Ultraschall des Zwerchfellauslenkungsverhältnisses als physiologischer Biomarker bei akuten Exazerbationen der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (Undated 2)

3.1 Einleitung und Begründung Im Jahr 2020 wurde geschätzt, dass 562.700 Menschen in den Niederlanden an einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) litten, was zu 21.335 Krankenhausaufnahmen führte.[1] Eine akute Exazerbation der COPD (AECOPD) in Kombination mit einem Krankenhausaufenthalt ist mit einer hohen Sterblichkeit und Morbidität verbunden. [2]

Die nichtinvasive Beatmung (NIV) hat sich im Kontext von AECOPD als sehr wirksam erwiesen, da sie die Atemmuskulatur effizient entlastet und der dynamischen Überblähung entgegenwirkt. Diese Methode verhindert häufig die Intubation als Brücke zur Verabreichung wirksamer Therapien (z. B. Glukokortikoide, Bronchodilatatoren und Antibiotika)[3] und kann die Sterblichkeit verringern.[4] Aktuelle Leitlinien empfehlen NIV zur Behandlung des akuten Atemversagens bei Patienten mit Atemnot, pH < 7,35 und PaCO2 > 6 kPa (mit Ausnahme von Patienten, die eine invasive Beatmung benötigen, siehe Leitlinie).[5,6] Nationale Leitlinien empfehlen NIV bei AECOPD mit erhöhter Atemarbeit ohne respiratorische Azidose aufgrund mangelnder Evidenz nicht. [5]

Die Ultraschalluntersuchung des Zwerchfells kann Atrophie und beeinträchtigte Bewegung oder Kontraktilität des Zwerchfells identifizieren[10] und hat sich als prädiktiv für Sterblichkeit und NIV-Versagen während der NIV-Behandlung bei respiratorischer Azidose aufgrund von AECOPD erwiesen.[11-15] Ob die Ultraschalluntersuchung des Zwerchfells Sterblichkeit oder den Bedarf an (nicht-)invasiver Beatmung bei AECOPD ohne respiratorische Azidose bei Erstvorhersage vorhersagen kann, ist unbekannt.

Während der explorativen Analyse einer früheren Studie (unveröffentlicht; NCT05671198) haben wir möglicherweise einen Marker gefunden, der das Potenzial hat, das Fortschreiten zu NIV oder Tod während des Krankenhausaufenthalts bei AECOPD ohne respiratorische Azidose vorherzusagen:

Der Unterschied zwischen der Zwerchfellbewegung während der Ruheatmung und der maximalen Atmung, der als Surrogat für das inspiratorische Reservevolumen (IRV) verwendet wurde, war bei Patienten, die NIV benötigten oder im Krankenhaus starben, im Vergleich zu denen, die dies nicht taten, signifikant niedriger (1,59 cm, SD 1,91 vs. 3,14 cm, SD 2,45; p = 0,033). Wir führten eine ROC-Kurvenanalyse durch, um den prädiktiven Wert dieser Variablen zu bewerten, was eine Fläche unter der ROC-Kurve (AUROC) von 0,752 (95% KI: 0,535 - 0,968, p = 0,033) ergab, was auf eine statistisch signifikante Diskriminierungsfähigkeit hinweist. Der beste Grenzwert, bestimmt mit der Youden-J-Statistik, betrug 1,74 cm, mit einer Sensitivität von 86% und einer Spezifität von 70% für die Vorhersage des NIV-Bedarfs oder des Krankenhaustodes.

Allerdings war die Anzahl der Ereignisse gering und die Studie war primär für ein anderes Ergebnis ausgelegt. Daher ist eine prospektive Validierung erforderlich, bevor wir eine Behandlung auf der Grundlage dieses Markers auferlegen. Falls sich die vorgeschlagene Ultraschallmessung (siehe Einleitung) als diskriminierender Marker für eine Verschlechterung während des Krankenhausaufenthalts oder als prädiktiv für das Fortschreiten zur nichtinvasiven Beatmung erweist, hoffen wir, eine Folgestudie durchführen zu können, in der Patienten basierend auf noch zu bestimmenden Grenzwerten entweder der Standardversorgung oder einer 'elektiven' NIV (um Notfall-NIV-Bedarf zu vermeiden) randomisiert werden.

3.2 Design (einschließlich Population, Methode, Störfaktoren und Ergebnisse) Eine multizentrische, prospektive Beobachtungskohortenstudie, die am Isala Krankenhaus und UMCG durchgeführt wird, zielt darauf ab, den Wert des sonografischen Bewegungsverhältnisses (Ruheatmung/Maximalatmung) des Zwerchfells bei AECOPD nach Krankenhausaufnahme zu bestimmen. Nach der Einschreibung wird die sonografische Zwerchfellbewegung als zusätzliche Messung während des Standard-Lungenultraschalls (POCUS) bewertet, woraufhin die Krankenhausergebnisse registriert werden. Primäres Ergebnis wird die Sensitivität dieses Ultraschallmarkers für eine Krankenhausverschlechterung (Fortschreiten zu NIV oder Tod) sein. Sekundäranalysen werden prädiktive Modelle umfassen.

3.3 Forschungsfrage Wie ist die Sensitivität des Zwerchfellbewegungsverhältnisses (Ruheatmung/Maximalatmung) während der Ultraschalluntersuchung für eine Krankenhausverschlechterung (Fortschreiten zu NIV oder Tod) bei AECOPD.