Zusammenfassung Hintergrund Es gibt anhaltende Kontroversen hinsichtlich der Möglichkeit einer erhöhten Atemanstrengung, die bei spontan atmenden Patienten mit akuter hypoxämischer Ateminsuffizienz aufgrund von COVID-19 zu einer vom Patienten selbst verursachten Lungenschädigung (P-SILI) führen kann. Es gibt jedoch kaum direkte klinische Beweise für einen Zusammenhang zwischen erhöhter Inspirationsanstrengung und Lungenschädigung. Wir haben einen Computersimulator der kardiopulmonalen Pathophysiologie angepasst, um die mechanischen Kräfte zu quantifizieren, die bei verschiedenen Atemanstrengungen zu P-SILI führen könnten. Basierend auf aktuellen Daten wurden die Simulatorparameter manuell angepasst, um eine Population von 10 Patienten zu generieren, die die klinischen Merkmale bestimmter behandelter COVID-19-Patienten, d. h. schwere Hypoxämie in Kombination mit relativ gut erhaltener Lungenmechanik, rekapitulieren. mit zusätzlichem Sauerstoff. Ergebnisse Die Simulationen wurden bei Atemzugvolumina (VT) und Atemfrequenzen (RR) von 7 ml/kg und 14 Atemzügen/Minute (was einer normalen Atemanstrengung entspricht) und bei VT/RR von 7/20, 7/30, 10/14, 10 durchgeführt /20 und 10/30 ml/kg/Atemzüge/Min. Während sich die Sauerstoffversorgung mit zunehmender Atemanstrengung verbesserte, wurde bei allen getesteten höchsten VT/RR-Kombinationen ein signifikanter Anstieg mehrerer Indikatoren für die Wahrscheinlichkeit einer Lungenschädigung beobachtet. Die Pleuradruckschwankung erhöhte sich von 12,0 ± 0,3 cmH2O zu Studienbeginn auf 33,8 ± 0,4 cmH2O bei VT/RR von 7 ml/kg/30 Atemzügen/Minute und auf 46,2 ± 0,5 cmH2O bei 10 ml/kg/30 Atemzügen/Minute. Die transpulmonale Druckschwankung stieg von 4,7 ± 0,1 cmH2O zu Studienbeginn auf 17,9 ± 0,3 cmH2O bei VT/RR von 7 ml/kg/30 Atemzügen/Minute und auf 24,2 ± 0,3 cmH2O bei 10 ml/kg/30 Atemzügen/Minute. Die gesamte Lungenspannung stieg von 0,29 ± 0,006 zu Studienbeginn auf 0,65 ± 0,016 bei 10 ml/kg/30 Atemzügen/Minute. Die mechanische Leistung stieg von 1,6 ± 0,1 J/min zu Studienbeginn auf 12,9 ± 0,2 J/min bei einem VT/RR von 7 ml/kg/30 Atemzügen/min und auf 24,9 ± 0. 3 J/min bei 10 ml/kg/30 Atemzüge/min. Der Fahrdruck stieg von 7,7 ± 0,2 cmH2O zu Studienbeginn auf 19,6 ± 0,2 cmH2O bei VT/RR von 7 ml/kg/30 Atemzügen/Minute und auf 26,9 ± 0,3 cmH2O bei 10 ml/kg/30 Atemzügen/Minute. Schlussfolgerungen Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die Kräfte, die durch die erhöhte Inspirationsanstrengung erzeugt werden, die häufig bei akutem hypoxämischem Atemversagen im Zusammenhang mit COVID-19 beobachtet wird, mit denen vergleichbar sind, die mit beatmungsbedingten Lungenschäden bei mechanischer Beatmung in Verbindung gebracht werden. Die Atemanstrengungen dieser Patienten sollten sorgfältig überwacht und kontrolliert werden, um das Risiko einer Lungenverletzung zu minimieren. |
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Die Auswirkungen erhöhter Atemanstrengungen auf die Lunge von Patienten, die aufgrund von COVID-19 an akutem Atemversagen leiden, wurden von Forschern der University of Warwick untersucht und die Wahrscheinlichkeit einer daraus resultierenden Lungenschädigung beurteilt.
Universität Warwick
- Einige COVID-19-Patienten, bei denen ein akutes Atemversagen auftritt, reagieren mit einer deutlichen Steigerung ihrer Atemanstrengung und atmen schneller und tiefer.
