Pragmatische Studie zur Untersuchung der Sauerstoffversorgung vor der Intubation (PREOXI)

HINTERGRUND:

Kliniker führen häufig die tracheale Intubation kritisch kranker Patienten in der Notaufnahme (ED) oder Intensivstation (ICU) durch. Komplikationen der Intubation, einschließlich Hypoxämie und kardiovaskulärer Instabilität, treten bei fast der Hälfte der Intubationen auf, die in diesen Umgebungen durchgeführt werden. Die Vermeidung von Komplikationen während der Trachealintubation ist ein Schwerpunkt der klinischen Versorgung und der Forschung zum Atemwegsmanagement.

HYPOXÄMIE WÄHREND DER INTUBATION KRITISCH KRANKER PATIENTEN:

Eine lebensbedrohliche Hypoxämie tritt in 1 von 10 Fällen einer trachealen Notfallintubation auf. Eine schwere Hypoxämie während der Intubation ist mit einem erhöhten Risiko für Herzstillstand und Tod verbunden. Schwere Hypoxämie kann mit schlechteren Ergebnissen bei Überlebenden einhergehen. Zum Beispiel kann die neurologische Erholung von einer traumatischen Hirnverletzung nach einer Hypoxämie aufgrund eines sekundären ischämischen Insults schlechter sein.

ROLLE DER PRÄOXYGENIERUNG BEI DER VERHINDERUNG VON HYPOXÄMIE WÄHREND DER INTUBATION:

In der gegenwärtigen klinischen Praxis umfasst die tracheale Notfallintubation die nahezu gleichzeitige Verabreichung eines Beruhigungsmittels und eines neuromuskulären Blockers, um die anatomischen Bedingungen für die Intubation zu optimieren. Nach der Medikamentenverabreichung werden die Patienten schnell hypopnoisch und dann apnoisch, bis eine invasive mechanische Beatmung durch den neu platzierten Endotrachealtubus eingeleitet wird. Der zum Zeitpunkt der neuromuskulären Blockade in den Lungen enthaltene Sauerstoff (d. h. die funktionelle Restkapazität des Patienten) ist das Sauerstoffreservoir, das dem Körper des Patienten zur Verfügung steht, um Hypoxämie und Gewebehypoxie während des Intubationsverfahrens zu verhindern. Bei einem Patienten, der Umgebungsluft (d. h. Raumluft) atmet, sind nur 21 % des Gases in der funktionellen Restkapazität Sauerstoff; 78 % sind Stickstoff. Durch die Verabreichung von 100 % Sauerstoff an einen Patienten vor Einleitung der Anästhesie und trachealen Intubation, die als „Präoxygenierung“ bezeichnet wird, kann der Stickstoff in der Lunge durch Sauerstoff ersetzt werden, wodurch das Sauerstoffreservoir, das dem Körper während des Eingriffs zur Verfügung steht, bis auf das Fünffache erhöht wird und Verlängerung des Zeitraums, während dessen die Intubation sicher durchgeführt werden kann, ohne auf Hypoxämie zu stoßen. In der aktuellen klinischen Praxis sind die beiden häufigsten Methoden zur Bereitstellung von Präoxygenierung:

1. Nicht-invasive Überdruckbeatmung – eine eng anliegende Maske, die entweder an ein invasives Beatmungsgerät oder ein nicht-invasives mechanisches Beatmungsgerät angeschlossen ist.
2. Gesichtsmasken-Sauerstoff – entweder mit einer Nicht-Rebreather-Maske oder einem Beutelmaskengerät.

PRÄOXYGENIERUNG MIT NICHT-INVASIVER ÜBERDRUCKBEATMUNG:

Präoxygenierung mit nicht-invasiver Überdruckbeatmung ist in der gegenwärtigen klinischen Praxis während der trachealen Notfallintubation schwerkranker Erwachsener üblich. Bei der Präoxygenierung mit nicht-invasiver Überdruckbeatmung wird eine eng anliegende Maske mit einem Gerät verbunden, das zur Bereitstellung einer Überdruckbeatmung in der Lage ist. Die nicht-invasive positive Druckbeatmung liefert bis zu 95–100 % Sauerstoff und kann entweder durch ein herkömmliches invasives mechanisches Beatmungsgerät oder ein spezielles nicht-invasives Beatmungsgerät bereitgestellt werden, das allgemein als Bilevel Positive Airway Pressure (BiPAP)-Gerät bezeichnet wird. Neben der Bereitstellung hoher Sauerstoffkonzentrationen erhöht die nicht-invasive Überdruckbeatmung den mittleren Atemwegsdruck und liefert Atemzüge mit einer festgelegten Frequenz während der Hypopnoe/Apnoe-Phase nach der Induktion. Da nach der Intubation eines kritisch kranken Erwachsenen immer ein mechanisches Beatmungsgerät erforderlich ist, ist keine spezielle Ausrüstung erforderlich, um eine nicht-invasive Überdruckbeatmung zur Präoxygenierung von kritisch kranken Erwachsenen zu verwenden, die sich einer trachealen Intubation unterziehen.

