Closed-Loop Beatmung im ARDS

Autor: Tjarks, Onno
Jazyk: němčina
Rok vydání: 2021
Předmět:
DOI: 10.17169/refubium-28890
Popis: Hintergrund: Die erfolgreiche Beatmung von Patienten mit Adult Respiratory Distress Syndrome (ARDS) erfordert individuell und dynamisch anpassungsfähige Beatmungsstrategien. Es besteht Diskurs über Effektivität und Risiken der Beatmung mit Low-Tidal-Volume (4 - 6 ml/kgKG Tidalvolumen) gegenüber Open-Lung Strategien, die auf alveolärer Rekrutierung (Wiedereröffnung) basieren, und deren jeweilige Rolle in der Therapie des ARDS. Die Weiterentwicklungen in der Automatisierungstechnik ermöglichen selbstregulierende Closed-Loop Feedback Beatmungssysteme. Diese könnten den bisher verwendeten manuellen Protokolleinstellungen überlegen sein. Hier werden Unterschiede zwischen einem Open-Lung und einem ARDS Network Closed-Loop Protokoll im Tierversuch mit adoleszenten Schweinen untersucht. Methoden: Ein Low-Tidal-Volume Beatmungsprotokoll und eine Rekrutierungsstrategie nach dem Open-Lung-Approach (OLA) wurden als Closed-Loop System implementiert. Dieses wurde mit einem bereits etablierten Closed-Loop System basierend auf der Low-Tidal- Volume Strategie des ARDS Network Protokolls (ARDSNet) verglichen. Durch bronchoalveoläre Lavage wurden 16 adoleszente Schweine surfactantdepletiert und entweder nach dem Open-Lung Beatmungsprotokoll oder nach dem ARDS Network Protokoll 6 Stunden lang beatmet. Nach zwei Stunden erfolgten eine Diskonnektion und Unterbrechung der Beatmung für 20 Sekunden. Beide Protokolle wurden in Hinblick auf Änderungen von Blutgaswerten, Beatmungsparametern, Vitalparametern und Einhaltung der Grenzwerte verglichen. Ergebnisse: Der PaO2/FIO2-Index war mit dem Open-Lung-Approach Protokoll nach 1 h bereits 385 ± 13 mmHg (MW ± SEM) gegenüber 155 ± 18 mmHg (MW ± SEM) in der ARDS Network Protokoll Gruppe. Die Differenz blieb über 6 Stunden stabil unter Senkung der FIO2 auf 0,25 und 0,41. Das Tidalvolumen blieb während der Beatmung in beiden Gruppen unter 6 ml/kgKG und wurde mit dem OLA Protokoll nur während der Rekruitmentmanöver überstiegen. Der Driving Pressure war nach 1 h Beatmung 7- 9 cmH2O mit OLA Protokoll bzw. 16-13 cmH2O in der ARDSNet Protokoll. Der Anteil dorsaler Ventilation in abhängigen Lungenregionen war mit OLA Protokoll höher. Schlussfolgerung: Beide getesteten Systeme konnten bei neu aufgetretenem ARDS dynamisch auf Änderungen der beatmeten Lunge reagieren. Die für PEEP und max. PInsp gesetzten Grenzwerte wurden von beiden automatisierten Protokollen präzise eingehalten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Beatmung mit einem automatisierten Closed-Loop Open- Lung-Approach Protokoll möglich ist und in einem ARDS Modell mit Surfactantdepletion zu einem verbesserten Gasaustausch und verbesserter Volumenverteilung führt als durch Beatmung mit einem Closed-Loop ARDS-Network Protokoll. Weitere Tests sind vor dem klinischen Einsatz des Systems nötig. Schlüsselwörter: ARDS, Closed-Loop Beatmung, Open-Lung-Approach, ARDS Network Protokoll, Rekruitmentmanöver, porcines Tiermodell, PEEP
Background: The successful ventilation of ARDS patients requires individually and dynamically adjustable strategies. In the therapy of ARDS there is an ongoing discussion about the effectiveness and the risks associated with low-tidal-volume ventilation (4 - 6 ml/kgKG tidal volume) compared to open-lung strategies, which are based on alveolar recruitment (reopening). Recent developments in automatization allow for the use of self-regulating closed-loop feedback ventilation systems. They promise to be an improvement on manual protocol settings widely used today. Here, an open-lung closed-loop ventilation protocol and an ARDS Network closed-loop ventilation protocol are compared using an ARDS model in adolescent pigs. Methods: A low-tidal-volume ventilation protocol with a recruitment strategy according to the open-lung-approach was implemented as a closed-loop-system. This was compared with an established closed-loop system based on the low-tidal-volume strategy of the ARDS Network. Bronchoalveolar lavage for surfactant depletion was performed in 16 adolescent pigs. They then were ventilated for 6 hours with either the open-lung or the ARDS Network protocol. After 2 hours the ventilation was disconnected for 20 seconds before reconnection. Changes of blood gases, ventilation parameters, vital parameters and the compliance with set limits were compared between the two protocols. Results: The PaO2/FIO2-Index was 385 ± 13 mmHg (MW ± SEM) in the open-lung-approach (OLA) therapy group after 1 h versus 155 ± 18 mmHg (MW ± SEM) in the ARDS Network (ARDSNet) protocol group. The difference was stable for 6 hours while FIO2 was reduced to 0.25 and 0.41. Tidal volume during ventilation stayed below 6 ml/kgKG throughout the ventilation in both groups and was only exceeded with OLA protocol during recruitment maneuvers. The driving pressure was 7-9 cmH2O with OLA and 16-13 cmH2O with the ARDSNet protocol respectively after 1 h of ventilation. Dorsal ventilation in dependent lung regions was increased with the OLA protocol. Conclusion: Both closed-loop ventilation systems provided effective ventilation in the onset of ARDS. They reacted dynamically to changes of ventilated lungs. Both protocols observed set limits for PEEP and max. PInsp precisely. Results showed that ventilation with an automated closed-loop open-lung-approach protocol is feasible in the described surfactant depletion ARDS model. It resulted in an improved pulmonary gas exchange and beneficial distribution of ventilation in comparison with ventilation using a closed-loop ARDS Network protocol. Further tests are needed before clinical use of the system.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: