Versuch des Spontanatmungstests

Einleitung Die mechanische Beatmung (MV) ist ein gängiges Verfahren für Patienten, die auf pädiatrischen Intensivstationen (PICUs) aufgenommen werden. Obwohl die Beatmung oft notwendig und lebensrettend ist, kann sie mit Komplikationen wie beatmungsbedingter Pneumonie, Herz-Kreislauf-Dysfunktion, Atemwegsverletzungen und Immobilität des Patienten einhergehen. Je länger die MV dauert, desto größer sind das Morbiditätsrisiko, die Verweildauer und die Mortalität. Um die mit einer längeren Beatmung verbundenen Risiken zu verringern, sollten Ärzte versuchen, den Prozess der Entwöhnung von der Beatmung (WVL) kontinuierlich zu optimieren und so die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Extubation zu erhöhen. WVL ist definiert als „die allmähliche Reduzierung der mechanischen Beatmungsunterstützung und die Übertragung der Atemkontrolle und der Atemarbeit zurück auf den Patienten.“ Traditionell wurde die WVL auf der Grundlage einer klinischen Beurteilung und einer persönlichen Entscheidung durchgeführt. Erst in den letzten Jahren wurden protokollbasierte Ansätze mit widersprüchlichen Ergebnissen implementiert, obwohl die meisten Studien zeigen, dass ein protokollbasierter Ansatz tendenziell die Dauer der mechanischen Beatmung verkürzt. Unter Extubation versteht man die „Entfernung des Endotrachealtubus“. Ein Extubationsversagen liegt dann vor, wenn ein Patient innerhalb von Stunden oder Tagen nach einer geplanten Extubation eine erneute Intubation benötigt. In jüngerer Zeit wird ein Versagen der Extubation als Reintubation innerhalb von 48 Stunden nach einer geplanten Extubation angesehen. Das Versagen der Extubation kann sekundär auf die Unfähigkeit zurückzuführen sein, die alveoläre Sauerstoffversorgung und/oder Ventilation, die Durchgängigkeit und den Schutz der Atemwege, die Sekretkontrolle oder eine Kombination davon aufrechtzuerhalten. Ein Versagen der Extubation tritt bei 3–22 % der Patienten auf, unabhängig von der Schwere der Grunderkrankung, und es gibt Hinweise darauf, dass sein Auftreten die Ergebnisse für den Patienten direkt verschlechtern kann, einschließlich einer erhöhten Sterblichkeitsrate. Um den besten Zeitpunkt für die Extubation zu bestimmen, werden verschiedene klinische Ansätze verwendet, die von der Verwendung von Instrumenten wie Brust- und Zwerchfellultraschall bis hin zu Bereitschaftstests und Spontanatmung reichen. Es gibt jedoch keine eindeutigen Beweise dafür, welche Technik bei Kindern die beste ist.

Begründung

Bei der Verwendung von MV ist es wichtig, die Minimierung von Verfahrensrisiken gegen das Risiko eines Extubationsversagens (EF) und dessen Zusammenhang mit Morbiditäten kritisch abzuwägen. Die International Guidelines for Liberation from Mechanical Ventilation in Pediatrics wurden im Jahr 2022 mit dem Ziel veröffentlicht, Best Practices für die Befreiung von MV zu leiten.(2) Experten haben ihre Meinungen zu den verschiedenen Aspekten der Befreiung von MV geäußert. Unter mehreren Definitionen sind die wichtigsten für diese Studie:

Extubationsbereitschaftstest (ERT): (95,7 % Übereinstimmung). Dabei handelt es sich um eine Reihe von Elementen (Bündel), die zur Beurteilung der Eignung des Patienten für eine Befreiung von der invasiven MV (IMV) verwendet werden. Zusätzlich zu den üblichen ERT-Komponenten wie den Werten des Anteils des eingeatmeten Sauerstoffs (FiO2) und des positiven endexspiratorischen Drucks (PEEP), dem Faktor, der zur Auflösung der trachealen Intubation geführt hat, kann die ERT Faktoren umfassen wie: Beurteilung des Grad der Sedierung; neurologische Angemessenheit der Atemwegskontrolle (Husten und Würgen); Wahrscheinlichkeit einer Obstruktion der oberen Atemwege nach Extubation; Beurteilung der Atemmuskelkraft; Ausmaß der Atemwegssekrete; Hämodynamischer Status und Planung der Atemunterstützung nach der Extubation. Spontanatmungsversuch (SBT): (91,3 % Übereinstimmung). Systematische Methode zur Reduzierung der IMV-Unterstützung auf vorgegebene Parameter, um die Wahrscheinlichkeit zu beurteilen, dass der Patient bei Entlassung aus dem IMV in der Lage sein wird, das Atemminutenvolumen und den Gasaustausch ohne übermäßige Atemanstrengung selbstständig aufrechtzuerhalten.