- Einige Ärzte befürchten, dass diese Atemanstrengung die Lunge dieser Patienten stärker schädigen könnte.
In Zusammenarbeit mit einem internationalen Team führender Intensivmediziner haben Ingenieurforscher der University of Warwick mithilfe von Computermodellen neue Beweise dafür geliefert, dass erhöhte Atemanstrengungen bei COVID-19-Patienten Druck und Belastungen in der Lunge erzeugen können, die zu Verletzungen führen können.
Die Auswirkungen erhöhter Atemanstrengungen auf die Lunge von Patienten, die aufgrund von COVID-19 an akutem Atemversagen leiden, wurden von Forschern der University of Warwick untersucht und die Wahrscheinlichkeit einer daraus resultierenden Lungenschädigung beurteilt.
Obwohl es sich bei der mechanischen Beatmung um einen lebensrettenden Eingriff handelt, ist das Potenzial mechanischer Beatmungsgeräte, bereits erkrankte Lungen durch die Anwendung übermäßiger Drücke und Kräfte weiter zu schädigen , mittlerweile unter Intensivärzten allgemein anerkannt, die spezifische Protokolle zur Minimierung des Risikos implementieren. der sogenannten Fans. verursachte Lungenschädigung.
Seit Beginn der aktuellen Pandemie argumentieren einige Ärzte, dass ähnliche Verletzungen durch eine erhöhte Atemanstrengung bei spontan atmenden COVID-19-Patienten auftreten könnten.
Die sogenannte vom Patienten selbst zugefügte Lungenschädigung ist in der Intensivpflege ein umstrittenes Konzept. Einige Ärzte bestehen darauf, dass es keine Beweise für ihre Existenz gibt, während andere argumentieren, dass Patienten bei Bedarf an mechanische Beatmungsgeräte angeschlossen werden sollten, um dies zu vermeiden.
Es gibt eine anhaltende Debatte über das Potenzial erhöhter Atemanstrengungen, die bei spontan atmenden Patienten mit akutem hypoxämischem Atemversagen aufgrund von COVID-19 zu einer vom Patienten selbst zugefügten Lungenschädigung führen können. Es gibt jedoch nur wenige direkte klinische Beweise für einen Zusammenhang zwischen erhöhter Atemanstrengung und Lungenschädigung.
In dem in der Fachzeitschrift Annals of Intensive Care veröffentlichten Artikel „Hohes Risiko einer selbstverschuldeten Lungenverletzung des Patienten bei COVID-19 mit häufig vorkommenden Spontanatmungsmustern: eine rechnergestützte Modellierungsstudie“ haben Forscher der University of Warwick eine kardiopulmonale Studie angepasst Pathophysiologie-Simulator zur Quantifizierung der mechanischen Kräfte, die bei verschiedenen Atemanstrengungen zu einer vom Patienten selbst zugefügten Lungenverletzung führen können.
Der Simulator wurde so konfiguriert, dass er eine Population von 10 Patienten mit COVID-19 darstellt, die mit zusätzlichem Sauerstoff behandelt werden.
Für jeden dieser Patienten wurden Simulationen über einen Bereich von Atemzugvolumina (Atemtiefe) und Atemfrequenzen getestet, beginnend mit einem Atemzugvolumen von 7 ml/kg und einer Atemfrequenz von 14 Atemzügen pro Minute (was einer normalen Atmung entspricht). ), bis zu einem Atemzugvolumen von 10 ml/kg und einer Atemfrequenz von 30 Atemzügen pro Minute (was einer hohen Atemanstrengung entspricht).
Die Ergebnisse der Simulationen deuteten darauf hin, dass bei Atemanstrengungen, die Ärzte häufig bei COVID-19-Patienten beobachten, potenziell schädliche Drücke und Belastungen erzeugt werden könnten.
Professor Declan Bates von der School of Engineering der University of Warwick kommentiert:
„Unser Modell hat ergeben, dass bei Patienten mit akutem hypoxämischem Atemversagen aufgrund von COVID-19 ein erhebliches Risiko einer vom Patienten selbst zugefügten Lungenschädigung aufgrund erhöhter Atemanstrengungen besteht. Diese Anstrengungen sollten während ihrer Behandlung sorgfältig überwacht und kontrolliert werden.“
„Patienten sollten immer den Rat ihres Arztes hinsichtlich des Zeitpunkts des Beginns der Sauerstoffunterstützung, der nicht-invasiven Beatmung oder der mechanischen Beatmung befolgen.“
