Bewertung des leckagefreien Bronchoskop-Adapters

Patienten, die eine akute respiratorische Insuffizienz entwickeln, benötigen einen Krankenhausaufenthalt und eine mechanische Beatmungsunterstützung. Von allen Patienten, die in den USA auf Intensivstationen aufgenommen werden, benötigen etwa 40 % eine mechanische Beatmung. Angesichts der anhaltenden COVID-19-Pandemie wird erwartet, dass etwa 18 % der betroffenen Patienten eine mechanische Beatmung benötigen.

Die mechanische Beatmung erfordert eine endotracheale Intubation (Kanülierung der Luftröhre des Patienten), um den Lungen ventilierte Luft zuzuführen. Luft wird dem Patienten vom Beatmungsgerät unter Verwendung von Überdruck in einem geschlossenen Kreislauf zugeführt, wodurch ein angemessenes Tidalvolumen für den Patienten sichergestellt wird, ohne dass Luft nach außen entweicht. Nichtsdestotrotz entwickeln Patienten, die maschinell beatmet werden, häufig überlagerte Infektionen, die als „beatmungsassoziierte Pneumonie“ (VAP) bekannt sind, sowie erhebliche Schleimsekrete, die eine wirksame mechanische Beatmung einschränken. Ein Gerät mit Kameraspitze wird verwendet, um eine effektivere Bronchoskopie zu ermöglichen, um den Tracheobronchialbaum sowohl für diagnostische (bakterielle/virale Probenahme) als auch für therapeutische Zwecke (Absaugen obstruktiver Schleimsekrete, Abgabe von Therapeutika) zu visualisieren und zu untersuchen.

Trotz eindeutiger diagnostischer und therapeutischer Vorteile ist die Bronchoskopie auch mit erheblicher Morbidität und Komplikationen verbunden. Zur Durchführung einer Bronchoskopie ermöglicht ein (im Handel erhältlicher) Standardadapter den Eintritt des Bronchoskops in den geschlossenen Beatmungskreislauf, wodurch ein direkter Zugang zu den Atemwegen des Patienten ermöglicht wird. Der Standardadapter führt jedoch zu einem erheblichen Verlust des Tidalvolumens außerhalb des Beatmungskreislaufs an die Umgebung. Dieses Luftleck aus dem Adapter führt zu zwei Hauptkomplikationen: Erstens bedeutet der Verlust der Überdruckbeatmung für Patienten, dass dem Patienten kein Sauerstoff zugeführt wird, und führt daher zu Hypoxämie, was die Dauer und Wirksamkeit der Bronchoskopie einschränkt. Zweitens kann aus dem Beatmungskreislauf entweichende Luft zur Erzeugung von Aerosolen führen, was zu einer erheblichen Ausbreitung viraler und bakterieller Infektionserreger in die Umgebung und umliegende Gesundheitsdienstleister führen kann. Intensivstationen (ICUs) in den USA müssen eine Unterdruckbeatmung einsetzen, um die Ausbreitung von Krankheitserregern außerhalb des Zimmers und auf den Rest der Intensivstation zu begrenzen. Intensivräume, die mit einer standardmäßigen Unterdruckbeatmung ausgestattet sind, benötigen 46 Minuten nach der Bronchoskopie, um 99 % der aerosolisierten Krankheitserreger zu beseitigen. Trotz der bekannten diagnostischen und therapeutischen Vorteile der Bronchoskopie führten Bedenken hinsichtlich der Virusexposition im Zusammenhang mit einem Luftleck aus Bronchoskopieadaptern zur Entwicklung nationaler Richtlinien, die die Bronchoskopie bei Patienten mit Covid-19 einschränkten.

Um diese Einschränkungen zu überwinden, entwickelten die Forscher einen neuartigen Bronchoskopadapter, der in der Lage ist, den gesamten Tidalvolumenverlust (d. h. Luftlecks über den Adapter) im Zusammenhang mit den derzeit verfügbaren Standardadaptern effektiv zu begrenzen. In Ex-vivo- und Tierversuchen stellten die Forscher fest, dass ein erheblicher Anteil des vom Beatmungsgerät abgegebenen Tidalvolumens an die Umgebungsluft verloren geht, wenn der Standard-Bronchoskopadapter mit dem Standardadapter verwendet wird (~40 %). Mit dem leckagefreien Bronchoskopadapter war kein Tidalvolumenverlust verbunden. Die Innovation in der Entwicklung dieses Adapters liegt in der Fähigkeit, eine verbesserte Abdichtung um das Bronchoskop herum zu bilden, die den Atemzugvolumenverlust um das Bronchoskop herum begrenzt und Luft auffängt, die beim Einführen und Entfernen des Bronchoskops aus dem Kreislauf entweicht. Zu beachten ist, dass der Adapter außerhalb des Kreislaufs positioniert ist und nur eine Leitung für das Bronchoskop ist, um in den Kreislauf einzutreten.

Hier schlagen die Forscher eine vergleichende Wirksamkeitsstudie vor, die die Verwendung des leckagefreien Bronchoskopadapters bewertet, um eine Bronchoskopie ähnlich dem Standardadapter zu ermöglichen. Darüber hinaus werden die Forscher die Fähigkeit des Adapters evaluieren, bei Patienten, die sich einer Bronchoskopie unterziehen, jeweils ein äquivalentes Tidalvolumen an den derzeit verfügbaren Adapter abzugeben.