Externe Validierung der BREF-Modelle (BREF2)

Einleitung Die High-Flow-Sauerstofftherapie wird zunehmend zur Behandlung von akutem Atemversagen (ARF) eingesetzt. Es kann die Intubationsraten reduzieren, ohne die Sterblichkeit zu erhöhen. Darüber hinaus ist es besser verträglich als andere nicht-invasive Atemunterstützungstherapien. Patienten mit ARF unternehmen jedoch häufig starke Atemanstrengungen, was zu mehreren Schäden führen kann. Sie können die Atemmuskulatur ermüden. Sie können den Sauerstoffverbrauch des gesamten Körpers und die Kohlendioxidproduktion erhöhen. Sie können Lungenödeme verursachen. Sie könnten auch das Zwerchfell und die Lunge verletzen. Aus all diesen Gründen sollten starke Atembeschwerden erkannt und behandelt werden.

Bei der Spontanatmung erzeugen inspiratorische Muskelkontraktionen parallele Abweichungen des pleuralen und ösophagealen Drucks (ΔPes), die das Ausmaß der Anstrengung widerspiegeln. Im Gegensatz zu Änderungen des Pleuradrucks kann ΔPes einfach am Krankenbett mithilfe eines Katheters gemessen werden, der einer typischen Magensonde ähnelt. Bei gesunden Probanden beträgt ΔPes bei ruhiger Atmung nur wenige cmH2O, bei intensiver körperlicher Betätigung oder Kohlendioxid-Inhalation jedoch >10-15 cmH2O. Bei Patienten mit ARF ist die Obergrenze für einen „sicheren“ ΔPes unbekannt. Dennoch sind Atemanstrengungen mit einem ΔPes >10-15 cmH2O laut Experten wahrscheinlich zu stark, um über einen längeren Zeitraum toleriert zu werden.

Allerdings ist die Ösophagusmanometrie nicht allgemein verfügbar. Die Schätzung der Atemanstrengungen ohne diese Methode ist komplex, insbesondere bei nicht intubierten Patienten. Ärzte verlassen sich meist auf deren Gestalt oder Gesamteindruck. Daher ist es nicht verwunderlich, dass sie bei der Bewertung der Atembemühungen ihrer Patienten oder bei der Überlegung, ob eine Intubation durchgeführt werden soll, unterschiedlicher Meinung sein können.

Die Forscher haben kürzlich zwei klinische Vorhersagemodelle zur Schätzung der Atemanstrengung von Patienten mit ARF anhand einiger Variablen entwickelt, die am Krankenbett leicht verfügbar sind. Das erste, „lineare“ Modell schätzt den kontinuierlichen Wert von ΔPes (in cmH2O) aus dem Vorhandensein oder Fehlen von COVID-19, der arteriellen Basenüberschusskonzentration (BEa) (in mmol/L), der Atemfrequenz (in Schlägen pro Minute). Verhältnis des arteriellen Drucks zum inspiratorischen Sauerstoffanteil (PaO2:FiO2) (in mmHg) und der Produktterm zwischen COVID-19 und PaO2:FiO2. Die Kalibrierungssteigung betrug 1 und das angepasste R2 betrug 0,39. Das zweite, „logistische“ Modell schätzt die Wahrscheinlichkeit, dass ΔPes > 10 cmH2O beträgt (dichotomes Ergebnis), anhand von BEa (in mmol/L), Atemfrequenz (in Schlägen pro Minute) und PaO2:FiO2 (in mmHg). Als dieses Modell mit demselben Datensatz getestet wurde, mit dem es entwickelt wurde (scheinbare Leistung), betrug die Fläche unter der ROC-Kurve (AUROC) 0,79 (95 %-KI: 0,73–0,85). Bei der internen Validierung (optimismuskorrigierte Leistung) betrug der AUROC 0,76 (0,71–0,81). Die Forscher nannten diese Modelle BREF, was für BReathing EFfort steht, aber auch die drei Hauptprädiktoren: BEa (B), Atemfrequenz (RE) und PaO2:FiO2 (F).

Studienziele Das Hauptziel dieser Studie besteht darin, die Vorhersageleistung der BREF-Modelle in einer neuen Population zu bewerten. Dieser Vorgang wird als „externe Validierung“ bezeichnet. Darüber hinaus gibt es zwei weitere sekundäre Ziele. Ziel der Forscher ist es, die BREF-Modelle zu aktualisieren, indem sie weitere Variablen hinzufügen, die im Entwicklungsdatensatz nicht verfügbar sind (Methode „Erweiterung“), und die Genauigkeit der BREF-Modelle mit der von Ärzten vergleichen, die sie nicht zur Beurteilung der Atembemühungen ihrer Patienten verwenden.

Studienpopulation

Einschlusskriterien:

• erwachsene (≥ 18 Jahre) Patienten auf der Intensivstation
• behandelt mit High-Flow-Sauerstoff, der über eine Nasenkanüle zugeführt wird
• ausgestattet mit einem Ösophagusballon gemäß der örtlichen klinischen Praxis.

Ausschlusskriterien:

• Vorgeschichte einer chronischen Lungenerkrankung
• kardiogenes Lungenödem
• >96 Stunden ab Aufnahme in die teilnehmende Einheit.

Methoden Zunächst erfassen die Teilnehmer alle Variablen, die zur Schätzung von ΔPes mithilfe der Originalversion der BREF-Modelle erforderlich sind. Dies sind das Vorhandensein oder Fehlen von COVID-19, BEa, Atemfrequenz, PaO2:FiO2 und der Produktterm zwischen COVID-19 und PaO2:FiO2. Darüber hinaus werden die Teilnehmer andere Variablen aufzeichnen, die dabei helfen können, ΔPes auf der Grundlage wissenschaftlicher Überlegungen vorherzusagen. Als nächstes beurteilt der behandelnde Arzt (blind für den tatsächlichen ΔPes) die Atemanstrengung des Patienten auf der Grundlage einer klinischen Beurteilung. Drittens wird der tatsächliche ΔPes mit der Ösophagusmanometrie gemessen. Abschließend erfassen die Teilnehmer die Art der Atemunterstützung, die dem Patienten in den 72 Stunden nach der Studie bereitgestellt wurde, die Aufenthaltsdauer auf der Station und den Vitalstatus des Patienten (tot oder lebendig) bei der Entlassung aus der Station.

Berechnung der Stichprobengröße Ziel dieser Studie ist die Aufnahme von 250 Patienten in etwa zwei Jahren.