Einstellen der exspiratorischen Triggersensitivität (ETS)

Artikel

Autor: Clinical Experts Group, Hamilton Medical

Datum: 22.02.2018

Eine optimale Synchronie zwischen Patient und Beatmungsgerät ist von höchster Wichtigkeit, da Asynchronien zu erhöhter Atemarbeit und Unbehagen des Patienten führen können.

Einstellen der exspiratorischen Triggersensitivität (ETS)

Zwei Haupteinstellungen für die Synchronie zwischen Patient und Beatmungsgerät

Asynchronien werden auch mit einer höheren Sterblichkeit und einer verlängerten maschinellen Beatmung in Verbindung gebracht (Blanch L, Villagra A, Sales B, et al. Asynchronies during mechanical ventilation are associated with mortality. Intensive Care Med. 2015;41(4):633-641. doi:10.1007/s00134-015-3692-61, Tassaux D, Gainnier M, Battisti A, Jolliet P. Impact of expiratory trigger setting on delayed cycling and inspiratory muscle workload. Am J Respir Crit Care Med. 2005;172(10):1283-1289. doi:10.1164/rccm.200407-880OC2, Thille AW, Rodriguez P, Cabello B, Lellouche F, Brochard L. Patient-ventilator asynchrony during assisted mechanical ventilation. Intensive Care Med. 2006;32(10):1515-1522. doi:10.1007/s00134-006-0301-83). Eine optimale Synchronie zwischen Patient und Beatmungsgerät zu erlangen stellt v. a. bei der nichtinvasiven Beatmung (NIV) wegen der Veränderungen bei der Leckage und im Patientenzustand eine Herausforderung dar.

Beim Versuch, das Beatmungsgerät auf die Aktivität des Patienten abzustimmen, sind zwei Hauptfaktoren zu berücksichtigen: der Trigger für die Inspiration und der Trigger für die Exspiration. Diese geben vor, wann das Beatmungsgerät einen spontanen Atemhub startet oder beendet. Bei Beatmungsgeräten von Hamilton Medical wird der Trigger für die Exspiration über die exspiratorische Triggersensitivität (ETS) eingestellt. Dieser Wert gibt den Prozentsatz des inspiratorischen Peakflows an, bei dem das Beatmungsgerät zwischen Inspiration und Exspiration wechselt. Bei den Beatmungsgeräten von Hamilton Medical kann ETS auf einen beliebigen Wert zwischen 5 % und 80 % eingestellt werden. Generell führt eine höhere ETS-Einstellung zu einer kürzeren Inspirationszeit und eine niedrigere ETS-Einstellung zu einer längeren Inspirationszeit.

Bei anderen Geräten wird dieser Mechanismus „ESENS“, „Endinspiration“, „Flusssteuerung“ usw. genannt.

Ein weiteres Kriterium für einen Atemhubabbruch ist der Wert „TI max“. Diese Einstellung wird verwendet, wenn die Gasleckage beträchtlich ist und der eingestellte Zyklus nicht erreicht wird. Sie stellt ein Backup zur Verfügung, sodass die Inspiration abgebrochen werden kann. Das Beatmungsgerät schaltet auf Exspiration um, wenn der für „TI max“ eingestellte Wert erreicht ist.

Typische ETS-Einstellung

Eine typische ETS-Einstellung für einen mit NIV behandelten Patienten mit normaler Lungenmechanik ist 25 %. Dies ist die ETS-Standardeinstellung auf den Beatmungsgeräten von Hamilton Medical (siehe Abbildung 1). Bei obstruktiven Patienten, z. B. einem Patienten mit chronischer obstruktiver Lungenerkrankung (COPD), sollte die ETS-Einstellung höher liegen, um die Exspirationszeit zu verlängern und somit Airtrapping und einen intrinsischen PEEP zu vermeiden.

Nicht korrekte ETS-Einstellungen können eine exspiratorische Asynchronie hervorrufen und können an einer verzögerten bzw. einer vorzeitigen Einleitung der Exspiration erkannt werden, die zu einer Doppel-Triggerung führen kann.

Screenshot einer Flowkurve, die einen maximalen Flow und ETS von 25 % anzeigt — Abbildung 1: Standardmässige ETS-Einstellung von 25 %

Verzögerte Einleitung der Exspiration

Die verzögerte Einleitung der Exspiration kann am endinspiratorischen Spitzenwert in der Druckkurve erkannt werden, der durch eine aktive inspiratorische Bemühung hervorgerufen wird. Ein weiterer Indikator ist die Veränderung der Abnahme des inspiratorischen Flows in Richtung Basislinie (siehe Abbildung 2). Dies wird häufig bei Patienten mit COPD beschrieben. Die Abnahme des inspiratorischen Flows ist flacher, was vermutlich der dynamischen Hyperinflation und der Atemwegs-Resistance geschuldet ist.

