Vergleich der Effekte von endotrachealem Absaugen und Surfactantapplikation auf Hämodynamik und Oxygenierung Frühgeborener - Eine Nahinfrarotspektroskopie-Studie[1]

Zusammenfassung

Fragestellung Ziel der Untersuchung war es, eine Surfactantapplikation im Bolus und ein endotracheales Absaugmanöver hinsichtlich ihrer initialen Effekte auf Herzfrequenz, Sauerstoffsättigung und zerebrale Oxygenierung zu vergleichen.

Patienten und Methodik 12 Frühgeborene, Geburtsgewicht 720 - 1560 g (Median 935 g), Gestationsalter 25 - 30 Wochen (Median 28 Wochen) wurden während einer Surfactantapplikation im Bolus (Curosurf®), und eines vorausgehenden Absaugmanövers untersucht. Herzfrequenz, arterielle Sauerstoffsättigung, PCO₂ und arterieller Blutdruck wurden kontinuierlich aufgezeichnet. Änderungen des zerebralen Blutvolumens und des zerebralen Oxygenierungsindex wurden mittels Nahinfrarotspektroskopie gemessen. Die Parameter wurden nach 30, 60 und 120 Sekunden verglichen.

Ergebnisse Endotracheales Absaugen und Surfactantapplikation induzierten gleichermaßen einen Abfall der Herzfequenz innerhalb der ersten 30 s (- 29/min, SD 25, p < 0,01 und - 30/min, SD 23, p < 0,001) und einen Abfall der Sauerstoffsättigung nach 30 s (- 3 %, SD 2, p < 0,01 und - 3 %, SD 6, p < 0,05). Auch 60 s nach Beginn des Absaugens war die Sauerstoffsättigung noch signifikant niedriger als vorher (- 4 %, SD 5, p < 0,05), während sie nach Surfactantapplikation zu diesem Zeitpunkt die Ausgangswerte bereits wieder erreicht hatte (+ 1 %, SD 6, p=0,5). Der zerebrale Oxygenierungsindex lag 30 s, 60 s und 120 s nach Beginn des Absaugens signifikant unter dem Ausgangsniveau. Nach Surfactantapplikation dagegen fiel der zerebrale Oxygenierungsindex nicht signifikant ab. Mittlerer arterieller Blutdruck, PCO₂ und zerebrales Blutvolumen veränderten sich während beider Maßnahmen nicht signifikant.

Schlussfolgerung Der initiale Abfall von Herzfrequenz und Sauerstoffsättigung ist nach einer Bolusapplikation von Surfactant nicht ausgeprägter als nach endotrachealem Absaugen. Eine signifikante Reduktion der zerebralen Oxygenierung tritt - im Gegensatz zur Situation nach endotrachealem Absaugen - nach der Surfactantapplikation nicht auf.

Background Aim of this study was to assess whether the decrease in heart rate and oxygen saturation occurring acutely after bolus administration of surfactant is different from the effect of endotracheal suctioning and whether there are effects on cerebral haemodynamics and oxygenation.

Methods Twelve premature infants, birth weight 720 - 1560 g (Median 935 g), gestational age 25 - 30 weeks (Median 28 weeks), were investigated during surfactant administration (Curosurf®) as a single bolus and a preceding endotracheal suctioning procedure. Using near infrared spectroscopy changes in cerebral blood volume and cerebral oxygenation index were assessed. Heart rate, arterial oxygen saturation, PCO₂, and arterial blood pressure were registered continuously. Data were compared at 30, 60 and 120 seconds after the beginning of suctioning and surfactant administration.

Results Endotracheal suctioning and surfactant administration induced a similar decrease in heart rate (- 29/min, SD 25, p < 0.01 and - 30/min, SD 23, p < 0.001) during the first 30 seconds and in oxygen saturation at the 30 seconds datapoint (- 3 %, SD 2, p < 0.01 and - 3 %, SD 6, p < 0.05). The decrease in oxygen saturation persisted at 60 seconds after the start of suctioning (- 4 %, SD 5, p < 0.05). In contrast, oxygen saturation was no longer different from baseline levels 60 seconds after surfactant administration (+ 1 %, SD 6, p=0.5). After suctioning, cerebral oxygenation index had decreased significantly from baseline levels at 30, 60, and 120 seconds. In contrast, after surfactant administration, no significant difference from baseline was noted at 30 and 60 seconds and a significant increase occurred at 120 seconds. Mean arterial blood pressure, PCO₂, and cerebral blood volume did not change significantly during endotracheal suctioning and during surfactant administration.

Conclusions Acute decreases in heart rate and oxygen saturation during bolus administration of surfactant are equal to effects occurring during endotracheal suctioning. However, the decrease in oxygen saturation is shorter and more importantly, no decrease in cerebral oxygenation occurs.

