Autor: Caroline Brown
Datum: 07.12.2022
Während für die Verwendung von Closed-Loop-Systemen bei Erwachsenen umfangreiche Erkenntnisse zur Verfügung stehen, gibt es nur beschränkte Daten zu ihrem Einsatz in der Pädiatrie. Auch über die Auswirkung des Driving Pressure (∆P) auf den Behandlungserfolg bei Kindern ist wenig bekannt. Immerhin ist dies die Variable, die bei erwachsenen ARDS-Patienten am engsten mit der Mortalität im Zusammenhang steht (
Diese randomisierte kontrollierte Studie untersuchte 26 Patienten mit einem Alter von 16 Monaten im Median und verschiedenen Lungenzuständen (restriktiv, obstruktiv und normal). Sie wurden für zwei Zeiträume von je 60 Minuten beatmet, einmal mit dem Modus ASV 1.1 und dem Modus APV-CMV. Für beide Modi wurde dasselbe Minutenvolumen aufrechterhalten. APV-CMV passt den angewendeten Druck an, um niedrige bzw. hohe Tidalvolumina bei Änderungen in der Compliance zu vermeiden, erhält aber das vom klinischen Personal eingestellte Ziel-Tidalvolumen (VT) aufrecht, solange der Druck unter dem eingestellten Grenzwert bleibt. ASV hingegen bestimmt die optimale Kombination aus Atemfrequenz (AF) und VT für das vom klinischen Personal eingestellte Minutenvolumen. Dazu wird die Atemmechanik des Patienten bei jedem Atemhub analysiert. Dieses Vorgehen entspricht der Empfehlung der Pediatric Acute Lung Injury Consensus Conference, VT gemäß der Schwere der Erkrankung des einzelnen Patienten auszuwählen (
Driving Pressure wurde berechnet als die Differenz zwischen dem Plateaudruck und dem positiven endexspiratorischen Gesamtdruck (Gesamt-PEEP). Diese Parameter wurden mit einem endinspiratorischen bzw. endexspiratorischen Hold-Manöver gemessen. Der Medianwert des ∆P während der ASV 1.1-Phase war signifikant niedriger als während der APV-CMV-Phase (10,4 [8,5−12,1 {IQR}] bzw. 12,4 [10,5−15,3 {IQR}] mbar [p < 0,001]). Zudem war der Medianwert für das Tidalvolumen in der Gruppe mit ASV 1.1 ebenso deutlich niedriger (6,4 ml/kg gegenüber 7,9 ml/kg; p < 0,001), wie auch der maximale Inspirationsdruck (19,1 mbar gegenüber 22,5 mbar; p = 0,001) und der Plateaudruck (16,9 mbar gegenüber 18,4 mbar; p < 0,001). Der endtidale CO2-Wert lag deutlich höher (41 mmHg gegenüber 38 mmHg; p = 0,001). In keiner der beiden Gruppen überstiegen die Beatmungsparameter oder die arteriellen Blutgaswerte die aktuellen Empfehlungen für maschinelle Beatmung bei Kindern; alle Patienten befanden sich stets im sicheren Bereich (
Es ist zwar möglich, ähnliche Resultate in druckregulierten, volumenkontrollierten Modi zu erzielen, indem das Ziel-VT reduziert wird, allerdings wird für die Anpassungen ausreichend medizinisches Personal benötigt. Besonders wenn Ressourcen knapp sind, ist es von großem Vorteil, dass ASV 1.1 die Einstellungen für VT und AF automatisch anpasst, sobald sich die Atemmechanik des Patienten verändert. Selbst bei ausreichenden Ressourcen liegt es auf der Hand, dass die automatische Titrierung der Beatmung rund um die Uhr das Personal auf der Intensivstation entlasten kann.
In der zweiten Studie verglichen dieselben Studienärzte die manuelle FiO2-Titrierung mit der Verwendung eines Closed-Loop-FiO2-Titrierungssystems bei pädiatrischen Patienten (
Die aktuelle Studie untersuchte eine Kohorte von 30 Patienten mit einem Durchschnittsalter von 21 Monaten und verschiedenen Lungenzuständen, 12 davon mit pädiatrischem ARDS (
Die Ergebnisse belegten, dass Patienten mit aktiviertem FiO2-Kontroller signifikant mehr Zeit im optimalen Bereich verbrachten als bei der manuellen FiO2-Titrierung (96,1 % [93,7–98,6 {IQR}] gegenüber 78,4 % [51,3–94,8 {IQR}]; [p < 0,001]). Zudem waren lagen die FiO2-Werte bei der automatischen Steuerung auch signifikant weniger Zeit in den inakzeptabel niedrigen, suboptimal niedrigen, akzeptabel niedrigen und suboptimal hohen Bereichen (p-Werte 0,032, 0,008, 0,004 und 0,001 respektive). Ein weiteres Ergebnis war ein geringerer FiO2-Prozentsatz im Median bei der automatischen FiO2-Steuerung. Zieht man eine Studie an Kindern mit VV-ECMO-Behandlung in Betracht, die einen Zusammenhang zwischen hohem FiO2-Wert und Mortalität nahe legte (
Was die Wirksamkeit angeht, haben die Autoren mehrere verschiedene Aspekte hervorgehoben. Erstens war die Anzahl der Anpassungen pro Patient beim FiO2-Kontroller deutlich höher als bei der manuellen Titrierung (52 [11,8–67 {IQR}] gegenüber 1 [0–2 {IQR}], p < 0,001). Selbst wenn nur eine Änderung alle zwei Stunden bei 30 Patienten durchgeführt werden muss, kann dies ein Krankenhaus an die Grenzen seiner Ressourcen bringen; mehrere Änderungen innerhalb einer zweistündigen Phase manuell vorzunehmen, ist kaum realistisch. Zweitens waren sowohl der Oxygenierungsindex im Median als auch die O2-Verwendung im Median in der automatischen Phase niedriger als in der manuellen Phase, was auf einen effizienteren Gebrauch des Sauerstoffs für die Behandlung hinweist.
Diese zwei Studien erweitern den eingeschränkten Datenpool zur Verwendung automatischer Beatmungsmodi bei pädiatrischen Patienten. Zudem belegen diese Studien die potenziellen Vorzüge der Automatisierung hinsichtlich der Wirksamkeit. Automatische Beatmungsmodi ermöglichen nicht nur eine größere Anzahl an Anpassungen als Reaktion of Veränderungen im Patientenzustand; sie können auch die Belastung für das klinische Personal verringern. Gerade in der kürzlichen Pandemie hat dieser Aspekt sehr an Bedeutung gewonnen.