Zu den Empfehlungen der Leitlinien gehören:

• Empfehlung 1. Zur Beurteilung der Eignung für SBT wurde eine protokollierte Beurteilung vorgeschlagen (100 % Zustimmung). - Hinweise: SBT sollte in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden, um festzustellen, wann der Patient vorab festgelegte Parameter für eine sichere Extubation erfüllt hat.
• Empfehlung 2. Im Vergleich zur klinischen Beurteilung der Extubationsbereitschaft wurde die protokollierte Verwendung des SBT-Bündels vorgeschlagen (88 % Zustimmung). - Hinweise: Das EBT-Paket enthält Elemente, die zur Beurteilung dienen, ob der Patient für die Entlassung aus der IMV bereit ist. Zusätzlich zum SBT können Faktoren wie die Beurteilung der Sedierung, die Angemessenheit der neurologischen Kontrolle der Atemwege (Husten und Würgen), die Wahrscheinlichkeit einer Obstruktion der oberen Atemwege, die Beurteilung der Atemmuskelkraft, das Ausmaß der Atemwegssekrete, der hämodynamische Status usw. einbezogen werden Planung der Atemunterstützung nach Extubation.
• Empfehlung 3. Es wurde vorgeschlagen, den SBT als Teil des EBT-Pakets durchzuführen, um objektiv zu beurteilen, ob der Patient in der Lage ist, selbstständig ein angemessenes Atemminutenvolumen und einen Gasaustausch ohne übermäßige Atemanstrengung aufrechtzuerhalten, wenn er aus dem IMV entlassen wird (96 % Übereinstimmung).
• Empfehlung 4. Es wurde vorgeschlagen, die Druckunterstützung (PS) mit CPAP oder CPAP allein während der SBT bei beatmeten Kindern mit dem Standardrisiko eines Extubationsversagens zu erhöhen (bedingte Empfehlung, mit sehr niedrigem Evidenzniveau).
• Empfehlung 5. Für Kinder mit einem hohen Risiko eines Extubationsversagens (Tabelle 1) wurde vorgeschlagen, CPAP ohne Erhöhung des PS während der SBT zu verwenden, um die Extubationsbereitschaft besser beurteilen zu können (bedingte Empfehlung, mit sehr niedrigem Evidenzniveau).

Da die Evidenz zur Durchführung von SBT (mit oder ohne PS) gering ist, besteht eine Wissenslücke. In der klinischen Praxis zeigen Studien, dass die meisten Kliniker SBT mit PS verwenden. Khemani et al. befürworten, dass SBT ohne Druckunterstützung durchgeführt werden sollte. Ferguson et al. kamen in einer Studie mit 755 Extubationen zu dem Schluss, dass ein SBT mit höher eingestellter Druckunterstützung für kleinere Endotrachealtuben die Bereitschaft zur Extubation bei Kindern überschätzt und zu einer höheren Rate erfolgloser Extubationen beiträgt.

Hypothese Die Hypothese ist, dass der Spontanatmungsversuch ohne Druckunterstützung dem Spontanatmungsversuch mit Druckunterstützung in Bezug auf die folgenden Ergebnisse nicht unterlegen ist: a) Extubationsversagen; b) Zeit auf MV.

Allgemeines Ziel Das Hauptziel dieser Studie besteht darin, festzustellen, ob der SBT ohne PS dem SBT mit PS in Bezug auf das primäre Ergebnis nicht unterlegen ist: a) Extubationsversagen; und sekundäre Ergebnisse: b) Aufenthaltsdauer auf der Intensivstation und c) Tage ohne MV (DLMV).

Studiendesign/Methodik Die Studie wird multizentrisch, randomisiert, offen, prospektiv und mit zwei Armen durchgeführt. Die Studie wird dem Forschungsethikausschuss aller Zentren vorgelegt und die Genehmigung wird von den Eltern oder Erziehungsberechtigten des Patienten durch Unterzeichnung des Einverständniserklärungsformulars (ICF) eingeholt. Die Studie wird auf Clinicaltrials.gov registriert und wird den CONSORT 2010-Richtlinien folgen. Patienten, die auf teilnehmenden Intensivstationen aufgenommen werden und länger als 24 Stunden IMV erhalten, werden zweimal täglich (zwischen 7:00 und 9:00 Uhr; zwischen 14:00 und 16:00 Uhr nachmittags) auf den Extubation Readiness Test (EBT) untersucht. und wenn sie bestehen, geht es mit dem einstündigen Spontanatmungsversuch (SBT) weiter.