Nahinfrarotspektroskopie - endotracheales Absaugen - Surfactant - Frühgeborenes

Near infrared spectroscopy - endotracheal suctioning - surfactant - premature infant

Literatur

1 Eingang: 5. 10. 2000
Angenommen nach Revision: 22. 1. 2001

• 01 Segerer  H, van Gelder  W, Angenent  F, van Woerkens  L, Curstedt  T, Obladen  M, Lachmann  B. Pulmonary distribution and efficacy of exogenous surfactant in lung-lavaged rabbits are influenced by the instillation technique.  Pediatr Res. 1993;;  34 490-494
• 02 Segerer  H, Seid  A, Wagner  M, Lekka  M, Obladen  M. Rapid tracheal infusion of surfactant versus bolus instillation in rabbits: effects on oxygenation, blood pressure and surfactant distribution.  Biol Neonate. 1996;;  69 119-127
• 03 Espinosa  F, Kamm  R. Meniscus formation during tracheal instillation of surfactant.  J Appl Physiol. 1998;;  85 266-272
• 04 Cowan  F, Whitelaw  A, Wertheim  D, Silverman  M. Cerebral blood flow velocity changes after rapid administration of surfactant.  Arch Dis Child. 1991;;  66 1105-1109
• 05 Skinner  J. The effect of surfactant on haemodynamics in hyaline membrane disease.  Arch Dis Child. 1997;;  76 F67-F69
• 06 Edwards  A, McCormick  D, Roth  S, Elwell  C, Peebles  D, Cope  M, Wyatt  J, Delpy  D, Reynolds  E. Cerebral hemodynamic effects of treatment with modified natural surfactant investigated by near infrared spectroscopy.  Pediatr Res. 1992;;  32 532-536
• 07 Skov  L, Hellström-Westas  L, Jacobsen  T, Greisen  G, Svenningsen  N. Acute changes in cerebral oxygenation and cerebral blood volume in preterm infants during surfactant treatment.  Neuropediatrics. 1992;;  23 126-130
• 08 Skov  L, Bell  A, Greisen  G. Surfactant administration and the cerebral circulation.  Biol Neonate. 1992;;  61 31-36
• 09 Volpe  J J. Neurology of the newborn. 3. ed. Saunders, Philadelphia; 1995:
• 10 Roll  C, Knief  J, Horsch  S, Hanssler  L. Effect of surfactant administration on cerebral haemodynamics and oxygenation in premature infants - A near infrared spectroscopy study.  Neuropediatrics. 2000;;  31 16-23
• 11 Jöbsis  F. Noninvasive, infrared monitoring of cerebral and myocardial oxygen sufficiency and circulatory parameters.  Science. 1977;;  198 1264
• 12 Wyatt  J, Cope  M, Delpy  D, Wray  S, Reynolds  E. Quantification of cerebral oxygenation and haemodynamics in sick newborn infants by near infrared spectrophotometry.  Lancet. 1986;;  II 1063-1067
• 13 Roll  C, Horsch  S, Hüsing  J, Hanssler  L. Kleine Frühgeborene tolerieren die axilläre Temperaturmessung nicht besser als die rektale - Untersuchung zum Effekt von axillärer und rektaler Temperaturmessung auf Vitalparameter und zerebrale Hämodynamik und Oxygenierung.  Z Geburtsh Neonatol. 2000;;  204 193-197
• 14 Mosca  F, Colnaghi  M, Lattanzio  M, Bray  M, Pugliese  S, Fumagalli  M. Closed versus open endotracheal suctioning in preterm infants: effects on cerebral oxygenation and blood volume.  Biol Neonate. 1997;;  72 9-14
• 15 Shah  A, Kurth  C, Gwiazdowski  S, Chance  B, Delivoria-Papadopoulos  M. Fluctuations in cerebral oxygenation and blood volume during endotracheal suctioning in premature infants.  J Pediatr. 1992;;  120 769-774
• 16 Skov  L, Ryding  J, Pryds  O, Greisen  G. Changes in cerebral oxygenation and cerebral blood volume during endotracheal suctioning in ventilated neonates.  Acta Paediatr. 1992;;  81 389-393
• 17 Schipper  J, Mohammad  G, van Straaten  H, Koppe  J. The impact of surfactant replacement therapy on cerebral and systemic circulation and lung function.  Eur J Pediatr. 1997;;  156 224-227
• 18 Valls-i-Soler  A, Lopez-Heredia  J, Fernandez-Ruanova  M, Gastiansoro  E. A simplified surfactant dosing procedure in respiratory distress syndrome: the „side-hole” randomized study. Spanish Surfactant Collaborative Group.  Acta Paediatr. 1997;;  86 747-751
• 19 Segar  J, Merril  D, Chapleau  M, Robillard  J. Hemodynamic changes during endotracheal suctioning are mediated by increased autonomic activity.  Pediatr Res. 1993;;  33 649-652
• 20 Skinner  J, Hunter  S, Poets  C, Milligan  D, Southall  D, Hey  E. Haemodynamic effects of altering arterial oxygen saturation in preterm infants with respiratory failure.  Arch Dis Child. 1999;;  80 F81-F87
• 21 Saugstad  O. Chronic lung disease: the role of oxidative stress.  Biol Neonate. 1998;;  74 21-28
• 22 Cunningham  S, Fleck  B, McIntoch  N. Transcutaneous oxygen levels in retinopathy of prematurity.  Lancet. 1995;;  346 1464-1465
• 23 Bernert  G, von Siebenthal  K, Seidl  R, Vanhole  C, Devlieger  H, Casaer  P. The effect of behavioural states on cerebral oxygenation during endotracheal suctioning of preterm babies.  Neuropediatrics. 1997;;  28 111-115
• 24 Bucher  H, Blum-Gisler  M, Duc  G. Changes in cerebral blood volume during endotracheal suctioning.  J Pediatr. 1993;;  122 324
• 25 Dorrepaal  C, Benders  M, Steendijk  P, van de Bor  M, van Bel  F. Cerebral hemodynamics and oxygenation in preterm infants after low-vs. high-dose surfactant replacement therapy.  Biol Neonate. 1993;;  64 193-200