Respiratorische Variabilität und Dyspnoe während des Spontanatmungsversuchs (DYSREVA)

1. Art der verwendeten Maßnahmen und Techniken 1.1. Dyspnoe Das Vorliegen von Dyspnoe wird durch eine positive Antwort auf mindestens 2 der folgenden Fragen definiert: „Fühlen Sie sich außer Atem? “ ; „Fühlen Sie Luftmangel? “; „Ist Ihre Atmung schwierig? “; „Haben Sie Atembeschwerden? ". Bei kommunikativen Patienten wird die Intensität der Dyspnoe mittels VAS-D gemessen. Dyspnoe VAS wird verwendet, um Patienten mit klinisch signifikanter Dyspnoe (D-VAS > 30 mm) oder nicht klinisch signifikanter Dyspnoe (D-VAS ≤ 30 mm) zu definieren. Die Messung der Dyspnoe anhand der MV-RDOS-Skala wird bei allen Patienten durchgeführt, und eine klinisch signifikante Dyspnoe wird durch den Wert des MV-RDOS ≥ 2,6 stark vermutet.

1.2. Beatmungsvariabilität

Die Variabilität wird anhand des rohen Atemwegsflusses (Referenzmethode) und unter Verwendung eines in einen Brustgurt integrierten Kraftsensors gemessen. Die gute Korrelation zwischen der Messung der Ventilation mit einem Brustgurt und der Referenzmessung wurde bei gesunden Probanden und adipösen Probanden für alle Komponenten des Spirogramms nachgewiesen: VT, TI, TE, TTOT, VT/TI und TI /TTOT. Es werden zwei Variabilitätsindizes gemessen:

1. Der Variationskoeffizient (CV) der Brustdehnung, nach Vorverarbeitung durch einen Artefakteliminierungsalgorithmus, pro Zeitraum von 5 Minuten und kontinuierlich als Trendkurve auf einem mit dem Sensor verbundenen Tablet angezeigt
2. Frequenzanalyse des Atemsignals durch Fast Fourier Transformation (FFT) über Zeiträume von 5 Minuten und Berechnung der H1/DC-Komponente.

1.3. Oberflächen-Elektromyographie der inspiratorischen extradiaphragmatischen Muskulatur Das Oberflächen-EMG der extradiaphragmatischen Inspirationsmuskulatur (Alae Nasi und Parasternals) wird über selbstklebende Oberflächenelektroden erfasst. Die bilaterale Aufzeichnung der parasternalen Muskeln wird durch ein Elektrodenpaar durchgeführt, das im zweiten Interkostalraum in der Nähe des Brustbeins platziert wird. Die Aufzeichnung der Alae nasi-Muskeln erfolgt durch Positionierung einer Elektrode an jedem Nasenloch. Die elektrischen Signale der inspiratorischen Muskelaktivität werden mit der Labchart-Peak-Analyse identifiziert, um den quadratischen Mittelwert (RMS) des EMG (RMS-EMG) zu extrahieren. Diese Hüllkurve des inspiratorischen RMS-EMG-Signals wird zur Berechnung der maximalen EMG-Amplitude (EMGmax) und ihrer Fläche unter der Kurve (EMGAUC) verwendet. Um die mit der EKG-Aktivität verbundenen Artefakte zu minimieren, wird das parasternale EMG-Signal vor dem RMS-Mittelungsprozess mit einem Tiefpassfilter (50-400 Hz) gefiltert.

1.4. Atemwegsfluss und -druck Ein Einweg-Pneumotachograph und ein an einen Demodulator angeschlossener Differenzdrucksensor werden am proximalen Ende des Beatmungskreislaufs zwischen dem Y-Stück und dem Patienten in Reihe geschaltet, um die Messung von Atemwegsfluss und -druck zu ermöglichen.

Die Signale werden mit einer Abtastfrequenz von 40 Hz digitalisiert. Beatmungsvolumina und -zeiten (TI, TE, FR) werden aus Flussratenkurven gemessen.

4.5. Ergebnis des ventilatorischen Bondage-Tests (SBT) Das Versagen des SBT ist definiert durch das Auftreten und Fortbestehen eines der folgenden Kriterien für mindestens 5 Minuten: SpO2 ≤ 90 % oder PaO2 ≤ 50 mmHg mit FiO2 ≥ 50 %, PaCO2 > 50 mmHg, pH < 7,32, Atemfrequenz > 35/min, Herzfrequenz > 140/min, systolischer Blutdruck > 180 mmHg oder < 90 mmHg.

2. Abfolge der Versuchsschritte Die Patienten werden einem Beatmungsentwöhnungstest mit 0 cmH2O Druckunterstützung und 0 cmH2O endexspiratorischem Druck unterzogen. Eine Quantifizierung der Dyspnoe wird bei allen Patienten anhand des MV-RDOS-Scores und bei kommunikativen Patienten mittels Dyspnoe-VAS (D-VAS) vor Beginn des SBT, alle 5 Minuten während des SBT und am Ende des SBT durchgeführt. Aufzeichnungen von Atembewegungen, Atemwegsfluss, EMG und EKG werden gleichzeitig alle 5 Minuten 5 Minuten vor Beginn des Entwöhnungstests und während des 30-minütigen Entwöhnungstests gemacht.

3. Statistische Auswertungen Basierend auf einer 50%igen Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer klinisch signifikanten Dyspnoe (D-VAS > 30 mm) während des SBT und einer Abnahme des VT CV von 0,25 auf 0,18 bei Versagen des SBT wurde eine Gesamtzahl von 86 Patienten berechnet (Alpha-Risiko bei 0,05, Power 85 %, gemeinsame Standardabweichung bei 0,12), 43 kommunikative Patienten und 43 nicht-kommunikative Patienten. Es ist daher geplant, insgesamt 100 Patienten einzuschließen, darunter 50 kommunikative Patienten und 50 nicht kommunikative Patienten.

Der Vergleich zwischen der Gruppe „klinisch signifikante Dyspnoe“ und „nicht klinisch signifikant“ hinsichtlich ihrer Variabilitätsindizes (CV und H1/DC) wird unter Verwendung des nichtparametrischen Mann-Whitney-Tests durchgeführt. Die beiden Gruppen „erfolgreich“ vs. „nicht bestanden“ des SBT werden anhand ihrer Variabilitätsindizes (CV und H1/DC) nach denselben Methoden verglichen. Die Korrelationen zwischen Variabilitätsindizes und Intensität der Dyspnoe sowie zwischen Variabilitätsindizes und Oberflächen-EMG werden unter Verwendung des Korrelationskoeffizienten nach Spearman getestet. Die Leistung der Variabilitätsindizes und des modifizierten MV-RDOS zur Vorhersage von Dyspnoe oder Ausfall von SBT wird durch Berechnung der Fläche unter der Kurve der ROC-Kurven geschätzt. Ein beobachteter Unterschied wird als signifikant betrachtet, wenn die Wahrscheinlichkeit „p“ eines Fehlers 1. Art ≤ 0,05 ist.