Transkutanes Monitoring bei nichtinvasiv beatmeten Patienten

Die nichtinvasive Beatmung (NIV) hat sich in den letzten zehn Jahren sowohl auf Intensivstationen (ICU) als auch auf respiratorischen Intensivüberwachungsstationen (RHDU) als ein Eckpfeiler der Behandlung der akuten respiratorischen Insuffizienz erwiesen [1].

In Studien wurde der Nutzen der NIV bei der Exazerbation einer COPD, einer akuten respiratorischen Insuffizienz und neuerdings auch bei der Versorgung einer hypoxämischen, akuten respiratorischen Insuffizienz bei COVID-19 nachgewiesen [1, 2].

Bei der NIV kommt der Überwachung von CO₂ im Blut eine besondere Bedeutung zu. Die Wirksamkeit der Behandlung kann so bewertet und die NIV-Behandlung bei Bedarf angepasst werden. Der Goldstandard für die CO₂-Überwachung ist aufgrund ihrer Genauigkeit und Präzision die arterielle Blutgasanalyse (ABG). Allerdings kann die Punktion einer Arterie für den Patienten schmerzhaft sein, außerdem liefert dieses Verfahren nur Momentaufnahmen der Blutgaswerte [3].

Im Gegensatz dazu zeigt das transkutane Monitoring (TCM) von CO₂ kontinuierliche Werte, es ist nichtinvasiv und für den Patienten weniger schmerzhaft. Außerdem ermöglicht dieses Verfahren eine proaktive, anstatt einer reaktiven Beatmung [1]. Damit ist das transkutane Monitoring eine hervorragende Ergänzung zur arteriellen Blutgasanalyse und kann diese in bestimmten Fällen sogar ersetzen.

TCM bei akuter respiratorischer Insuffizienz in der Notaufnahme

Eine akute respiratorische Insuffizienz (ARI) ist ein häufiges Ereignis in der Notaufnahme. Die Behandlung und Überwachung von Patienten mit ARI ist für Ärzte in der Notaufnahme wichtig. Dies hat sich insbesondere während der COVID-19-Pandemie erneut gezeigt [4, 5].

Bei akuter respiratorischer Insuffizienz ist die Überwachung der CO₂-Werte zur Risikostratifizierung von Patienten und zur Beurteilung des Behandlungseffekts unabdingbar [8]. Bobbia et al. stellten fest, dass transkutan ermittelte CO₂-Werte (tcpCO₂) bei Patienten mit ARI eine gute Übereinstimmung mit den arteriellen Werten zeigten [6]. Horvath et al. zeigten, dass tcpCO₂ bei Patienten mit akuter respiratorischer Insuffizienz, die eine NIV in der Notaufnahme erhielten, sowohl zu Studienbeginn als auch nach der Intervention mit durch die arterielle BGA ermittelten Werten korrelierte [7]. Sie kommen zu dem Schluss, dass das transkutane Monitoring von CO₂ „eine zuverlässige, praktikable, patientenfreundliche und sichere Alternative zur wiederholten Blutgasanalyse für Patienten mit schwerer hypoxämischer und/oder hyperkapnischer respiratorischer Insuffizienz ist, die in der Notaufnahme nichtinvasiv beatmet werden“ [7].

TCM zur Unterstützung der NIV-Therapie in der Intensivüberwachungs- und Intensivpflege

Nach anfänglicher Stabilisierung werden Patienten, die eine NIV erhalten, zur weiteren Behandlung in der Regel auf eine Intensivüberwachungs- oder Intensivstation verlegt [1]. Die CO₂-Überwachung erfolgt häufig mithilfe eines Verweilkatheters oder wiederholter arterieller Punktion [3].

Van Oppen et al. untersuchten die Genauigkeit des TCM im Vergleich zu wiederholten arteriellen Probenentnahmen bei Patienten, die in einer RHDU nichtinvasiv beatmet wurden. Sie schlussfolgern: TCM ist ein „patientenfreundlicher Ansatz und eine vielversprechende Alternative zur wiederholten arteriellen Blutgasanalyse bei Patienten, die aufgrund einer akuten hyperkapnischen respiratorischen Insuffizienz eine NIV benötigen“ [3].

Die British Thoracic Society/Intensive Care Society empfiehlt das transkutane Monitoring von CO₂ als wertvolle Ergänzung zur ABG, um die Titrierung und das Weaning von der NIV-Behandlung zu erleichtern [10].

