Optimierung der Sauerstofftherapie bei Frühgeborenen durch einen FiO2-Controller im geschlossenen Regelkreis

Fragestellung: Die inspiratorische Sauerstoff-Konzentration (FiO2) muss bei Frühgeborenen innerhalb enger Grenzen an den Bedarf angepasst werden, um Schäden durch Sauerstoffmangel und -überangebot zu verhindern. Unsere Arbeitsgruppe hat einen FiO2-Controller entwickelt und ihn theoretisch mithilfe einer Computersimulation und praktisch im offenen Regelkreis an Frühgeborenen evaluiert [1]. In der vorliegenden Studie wurde die Effizienz des FiO2-Controllers im geschlossenen Regelkreis untersucht.

Methodik: Randomisierte, kontrollierte Studie mit 3 Behandlungsphasen und Cross-Over-Design. 12 Frühgeborene mit nicht-invasiver Beatmung und FiO2-Bedarf >0,21 wurden in die Studie eingeschlossen und durchliefen an einem Tag 3 Phasen à 90 Minuten mit 3 verschiedenen Behandlungsvarianten: 1) manuelle FiO2-Regelung in der klinischen Routine (Routinephase), 2) manuelle FiO2-Regelung durch eine ständig anwesenden Person (Optimalphase), 3) automatische FiO2-Regelung durch den FiO2-Controller und einen speziell adaptierten Respirator (Leonie; Fa. Heinen & Löwenstein) im geschlossenen Regelkreis (Controllerphase). Die arterielle Sauerstoffsättigung (SpO2) wurde digital aufgezeichnet (Radical; Fa. Masimo) und alle manuellen FiO2-Änderungen protokolliert. Primäre Zielvariable war der Prozentsatz der Zeit (%ziel) innerhalb des SpO2-Zielbereichs von 87 bis 96%. Sekundäre Zielvariablen waren die Anzahl hyperoxischer (nhyper; >96% SpO2) und hypoxischer (nhypo; <87% SpO2) Episoden >5 Sekunden sowie die Anzahl der manuellen FiO2-Änderungen (nFiO2). Unterschiede zwischen den Untersuchungsphasen wurden mittels Friedman-Test hinsichtlich ihrer statistischen Signifikanz (p<0,05) geprüft.

Ergebnisse: Wir berichten über unsere vorläufigen Ergebnisse von 6 Patienten: Die Variable %ziel war während der Controllerphasen höher (Mittelwert: 86,4%; Standardabweichung: 14,1) als während der Optimal- (81,5%; 21,7) und Routinephasen (68,8%; 21,8; p<0,05). Die Variablen nhyper und nhypo waren während der Optimal- (7,7%; 8,5 bzw. 22,5; 17,5), Routine- (26,5; 25,9 bzw. 27,7; 18,9) und Controllerphasen (13,0; 12,5; bzw. 15,0; 10,6) nicht signifikant unterschiedlich. Die Variable nFiO2 war während der Controllerphasen niedriger (1,7; 2,7) als während der Routine- (7,0; 4,7) und Optimalphasen (16,3; 9,1; p<0,05).

Schlussfolgerung: Erste Ergebnisse unserer Studie zeigen, dass der hier benutzte automatische FiO2-Controller die SpO2häufiger innerhalb gewünschter Grenzen halten kann als dies in der Routinepflege geschieht. Gleichzeitig wird der Bedarf an manuellen FiO2-Änderungen reduziert und damit Personal entlastet. Dies geht nicht mit vermehrten Überreaktionen wie Hyper- oder Hypoxien einher und könnte so helfen, die Sauerstoff-assoziierte Morbidität bei Frühgeborenen zu reduzieren.

[1] Urschitz MS et al., Z Geburtsh Neonatol 2003, 207: S43

Unterstützt von 1) Universität Tübingen (AKF-Programm Nr. 84–0-0), 2) Fa. Masimo Inc. (Irvine; USA) und 3) Fa. Heinen und Löwenstein (Bad Ems)