Einfluss regelmäßiger stationärer Beatmungskontrollen auf den Beatmungseffekt und die Compliance bei Patienten mit nichtinvasiver Heimbeatmung
Impact of Regular In-Hospital Follow-ups on Ventilation Effects and Compliance in Patients with Non-Invasive Home Ventilation
by Julia Marlen Müller
Date of Examination:2025-03-13
Date of issue:2025-03-07
Advisor:Prof. Dr. Stefan Andreas
Referee:Prof. Dr. Stefan Andreas
Referee:PD Dr. Thorsten Perl
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-11133
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Format:PDF
Description:Dissertation
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Abstract
English
Patients with ventilatory insufficiency develop hypercapnia. This can occur acutely or be chronic. If hypercapnia is chronic, there is a metabolic compensation with increased bicarbonate (HCO3-). In cases of chronic ventilatory insufficiency, the treatment for hypercapnia is ventilation of the patient, which is usually performed non-invasively via a mask. The two most common conditions for which there is an indication for non-invasive ventilation (NIV) are chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and obesity hypoventilation syndrome (OHS). There are now many studies that demonstrate the indication for NIV in these conditions and highlight positive effects. For example, it has been shown that mortality decreases under NIV. With increasing experience, NIV is being used more frequently. Since 2009, there has been a German S2k guideline on this topic, which was revised in 2017. This guideline also provides for regular review of NIV and ventilation settings. However, there is few research on this. The present study aims to investigate the influences of routine inpatient ventilation follow-ups on therapy compliance as well as the effects on blood gas analyses. Additionally, it descriptively recorded how often and what changes in ventilation therapy occurred. In total, data from 133 patients (83 patients/62.4% with COPD, 50 patients/37.6% with OHS) in stable clinical condition were evaluated during the period from April 2015 to January 2018, who were hospitalized for ventilation control at the Lungenfachklinik Immenhausen. This is a retrospective study. In 83 of the patients (62.4%), a change in ventilation therapy was made during the follow-up. In 76 controls (57.1%), the ventilation parameters were adjusted, while in 26 patients (19.5%) and 5 patients (3.6%), the ventilation mask was changed or a breathing gas humidifier was added. The next ventilation control took place after an average of 258 days. The therapy compliance of the patients was evaluated based on the usage time of NIV, which was assessed as sufficient at an average of 5.5 hours per day. The average carbon dioxide partial pressure (PCO2) was 42.4 mmHg under NIV, which is within the normal range. No differences were found in the control examination depending on whether changes in ventilation therapy were made. Also, in the subgroup analysis by disease, no significant difference was observed. However, differences were detectable regarding HCO3-. In the group of patients where changes in ventilation therapy were made, HCO3- was elevated at 27.6 mmol/l, while HCO3- in patients without changes was significantly lower at 25.5 mmol/l and within the normal range. These results were also observable in the subgroup analysis by disease. Furthermore, a significant correlation between the usage time of NIV and the values of the blood gas analysis was demonstrated. With an increase in NIV usage by one hour, PCO2 decreased by an average of 0.383 mmHg and HCO3- by 0.296 mmol/l. The subgroup analysis by first and follow-up controls showed a significant difference in therapy compliance. This was higher in first controls with 6.1 ventilation hours per day compared to 5.0 hours per day in later follow-up controls. The most common changes made to the ventilation parameters were inspiratory ventilation pressure (52 cases/68.2%), respiratory rate (33 cases/43.2%), and changes in oxygen delivery (31 cases/40.7%). In some cases, multiple parameters were changed simultaneously. Increases and decreases were made, but no patterns were retrospectively recognizable. During the data collection, a total of 829 ventilation controls were considered in the examined period. In 91 of these cases (11.0%), treatment was required due to acute clinical deterioration (COPD/OHS exacerbation and/or cardiac decompensation). The present study found no significant differences in therapy compliance, PCO2, and HCO3- depending on changes in ventilation therapy during a NIV control. However, the frequency and variety of changes made, which were descriptively recorded in this study, indicate the importance of these regular follow-ups. Reasons for these changes include improving the decreasing therapy compliance over time and regularly adjusting ventilation to meet the patients' needs. So far, there is no guideline-compliant scheme for this. Additionally, a significant number of patients required acute medical treatment, which became apparent during the ventilation control. Comparisons with other studies show that adjustments to NIV were made with similar frequency during control examinations. In long-term studies demonstrating the positive effects of NIV, regular ventilation controls were conducted to ensure the highest possible benefit from ventilation. Recent studies are investigating the outpatient implementation of ventilation controls. However, there is currently no evidence-based approach for this. Outpatient care structures in Germany are still insufficiently available. Data transmission for the evaluation of NIV in the home environment is prone to errors. Furthermore, there is a lack of criteria and thresholds for daytime diagnostics to assess nighttime NIV. Until these issues are resolved or questions clarified, inpatient NIV controls should be conducted to ensure adequate patient care.
