Herzfrequenzvariabilität als Marker zur Titration der High-Flow-Nasenkanülen-Therapie (VARIATION)

Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass High-Flow-Nasenkanülen die Ergebnisse bei Patienten mit Atemversagen verbessern können. Der optimale Ansatz zur Titration der HFNC-Therapie bleibt jedoch ungewiss. Infolgedessen könnten einige Patienten mit HFNC unterversorgt sein, was zu übermäßiger Atemmuskelarbeit führt, während andere unnötig überversorgt sein könnten, was den Aufenthalt auf der Intensivstation unnötig verlängert. Längere HFNC-Nutzung erhöht die Kosten, aber vorzeitige Reduzierungen der HFNC-Unterstützung können zu Verschlechterungen der Lungenfunktion und verzögerter Genesung beitragen, was letztlich zu längeren Krankenhausaufenthalten führt. Konventionelle Metriken wie die Atemfrequenz sind gegenüber frühen Veränderungen des Atemantriebs relativ unempfindlich und können daher frühen Atemstress als Reaktion auf reduzierte Flussraten nicht erkennen.

Ein möglicher Ansatz zur Überwachung der Angemessenheit der HFNC-Unterstützung wäre die Überwachung der Herzfrequenzvariabilität (HRV). HRV spiegelt die Funktion des autonomen Nervensystems wider, wobei gesunde Personen eine höhere HRV aufweisen, was auf Anpassungsfähigkeit innerhalb eines biologischen Systems hinweist. HRV wird auch durch die Atmung beeinflusst, wobei Schwankungen der Herzfrequenz in Atemfrequenz die vagale Modulation der Herzaktivität widerspiegeln.

Bei Patienten auf der Intensivstation ist eine reduzierte Herzfrequenzvariabilität ein Zeichen für eine schwerere Erkrankung. Da Herz und Lunge eng zusammenarbeiten und über das autonome Nervensystem verbunden sind, können Veränderungen der Atemfunktion die Herzfrequenzvariabilität beeinflussen, bevor konventionellere Anzeichen von Atemnot erkennbar werden. Trotz dieser Erkenntnisse bleibt die HRV-Überwachung während der HFNC-Titration unerforscht.

In dieser prospektiven, physiologischen Crossover-Studie werden die Teilnehmer schrittweise Reduzierungen (von 60 L/min auf 20 L/min) der High-Flow-Nasenkanülen-Flussrate durchlaufen, während sie kontinuierlich mit Elektrokardiogramm (EKG) und elektrischer Impedanztomographie (EIT) überwacht werden. Die FiO2 wird angepasst, um einen Ziel-SpO2 > 90% aufrechtzuerhalten. Atemzugvolumen, Atemfrequenz, FiO2 und SpO2 werden erfasst, und ROX- und VOX-Indizes werden bei jeder Flussrate erhoben. Herzfrequenzvariabilitätsmaße werden aus EKG-Aufzeichnungen analysiert.

Wenn HRV im Vergleich zu konventionellen Atemmetriken empfindlicher auf die physiologischen Effekte der HFNC-Titration reagiert, könnte sie als wertvoller Marker zur Optimierung der Flussrate und zur Verhinderung von Atemverschlechterung dienen. Die Ergebnisse dieses Projekts werden eine Lücke in der aktuellen Praxis schließen und einen physiologischen Marker für Atemstress untersuchen, der zur Optimierung von HFNC-Entwöhnungsstrategien genutzt werden könnte.