Atemzugvolumen und Lungenschutzstrategie bei Nicht-ARDS-Patienten

Takeaway-Nachrichten:

  • Das empfohlene Ziel-Atemzugvolumen für die meisten mechanisch beatmeten Patienten auf der Intensivstation beträgt 6-8 ml / kg PBW
  • Die Atemzugvolumenziele sollten entsprechend der Lungenmechanik und der funktionellen Größe der Lunge individualisiert werden, nicht nur das Körpergewicht
  • Das Atemzugvolumen ist nur eine von mehreren Variablen, die die mechanische Leistung ausmachen, die an die Lunge angelegt wird, und daher nur einer von mehreren Aspekten, die bei der Prävention von Beatmungsgeräten zu berücksichtigen sind -induzierte Lungenverletzung
  • Zur Begrenzung von Lungenstress und -belastung, Antriebsdruck, Plateaudruck und Atemzug Volumen alle müssen berücksichtigt werden
  • Der Atemwegstreibdruck stellt die zyklische Belastung des Lungenparenchyms dar, und die Einstellung der Beatmungsparameter zur Verringerung kann zur Verbesserung der Ergebnisse beitragen

Im Jahr 2000 wurde von der ARDS Net-Gruppe eine wegweisende Studie durchgeführt, in der niedrigere Atemzugvolumenwerte (VT) (6 ml / kg PBW) mit höheren VT-Werten (12 ml / kg PBW) bei ARDS-Patienten verglichen wurden (3). Es war eine große, multizentrische prospektive randomisierte Studie mit über 800 eingeschriebenen Probanden. Die Studie zeigte einen Überlebensvorteil von 22% in der unteren VT-Gruppe. Derzeit gilt die Lungenschutzbeatmung als Standardversorgung für Patienten mit mittelschwerem oder schwerem akutem Atemnotsyndrom (ARDS) (4-6), und seit Veröffentlichung dieser Studie hat eine wachsende Zahl von Beweisen darauf hingewiesen, dass die Verwendung niedrigerer VT-Werte kann auch die klinischen Ergebnisse bei Patienten ohne ARDS verbessern.

Niedrigeres Atemzugvolumen bei Patienten ohne ARDS

Eine Metaanalyse von 20 Publikationen (7) und einer multizentrischen Studie mit lungenschützender Beatmung bei 400 Patienten, die sich einer Bauchoperation unterziehen (8), ergab, dass eine Strategie mit niedrigem Atemzugvolumen bei Nicht-ARDS-Patienten mit signifikanten Überlebensvorteilen verbunden war. Diese Ergebnisse haben einige Redakteure dazu veranlasst, darauf hinzuweisen, dass bei den meisten Patienten, die eine mechanische Beatmung erhalten, niedrige Atemzugsmengen (6-8 ml / kg PBW) angewendet werden sollten (9).

Die PReVENT-Studie wurde mit dem spezifischen Ziel durchgeführt, festzustellen, ob eine Beatmungsstrategie mit niedrigem Atemzugvolumen einer mit mittlerem Atemzugvolumen bei kritisch kranken Patienten ohne ARDS überlegen ist (10). Der primäre Endpunkt war die Anzahl der beatmungsfreien Tage und am Leben am Tag 28. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Intensivpatienten ohne ARDS, bei denen nicht erwartet wurde, dass sie innerhalb von 24 Stunden extubiert werden, eine Strategie mit niedrigem Atemzugvolumen (4-6 ml / kg PBW) im Vergleich zu einer Strategie mit mittlerem Atemzugvolumen (8-10 ml / kg PBW) nicht zu einer größeren Anzahl von beatmungsfreien Tagen führte. Es gab jedoch eine unzureichende Trennung zwischen den beiden Strategien, und die Mehrheit der Patienten in der Gruppe mit niedrigem Atemzugvolumen erreichte die Studienziele nicht; Im Durchschnitt erhielten sie Atemzugvolumina von etwa 7,8 ml / kg PBW (11).

Bedenken hinsichtlich der Verwendung einer niedrigen VT

Es gibt mehrere Bedenken hinsichtlich der möglichen Folgen einer Strategie mit niedrigem Atemzugvolumen, wie z. B. einer Erhöhung des Sedierungsbedarfs und der Inzidenz von Delir auf der Intensivstation (12). Es kann auch die auf der Intensivstation erworbene Schwäche (13) und die Asynchronität zwischen Patient und Beatmungsgerät (14) erhöhen und den Kollaps des Lungengewebes fördern (15). All diese möglichen Effekte könnten die Vorteile geringerer Atemzugsmengen ausgleichen. Daher bleibt Ungewissheit darüber, ob Beatmung mit niedrigerem Atemzug Volumen (≤ 6 ml / kg) sollte routinemäßig bei allen Intensivpatienten angewendet werden und wird in den Richtlinien für die Beatmung von Patienten ohne ARDS noch nicht empfohlen.