Einschlusskriterien:

• Patienten, die länger als 24 Stunden mit IMV auf der Intensivstation aufgenommen wurden
• Patienten, die älter als 1 Monat sind (korrigiertes Gestationsalter > 38 Wochen) und am Tag des ERT-Screenings < 18 Jahre alt sind

Ausschlusskriterien:

• Perinatal bedingte Lungenerkrankung
• Angeborene Zwerchfellhernie oder angeborene/erworbene Lähmung des Zwerchfells
• Kinder mit Herzerkrankungen
• Primäre pulmonale Hypertonie
• Bronchiolitis obliterans
• Posthämatopoetische Stammzelltransplantation; insbesondere Patienten, die vor der Intubation drei oder mehr Tage lang kontinuierlich zusätzlichen Sauerstoff erhalten; nichtinvasive Beatmung für mehr als 24 Stunden vor der Intubation erhalten; Erhalt von mehr als einem vasoaktiven Medikament zum Zeitpunkt der Erfüllung der Einschlusskriterien; Aufenthalt von mehr als vier Tagen auf der Intensivstation vor der Intubation; Unterstützung bei oder mit Sofortplänen für Nierenersatztherapien; mit zwei oder mehr allogenen Transplantationen; die nach der Transplantation einen Rückfall erlitten; oder mit diffuser Alveolarblutung
• Nach einer Lungentransplantation
• Abhängigkeit von Heimbeatmungsgeräten mit Ausgangswert des Sauerstoffsättigungsindex (OSI) >6 (Grundwert ist definiert als ein stabiler Zeitraum vor der vorliegenden Erkrankung)
• Neuromuskuläres Atemversagen
• Kritische Atemwegsobstruktion (z. B. nach einer laryngotrachealen Operation oder neuer Tracheotomie) oder anatomische Obstruktion der unteren Atemwege (z. B. Mediastinaltumor)
• Gesichtsoperation oder Trauma in den letzten zwei Wochen
• Intrakranielle Blutung
• Krankhafte Fettleibigkeit (2 Wochen bis 24 Monate: WHO-Z-Score für Gewicht und Körpergröße ≥+3; ≥2 Jahre: WHO-Body-Mass-Index (BMI) für Alter-Z-Score ≥+3)
• Familie/medizinisches Team insgesamt nicht unterstützend (Patientenbehandlung wird als zwecklos angesehen)
• Zuvor in einer aktuellen Studie eingeschrieben
• Teilnahme an einer anderen klinischen Studie, deren Intervention nicht für die gleichzeitige Teilnahme zugelassen ist
• Schwangerschaft

Extubationsbereitschaftstest: Dies ist ein standardisierter Test, um festzustellen, ob der Patient aus pulmonaler Sicht für eine Extubation bereit ist. Der Test sollte nicht eingeleitet werden, wenn:

• Es besteht keine neurologische Reaktionsfähigkeit und die Fähigkeit, die Atemwege zu schützen, ist beeinträchtigt
• Unhörbares Luftleck um ein nicht gefesseltes/entleertes Kinderbett
• Geplanter Eingriff, der eine tiefe Sedierung/Anästhesie erfordert (z. B. MRT, Operation usw.)

Patienten, die die folgenden Voraussetzungen erfüllen, kommen für eine Extubation in Betracht:

• Spontanes Atmen
• IO/ISO ≤ 6
• Reduzierung und/oder Stabilisierung der Beatmungsunterstützung in den letzten 12 Stunden

Fahren Sie in diesem Fall mit der Checkliste fort (ja/nein):

• Ursache der Intubation in Auflösung
• Herz-Kreislauf-Stabilität/Vasoaktive Medikamente werden reduziert/abgesetzt
• Kann das Kreatinin verändert haben, muss aber urinieren bzw. keine Flüssigkeitsüberladung aufweisen. - Keine überschüssigen Sekrete (22)
• Keine Bewusstseinsveränderung und keine Atemanstrengung
• MV-Parameter: FIO2≤50 % PEEP≤8 PIP≤25 Wenn alle oben genannten Voraussetzungen erfüllt sind, kann sich der Patient einer SBT unterziehen.* *SBT kann vom behandelnden Arzt verschoben werden, auch wenn alle Voraussetzungen erfüllt sind, wenn er /Sie glaubt, dass es dem Patienten klinisch nicht gut geht oder dass ein bevorstehender Eingriff in Intubation durchgeführt werden muss (z. B. Magnetresonanztomographie)

Patienten, die die TPE bestanden haben und sich einer SBT unterziehen können, werden randomisiert:

Arm 1: SBT (1 Stunde) mit PEEP und ohne PS. Der Patient sollte den gleichen PEEP und FiO2 wie während der TPE haben.