Keywords: Non-invasive ventilation; Chronic hypercapnic respiratory failure; Follow-up of Home Mechanical ventilation
German
Patienten mit einer ventilatorischen Insuffizienz entwickeln eine Hyperkapnie. Diese kann akut auftreten oder chronisch vorliegen. Ist die Hyperkapnie chronisch, besteht eine metabolische Kompensation mit erhöhtem Bikarbonat (HCO3-). Die Therapie der Hyperkapnie ist eine Beatmung des Patienten, die bei chronisch ventilatorischer Insuffizienz in aller Regel nicht-invasiv über eine Maske durchgeführt wird. Die beiden häufigsten Erkrankungen, bei denen deshalb eine Indikation zur nicht-invasiven Beatmung (non invasive ventilation, NIV) besteht, sind die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (chronic obstructive pulmonary disease, COPD) und das Obesitas-Hypoventilations-Syndrom (OHS). Es gibt mittlerweile viele Studien, die die Indikation zur NIV bei diesen Erkrankungen aufzeigen und positive Effekte beleuchten. Beispielsweise konnte u. a. gezeigt werden, dass die Mortalität unter NIV sinkt. Mit zunehmender Erfahrung wird NIV immer häufiger angewendet. Seit 2009 gibt es eine deutsche S2k-Leitlinie zu diesem Thema, die 2017 überarbeitet wurde. Diese sieht auch die regelmäßige Überprüfung der NIV und der Beatmungseinstellungen vor. Studien hierzu gibt es jedoch wenig. Die vorliegende Studie soll die Einflüsse der routinemäßigen, stationären Beatmungskontrollen auf die Therapiecompliance der Patienten sowie die Auswirkungen auf Blutgasanalysen untersuchen. Ergänzend wurde deskriptiv erfasst, wie häufig und welche Änderungen der Beatmungstherapie erfolgt sind. Insgesamt wurden Daten im Zeitraum von April 2015 bis Januar 2018 von 133 Patienten (83 Patienten/ 62,4% mit COPD, 50 Patienten/ 37,6% mit OHS) in stabilem klinischen Zustand ausgewertet, die stationär zur Beatmungskontrolle in der Lungenfachklinik Immenhausen waren. Es handelt sich um eine retrospektive Studie. Bei 83 der Patienten (62,4%) wurde eine Änderung der Beatmungstherapie im Rahmen der Kontrolluntersuchung vorgenommen. Bei 76 Kontrollen (57,1%) wurden hierbei die Beatmungsparameter angepasst, während bei 26 Patienten (19,5%) bzw. 5 Patienten (3,6%) die Beatmungsmaske getauscht bzw. ein Atemgasanfeuchter ergänzt wurde. Nach durchschnittlich 258 Tagen erfolgte die nächste Beatmungskontrolle. Die Therapiecompliance der Patienten wurde über die Nutzungszeit der NIV ausgewertet, welche mit 5,5 Stunden pro Tag im Mittel als ausreichend zu bewerten war. Der durchschnittliche Kohlenstoffdioxidpartialdruck (PCO2) lag mit 42,4 mmHg unter NIV im Normbereich. Hier fanden sich in der Kontrolluntersuchung keine Unterschiede abhängig davon, ob Änderungen der Beatmungstherapie vorgenommen wurden. Auch in der Subgruppenanalyse nach Erkrankung war kein signifikanter Unterschied erkennbar. Unterschiede waren jedoch in Bezug auf das HCO3- nachweisbar. In der Gruppe der Patienten, bei denen Änderungen der Beatmungstherapie vorgenommen wurden, war das HCO3- mit 27,6 mmol/l über die Norm erhöht, während das HCO3- bei Patienten ohne