Interaktion von Patient und Ventilator während nichtinvasiver druckunterstützter Spontanatmung bei Patienten mit hyperkapnischer COPD[1]

Zusammenfassung:

Hintergrund: Die nicht-invasive druckunterstützte Spontanatmung („pressure support ventilation”, NPSV) erfordert das aktive Auslösen der Beatmung bei jedem Atemzug. Die Studie sollte ermitteln, wie sich NPSV, auf das Atemmuster, die Ventilation und die Belastung der Atemmuskulatur bei Patienten mit stabiler hyperkapnischer chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) auswirkt. Methode: 7 Patienten (Alter 66 ± 9 Jahre; FEV₁ 43 ± 13 % Soll; PaO₂ 52 ± 19 mmHg; PaCO₂ 58 ± 12 mmHg) nahmen an der Studie teil. Die physiologischen Variablen wurden bei Spontanatmung und am Ende einer 60-minütigen NPSV-Beatmung ermittelt. Die Beatmung erfolge über eine Gesichtsmaske. Der Inspirationsdruck (IPAP) wurde auf 12 - 14 cm H₂O, der Exspirationsdruck (EPAP) auf 3 cm H₂O eingestellt. Die Aktivität der Atemmuskeln wurde als ösophageales und transdiaphragmales Druck-Zeit-Produkt (PTPes und PTPdi) gemessen. Ergebnisse: Ineffiziente Atemmuskeltätigkeit (Non-triggering) wurde nur sporadisch beobachtet. NPSV verbesserte die Ventilation im Vergleich zur nicht-unterstützten Spontanatmung: der PaCO₂ sank von 58 ± 11 mmHg auf 50 ± 14 mmHg (p < 0,05). Gleichzeitig wurde die Atemmuskulatur um 30 % entlastet (p < 0,05). Die Atemfrequenz und das Atemmuster änderten sich nicht. Schlussfolgerungen: Bei klinisch stabilen Patienten mit hyperkapnischer COPD wird durch NPSV die Atemanstrengung zuverlässig erkannt und unterstützt. Dadurch verbessert sich die Ventilation und die Atemmuskulatur wird entlastet.

Patient-ventilator Interaction with Noninvasive Pressure Support Ventilation in Patients with Hypercapnic COPD

Background: Noninvasive pressure support ventilation (NPSV) demands triggering with each breath. This study investigates the effects of NPSV via face mask on breathing pattern, ventilation and respiratory muscle loading in patients with hypercapnic stable COPD. Methods: 7 patients (age 66 ± 9 years; FEV₁ 43 ± 13 % predicted; PaO₂ 52 ± 19 mmHg; PaCO₂ 58 ± 12 mmHg) were included. The physiologic variables were evaluated during spontaneous breathing and at the end of a 60 minutes period with NPSV. Inspiratory positive airway pressure (IPAP) and expiratory positive airway pressure (EPAP) were adjusted to 12 - 14 cm H₂O and 3 cm H₂O, respectively. Respiratory muscle activity was measured as esophageal and transdiaphrgmatic pressure time product (PTPes and PTPdi). Results: Non-triggering was observed only occasionaly. Compared to unsupported spontaneous breathing NPSV improved ventilation: PaCO₂ was reduced from 58 ± 11 mmHg to 50 ± 14 mmHg (p ± 0,05). Respiratory muscles were unloaded by 30 % (p ± 0,05). Breathing frenquency and breathing pattern did not change. Conclusions: In patients with hypercapnic stable COPD NPSV effectively recognizes and supports breathing efforts. As a result ventilation is improved and respiratory muscles are unloaded.

1 Herrn Prof. Dr. Peter von Wichert zum 65. Geburtstag gewidmet

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