Arm 2: SBT (1 Stunde) mit PEEP und mit PS. Der Patient sollte den gleichen PEEP und FiO2 wie während der TPE haben. Der PS wird entsprechend dem Durchmesser des Trachealtubus angepasst.

PS = 6 cmH2O für TOT > 5 mm PS = 8 cmH2O für TOT 4 - 5 mm PS = 10 cmH2O für TOT ≤ 3,5 mm

Die folgenden Parameter müssen überwacht und auf einem Formular (Anhang I) aufgezeichnet werden: Herzfrequenz, Atemfrequenz, SatO2, Atemanstrengung zu den Zeitpunkten null, fünf, zehn, zwanzig, dreißig, fünfundvierzig und sechzig Minuten.

Der SBT gilt als nicht bestanden, wenn:

• Es besteht ein Abfall des SatO2-Gehalts von <92 %, der 5 Minuten lang anhält;
• Der Anstieg des RR bleibt 5 Minuten lang über dem für das Alter normalen Wert;
• Anstieg der Herzfrequenz, der 5 Minuten lang über dem altersgemäßen Wert gehalten wird;
• Steigerung der Atemanstrengung für 5 Minuten (Konsens zwischen Physiotherapeut und behandelndem Arzt); Andernfalls gilt der SBT als positiv und der Patient muss mit der Trachealextubation fortfahren.

Wenn der Patient den SBT besteht und es nicht zur Trachealextubation kommt, muss der Grund auf dem Studienformular angegeben werden.

Nach trachealer Extubation

• Kann auf einen höheren FiO2-Wert als am Beatmungsgerät extubieren und dann alle 2 Stunden den FiO2-Wert reduzieren, um einen SpO2-Wert von ≥ 94 % aufrechtzuerhalten.

• Wenn der Patient nach der Extubation Atemnot entwickelt:

  • Wenn ein Stridor vorhanden ist: Erwägen Sie die Inhalation von Dexamethason + Adrenalin i.v. alle 15 Minuten
  • Wenn kein Stridor vorhanden ist: Erwägen Sie NIV oder LEEP

Extubationsversagen Als frühes Extubationsversagen gilt, dass der Teilnehmer innerhalb von 48 Stunden nach der geplanten Trachealextubation erneut intubiert wird.

Randomisierung Wenn Patienten die Einschlusskriterien für die Studie erfüllen, wird die Einwilligungserklärung auf die Eltern/Erziehungsberechtigten angewendet.

Sobald die Einwilligungserklärung unterzeichnet wurde, erfolgt die Randomisierung mithilfe des REDCap-Tools.

Statistische Analyse Beschreibende Daten werden als Häufigkeiten (%) ausgedrückt. Die Verteilung jeder kontinuierlichen Variablen wird durch Mediane und Interquartilbereiche (IQRs) beschrieben. Zum Vergleich kontinuierlicher bzw. nominaler Variablen werden der Mann-Whitney-U-Test und der Chi-Quadrat-Test bzw. der exakte Fisher-Test verwendet. Der Kruskal-Wallis-Test wird verwendet, um kontinuierliche Variablen zwischen mehr als zwei Gruppen zu vergleichen.

Berechnung der Stichprobengröße

Die zu prüfende Nullhypothese besteht darin, dass der Prozentsatz erfolgreicher Extubation bei Patienten mit Druckunterstützung besser ist als der Prozentsatz bei Patienten mit CPAP, oberhalb eines Toleranzwerts von 10 % oder 15 % (Delta oder Nicht-Minderwertigkeitsgrenze):

H0: πps ≥ πcpap + d, wobei πs = Prozentsatz der erfolgreichen Extubation bei Druckunterstützung; πcpap = Prozentsatz der erfolgreichen Extubation unter CPAP; d = Deltatoleranz (10 % oder 15 %). Durch die Ablehnung von H0 wird die Alternativhypothese akzeptiert, dass der Prozentsatz für CPAP-Patienten πs – d : H1 : πps – d < πcpap beträgt.

