Hochfrequenz-Jet-Beatmung bei Frühgeborenen: Ist noch Platz dafür?

Trotz unbestreitbarer Fortschritte in der Gesundheitsversorgung von Säuglingen mit sehr niedrigem Geburtsgewicht, die vorgeburtliche Steroide und Surfactant-Therapie verwenden, bleibt chronische Lungenerkrankung die Hauptursache für Mortalität und Morbidität in dieser Population. Die unreife Lunge, die einem breiten Spektrum von Volumen und toxischen Sauerstoffgehalten ausgesetzt ist, sind Determinanten für chronische Lungenerkrankungen.1 Dementsprechend stellte sich die Hochfrequenzbeatmung als interessante Beatmungsstrategie heraus, da bei extrem hohen Frequenzen (zwischen 5 und 15 Hz; 300-900 Zyklen / min) ein Volumen unterhalb des Totraums verwendet wird, wodurch ein höherer mittlerer Druck in den Atemwegen erreicht werden kann, jedoch mit minimaler volumetrischer Variation in der Alveole.2

Von den Modi der Hochfrequenzbeatmung wird derzeit die Hochfrequenz-Oszillationsbeatmung (HFOV) am häufigsten verwendet. Durch die Bewegung einer elektromagnetischen Membran erzeugt diese Art der Hochfrequenzbeatmung Druck im Beatmungskreis mit aktiven Inspirations- und Exspirationsphasen. Obwohl erste Studien zur Anwendung von HFOV bei Frühgeborenen entmutigende Ergebnisse gezeigt haben,3 Neuere Studien haben über die Sicherheit und Wirksamkeit dieser Beatmungsart bei Frühgeborenen mit schwerer Lungenbeteiligung berichtet. Die frühere Entfernung der mechanischen Beatmung und das Potenzial zur Verringerung der Inzidenz chronischer Lungenerkrankungen waren Ergebnisse dieser Studien.4-6

Die Hochfrequenzstrahlventilation (HFJV) unterscheidet sich signifikant von der HFOV. Durch ein pneumatisches Ventil werden kurze Gasstrahlen im Inspirationskreislauf freigesetzt, und die Exspiration ist passiv. Das inspiratorisch-exspiratorische Verhältnis ist einstellbar, was für Fälle von Hyperkapnie von Interesse sein kann. Es wird in Verbindung mit herkömmlicher mechanischer Beatmung unter Anwendung von PEEP verwendet. Während der HFJV ist es möglich, schnelle und volumenarme Inspirationen mit relativ langen Exspirationen und einem inspiratorisch-exspiratorischen Verhältnis von nur 1: 12 zu kombinieren.7

Studien, in denen HFJV mit konventioneller mechanischer Beatmung bei Frühgeborenen verglichen wurde, haben widersprüchliche Ergebnisse berichtet, von einer Zunahme des Auftretens von Luftlecks ohne klinischen Nutzen in Bezug auf konventionelle mechanische Beatmung zu einer Verringerung der Inzidenz chronischer Lungenerkrankungen und reduzierter Verwendung von Sauerstoff zu Hause.8,9 Unterschiede in den Studienmodellen, keine Verwendung von vorgeburtlichen Steroiden und Trachealtensidtherapie in einigen Studien und die Verwendung unterschiedlicher Beatmungsstrategien (mit und ohne Aufrechterhaltung des Lungenvolumens) erschweren den Vergleich dieser Studien. Aktuelle Erkenntnisse erlauben keine Empfehlungen für die routinemäßige Anwendung von HFJV bei Frühgeborenen mit Atemnotsyndrom, und seine Verwendung ist sehr eingeschränkt.10

In einer 4-jährigen retrospektiven Studie versuchten Wheeler et al11, messbare physiologische Faktoren zu identifizieren, um den erfolgreichen Einsatz von HFJV als Rettungsbeatmungsmodus bei Patienten mit akutem hyperkapnischem Atemversagen vorherzusagen. Ein niedrigeres Gestationsalter, die Verwendung eines niedrigeren inspiratorischen Spitzendrucks bei der vorherigen konventionellen mechanischen Beatmung, eine Verringerung des FIO2 und des kapillaren PCO2 und eine Verbesserung des pH-Werts während der ersten Stunde der HFJV waren Prädiktoren für ein besseres Ergebnis. Ein Anstieg des Sauerstoffsättigungsindex und des FIO2 in 4 h war mit einem schlechteren Ergebnis für HFJV verbunden. Laut der Studie von Wheeler et al.,11 Eine Erhöhung des Sauerstoffsättigungsindex innerhalb von 4 h unter HFJV könnte ein Indikator für die Notwendigkeit von Änderungen in der Beatmungsstrategie sein, entweder durch eine Erhöhung des PEEP, eine Erhöhung des mittleren Atemwegsdrucks, oder eine unnötige Verlängerung der Nutzungsdauer von HFJV.

In Anbetracht der geringen Verringerung des Kapillar-PCO2 in dieser Studie als positive Reaktion (Verringerung des Kapillar-PCO2 ≥ 10%) und des Anstiegs des maximalen Inspirationsdrucks um 3-5 cm H2O, wenn die Probanden von konventioneller mechanischer Beatmung auf HFJV umgestellt wurden, kann nicht eindeutig festgestellt werden, dass HFJV die Beatmung bei diesen Frühgeborenen verbessert hat. Es ist wahrscheinlich, dass die Optimierung der konventionellen mechanischen Beatmung zu demselben Effekt führen könnte. In ähnlicher Weise erhalten Patienten, die HFOV erhalten, eine Atemfrequenz von 15 Hz (900 Zyklen / min). Es ist bekannt, dass bei HFOV das Atemvolumen umso geringer ist, je höher die Atemfrequenz ist. Daher ist es wahrscheinlich, dass eine einfache Reduzierung der Atemfrequenz mit HFOV das kapillare PCO2 reduzieren könnte.

Viele Fragen bleiben unbeantwortet. Was ist der eigentliche Zweck von HFJV, um neonatale Morbidität, insbesondere chronische Lungenerkrankungen, zu verhindern? Gibt es Untergruppen von Frühgeborenen, die davon profitieren könnten? Hätte die Verwendung von HFJV Vorteile gegenüber anderen Arten der Hochfrequenzbeatmung, wie z. B. HFOV, das häufiger verwendet wird, oder sogar fortschrittlichen herkömmlichen Arten der mechanischen Beatmung, wie z. B. garantiertem Volumen / kontrolliertem Druck?

Randomisierte kontrollierte Studien sind erforderlich, um diese Fragen zu beantworten. Die Studien sollten sich an Bevölkerungsgruppen mit einem höheren Risiko für die Entwicklung einer chronischen Lungenerkrankung richten. Die wahrscheinliche Langzeitwirkung verschiedener Arten der mechanischen Beatmung, insbesondere auf die Entwicklung des Nervensystems und die Lungenfunktion, muss ebenfalls untersucht werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass noch viel zu lernen ist, aber Studien wie die von Wheeler et al11 können dazu beitragen, Gruppen von Frühgeborenen zu identifizieren, die von HFJV profitieren können, und darüber hinaus diejenigen frühzeitig zu identifizieren, die nicht auf diese Art der mechanischen Beatmung ansprechen und daher Änderungen in der Beatmungsstrategie benötigen.

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