Klinische Evaluation einer automatischen FiO2-Regelung bei beatmeten Frühgeborenen

Abstract

In dieser Studie wurde geprüft, ob ein automatischer FiO2-Controller die FiO2-Regelung besser vornehmen kann, als das Pflegepersonal im Routinebetrieb, indem er den Zielbereich häufiger erreicht und die SpO2 in diesem Bereich länger halten kann. Hierfür wurden 24 Frühgeborene in die Studie eingeschlossen und der Controller in einer Pilotphase und einer Hauptstudie hinsichtlich verschiedener Parameter evaluiert.

Der primäre SpO2-Zielparameter war der Prozentsatz der Zeit innerhalb des definierten Zielbereichs (87-96%). Der Controller konnte den Zielbereich signifikant häufiger erreichen als das Pflegepersonal. Zudem wurde in der Hauptstudie keine von ihm durchgeführte FiO2-Änderung abgelehnt oder abgebrochen. Auch die Anzahl hyper- und hypoxischer Episoden, sowie die Anzahl der manuellen FiO2-Anpassungen und somit die Arbeitsbelastung wurden durch den Controller reduziert. Dadurch konnte die Wirksamkeit und Tauglichkeit des Controllers bewiesen und die Hypothesen bestätigt werden.

Im Vergleich zu anderen Studien, die automatische FiO2-Controller testeten, konnte gezeigt werden, dass der Controller hinsichtlich vieler Parameter Vorteile und Verbesserungen bietet. Der Controller konnte den Prozentsatz der Zeit innerhalb des Zielbereichs signifikant steigern. Außerdem war der Algorithmus schon sehr feinreguliert und weiter entwickelt als dies vor einigen Jahren der Fall war.

Es wurde zum ersten Mal ein Pulsoximeter verwendet, das bewegungsabhängige SpO2-Artefakte identifizieren und sie aus der Analyse ausschließen konnte. Zudem wurde die Studie an sehr kleinen, nicht mechanisch beatmeten Frühgeborenen durchgeführt, die im Median nach 24,5 bzw. 25,5 Schwangerschaftswochen geboren waren und ein niedriges Geburtsgewicht hatten (im Median 735 bzw. 800 Gramm). Es wurde also ein Patientenkollektiv gewählt, an dem es sehr herausfordernd ist, die FiO2 zu regeln. Ferner konnte der Controller mit einem handelsüblichen neonatalen Beatmungsgerät eingesetzt werden. Die Reduktion der hypo- und v.a. der hyperoxischen Episoden sowie der SpO2-Schwankungen durch den FiO2-Controller lässt annehmen, dass der Controller zu einer verminderten Inzidenz an ROP und anderer Folgeerkrankungen durch eine O2-Therapie beitragen kann.

In weiteren Studien über längere Zeit wird sich zeigen, ob der Controller Folgeerkrankungen durch die Sauerstofftherapie signifikant reduzieren kann und somit die Versorgung Frühgeborener weiter optimieren kann. Hierbei werden die Auswirkungen des Controllers auf weitere Parameter in Bezug auf die Inzidenz und die Morbidität an Folgeerkrankungen durch eine O2-Therapie eine wichtige Rolle spielen.

Möglicherweise lässt sich durch weitere klinische Forschung auch bald ein Konsens über den optimalen SpO2-Zielbereich für Frühgeborene finden, so dass in Zukunft unter allen klinischen Bedingungen eine bestmögliche O2-Versorgung des Frühgeborenen erreicht werden kann.

In preterm infants receiving supplemental oxygen, manual control of the inspired oxygen fraction is often time-consuming and inappropriate. We developed a system for automatic oxygen control and hypothesized that this system is more effective than routine manual oxygen control in maintaining target arterial oxygen saturation levels.

We performed a randomized controlled cross-over clinical trial in 24 preterm infants receiving continuous positive airway pressure and supplemental oxygen. Periods with automatic and routine manual oxygen control were compared to periods of optimal control by a fully dedicated person. The median percentage of time with arterial oxygen saturation levels within target range (87-96%) was 81.7% for routine manual oxygen control, 91.0% for optimal control, and 90.5% for automatic control. The frequency of manual oxygen adjustments was lowest in automatic control. Automatic oxygen control may optimize oxygen administration to preterm infants receiving continuous positive airway pressure and reduce nursing time spent with oxygen control.