Elektrische Impedanz Tomografie (EIT) überwacht valide und robust globale und regionale Ventilation in physiologischen und pathologischen Beatmungszuständen im Schweinemodell

Zielsetzung:

Präzises Beatmungsmonitoring und die frühzeitige, sichere Diagnose pathologischer Beatmungszustände sind entscheident zur Vermeidung eines ARDS in kritisch kranken Patienten. Da EIT diese Information bettseitig kontinuierlich prinzipiell zur Verfügung stellt, wurde EIT systematisch im Tierversuch in physiologischen und pathologischen Beatmungszuständen im Vergleich mit Dual-Energy-CT und Respiratordaten hinsichtlich globaler und regionaler Ventilation validiert.

Material und Methodik:

Für alle 13 Schweine (dt. Landrasse, ca. 70 kg) wurden insgesamt 18 Teilversuche, zunächst mit abfallendem Tidalvolumen (12, 10 und 8 ml/kg Körpergewicht) unter verschiedenen PEEP-Niveaus (15, 10, und 5 mmH2O), unter ein und zwei Lungenventilation sowie nach Lungenlavage mit langsamem Recruitment Maneuver mithilfe eines inkrementellen PEEP von 0 bis 25mmH2O in 5mmH20 Schritten durchgeführt. In jeder Beatmungskondition wurden synchrom EIT Signalintensitäten, Respiratorparameter als auch jeweils ein DualEnergy CT des Thorax zur Artefaktreduktion des EIT Gürtels jeweils in endexspiratorischer und endinspiratorischer Atemlage erfasst. DECT: Kollimation 128 × 0.6 mm, 100/140 kV, 380mm2 FOV. Virtuell monochromatische Datensätze mit minimalem Artefakt wurden erzeugt und ausgewertet. Das Qualtiätsmanagement wurde durch eine CRO überwacht.

Ergebnisse:

Die Korrelation zwischen EIT Signal und Respiratormessungen ergibt eine Pearson Koeffizienten von R = 0,983 (95%CI: 0.979 – 0.987, Endpunkt 1). Der Endpunkt 2 zeigt eine signifikante Änderung des EIT Signals bei Ein-Lungenventilation sowie eine Korrelation der Differenzen der endexpiratorischen Lungenvolumina (Delta-EELV) aus der DECT mit den korrespondierenden Differenzen der endexspiratorischer Lungenimpedanz (Delta-EELI) des EIT im Bezug auf 4 Lungenquadranten mit R = 0,94.

Schlussfolgerungen:

Im Vergleich mit dem jeweiligen Goldstandard wurde EIT anhand typischer Beatmungssituationen systematisch validiert und eigenet sich somit als robustes Werkzeug zur Überwachung der Beatmung in der Intensivmedizin.