Neu entwickelter Flowsensor ermöglicht getriggerte Splitflowbeatmung im Frühgeborenen Lungenmodell

Einleitung: Chronische Lungenschäden, mitverursacht durch maschinelle Beatmung, sind ein wesentliches Morbiditätsrisiko bei extrem kleinen Frühgeborenen. Ursache dafür ist die Überdehnung der Lungenarchitektur durch die oft notwendigen hohen Tidalvolumina. Eine Möglichkeit zur Reduktion des Tidalvolumens ist die Minimierung des Technischen Totraumes. Wir haben ein neues Beatmungssystem entwickelt, wobei 10% des Beatmungsflows über eine Bypass (Splitflow) Leitung zum Tubusansatz geleitet werden und von dort retrograd den Totraum auswaschen. In zwei Pilotstudien konnte durch dieses Auswaschen des Totraumes der Beatmungsaufwand um bis zu 40% reduziert werden. Herkömmliche Flowsensoren sind für diese neue Form der totraumreduzierten Beatmung allerdings nicht geeignet, da sie den retrograden Splitflow als zusätzlichen exspiratorischen Flow detektieren, wodurch eine genaue Messung des Tidalvolumens unmöglich wird. Wir haben deshalb einen Prototyp eines Flowsensors entwickelt, der auch bei Splitflowbeatmung eine genaue Volumsmessung und damit eine synchronisierte Beatmung ermöglicht.

Methodik: Der Standard Flowsensor für Frühgeborene (FS1) („Fabian“ Flow- und Volumenmessgerät für Früh- und Neugeborene, Fa. Acutronics, Baar, Schweiz) wurde so umgebaut, dass eine Splitflow Leitung im Bereich des Tubusansatzes angeschlossen werden konnte. In diese wurde ein weiterer Flowsensor (FS2) integriert. Eine Testlunge für Frühgeborene wurde mit einem „Florian“ Beatmungsgerät für Frühgeborene (Fa. Acutronics, Baar, Schweiz) mit standardisierten Beatmungseinstellungen (PIP: 13 mbar, PEEP: 3 mbar, Inspirations – und Basis Flow: 8 l/min, f: 60/min I:E: 1:1) beatmet. Der in die Testlunge strömende Flow wurde mittels eines dritten Flowsensors (FS3) als Referenzwert gemessen. Die Signale der drei Sensoren wurden über einen Computer ausgelesen und weiterverarbeitet. Hierbei wurden die Flowkurven von FS1 und FS2 graphisch addiert und mit der Referenzkurve von FS3 verglichen. Weiters wurden die sich aus der Summenkurve von FS 1+2 ergebenden Tidalvolumina mit den von FS3 ermittelten Tidalvolumina verglichen.

Ergebnisse: Die Summenkurve der beiden Sensoren FS 1+2 war ident mit der Referenzkurve von FS3. Das durch FS1+2 ermittelte inspiratorische Tidalvolumen betrug (MW±SD) 6,6±0,01ml, das exspiratorische 6,7±0,02ml. Die Kurve von FS3 ergab ein inspiratorisches Tidalvolumen von 6,5±0,20ml und ein exspiratorisches Tidalvolumen von 6,6±0,09ml.

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse zeigen, dass mit dem von uns entwickelten Flowsensor im experimentelle Ansatz eine genaue Volumsmessung möglich ist. Somit könnte die totraumreduzierte Splitflowbeatmung auch im klinischen Betrieb eingesetzt werden und dadurch einen Beitrag zur Reduktion chronischer Lungenschäden von kleinen Frühgeborenen leisten.