Änderungen mit 25,5 mmol/l signifikant niedriger und im Normbereich lag. Diese Ergebnisse waren auch in der Subgruppenanalyse nach Erkrankung nachweisbar. Ferner konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen der Nutzungszeit der NIV und den Werten der Blutgasanalyse nachgewiesen werden. So nahmen mit einer Zunahme der Nutzung der NIV um eine Stunde durchschnittlich PCO2 um 0,383 mmHg und HCO3- um 0,296 mmol/l ab. Die Subgruppenanalyse nach Erst- und Folgekontrollen konnte einen signifikanten Unterschied in der Therapiecompliance nachweisen. Diese war bei Erstkontrollen mit 6,1 Beatmungsstunden pro Tag höher als mit 5,0 Stunden pro Tag bei Folgekontrollen. Die häufigsten vorgenommenen Änderungen der Beatmungsparameter waren inspiratorischer Beatmungsdruck (52 Fälle/ 68,2%), Atemfrequenz (33 Fälle/ 43,2%) und Änderung der Sauerstoffgabe (31 Fälle/ 40,7%). Teilweise wurden mehrere Parameter gleichzeitig verändert. Es wurden Erhöhungen und Absenkungen vorgenommen. Muster waren hierbei retrospektiv nicht erkennbar. Bei der Datenerhebung wurden im untersuchten Zeitraum insgesamt 829 Beatmungskontrollen betrachtet. Hierbei mussten in 91 der Fälle (11,0%) eine Behandlung wegen akuter klinischer Verschlechterung (COPD-/OHS-Exazerbation und/ oder kardialer Dekompensation) durchgeführt werden. Die vorliegende Studie konnte keine signifikanten Unterschiede von Therapiecompliance, PCO2 und HCO3- abhängig von einer Änderung der Beatmungstherapie während einer NIV-Kontrolle nachweisen. Die Häufigkeit und Vielfältigkeit der vorgenommenen Änderungen, die in dieser Studie deskriptiv erfasst wurden, weisen trotzdem auf die Wichtigkeit dieser regelmäßigen Kontrollen hin. Gründe für diese Änderungen sind die mit der Zeit abnehmende Therapiecompliance zu verbessern und die Beatmung regelmäßig an die Bedürfnisse der Patienten anzupassen. Hierfür existiert bisher kein leitliniengerechtes Schema. Zudem benötigten eine nicht unerhebliche Zahl der Patienten eine akute medizinische Behandlung, die sich während der Beatmungskontrolle offenbarte. Vergleiche zu anderen Studien zeigen, dass ähnlich häufig Anpassungen der NIV bei Kontrolluntersuchungen vorgenommen wurden. In Langzeitstudien, die die positiven Effekte einer NIV belegen, wurden regelmäßige Beatmungskontrollen durchgeführt, um einen möglichst hohen Nutzen der Beatmung sicherzustellen. Neuere Studien untersuchen die ambulante Durchführung von Beatmungskontrollen. Hierfür gibt es aber kein evidenzbasiertes Vorgehen. Bisher sind ambulante Versorgungsstrukturen in Deutschland nur unzureichend vorhanden. Die Datenübertragung zur Evaluation der NIV im häuslichen Umfeld ist fehleranfällig. Weiterhin fehlt es an Kriterien und Grenzwerten für die tagsüber durchgeführte Diagnostik zur Beurteilung der nächtlichen NIV. Bis diese Probleme behoben bzw. Fragen geklärt sind, sollten stationäre NIV-Kontrollen erfolgen, um eine ausreichende Patientenversorgung zu gewährleisten.
Schlagwörter: Nicht-invasive Beatmung; Chronisch respiratorische Insuffizienz; Beatmungskontrolle