Physikalische und biologische Auslöser einer beatmungsinduzierten Lungenverletzung (VILI)

Eine beatmungsinduzierte Lungenverletzung (VILI) wird üblicherweise der Anwendung eines übermäßigen Atemzugvolumens (Volutrauma) oder eines Atemwegsdrucks (Barotrauma) zugeschrieben (16). Volutrauma und Barotrauma werden jedoch hauptsächlich durch unphysiologische Lungenverzerrungen oder -belastungen – das Verhältnis zwischen VT und funktioneller Restkapazität (FRC) – und Stress (transpulmonaler Druck) verursacht. VILI ist daher die globale / regionale übermäßige Belastung und Belastung der Lunge. Das grobe Äquivalent der Belastung in der gesamten Lunge ist der transpulmonale Druck (PL), während das Äquivalent der Belastung die Änderung der Größe der Lunge aus ihrer Ruheposition ist, d. H. Das Verhältnis von VT zur Größe der Lunge bei Endexspiration. Um VILI durch Anwendung von Stress und Belastung innerhalb physiologischer Grenzen zu verhindern, müssen wir das VT / FRC-Verhältnis und nicht das VT / kg-Verhältnis verwenden. Im Jahr 2016 haben Chiumello et al. zeigte, dass ähnliche Volumenmengen bei ähnlichen Körpergewichten unterschiedliche Belastungen hervorrufen können und das auf dem idealen Körpergewicht basierende Atemzugvolumen nicht mit der Menge des belüfteten Lungenvolumens zusammenhängt (17). Eine mögliche Lösung zur Begrenzung des Lungenstresses kann darin bestehen, die VT entsprechend der Compliance der Atemwege zu titrieren, was die funktionelle Größe der Lunge und das Volumen des belüfteten Lungengewebes widerspiegelt, das für die Gezeitenbeatmung verfügbar ist. In der normalen Lunge tritt eine Verdoppelung des Ruhevolumens bei ungefähr 80% der gesamten Lungenkapazität auf, und bei dieser Belastung (VT / endexspiratorisches Lungenvolumen = 1) entspricht PL der spezifischen Lungenelastanz, normalerweise 12 cmH2O. Im Jahr 2011 haben Protti et al. zeigte, dass bei gesunden Menschen die kritische Schwelle für die Entwicklung eines Lungenödems einem Belastungsintervall zwischen 1,5 und 2 entsprechen kann (18).

Das Atemvolumen ist nicht der einzige zu berücksichtigende Parameter

Eine aktuelle Studie von Amato et al. (19) verwendeten Daten aus neun randomisierten Studien zur Bewertung der mechanischen Beatmung bei ARDS, um zu beurteilen, ob die auf die Compliance des Atmungssystems normalisierte VT (Belastung) ein besserer Prädiktor für Verletzungen war. Er fand heraus, dass der treibende Druck des Atmungssystems (ΔP; Plateaudruck – positiver endexspiratorischer Druck) die Beatmungsvariable war, die das Risiko am besten stratifizierte. Eine Abnahme von ΔP (< 15 cmH2O) aufgrund von Änderungen der Beatmungseinstellungen war stark mit einem erhöhten Überleben verbunden. Eine kürzlich von Kassis durchgeführte Analyse überprüfte Daten aus der ursprünglichen EPVent 1-Studie und ergab, dass Überlebende am Tag 28 am häufigsten mit einem transpulmonalen Blutdruck von < 10 cmH2O beatmet wurden (20). Der Atemwegsantriebsdruck stellt die zyklische Belastung dar, der das Lungenparenchym während jedes Beatmungszyklus ausgesetzt ist. Es ist eine physiologische Methode zur Anpassung der VT an die Restlungengröße (Compliance des Atmungssystems) des Patienten und korreliert direkt mit dem transpulmonalen Druck. Daher kann die Einstellung von Beatmungsparametern zur Senkung des Fahrdrucks eine Rolle bei der Verbesserung der Ergebnisse bei Patienten spielen, die eine mechanische Beatmung benötigen.

Komponenten von Lungenverletzungen

VILI entsteht durch die Wechselwirkung zwischen dem Lungenparenchym und der mechanischen Kraft oder Energie, die das Beatmungsgerät auf sie ausübt. Das Atemzugvolumen ist nur eine von mehreren Variablen, die diese mechanische Leistung ausmachen, nämlich Druck, Volumen, Durchfluss und Atemfrequenz (21). Wir sollten daher alle diese Variablen – und deren Kombination – bei der mechanischen Beatmung von Patienten berücksichtigen. Um beispielsweise Lungenstress und -belastung zu begrenzen, müssen ΔP, Plateaudruck (Pplat) und VT berücksichtigt werden. Wir müssen bedenken, dass die mechanische Beatmung eine „globale Strategie“ für Diagnose, Management und Prävention ist, daher ist es sehr wichtig, sich bei der Behandlung von mechanisch beatmeten Patienten auf die zugrunde liegende Lungenpathophysiologie, individualisierte Beatmungsgeräteeinstellungen und VT-Ziele zu konzentrieren.

