Intraorale Druckmessung bei Früh- und Reifgeborenen unter nichtinvasiver Beatmung
Intraoral pressure measurement in preterm and full-term infants under non-invasive ventilation
by Berit Marie Luise Morawetz
Date of Examination:2023-12-19
Date of issue:2024-06-14
Advisor:Prof. Dr. Thomas Paul
Referee:Prof. Dr. Thomas Paul
Referee:Prof. Dr. Arno Olthoff
Referee:Prof. Dr. Thomas Meyer
Persistent Address:
http://resolver.sub.uni-goettingen.de/purl?ediss-11858/15302
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Format:PDF
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Abstract
English
Background: Preterm infants often require respiratory support. Previous studies have shown that non-invasive forms of ventilation such as nasal continuous positive airway pressure (CPAP) and high flow therapy (HFT) are associated with fewer side effects such as bronchopulmonary dysplasia (BPD) and mucosal injury. The biggest problem with HFT is that the application is not standardized, as the applied pressure cannot be set or read directly. The applied pressure is influenced by factors such as set flow, leakage at the nose, facial measurements, age and weight of the child to an extent that has not yet been clearly defined. Objective: To measure pharyngeal pressure during non-invasive ventilation and to investigate factors influencing the measured pressure. The aim was also to find a way to predict the pressure as accurately as possible for everyday clinical practice. Methods: In this prospective clinical study at the Perinatal Centre of the University Medical Centre Göttingen, weekly measurements were taken on premature and full-term infants who were ventilated with CPAP or HFT. In order to be included in the study, the children had to have been ventilated for at least 4 days, have the consent of their legal guardians and no exclusion criteria had to be met. Exclusion criteria were a known tendency to bleed, anatomical anomalies of the airway or infection/colonisation with multi-resistant bacteria. The pressure measurement under non-invasive ventilation was performed using a 6 Ch suction tube in the nasopharynx and the nostril size was determined using a self-designed measuring cylinder. At least 10 consecutive breaths were used for evaluation. This resulted in 136 measurement sections in the HFT group and 88 measurement sections in the CPAP group for statistical analysis. Results: 24 children were examined in the period from January to July 2021. 6 of the 24 patients were female. This study population had an mean age of 30 [IQR 28-32] weeks' gestation and an mean birth weight of 1375 [1068 - 1723] g. In the HFT group, there was a highly significant correlation between the measured pressure and the set flow [r(133) = 0.759; p < 0.001]. The air leak around the prongs [r(130) = - 0.210; p = 0.016] showed a negative correlation with the measured pressure, as did the facial dimensions and the age at the time of measurement. However, no correlation could be found with the current weight. A formula: Pressure [mbar] = 0.483 * Flow [0.375-0.538] could be derived to estimate the resulting pressure under HFT in order to simplify the changeover between CPAP and HFT. It was also shown that a minimum flow of 3 l/min is required for HFT in order to achieve a pressure of at least 1 mbar.
Keywords: CPAP; HFT; preterm infants; intraoral pressure measurement; continuous positive airway pressure; highflowtherapy; neonatology
German
Hintergrund: Bei Frühgeborenen bedarf es häufig einer Atemunterstützung. Es konnte in vorherigen Studien gezeigt werden, dass nichtinvasive Beatmungsformen wie nasaler kontinuierlicher positiver Atemwegsdruck (CPAP) und High Flow Therapie (HFT) mit weniger Nebenwirkungen wie bronchopulmonaler Dysplasie (BPD) und Schleimhautverletzungen einher gehen. Das größte Problem bei der HFT ist, dass die Anwendung nicht standarisiert ist, da der applizierte Druck nicht direkt eingestellt oder abgelesen werden kann. Der applizierte Druck wird in bislang nicht klar definiertem Maß durch Einflussfaktoren wie eingestelltem Fluss, Leck an der Nase, Gesichtsmaßen, Alter und Gewicht des Kindes beeinflusst. Ziel: Messung des pharyngealen Druckes unter nichtinvasiver Beatmung und Untersuchung von Einflussfaktoren auf den gemessenen Druck. Es sollte zudem eine Möglichkeit gefunden werden den Druck für den klinischen Alltag so genau wie möglich vorherzusagen. Methoden: In dieser prospektiven klinischen Studie im Perinatalzentrum der Universitätsmedizin Göttingen fanden wöchentliche Messungen an Früh- und Reifgeborenen statt, die mit CPAP oder HFT beatmet wurden. Um in die Studie eingeschlossen werden zu können, musste das Einverständnis der Erziehungsberechtigten vorliegen und die Kinder mussten seit mindestens 4 Tagen beatmet worden sein und es durfte kein Ausschlusskriterium vorliegen. Ausschlusskriterien waren eine bekannte Blutungsneigung, anatomische Besonderheiten des Atemweges oder eine Infektion/Keimbesiedlung mit multiresistenten Keimen. Die Druckmessung unter nichtinvasiver Beatmung wurde mittels einer 6Ch Absaugsonde im Nasopharynx durchgeführt und die Nasenlochgröße wurde mittels eines selbstentworfenen Messzylinders bestimmt. Es wurden zur Auswertung mindestens 10 zusammenhängende Atemzüge herangezogen. So entstanden 136 Messabschnitte in HFT-Gruppe und 88 Messabschnitte in CPAP Gruppe zur statistischen Auswertung. Ergebnisse: Es wurden 24 Kinder im Zeitraum von Januar bis Juli 2021 untersucht. 6 der 24 Patienten waren weiblich. Diese Studienpopulation hatte ein mittleres Alter von 30 SSW [IQR 28-32 SSW ] und ein mittleres Geburtsgewicht von 1375 g [1068 – 1723 g ]. Bei der HFT-Gruppe zeigte sich eine hochsignifikante Korrelation des gemessenen Druckes mit dem eingestellten Fluss [r(133) = 0,759; p < 0,001]. Das um die Prongs entstehende Luftleck [r(130) = - 0,210; p = 0,016] zeigte einen negativen Zusammenhang zum gemessenen Druck, genauso wie die Gesichtsmaße und das Alter zum Zeitpunkt der Messung. Allerdings konnte kein Zusammenhang zum aktuellen Gewicht hergestellt werden. Es konnte eine Formel: Druck [mbar] = 0,483 * Fluss [0,375-0,538] zur Schätzung des entstehenden Druckes unter HFT abgeleitet werden, mit deren Hilfe es möglich ist die Umstellung zwischen CPAP und HFT zu erleichtern. Auch konnte gezeigt werden, dass für die HFT ein Mindestfluss von 3 l/min benötigt wird, um einen Druck von mindestens 1 mbar erreichen zu können.
Schlagwörter: CPAP; HFT; Frühgeborene; Intraorale Druckmessung; kontinuierlicher positiver Atemwegsdruck; Highflowtherapie; Neonatologie
