Elektrische Quadranten-Impedanzmessung zur Bestimmung von Tidalvolumina bei neugeborenen Schweinen

Hintergrund: Die transthorakale Impedanzmessung ermöglicht eine Abschätzung der Gewebe-Luft-Zusammensetzung des Thorax und wird zur Messung der Lungenbelüftung verwendet. Dabei werden bislang relative Veränderungen gemessen, während Aussagen zu absoluten Werten bzw. Luftvolumina kaum möglich sind. Fragestellung: Erlaubt eine 3-Punkt-Kalibrierung mit bekannten Tidalvolumina (Vt) unter maschineller Beatmung eine Umrechnung von Tidalimpedanzwerten (TI) in tatsächliche Vt? Material und Methoden: An fünf neonatalen Ferkeln wurde während volumenkontrollierter Beatmung eine kontinuierliche transthorakale Impedanzmessung vorgenommen. Tidalimpedanzwerte von drei verschiedenen Vt (4, 6, 8ml/kg) wurden für die Erstellung einer individuellen Kalibrationskurve genutzt. Anschließend wurde jedes Tier mit unterschiedlichen Mustern variierender Vt (2–10ml/kg) auf unterschiedlichen PEEP Stufen (0, 3, 6, 9, 12 cmH₂O) beatmet. Aus der TI wurde ein entsprechendes Vt errechnet (Vt_kalk) und mit dem tatsächlichen Vt (Vt_real) verglichen.

Ergebnisse: Bei jedem Tier wurden jeweils 36 Vt Variationen auf jeder PEEP Stufe durchgeführt und gemessen (180 Vt Variationen pro Tier). Die Tabelle zeigt die in der Bland-Altman Analyse berechnete Übereinstimmung (Bias und Übereinstimmungsgrenzen) von Vt_kalk mit dem Vt_real für die einzelnen PEEP Stufen. Die Übereinstimmung wurde für eine Kalibration auf fixem (3cmH₂0) bzw. auf dem jeweiligen PEEP-Niveau berechnet.

PEEP Stufe	Parameter	Kalibration bei PEEP=3cmH20	Kalibration auf dem jeweiligen PEEP Niveau
3 cmH20	Bias (ml)		-0,07
	Übereinstimmungsgrenzen (ml)		-1,53–1,40
0 cmH20	Bias (ml)	-0,22	0,44
	Übereinstimmungsgrenzen (ml)	-2,43–1,98	-1,45–2,32
6 cmH20	Bias (ml)	-0,47	-0,33
	Übereinstimmungsgrenzen (ml)	-3,38–2,44	-2,88–2,21
9 cmH20	Bias (ml)	-1,19	-0,52
	Übereinstimmungsgrenzen (ml)	-4,98–2,60	-3,46–2,41
12 cmH20	Bias (ml)	-1,64	-0,49
	Übereinstimmungsgrenzen (ml)	-4,72–1,44	-3,01–2,03

Diskussion: Tidalimpedanzwerte lassen sich mit ausreichender Genauigkeit nach Kalibrierung in Vt umrechnen, allerdings ist Vt_kalk bei höheren PEEP-Werten tendenziell kleiner als Vt_real. Die Messungen könnten quantitative Aussagen zur Luftverteilung in verschiedenen Lungenarealen ermöglichen.

Die Studie wurde unterstützt durch die DFG (Ru1233/1–2)