Früherkennungs-Score für Lungenverletzungen bei Frühgeborenen (EPLIPS)

104 Frühgeborene, die zwischen der 26. und 32. Schwangerschaftswoche geboren wurden und/oder ein Geburtsgewicht < 1500 g (sehr niedriges Geburtsgewicht - VLBW) mit Atemnotsyndrom (RDS) aufweisen, werden in die Studie eingeschlossen. Sie befinden sich in nicht-invasiver Beatmung (nasaler kontinuierlicher positiver Atemwegsdruck - nCPAP - oder High-Flow-Nasenkanüle - HFNC) im Alter von 72 Lebensstunden.

Die Studie wird auf der Neonatologischen Intensivstation der Fondazione Policlinico San Matteo IRCSS in Pavia, Italien, durchgeführt; Studienleiter Dr. S. Ghirardello; Leiter der NICU. Die Teilnahme an der Studie ändert nicht die Standardversorgung. Insbesondere werden die aus dieser Studie gewonnenen Daten nicht dazu verwendet, die zum Zeitpunkt der Studie gängige klinische Praxis zu ändern, und die Untersucher überwachen die ordnungsgemäße Durchführung der Forschung. Die Rekrutierung von Patienten erfolgt konsekutiv und kontinuierlich durch den Studienleiter im täglichen klinischen Alltag, sofern die Einschlusskriterien erfüllt sind und nach Einholung der Einwilligung der Eltern.

Die Studienabläufe folgen der Standardversorgung in unserer Abteilung, einschließlich Lungenultraschall (LUS). Zusätzlich wird die Elektrische Impedanztomographie (EIT) durchgeführt.

Kurz gesagt: Nach der Stabilisierung im Kreißsaal beginnen die Kliniker mit nCPAP oder HFNC und verabreichen gemäß den „Europäischen Leitlinien 2022“ und standardisierten internen Protokollen eine Surfactant-Therapie. Die Surfactant-Therapie sollte früh im Krankheitsverlauf erfolgen. Das vorgeschlagene Protokoll sieht vor, sich verschlechternde Säuglinge mit RDS zu behandeln, wenn FiO2 > 0,30 bei einem CPAP-Druck ≥6 cm H2O oder wenn der Lungenultraschall einen Surfactant-Bedarf nahelegt. Die weniger invasive Surfactant-Applikation (LISA) ist die derzeit bevorzugte Methode zur Surfactant-Verabreichung bei spontan atmenden Säuglingen unter CPAP. Die Entscheidung zur Intubation und Beginn der endotrachealen mechanischen Beatmung (MV) basiert auf der Entwicklung einer respiratorischen Azidose (pH < 7,20, pCO2 > 60–65 mmHg) oder schwerer Apnoe. Unter MV lag das SatO2-Ziel bei 90–94 %; der pH-Wert wird gemäß lokaler Protokolle zwischen 7,25 und 7,35 gehalten und der pCO2 zwischen 45 und 60 mmHg. Säuglinge werden extubiert, wenn der mittlere Atemwegsdruck (MAP) < 8 cmH2O, FiO2 < 0,30 und eine gute Atemanstrengung erkennbar ist.

EIT ENLIGHT 2100 (Timpel®) ist ein Bettplatzsystem, das hochfrequente, niedrigintensive elektrische Signale verwendet, um Live-Bilder der atmenden Lunge zu liefern, die die Lungenfunktion in Echtzeit anzeigen. Die speziellen neonatalen 16-Elektroden-Bänder aus hypoallergenem, weichem und dünnem Material werden auf Brusthöhe der Brustwarzen angelegt und für 60 Minuten mit dem Tomographen verbunden. Während jeder Interventionsphase werden vier 10-minütige EIT-Sequenzen aufgezeichnet, und für jede Aufzeichnung werden die ersten 30 stabilen aufeinanderfolgenden Atemzüge einer artefaktfreien Tidalbeatmung identifiziert. Die EIT-Aufzeichnungen erfolgen, nachdem der Säugling stabilisiert wurde, und in Rückenlage. Die Roh-EIT-Daten werden gemäß standardisierter Richtlinien mit einem anatomisch korrekten und angepassten menschlichen Brustkorb-Algorithmus unter Verwendung der Software des Herstellers rekonstruiert, um Impedanzvariationen außerhalb der Grenzen der linken und rechten Lunge auszuschließen. Nach der Rekonstruktion wird jede Aufzeichnung manuell überprüft. Funktionelle EIT-Bilder der aktuellen Volumenverteilung werden erstellt, und Daten aus der gesamten Lunge, der rechten und linken Lunge extrahiert.

