Auswirkungen der Haltungsänderung des Rumpfes auf die Effizienz der CO2-Entfernung bei ARDS-Patienten: Quasi-experimentelle Studie

Die Rolle der Rumpfneigung in der Liegeposition und ihre physiologischen Auswirkungen wurden bei Patienten mit akutem Atemnotsyndrom (ARDS) ausführlich untersucht.

Konsequenterweise wurde festgestellt, dass der Antriebsdruck und die Compliance des Atmungssystems (CRS) zunehmen, wenn die Bettwinkelung auf 40–45 Grad erhöht wird. Außerdem steigen bei den meisten Patienten in halbliegender Position das endexspiratorische Lungenvolumen (EELV) und die Oxygenierung. Diese Ergebnisse werfen weiterhin Fragen zu den physiologischen Mechanismen auf, die diesen Effekten zugrunde liegen.

Auf der anderen Seite reduzierte die Änderung der Rumpfneigung auf null Grad bei Patienten mit COVID-19-bedingtem ARDS das Atemverhältnis und den Partialdruck von Kohlendioxid (PaCO2). Wenn die Patienten in einer flach liegenden Position bei 0° platziert wurden, nahmen außerdem der Antriebsdruck und die Lungencompliance ab, wodurch weniger Energie auf die Lunge ausgeübt wurde. Auf diese Weise könnte eine Verringerung der alveolären Überdehnung die Verbesserung der Kinetik von CO2 erklären, ist jedoch nicht vollständig aufgeklärt, hauptsächlich aufgrund des kurzen Bewertungszeitraums und der geringen Genauigkeit des Atemverhältnisses zur Messung der Lungeneffizienz zum Ausatmen von CO2. Es sei darauf hingewiesen, dass die volumetrische Kapnographie (8) eine der besten Methoden zur physiologischen Beurteilung der Beatmungseffizienz ist, aber diese Technologie wurde noch nie verwendet, wenn sich die Brustneigung bei ARDS-Patienten ändert.

Daher stellten wir die Hypothese auf, dass Änderungen der Rumpfneigung in eine flache Liegeposition bei ARDS-Patienten, die mit mechanischer Beatmung verbunden sind, die Effizienz der CO2-Entfernung verbessern würden. Daher bestand das Hauptziel dieser Studie darin, die Auswirkungen einer Haltungsänderung von 45° auf 10° Bettneigung auf das pro Minute ausgeatmete CO2 (VCO2), den Bohrschen Totraum (VDBohr/VT) und PaCO2 zu bewerten. Das sekundäre Ziel war die Bewertung der Lungenvolumeneffekte und der Ventilationsverteilung in den verschiedenen Lungenregionen.

Studienschritte:

Schritt I: Ausgangsbedingungen. Patient in halbliegender Position mit 45° Kopf nach oben und unteren Extremitäten parallel zum Boden.

Schritt II: Interventionsphase mit einer Rumpfhaltungsänderung bei 10° in Rückenlage.

Schritt III: Kontrollphase mit Rückkehr in die halbliegende Position bei 45° Kopfhöhe.

Fünf Minuten vor jedem Schritt wurden PaCO2 und der Partialdruck des arteriellen Sauerstoffs über dem Anteil des eingeatmeten Sauerstoffs (PaO2/FIO2) aufgezeichnet. Beide Variablen des Tidalvolumens (VT), der volumetrischen Kapnographie und der elektrischen Impedanztomographie (EIT) wurden offline analysiert, wobei der Mittelwert der letzten 20 Atemzüge der letzten drei Minuten jedes Schritts verwendet wurde. Hämodynamische Variablen und Pulsoximetrie wurden kontinuierlich überwacht (Multiparameter Spacelabs 91393 Xprezzon®).

Sicherheitsverfahren:

Die therapeutischen Interventionen wurden während aller Evaluationszeiträume strikt unverändert beibehalten. Die folgenden Kriterien wurden vordefiniert, um das Studienprotokoll bei Bedarf zu unterbrechen: Entsättigung entsprechend einem Abfall von mehr als 10 % des Ausgangswerts der Sauerstoffsättigung; Abfall des mittleren arteriellen Drucks um mehr als 20 % des Ausgangswerts oder Anstieg der Herzfrequenz um mehr als 20 % des Ausgangswerts.

Primäre Ergebnisse:

VDBohr/VT- und PaCO2-Reduktion bei 60 Minuten Rumpfwechsel auf 10° bezogen auf die Körperposition im Grundzustand von 45°.

Statistische Analyse:

Für eine wiederholte Stichprobenstudie wurden andere Annahmen getroffen. Wir betrachteten als klinisch signifikanten Effekt eine mittlere Reduktion von 5 mmHg mit einer Standardabweichung von ± 3 mmHg des PaCO2 mit einer Power von 90 % und einer Wahrscheinlichkeit eines Typ-I-Fehlers von 0,01. Basierend auf diesen Annahmen betrug die Stichprobengröße 22 Teilnehmer.

Der Shapiro-Wilk-Test wurde durchgeführt, um die Verteilung kontinuierlicher Variablen zu bestimmen, während die Homoskedastizität mit dem Levene-Test getestet wurde. Kontinuierliche Variablen wurden entsprechend ihrer Verteilung als Mittelwert und Standardabweichung oder Median und Interquartilsabstand ausgedrückt. Parametrische versus nicht-parametrische Tests wurden gemäß der Datenverteilung entschieden und ob die Normalitätsannahme erfüllt war. Kontinuierliche Variablen wurden durch ANOVA für Wiederholungsmessungen analysiert, oder der Friedman-Test wurde je nach Bedarf angewendet. Bonferroni und Dunn's post hoc wurden für den Vergleich zwischen Schritt II-Schritt I, Schritt III-Schritt I bzw. Schritt III-Schritt II verwendet.

Der T-Test wurde verwendet, um die Mediandifferenz und das 95 %-Konfidenzintervall (95 %-KI) zwischen Schritt I und Schritt II zu messen. Der Wilcoxon-Rank-Test wurde durchgeführt, um Änderungen der ventralen oder dorsalen endexspiratorischen Lungenimpedanz (EELI) und der tidalen Variation der Impedanz (VTI) von 45 bis 10 Grad zu bewerten.

Ein zweiseitiger p-Wert von weniger als 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.