PRÄOXYGENIERUNG MIT GESICHTSMASKEN-SAUERSTOFF:

In der aktuellen klinischen Praxis wird die Präoxygenierung mit Gesichtsmasken-Sauerstoff üblicherweise unter Verwendung einer der folgenden zwei Arten von Gesichtsmasken durchgeführt: [1] eine Nicht-Rebreather-Maske oder [2] ein Beutel-Masken-Gerät. Beide Arten von Gesichtsmasken (ein Nicht-Rebreather- und ein komprimiertes Beutelmaskengerät) liefern zusätzlichen Sauerstoff, ohne den Atemwegsdruck zu erhöhen oder die Beatmung zu unterstützen.

• Eine Nicht-Rebreather-Maske ist eine Art Gesichtsmaske mit einer locker sitzenden Maske, die über Nase und Mund eines Patienten sitzt und mit einem Sauerstoffreservoir verbunden ist. Es liefert mindestens 15 Liter pro Minute 100 % Sauerstoff, aber es kann Sauerstoffströme von mehr als 15 Litern pro Minute nicht zuverlässig liefern und kann das Mitreißen von Umgebungsluft ermöglichen. Studien zeigen, dass der Sauerstoffgehalt bei gesunden und ruhigen Freiwilligen 100 % erreichen kann, der Sauerstoffgehalt bei kritisch kranken Patienten mit Tachypnoe jedoch nur 50 % betragen kann. Es erzeugt keinen Überdruck.
• Ein Beutelmaskengerät ist eine Art Gesichtsmaske mit einer Maske, die einen dichten Verschluss über Mund und Nase bildet, wenn sie vom Bediener festgehalten wird, einer Ausatemöffnung und einem selbstaufblasenden Beutel, der als Reservoir für Sauerstoff dient und sein kann komprimiert, um eine Überdruckbeatmung zu ermöglichen. Wenn der Beutel dieses Geräts komprimiert wird, liefert dieses Gerät Sauerstoff ohne Überdruckbeatmung und kann bei idealer Maskenabdichtung mehr als 90 % Sauerstoff abgeben. Im Rahmen einer Notfallintubation können Undichtigkeiten jedoch zum Mitreißen von Umgebungsluft und einer verringerten Sauerstoffzufuhr führen.

MÖGLICHE VORTEILE DER PRÄOXYGENIERUNG MIT NICHT-INVASIVEM ÜBERDRUCKBEATMUNG ODER PRÄOXYGENIERUNG MIT GESICHTSMASKEN-SAUERSTOFF:

Es wurde vorgeschlagen, dass die Präoxygenierung mit nicht-invasiver Überdruckbeatmung die folgenden potenziellen Vorteile im Vergleich zur Präoxygenierung mit Gesichtsmasken-Sauerstoff bietet:

• Mitnahme von Umgebungsluft: Die eng anliegende Maske, die zur nicht-invasiven Beatmung verwendet wird, nimmt weniger Umgebungsluft mit als ein Nicht-Rebreather- oder Beutel-Masken-Gerät. Die höheren Durchflussraten von Sauerstoffgas bei nicht-invasiver Beatmung können auch dazu beitragen, das Mitreißen von Umgebungsluft zu verhindern und den Anteil des eingeatmeten Sauerstoffs zu erhöhen.
• Atelektase und alveoläre Rekrutierung: Präoxygenierung und Einleitung der Anästhesie führen sowohl bei gesunden Patienten als auch bei kritisch kranken Patienten schnell zur Entwicklung einer Atelektase. Diese Atelektase erhöht die Shuntfraktion und erhöht das Risiko einer periprozeduralen Hypoxie. Durch die Bereitstellung eines positiven Drucks sowohl während der Inspiration als auch während der Exspiration erhöht die nicht-invasive Beatmung den mittleren Atemwegsdruck, rekrutiert Alveolen und verhindert die Entwicklung von Atelektasen.
• Hypopnoe und Apnoe. Die Verabreichung von Sedierung und neuromuskulären Blockern reduziert oder eliminiert die spontane Atemanstrengung. Diese Hypoventilation führt zu einer Akkumulation von alveolärem Kohlendioxid und einer Verringerung des alveolären Sauerstoffs, was zur Hypoxämie beiträgt. Die Verwendung einer nicht-invasiven Beatmung vor der Induktion und zwischen Induktion und Laryngoskopie versorgt die Alveolen kontinuierlich mit Sauerstoff, erhöht die Größe der Atemzüge bei Hypopnoe und liefert kontrollierte Atemzüge, wenn Patienten Apnoe haben.