Das Nettosignal am Ende der Ausatmung (endexspiratorische Lungenimpedanz; EELI) wird als Impedanzsignal am Ende jeder Ausatmung in willkürlichen Einheiten isoliert, um die gesamte Lungenbelüftung zu bewerten. Dies wird für die gesamte Lunge (EELI gesamt) und in vier Regionen von Interesse (ROIs) bestimmt: horizontale Quantile von nicht-gravitationsabhängigen (NGD) zu gravitationsabhängigen (GD) Lungenbereichen (EELINGD, EELImidNGD, EELImidGD, EELIGD), um die globale und regionale Belüftung zu bewerten. Die Homogenität der Lungenbelüftung während der nicht-invasiven Beatmung wird gemessen. Dazu werden die Signale in jedem Quantil der regionalen Belüftung zunächst entsprechend dem bekannten Pixelbeitrag jeder Region gewichtet, um Unterschiede in der Lungengröße zu normalisieren. Anschließend wird die NGD-Hälfte des EIT-Signals durch die GD-Hälfte geteilt:

Belüftungshomogenitätsverhältnis (AHR) = EELINGD + EELI mid NGD / EELIGD + EELI mid GD. Ein Wert von 1 stellt eine gleichmäßige Luftverteilung dar, und ein Wert <1 oder >1 beschreibt eine Belüftung, die die GD- bzw. NGD-Lunge begünstigt.

Gemäß Studienprotokoll wird die elektrische Impedanztomographie zu folgenden Zeitpunkten durchgeführt: die erste (T0) im Alter von 72 Lebensstunden, die zweite (T1) am siebten Lebenstag und die letzte am 14. Lebenstag (T2). Zu denselben Zeitpunkten wird ein Lungenultraschall durchgeführt. Die Bilder werden mit einem Hitachi Arietta v70 Ultraschallgerät aufgenommen. Es wird eine Linearsonde (5–12 MHz) verwendet. Geschulte Ärzte führen den LUS durch und vergeben den nLUS-Score. Gemäß der Studie von Brat et al. wird jede Lunge in drei Bereiche unterteilt, und jedem Scan wird ein Score von 0 bis 3 zugewiesen. 0 steht für A-Muster (definiert durch das Vorhandensein nur von A-Linien); 1 steht für B-Muster (d. h. alveolär-interstitielles Muster, beschrieben als das Vorhandensein von mindestens drei gut verteilten B-Linien); 2 steht für schweres B-Muster (d. h. schweres alveolär-interstitielles Muster, definiert als das Vorhandensein von gedrängten und verschmolzenen B-Linien mit oder ohne subpleurale Konsolidierungen mit einer Tiefe < 1 cm); und 3 steht für Konsolidierung (d. h. subpleuraler echoarmer oder gewebeähnlicher Echotexturbereich mit einer Tiefe > 1 cm und unregelmäßigen Rändern, der auch gemischte hypoechogene und hyperechogene Flecken aufweisen kann, die Luftbronchogramme darstellen). Daher wird dem LUS ein Gesamtscore von 0 bis 18 zugewiesen.

Die Untersuchungen werden nach der Standardversorgung des Patienten durchgeführt, um das neonatale Unbehagen zu minimieren. Die periphere kapillare Sauerstoffsättigung (SpO2) sowie Herz- und Atemfrequenz (RR) werden kontinuierlich gemessen.