Liegt eine verzögerte Einleitung der Exspiration vor, erhöhen Sie ETS in Schritten von 10 %, um die Inspirationszeit (TI) zu verkürzen, und passen Sie TI max an den Patientenzustand an.

Doppel-Triggerung

Gemeinsam mit einer kurzen Einstellung für die Inspirationszeit ist die Doppel-Triggerung ein Indikator für eine vorzeitige Einleitung der Exspiration (siehe Abbildung 3). Bei der vorzeitigen Einleitung der Exspiration ziehen sich die inspiratorischen Muskeln weiterhin zusammen, wodurch das Beatmungsgerät eine zweite Atembemühung erwartet. Dies führt zu einer Doppel-Triggerung mit Verabreichung höherer Tidalvolumina, Breath Stacking und einer erhöhten Atemarbeit. Zur Behebung des Problems kann versucht werden, die neurale Inspirationszeit auf die Inspirationszeit des Beatmungsgerätes abzustimmen. Eine Doppel-Triggerung kann auch auf eine unzureichende Druckunterstützung zurückzuführen sein.

Liegt eine Doppel-Triggerung vor, vermindern Sie ETS in Schritten von 10 %, um die Inspirationszeit (TI) zu verlängern, und passen Sie TI max an den Patientenzustand an oder erhöhen Sie Psupport, um die gewünschten Tidalvolumina zu erreichen.

Screenshot einer Flow- und Druckkurve, die eine Veränderung in der Abnahme des Flows anzeigt — Abbildung 2: Verzögerte Einleitung der Exspiration

Screenshot einer Flow- und Druckkurve, aus der eine Doppel-Triggerung hervorgeht — Abbildung 3: Doppel-Triggerung

Anpassung der Trigger mit IntelliSync+

Die Beatmungsgeräte HAMILTON-C6 und HAMILTON-G5/S1 bieten optional die automatische Anpassung mit IntelliSync+ (Standardfunktion beim HAMILTON-S1.A)(Nicht alle Beatmungsgeräte sind für alle Märkte verfügbar.B). Das Beatmungsgerät überwacht die vom Patienten eingehenden Sensorsignale, analysiert die Kurvenformen kontinuierlich mit einer Sammlung an Algorithmen und passt die Einstellung dynamisch in Echtzeit an, um dem sich ändernden Patienten- und Systemzustand gerecht zu werden. IntelliSync+ kann so eingestellt werden, dass der Trigger für die Inspiration, der Trigger für die Exspiration oder beide automatisch angepasst werden.

Fußnoten

A. Standardausstattung auf dem HAMILTON-S1.
B. Nicht alle Beatmungsgeräte sind für alle Märkte verfügbar.

Referenzen

1. Blanch L, Villagra A, Sales B, et al. Asynchronies during mechanical ventilation are associated with mortality. Intensive Care Med. 2015;41(4):633-641. doi:10.1007/s00134-015-3692-6
2. Tassaux D, Gainnier M, Battisti A, Jolliet P. Impact of expiratory trigger setting on delayed cycling and inspiratory muscle workload. Am J Respir Crit Care Med. 2005;172(10):1283-1289. doi:10.1164/rccm.200407-880OC
3. Thille AW, Rodriguez P, Cabello B, Lellouche F, Brochard L. Patient-ventilator asynchrony during assisted mechanical ventilation. Intensive Care Med. 2006;32(10):1515-1522. doi:10.1007/s00134-006-0301-8

Asynchronies during mechanical ventilation are associated with mortality.

Blanch L, Villagra A, Sales B, et al. Asynchronies during mechanical ventilation are associated with mortality. Intensive Care Med. 2015;41(4):633-641. doi:10.1007/s00134-015-3692-6

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PURPOSE

This study aimed to assess the prevalence and time course of asynchronies during mechanical ventilation (MV).

METHODS

Prospective, noninterventional observational study of 50 patients admitted to intensive care unit (ICU) beds equipped with Better Care™ software throughout MV. The software distinguished ventilatory modes and detected ineffective inspiratory efforts during expiration (IEE), double-triggering, aborted inspirations, and short and prolonged cycling to compute the asynchrony index (AI) for each hour. We analyzed 7,027 h of MV comprising 8,731,981 breaths.

