Auswirkungen der mechanischen Insufflation-Exsufflation mit optimierten Einstellungen auf das Nassschleimvolumen während der invasiven Beatmung

Die Retention von Atemwegssekreten ist eine häufige Komplikation bei kritisch kranken Patienten, die eine invasive mechanische Beatmung (MV) benötigen. Diese Komplikation ist häufig auf eine übermäßige Sekretproduktion und eine unzureichende Sekretbeseitigung zurückzuführen. Eine der Hauptursachen ist das Vorhandensein eines Endotrachealtubus (ETT), der nachweislich die mukoziliäre Clearance verringert und die Erzeugung ausreichender exspiratorischer Spitzenströme beim Husten behindert. Andere Faktoren wie suboptimale Atemwegsbefeuchtung, Inspirationsströmungsverzerrung, halb liegende Position, längere Immobilisierung und Schwäche der Atemmuskulatur beeinträchtigen die Sputum-Clearance zusätzlich. Schleimretention kann den optimalen Gasaustausch behindern und zu Atelektasen, erhöhter Atemarbeit, Bakterienbesiedelung und der Entwicklung von Lungeninfektionen führen, wodurch der Bedarf an Beatmung verlängert wird. Diese Erkrankungen erhöhen zusammen mit den anfänglichen Faktoren die Morbidität und Mortalität bei kritisch kranken Patienten und machen die Sekret-Clearance zu einem wesentlichen Faktor für die Prognose der Patienten.

Techniken zur Sekretentfernung, wie manuelle oder mechanische Hyperinflation, Brustvibrationen oder exspiratorische Brustkorbkompressionen vor dem Absaugen, werden häufig von Physiotherapeuten auf Intensivstationen (ICU) eingesetzt. Allerdings ist die Evidenz zur Bewertung respiratorischer Physiotherapietechniken bei kritisch kranken Patienten dürftig und manchmal inkonsistent, was es schwierig macht, die Ergebnisse zu extrapolieren und die klinische Praxis zu standardisieren. Darüber hinaus unterscheidet sich die Ausführung dieser Techniken bei Fachleuten häufig aufgrund ihrer Erfahrung, Ausbildung und Verfügbarkeit von Ressourcen.

Der mechanische Insufflator-Exsufflator (MI-E) ist eine Atemphysiotherapietechnik, die darauf abzielt, einen normalen Husten mithilfe eines elektromechanischen Geräts zu unterstützen oder zu simulieren. Ein positiver Atemwegsdruck wird auf die Atemwege ausgeübt, um die Lunge zu überblähen, gefolgt von einem schnellen Wechsel in einen Unterdruck, der ein schnelles Ausatmen fördert und die Spitzenausatmungsströme verstärkt. MI-E wird häufig bei Patienten mit ineffektivem Husten, hauptsächlich aufgrund eines Versagens der Atempumpe (z. B. bei neuromuskulären Patienten), eingesetzt und wurde in den letzten Jahren als Technik mit großem Potenzial für die nicht-invasive Beseitigung von Sekreten bei Schwerkranken vorgeschlagen. Tatsächlich haben aktuelle Studien die Sicherheit und Wirksamkeit von MI-E bei intubierten kritisch kranken Patienten mit vielversprechenden Ergebnissen und ohne damit verbundene unerwünschte Ereignisse untersucht. Es besteht jedoch kein Konsens darüber, welche MI-E-Einstellungen am besten geeignet sind, um die Sekretbeseitigung bei diesen Patienten zu erleichtern. Inspirations- und Exspirationsdrücke von ±40 cmH2O und eine Inspirations-/Exspirationszeit von 3 bzw. 2 Sekunden werden häufig als Standard für die MI-E-Programmierung in der täglichen Routinepraxis verwendet, aber neuere Laborstudien haben erhebliche Vorteile bei der MI-E gezeigt Die Einstellung ist optimiert, um eine exspiratorische Flussvoreingenommenheit zu fördern. Beispielsweise haben Volpe et al. erzielten signifikante Unterschiede bei der künstlichen Schleimverdrängung, wenn die Inspirationsströme verringert, die Inspirationszeit auf 4 Sekunden erhöht und die Ausatmungsströmungsverzerrung durch Erhöhen des Exspirationsdrucks gegenüber dem Inspirationsdruck verstärkt wurde. Kürzlich bestätigten Erkenntnisse aus einem Schweinemodell die Verbesserung der Schleimbewegungsgeschwindigkeit, wenn der Exspirationsdruck erhöht wurde, um den Unterschied zwischen Inspirations- und Exspirationsdruck zu vergrößern (d. h. +40/-70 cmH2O). Wichtig ist, dass erhöhte Inspirationsdrücke vermieden werden, um eine Bewegung des Schleims in Richtung Lunge und mögliche damit verbundene schädliche Auswirkungen wie Alveolarschäden oder hämodynamische Beeinträchtigungen zu verhindern.

Die Forscher haben diese Studie entworfen, um die Auswirkungen von MI-E mit einer optimierten Einstellung im Vergleich zu einer Standardeinstellung auf das Nassvolumen des abgesaugten Sputums bei intubierten kritisch kranken Patienten mit invasiver Beatmung über mehr als 48 Stunden zu vergleichen.