Eine Bewertung des endexspiratorischen Lungenvolumens und der Lungenmechanik mit unterschiedlichen PEEP-Werten bei der mechanischen Beatmung bei ARDS-Patienten

Die vorliegende Studie wurde auf den Intensivstationen für Anästhesiologie und Reanimation des Universitätskrankenhauses Pamukkale mit Genehmigung der Ethikkommission für nicht-interventionelle klinische Forschung der Universität Pamukkale vom 13.07.2021 durchgeführt und 13. Vorstandssitzung mit der Nummer 60116787-020/83538. Zwischen August 2021 und August 2022 wurden 17 Patienten über 18 Jahre eingeschlossen, die die Berliner Kriterien erfüllten und bei denen sediert, intubiert und mechanisch beatmet wurden. Es wurde eine schriftliche Einverständniserklärung der Angehörigen eingeholt.

Die in die Studie einbezogenen Patienten wurden an ein mechanisches Beatmungsgerät CARESCAPE R860 (GE Healthcare) angeschlossen. Rocuroniumbromid wurde intravenös verabreicht, um die spontane Atemanstrengung zu unterdrücken, und Opioide zur Sedierung. Das Atemzugvolumen wurde entsprechend dem geschätzten Körpergewicht auf 6 ml/kg angepasst; die Atemfrequenz wurde angepasst, um eine Normokarbie bei der Blutgasanalyse sicherzustellen; FiO2 wurde als PaO2 55 bis 80 mmHg eingestellt; Die endinspiratorische Pause wurde auf 20 % und das Inspirations-/Exspirationsverhältnis auf 1:2 eingestellt.

Für die Gasmessungen wurde das ECOV-X-Modul (GE Healthcare) an das Beatmungsgerät angeschlossen und aufwärmen gelassen. Zwischen dem Y-Stück im Beatmungskreislauf und dem Bakterien-/Virenfilter mit wärme- und feuchtigkeitsspeichernden Eigenschaften wurde ein Spirometer-Kit eingesetzt. Ein intratrachealer Drucksensor wurde eingesetzt, um Druckniveaus unabhängig vom Schlauch- und Schlauchwiderstand zu messen und diese in der Anwendung SpiroDynamics (GE Healthcare) auszuwerten. Der EELV wurde mit dem ECOV-X-Modul (GE Healthcare) unter Verwendung einer modifizierten NMBW-Technik mit der Änderung von FiO2 gemessen. Der EELV wurde anhand von VO2 (Sauerstoffverbrauch) und VCO2 (Kohlendioxidproduktion) berechnet. Nachdem alle Verbindungen hergestellt waren, wurden die VO2- und VCO2-Werte der Patienten gemessen. Das PEEP-Titrationsverfahren namens Lung INview (GE Healthcare) wurde bei Patienten eingeleitet, deren Werte sich innerhalb von 30 Minuten stabilisierten. Vor der Messung wurde ein Rekrutierungsmanöver für 30–40 s bei einem PEEP-Wert von 20 cmH2O durchgeführt. Bei vier verschiedenen PEEP-Werten von 15, 10, 5 und 0 cmH2O wurde ein PEEP-Abnahmeversuch durchgeführt und die Messergebnisse aufgezeichnet.

Bei gleichen PEEP-Werten nimmt der Shunt-Anteil ab, wenn ein Manöver mit abnehmendem PEEP anstelle eines Manövers mit zunehmendem PEEP verwendet wird. Dies legt nahe, dass die Beziehung zwischen optimalem PEEP und maximaler Compliance möglicherweise genauer ist. Daher wurden als Studienprotokoll abnehmende PEEP-Studien bevorzugt.

Die Messzeit bei jedem PEEP-Level wurde mit 10 Minuten gewählt. Am Ende der Messung wurde die statische Compliance durch Anlegen einer endinspiratorischen Pause gemessen. Atemzugvolumen, Spitzenwert und Antriebsdruck wurden bei jedem Schritt aufgezeichnet. Die Elastizität des Atmungssystems wurde anhand der Gleichung von Henderson et al. berechnet (Elastizität des Atmungssystems = Antriebsdruck/Atemvolumen). Die statische Belastung wurde mithilfe der Gleichung unter Verwendung des Atemzugvolumens beim relevanten PEEP-Wert (statische Belastung =VPEEP/FRC) berechnet. Die vom intratrachealen Drucksensor bei jedem PEEP-Level erzeugte Druck-Volumen-Kurve wurde mit der SpiroDynamics-Anwendung ausgewertet. Während der Analyse wurde eine dynamische Compliance-Kurve erstellt und Volumenänderungen in dieser Kurve wurden bei jedem PEEP-Level bestimmt. Der Unterschied im EELV bei zwei verschiedenen PEEP-Werten während eines absteigenden PEEP-Versuchs wurde als ∆EELV berechnet, und der Unterschied zwischen ∆EELV und dem aus der Druck-Volumen-Kurve abgeleiteten Volumen wurde als „Volumengewinn“ (Gewinn = ∆EELV – Volumen) berechnet abgeleitet aus der Kurve). Das geschätzte wiederhergestellte Lungenvolumen wurde mithilfe der Formel ∆EELV – (∆PEEP x Compliance PEEPlow) berechnet und mit der Volumenzunahme verglichen. Die Effizienz des Volumengewinnkonzepts als Indikator für den Volumengewinn durch alveoläre Rekrutierung und seine Rolle bei der personalisierten PEEP-Titration wurde bewertet.