RESULTS

Asynchronies were detected in all patients and in all ventilator modes. The median AI was 3.41 % [IQR 1.95-5.77]; the most common asynchrony overall and in each mode was IEE [2.38 % (IQR 1.36-3.61)]. Asynchronies were less frequent from 12 pm to 6 am [1.69 % (IQR 0.47-4.78)]. In the hours where more than 90 % of breaths were machine-triggered, the median AI decreased, but asynchronies were still present. When we compared patients with AI > 10 vs AI ≤ 10 %, we found similar reintubation and tracheostomy rates but higher ICU and hospital mortality and a trend toward longer duration of MV in patients with an AI above the cutoff.

CONCLUSIONS

Asynchronies are common throughout MV, occurring in all MV modes, and more frequently during the daytime. Further studies should determine whether asynchronies are a marker for or a cause of mortality.

Impact of expiratory trigger setting on delayed cycling and inspiratory muscle workload.

Tassaux D, Gainnier M, Battisti A, Jolliet P. Impact of expiratory trigger setting on delayed cycling and inspiratory muscle workload. Am J Respir Crit Care Med. 2005;172(10):1283-1289. doi:10.1164/rccm.200407-880OC

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RATIONALE

During pressure-support ventilation, the ventilator cycles into expiration when inspiratory flow decreases to a given percentage of peak inspiratory flow ("expiratory trigger"). In obstructive disease, the slower rise and decrease of inspiratory flow entails delayed cycling, an increase in intrinsic positive end-expiratory pressure, and nontriggering breaths.

OBJECTIVES

We hypothesized that setting expiratory trigger at a higher than usual percentage of peak inspiratory flow would attenuate the adverse effects of delayed cycling.

METHODS

Ten intubated patients with obstructive disease undergoing pressure support were studied at expiratory trigger settings of 10, 25, 50, and 70% of peak inspiratory flow.

MEASUREMENTS

Continuous recording of diaphragmatic EMG activity with surface electrodes, and esophageal and gastric pressures with a dual-balloon nasogastric tube.

MAIN RESULTS

Compared with expiratory trigger 10, expiratory trigger 70 reduced the magnitude of delayed cycling (0.25 +/- 0.18 vs. 1.26 +/- 0.72 s, p < 0.05), intrinsic positive end-expiratory pressure (4.8 +/- 1.9 vs. 6.5 +/- 2.2 cm H(2)O, p < 0.05), nontriggering breaths (2 +/- 3 vs. 9 +/- 5 breaths/min, p < 0.05), and triggering pressure-time product (0.9 +/- 0.8 vs. 2.1 +/- 0.7 cm H2O . s, p < 0.05).

CONCLUSIONS

Setting expiratory trigger at a higher percentage of peak inspiratory flow in patients with obstructive disease during pressure support improves patient-ventilator synchrony and reduces inspiratory muscle effort. Further studies should explore whether these effects can influence patient outcome.

Patient-ventilator asynchrony during assisted mechanical ventilation.

Thille AW, Rodriguez P, Cabello B, Lellouche F, Brochard L. Patient-ventilator asynchrony during assisted mechanical ventilation. Intensive Care Med. 2006;32(10):1515-1522. doi:10.1007/s00134-006-0301-8

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OBJECTIVE

The incidence, pathophysiology, and consequences of patient-ventilator asynchrony are poorly known. We assessed the incidence of patient-ventilator asynchrony during assisted mechanical ventilation and we identified associated factors.

METHODS

Sixty-two consecutive patients requiring mechanical ventilation for more than 24 h were included prospectively as soon as they triggered all ventilator breaths: assist-control ventilation (ACV) in 11 and pressure-support ventilation (PSV) in 51.

MEASUREMENTS

Gross asynchrony detected visually on 30-min recordings of flow and airway pressure was quantified using an asynchrony index.

RESULTS

Fifteen patients (24%) had an asynchrony index greater than 10% of respiratory efforts. Ineffective triggering and double-triggering were the two main asynchrony patterns. Asynchrony existed during both ACV and PSV, with a median number of episodes per patient of 72 (range 13-215) vs. 16 (4-47) in 30 min, respectively (p=0.04). Double-triggering was more common during ACV than during PSV, but no difference was found for ineffective triggering. Ineffective triggering was associated with a less sensitive inspiratory trigger, higher level of pressure support (15 cmH(2)O, IQR 12-16, vs. 17.5, IQR 16-20), higher tidal volume, and higher pH. A high incidence of asynchrony was also associated with a longer duration of mechanical ventilation (7.5 days, IQR 3-20, vs. 25.5, IQR 9.5-42.5).

CONCLUSIONS

One-fourth of patients exhibit a high incidence of asynchrony during assisted ventilation. Such a high incidence is associated with a prolonged duration of mechanical ventilation. Patients with frequent ineffective triggering may receive excessive levels of ventilatory support.