzigen technologischen Kameragerät kombiniert und die Möglichkeit wiederherstellt, bei IMV-Patienten kontinuierlich Dyspnoe zu vermuten, ohne ihre bewusste Mitarbeit hervorzurufen.

Vorläufige Daten des Gesichtsausdrucks bei Dyspnoe Wenn die Erkennung von Atem- und Herzfrequenz offensichtlich erscheint und gut validiert ist, gilt dies nicht unbedingt für den Gesichtsausdruck. Hier planten die Ermittler, sich auf den Nachweis der FACS Action Units (AU) 1 (Inner Brow Raise), 2 (Outer Brow Raise), 5 (Upper Lid Raise) und 38 (Nasal Flaring) zu konzentrieren, die einen übermäßigen Einsatz der Nackenmuskulatur darstellen ein klassisches "respiratory drive - item" der DOS, ist aber mit einer gesichtsfokussierten Kamera nicht zugänglich und könnte durch die zyklische Kontraktion des Alae Nasi-Muskels (nasal flackern) ersetzt werden. In der Tat wird das Flattern der Nase als Element der klassischen DOS aufgeführt, ist als Indikator für den Atemantrieb bekannt und von der Forschergruppe wurde gezeigt, dass es sowohl mit experimenteller als auch auf der klinischen Intensivstation starker Dyspnoe korreliert.

Der Gesichtsausdruck der Angst wird auch als Element der klassischen DOS aufgeführt und wird durch das gleichzeitige Auftreten von AU1, 2 und 5 gut beschrieben. Die Forschergruppe hat kürzlich bestätigt, dass AU1, 2, 5 die Gesichtsausdrücke sind, die bei experimentell induzierter Dyspnoe unter 23 gesunden Freiwilligen am häufigsten vorkommen. In diesem Datensetup hatte AU38 einen starken Diskriminanzwert zwischen Schmerz und Dyspnoe.