Megan Anne West, Camille Hinchcliff, Morgan Sorg, Lonny Ashworth

Hintergrund

Airway Pressure Release Ventilation (APRV) ist eine Form der druckgesteuerten intermittierenden mandatorischen Beatmung, die eine uneingeschränkte Spontanatmung während des Atemzyklus ermöglichen soll, insbesondere während des Timehigh (Oberschenkel). Die APRV wird mit einem I:E-Verhältnis von viel mehr als 1:1 oder mit einer Beatmung mit umgekehrtem Verhältnis angewandt, wobei in der Regel kurze Exspirationszeiten und Gaseinschlüsse (AutoPEEP) zur Aufrechterhaltung des endexspiratorischen Lungenvolumens verwendet werden, anstatt mit einem voreingestellten PEEP. APRV kann die Oxygenierung verbessern und die alveoläre Derekrutierung während des Timelow (Tlow) verringern. Zweck dieser Laborstudie war die Bewertung der APRV und ihrer Fähigkeit, AutoPEEP auf dem Carefusion Avea (Avea) in APRV/BiLevel, Drager V500 (V500) in PC-APRV, Medtronics Puritan Bennett 980 (PB 980) in BiLevel, und Maquet Servo-i (Servo-i) in BiVent bei Anschluss an den elektronischen Lungensimulator IngMar Medical ASL 5000 (ASL) mit einem passiven Lungenmodell, das auf drei Stufen statischer Compliance eingestellt ist, um drei Schweregrade von ARDS zu simulieren.

Methoden

Ein erweiterter Selbsttest wurde an jedem Beatmungsgerät mit Sauerstoff und Luft durchgeführt. ASL-Einstellungen für den Schweregrad des ARDS: Compliance (CST) 40 ml/cm H2O (mildes ARDS), 30 ml/cm H2O (moderates ARDS) und 20 ml/cm H2O (schweres ARDS); Inspirationswiderstand 12 cm H2O/L/s, Exspirationswiderstand 14 cm H2O/L/s und Pmus 0 cm H2O (passives Lungenmodell).

Das ASL wurde mit einem 22-mm-Adapter direkt an das Y-Stück des Beatmungsgeräts angeschlossen. Die Einstellungen des Beatmungsgeräts: Hochdruck (Phigh) auf 17 cm H2O für den ersten Versuch und 22 cm H2O für den folgenden Versuch, Oberschenkel 6 Sekunden, Unterdruck (Plow) auf 0 cm H2O, Tlow wurde so eingestellt, dass ein Auslösepunkt bei 75 % der exspiratorischen Spitzenflussrate (PEFR) gemäß der Habashi-Methode erreicht wurde; Druckunterstützung (PS) 0 cm H2O, und Schlauchkompensation aus. Die PEFR wurde direkt anhand der Fluss-Zeit-Kurven des Beatmungsgeräts gemessen.

Bei jedem Versuch wurde das ASL-Lungenmodell eine Minute lang beatmet, um die Werte zu stabilisieren, und eine Minute lang für die Datenerfassung. Jedes Beatmungsgerät wurde mit einer Phigh von 17 cm H2O (insgesamt 2 Minuten) getestet, dann mit einer Phigh von 22 cm H2O (insgesamt 2 Minuten), wobei zuerst die höchste CST 40 ml/cm H2O getestet wurde. Der Versuch wurde bei CST 30 ml/cm H2O und schließlich bei CST 20 ml/cm H2O wiederholt. Die Daten wurden direkt von der ASL aufgezeichnet, und zu den ausgewerteten Parametern gehören: PEFR, inspiratorischer Spitzendruck (PIP), mittlerer Atemwegsdruck (MAP), Gesamt-PEEP (PEEPtot) und exspiratorisches Tidalvolumen (VTE).

Ergebnisse

Hoch 22 cm H2O führte zu einem Anstieg aller bewerteten Parameter im Vergleich zu Hoch 17 cm H2O. Die Veränderung der CST wies eine starke direkte lineare Korrelation mit der Veränderung des VTE auf. Das Avea hatte den höchsten PIP, den höchsten MAP und den niedrigsten PEFR bei jeder Compliance-Stufe und bei beiden Phigh-Stufen und in den meisten Fällen auch den höchsten PEEPtot. Bei schwerem ARDS wiesen das Avea und das V500 bei beiden Phigh-Stufen die höchste VTE auf und das V500 hatte bei beiden Phigh-Stufen den niedrigsten PEEPtot. Siehe Tabelle.

Tabelle 1: Auswertung der Meßwerte bei APRV, BiLevel und BiVent bei verschiedenen Niveaus der statischen Compliance

Schlußfolgerung

Diese Studie zeigte, daß alle Beatmungsgeräte einen Anstieg von PEEPTOTt, VTE , MAP, PEFR und PIP bei Phigh 22 cm H2O im Vergleich zu Phigh 17 cm H2O lieferten. Jedes Beatmungsgerät lieferte im Vergleich zu den anderen ein anderes Niveau von PEFR und PEEPtot bei 75 % PEFR, selbst wenn sie auf die gleiche Phigh eingestellt waren; dies ist wahrscheinlich auf den unterschiedlichen Widerstand zwischen den Beatmungsgeräten zurückzuführen, der durch das Ausatmungsventil verursacht wird. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um das APRV bei Patienten mit unterschiedlichem Schweregrad des ARDS zu vergleichen und das Ausmaß des Gaseinschlusses zu bestimmen, das durch die Messung des PEEPtot bei 75 % PEFR entsteht, um eine Derekrutierung der Lunge zu verhindern. Weitere klinische Studien an Patienten sind erforderlich, um die Unterschiede und die Wirksamkeit von APRV an verschiedenen Beatmungsgeräten zu bewerten.

Grenzwerte

Bei einigen Beatmungsgeräten war der Tlow nicht kurz genug, um das Ende der Exspiration und den Beginn der Inspiration bei 75 % PEFR zu erreichen. Aufgrund dieser Einschränkung ist es wichtig zu berücksichtigen, dass einige Beatmungsgeräte zu einer PEFR von weniger als 75 % PEFR führten, was zu einem Anstieg der VTE, einer Abnahme des PEEPtot und einer Zunahme der Derekrutierung der Lunge am Ende der Tlow führen kann. Diese Einschränkung führte dazu, dass einige der Beatmungsgeräte die Parameter der Habashi-Methode nicht vollständig erfüllen konnten.

1. Arnal JM, Garnero A, Saoli M, Chatburn RL. Parameter für die Simulation von erwachsenen Probanden während der mechanischen Beatmung. Respir Care 2018;63(2):158-168.

Keine Autoren haben einen Interessenkonflikt im Zusammenhang mit dieser Forschung. Keine Autoren haben Forschungsmittel, Sponsoring oder finanzielle Unterstützung von Unternehmen erhalten, die mit dieser Forschung in Verbindung stehen.

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