Bettseitige PEEP-Auswahl durch elektrische Impedanztomographie während mechanischer Beatmung bei Kindern (BePeSEIT)

In die Studie wurden konsekutive Patienten unter 3 Jahren eingeschlossen, die aufgrund einer beeinträchtigten Oxygenierung oder veränderter Atemmechanik eine mechanische Beatmung benötigten. Eine für die Einschlusskriterien ausreichende beeinträchtigte Oxygenierung wurde definiert als ein Oxygenierungsindex (OI) größer als 4, definiert als mittlerer Atemwegsdruck multipliziert mit FiO₂ dividiert durch PaO₂, und/oder ein Sauerstoffsättigungsindex (OSI), definiert als mittlerer Atemwegsdruck multipliziert mit FiO₂ dividiert durch SpO₂, größer als 5. Eine für die Einschlusskriterien ausreichende veränderte Atemmechanik wurde definiert als eine auf das Körpergewicht normalisierte Compliance des Atmungssystems (Crs/kg) unter 0,7 mL/cmH₂O/kg.

Patienten wurden ausgeschlossen, wenn Kontraindikationen für die Platzierung des EIT-Gürtels vorlagen, wie thorakale Frakturen, Thoraxdrainagen oder subkutane thorakale Geräte. Das Vorliegen intrakardialer Shunts war ebenfalls ein Ausschlusskriterium. Weitere Ausschlussgründe umfassten einen bestätigten oder vermuteten Pneumothorax im Röntgenthorax oder Lungenultraschall, hämodynamische Instabilität mit einem Bedarf an Adrenalin oder Noradrenalin in Dosen über 0,05 µg/kg/min oder eine Reduktion des systolischen Blutdrucks um mehr als 30 % während Rekrutierungsmanövern. Technische Probleme, die eine zuverlässige Erfassung der EIT-Signale verhinderten, einschließlich anhaltender Signalinstabilität, Inkompatibilität zwischen Gürtel- und Brustgröße (< 3 kg) oder der Notwendigkeit dringender klinischer Interventionen, führten ebenfalls zum Ausschluss. Fehlende Einwilligungserklärungen der Eltern oder gesetzlichen Vertreter schlossen eine Einschließung aus.

Studienprotokoll Das in dieser Studie verwendete schrittweise PEEP-Titrationsprotokoll ist teilweise Teil eines klinischen Ansatzes, der routinemäßig auf der Intensivstation unserer Einrichtung angewendet wird, um die Lungenrekrutierung zu optimieren und die Beatmungseinstellungen bei mechanisch beatmeten Kindern zu individualisieren.

Gemäß diesem Studienprotokoll wurde nach Erreichen der klinischen Stabilisierung – definiert als adäquate Sedierung und Analgesie, kardiovaskuläre Stabilität und angemessene Patient-Ventilator-Synchronie – eine neuromuskuläre Blockade verabreicht. Ein EIT-Gürtel mit 16 Elektroden (PulmoVista® 500, Dräger Medical GmbH, Lübeck, Deutschland), der dem Gewicht des Patienten angemessen war, wurde im vierten oder fünften Interkostalraum entlang der Axillarlinie platziert.

Baseline-Parameter wurden erfasst, einschließlich Gasaustauschdaten, Atemmechanik und Beatmungseinstellungen (PEEP, Atemzugvolumen [Vt], Atemfrequenz, Atemwegsdruck [ΔP], Compliance [Crs], FiO₂, SpO₂, OI oder OSI) sowie Blutgasanalyse, falls verfügbar. Der PEEP wurde zunächst gemäß der ARDSNet-Tabelle für niedrigeren PEEP/höhere FiO₂, bezeichnet als PEEPnih, eingestellt. Wenn Kinder volumenkontrolliert beatmet wurden, wurde eine druckkontrollierte Beatmung mit einem inspiratorischen Druck über PEEP in Höhe des Baseline-ΔP angewendet, um ein ähnliches Vt unabhängig vom vorherigen Beatmungsmodus aufrechtzuerhalten.

Eine 5-minütige EIT-Baseline-Aufzeichnung wurde vor Beginn des Rekrutierungsmanövers durchgeführt.

Das Manöver bestand aus einer anhaltenden Inflation bei 35 cmH₂O, die beibehalten wurde, bis die globale Impedanzkurve ein Plateau anzeigte – was auf das Ende einer signifikanten Rekrutierung hindeutet – oder für eine maximale Dauer von 25 Sekunden. Dieser Ansatz wurde als Sicherheitsmaßnahme eingeführt, um unnötige Überdehnung und übermäßige intrathorakale Drücke mit potenzieller hämodynamischer Beeinträchtigung zu vermeiden. Die Verwendung der Impedanz-Zeit-Kurve zur Steuerung der Beendigung der anhaltenden Inflation entspricht der von Costa et al. beschriebenen Methode, die die Identifizierung des Lungenrekrutierungsplateaus mithilfe der EIT-basierten globalen Impedanzüberwachung unterstützt.

Nach dem Rekrutierungsmanöver wurde ein dekrementeller PEEP-Test mit 5-minütigen Schritten durchgeführt, beginnend bei PEEPnih+4 cmH₂O und schrittweise abnehmend um 1 cmH₂O-Schritte bis hinunter zu PEEPnih-4 cmH₂O. Der Test wurde vorzeitig abgebrochen, wenn das globale ΔEELI-Signal um mehr als 15 % abfiel, was auf eine relevante Abnahme des endexspiratorischen Lungenvolumens hindeutete. Der Test wurde auch unterbrochen, wenn klinische Bedenken auftraten, wie neu vermuteter Pneumothorax oder hämodynamische Instabilität.

Bei jedem PEEP-Schritt wurden folgende Variablen aufgezeichnet: Herzfrequenz, Blutdruck, SpO₂, OSI, Plateaudruck, ΔP, Vt, globale Crs und die prozentuale Verteilung der Ventilation in den vier ventralen bis dorsalen Regionen von Interesse (ROIs). Daraus wurden Compliance-Werte für gravitationsabhängige (CrsD – dorsale Regionen) und nicht gravitationsabhängige (CrsND – ventrale Regionen) Regionen abgeleitet.