Daher wird durch die Annahme von H1 bestätigt, dass CPAP der Druckunterstützung innerhalb der Toleranzspanne nicht unterlegen ist.

In der Studie von Ferguson et al. wurden 755 Extubationsbereitschaftstests an 538 Patienten mit Druckunterstützung durchgeführt. 5,8 % erforderten eine Reintubation (Erfolgsquote von 94,2 %).(16) Unter Verwendung der Erfolgsraten aus dieser Studie für unsere Stichprobengrößenberechnung werden 94 Patienten in jeder Gruppe (188 Patienten für beide Arme) benötigt, um mit 90 % Aussagekraft (1-Beta) zu zeigen, dass die Obergrenze einer zweiseitigen 90 % Das Konfidenzintervall (oder 95 % eines einseitigen KI) schließt bei einem Delta von 10 % einen Unterschied zugunsten der Druckunterstützungsgruppe aus.

Für ein Delta von 15 % und eine Leistung von 90 % werden in jeder Gruppe 42 Patienten benötigt (84 Patienten für beide Arme).

Für eine Leistung von 80 % und ein Delta von 10 % werden 68 Patienten in jeder Gruppe benötigt (136 Patienten für beide Arme). Für eine Leistung von 80 % und ein Delta von 15 % werden 31 Patienten in jeder Gruppe benötigt (62 Patienten für beide Arme).

Unter Berücksichtigung eines geschätzten Verlusts von 20 % der Stichprobe aufgrund verschiedener Ursachen (Probleme mit der Krankenakte, Rücktritt von Teilnehmern und unvorhergesehene Ursachen), unter Berücksichtigung einer Potenz von 80 % und eines Deltas von 10 % wird erwartet, dass 170 Patienten in beiden Armen rekrutiert werden die Studie.

Um die Nichtunterlegenheit zu bestimmen, wird der Farrington-Manning-Test aus dem DescrTab2-Paket von R verwendet: Eine Sprache und Umgebung für statistische Berechnungen. R Stiftung für Statistisches Rechnen, Wien.

Studienort Eine multizentrische Studie mit dem Hospital das Clínicas der Ribeirão Preto Medical School der Universität São Paulo (FMRP-USP) als vorschlagender Einrichtung. Die anderen teilnehmenden Zentren werden über eine Einladung des brasilianischen Forschungsnetzwerks für pädiatrische Intensivmedizin (Brnet-PIC) zur Teilnahme an der Studie eingeladen, um die erforderliche Stichprobengröße zu erreichen.

Ethische Fragen Den Forschungsteilnehmern wird ein kostenloses und informiertes Einverständnisformular (FICF) vorgelegt, das während der Studie von einem Elternteil oder Erziehungsberechtigten unterzeichnet wird. Für Teilnehmer über 6 Jahre wird außerdem das kostenlose und informierte Einwilligungsformular (FICF) angewendet, das später angewendet werden kann, da die Patienten während der Randomisierung sediert und unter Beatmung behandelt werden.

Risiken und Vorteile Risiken: Auch wenn dies unwahrscheinlich ist, können Risiken im Zusammenhang mit der Verletzung der Vertraulichkeit von Daten bestehen. Die Forscher verpflichten sich jedoch, alle möglichen Maßnahmen zu ergreifen, um die Vertraulichkeit der Daten der Studienteilnehmer zu wahren. Die Vertraulichkeit wird durch die Anonymität des Fragebogens und durch die Aufteilung der Krankenhäuser nach Regionen des Landes und nicht nach ihrem Namen oder ihrem spezifischen geografischen Standort gewahrt. Grundsätzlich bedeutet die Wahl einer Unterstützungsart in einem bestimmten Arm der Studie gegenüber dem anderen Arm kein Risiko für den Patienten.

Vorteile: Die Ergebnisse dieser Studie werden den Studienteilnehmern keinen direkten Nutzen bringen, können jedoch Vorteile bei der Erweiterung des Wissens über bewährte Verfahren für die sichere Extubation zukünftiger Patienten bringen.

Datenverwaltung und -schutz Daten werden über elektronische Formulare von REDCap (Research Electronic Data Capture, Vanderbilt, USA) erfasst und die Daten der Teilnehmer werden anonymisiert. Die Datenspeicherung erfolgt durch die Universität São Paulo und ist durch ein verschlüsseltes Passwort geschützt. Digitale Formulare werden nach einer Regelungsfrist von fünf Jahren aus allen Datenquellen gelöscht.