Es wurde vorgeschlagen, dass die Präoxygenierung mit Gesichtsmasken-Sauerstoff (über ein Nicht-Rebreather- oder komprimiertes Beutelmaskengerät) die folgenden potenziellen Vorteile im Vergleich zur Präoxygenierung mit nicht-invasiver Überdruckbeatmung bietet:

• Einfache Anwendung: Die Präoxygenierung mit Gesichtsmasken-Sauerstoff (unter Verwendung entweder eines Nicht-Rebreathers oder eines komprimierten Beutelmaskengeräts) ist einfacher einzurichten als eine nicht-invasive Überdruckbeatmung.
• Geringes Risiko einer Mageninsufflation: Obwohl keine klinischen Beweise dafür vorliegen, dass eine Präoxygenierung mit nicht-invasiver Überdruckbeatmung das Risiko einer Mageninsufflation oder Aspiration von Mageninhalt erhöht, vermeidet die Verwendung von Gesichtsmasken-Sauerstoff (ohne Überdruck) diese hypothetische Besorgnis.

VORHERIGE BEWEISE AUS KLINISCHEN STUDIEN:

Zwei kleine klinische Studien haben die Präoxygenierung mit nicht-invasiver Beatmung mit der Präoxygenierung mit Gesichtsmasken-Sauerstoff während der trachealen Intubation schwerkranker Erwachsener verglichen. Die erste Studie verglich die nicht-invasive Beatmung mit einer Gesichtsmaske bei 53 kritisch kranken Patienten auf der Intensivstation in zwei Krankenhäusern und stellte fest, dass die nicht-invasive Beatmung die niedrigste Sauerstoffsättigung (93 % vs. 81 %, p < 0,001) ohne Unterschied in der Inzidenz erhöhte Aspiration (6 % vs. 8 %). Die zweite Studie verglich bei 201 kritisch kranken Patienten auf der Intensivstation die nicht-invasive Beatmung mit einem Gesichtsmasken-Sauerstoff hinsichtlich der Schwere der Erkrankung in den 7 Tagen nach der Intubation. Diese Studie fand keinen signifikanten Unterschied in der Schwere der Erkrankung zwischen den Gruppen und keinen signifikanten Unterschied in der Rate schwerer Hypoxämie (18,4 % vs. 27,7 %, p = 0,10). Diese Studie hatte keine ausreichende statistische Aussagekraft, um klinisch bedeutsame Unterschiede zwischen den Gruppen beim Risiko einer Hypoxämie zu erkennen. Keine großen, multizentrischen Studien haben die Präoxygenierung mit nicht-invasiver Überdruckbeatmung mit der Präoxygenierung mit Gesichtsmasken-Sauerstoff bei schwerkranken Erwachsenen verglichen, die sich einer trachealen Intubation unterziehen. Basierend auf den verfügbaren Daten aus diesen kleinen randomisierten klinischen Studien stellen die Präoxygenierung mit nicht-invasiver Überdruckbeatmung und die Präoxygenierung mit Gesichtsmasken-Sauerstoff akzeptable Ansätze für die tracheale Notfallintubation dar. Beide Ansätze gelten als Behandlungsstandard und werden in der aktuellen klinischen Praxis häufig verwendet.

BEGRÜNDUNG FÜR EINE GROSSE MULTIZENTRISCHE STUDIE ZUR PRÄOXYGENIERUNG:

Aufgrund der Notwendigkeit, die tracheale Notfallintubation in der klinischen Versorgung zu optimieren, der häufigen Anwendung sowohl der Präoxygenierung mit nicht-invasiver Überdruckbeatmung als auch der Präoxygenierung mit Gesichtsmasken-Sauerstoff in der aktuellen klinischen Praxis und dem Fehlen vorhandener Daten aus randomisierten Studien, um definitiv zu sagen, ob eine Präoxygenierung möglich ist Strategie die Rate der Hypoxämie beeinflusst, stellt die Untersuchung des Ansatzes zur Präoxygenierung während der trachealen Notfallintubation eine dringende Forschungspriorität dar. Um diese Wissenslücke zu schließen, schlagen die Forscher vor, eine große, multizentrische, randomisierte klinische Studie durchzuführen, in der die Präoxygenierung mit nicht-invasiver Überdruckbeatmung mit der Präoxygenierung mit Gesichtsmasken-Sauerstoff im Hinblick auf Hypoxämie während der trachealen Intubation von kritisch kranken Erwachsenen in der Notaufnahme oder auf der Intensivstation verglichen wird.