Bei Beatmungsgeräten von Hamilton Medical wählt die adaptive Support Ventilation (ASV®) das Atemzugvolumen, die Atemfrequenz und die Inspirationszeit gemäß der Atemmechanik aus. Wenn die Compliance des Atmungssystems verringert wird, ist das automatisch ausgewählte Atemzugvolumen geringer. Darüber hinaus wurde in einer prospektiven Beobachtungsstudie gezeigt, dass ASV 95% der Patienten mit unterschiedlichen Lungenerkrankungen mit Fahrdrücken von weniger als 14 cmH2O beatmet (22).

  1. Pinhu L, Whitehead T, Evans T, Griffiths M. Beatmungsassoziierte Lungenverletzung. Lancet. 2003 Januar 25;361(9354):332-40.
  2. Levine S, Nguyen T, Taylor N, et al. Schnelle Nichtbenutzungsatrophie der Zwerchfellfasern bei mechanisch beatmeten Menschen. In: N Engl J Med. 2008 Beschädigen 27;358(13): 1327-35.
  3. Netzwerk für akutes Atemnotsyndrom. Beatmung mit geringeren Atemzugsmengen im Vergleich zu herkömmlichen Atemzugsmengen bei akuten Lungenverletzungen und akutem Atemnotsyndrom. Das Acute Respiratory Distress Syndrome Network. In: N Engl J Med. 2000 Mai 4;342(18): 1301-8.
  4. Putensen C, Theuerkauf N, Zinserling J, et al. Meta-Analyse: beatmungsstrategien und Ergebnisse des akuten Atemnotsyndroms und akute Lungenverletzung. In: Ann Intern Med. 2009 Oktober 20;151(8): 566-76.
  5. Esteban A, Ferguson ND, Meade MO, et al. Entwicklung der mechanischen Beatmung als Reaktion auf klinische Forschung. In: Am J Respir Crit Care Med. 2008 Januar 15;177(2):170-7. Epub 2007 Oktober 25.
  6. Matthay MA, Ware LB, Zimmerman GA. Das akute Atemnotsyndrom. In: J Clin Invest. 2012 August;122(8):2731-40. Epub 2012 August 1.
  7. Serpa Neto A, Cardoso SO, Manetta JA, et al. Assoziation zwischen der Verwendung von Lungenschutzbeatmung mit niedrigeren Atemzugsmengen und klinischen Ergebnissen bei Patienten ohne akutes Atemnotsyndrom: eine Metaanalyse. JAMA. 2012 Oktober 24;308(16): 1651-9.
  8. Futier E, Constantin JM, Paugam-Burtz C, et al. Eine Studie zur intraoperativen Beatmung mit niedrigem Tidalvolumen in der Bauchchirurgie. In: N Engl J Med. 2013 August 1;369(5):428-37.
  9. Ferguson ND. Niedrige Atemzugsmengen für alle? JAMA. 2012 Oktober 24;308(16):1689-90.
  10. Simonis FD, Binnekade JM, Braber A, et al. PReVENT – Schutzbeatmung bei Patienten ohne ARDS zu Beginn der Beatmung: Studienprotokoll für eine randomisierte kontrollierte Studie. Irrungen. 2015 Kann 24;16:226.
  11. Rubenfeld GD, Shankar-Hari M. Lehren aus ARDS für Nicht-ARDS-Forschung: Erinnerung an die Vergangenheit. JAMA. November 2018 13;320(18):1863-1865
  12. Seymour CW, Pandharipande PP, Koestner T, et al. Tägliche sedative Veränderungen während der Intensivpflege: Auswirkungen auf die Befreiung von mechanischer Beatmung und Delirium. In: Crit Care Med. 2012 Oktober;40(10):2788-96.
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  16. Gattinoni L, Carlesso E, Cadringher P, et al. Physikalische und biologische Auslöser von beatmungsinduzierten Lungenverletzungen und deren Prävention. In: Eur Respir J Suppl. 2003 Nov;47: 15s-25s.
  17. Chiumello D, Carlesso E, Brioni M, Cressoni M. Atemwegsdruck und Lungenstress bei ARDS-Patienten. Crit Pflege. 2016 August 22;20:276.
  18. Protti A, Cressoni M, Santini A, et al. Lungenstress und -belastung während der mechanischen Beatmung: Gibt es einen sicheren Schwellenwert? In: Am J Respir Crit Care Med. 2011 Mai 15;183(10):1354-62.
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  20. Kassis EB, Loring SH, Talmor D. Mortalität und Lungenmechanik in Bezug auf Atmungssystem und transpulmonale treibende Drücke in ARDS. Intensivmedizin Med. 2016 August;42(8):1206-13.
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  22. Arnal JM, Saoli FRAU, Novotni D, Garnero A. Fahrdruck automatisch von INTLLiVENT-ASV bei Intensivpatienten ausgewählt. Intensivmedizin Med Exp 2016; 4 (Suppl 1):A602.