Im Review-Artikel von Ergan et al. wird das transkutane CO₂-Monitoring während der NIV bei akuter respiratorischer Insuffizienz auf der ICU und der RHDU empfohlen. Sie sind der Auffassung, dass das TCM während der NIV dazu beitragen kann, eine „proaktive (anstelle einer reaktiven) Titrierung der Beatmung“ zu erleichtern [1].

TCM während einer NIV bei chronischer respiratorischer Insuffizienz und Schlafstudien

NIV ist eine wirksame Behandlung einer chronischen respiratorischen Insuffizienz, die durch chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), neuromuskuläre Störungen, Pickwick-Syndrom (Adipositas-bedingtes Hypoventilationssyndrom) und zentrales Hypoventilationssyndrom verursacht wird [8, 9]. Arterielles CO₂ (tags und nachts) ist ein Prädiktor für die respiratorische Mortalität. Allerdings stehen arterielle Werte nicht immer zur Verfügung und eine Punktion kann für den Patienten schmerzhaft sein [8, 9].

Arrestad et al. verglichen tcpCO₂ mit arteriellen Werten bei 67 Patienten, die aufgrund ihrer chronischen respiratorischen Insuffizienz nichtinvasiv beatmet wurden. Sie stellten fest, dass tcpCO₂ eine ausgezeichnete Übereinstimmung mit den tagsüber erfassten arteriellen Werten zeigte (systematischer Fehler 0,23 kPa, alle Werte wurden innerhalb eines klinisch akzeptablen Bereichs von ±1 kPa gemessen), ohne klinisch signifikante Verschiebung (Drift) nach der Überwachung über Nacht [9].

Storre et al. verglichen die transkutane Überwachung dreier Patienten, welche aufgrund chronischer respiratorischer Insuffizienz nichtinvasiv beatmet wurden. Ihre Folgerung: „Das nächtliche tcpCO₂-Monitoring bei Patienten mit chronischer HRI (hypoxischer respiratorischer Insuffizienz), die eine nichtinvasive positive Druckbeatmung erhielten, hat sich als zuverlässiges Instrument zur Beurteilung der alveolären Beatmung im Schlaf etabliert“ [11].

Die AARC (American Association of Respiratory Care) empfiehlt das transkutane Monitoring bei Patienten, die „keinen arteriellen Zugang haben oder bei denen Sauerstoff und Kohlendioxid bei minimaler Blutentnahme kontinuierlich überwacht werden müssen“, einschließlich der Bewertung diagnostischer und therapeutischer Interventionen [12].

TCM und endtidale CO₂-Überwachung im Vergleich

Die endtidale CO₂-Überwachung (etCO2) wird häufig im Operationssaal und bei intubierten Patienten eingesetzt, um den Beatmungsstatus zu überwachen und die Platzierung des Endotrachealtubus zu bestätigen. Fujimoto et al. verglichen TCM und die endtidale Überwachung bei Patienten mit hypoxämischer respiratorischer Insuffizienz und stellten fest, dass tcpCO₂ genauer war und eine geringere Verzerrung aufwies als etpCO2 [13]. Ebenso stellten Lermuzeaux et al. fest, dass tcpCO₂ bei nicht intubierten Patienten auf der Intensivstation präziser war als etpCO2 [15].

Patienten bevorzugen TCM gegenüber ABG

Die arterielle Blutgasanalyse bleibt der Goldstandard für die Messung von CO₂, geht jedoch mit einem Verweilkatheter bzw. einer arteriellen Punktion einher. Beides birgt das Risiko von Komplikationen, zudem können arterielle Punktionen für den Patienten schmerzhaft sein [3].

In zwei Studien wurden das transkutane Monitoring einerseits und Verweilkatheter/Punktionen andererseits anhand von Schmerz-Scores und Patientenzufriedenheit verglichen. Beide Studien zeigten eine deutlich höhere Zufriedenheit und niedrigere Schmerz-Scores mit TCM im Vergleich zur arteriellen Blutgasanalyse [3, 14].

Zusammenfassung

Das transkutane Monitoring von CO₂ bietet kontinuierliche Werte, zeigt eine gute Vergleichbarkeit mit arteriellen Blutgasen sowohl bei akuter und als auch bei chronischer respiratorischer Insuffizienz und wird von der Mehrzahl der Patienten der arteriellen Blutgasanalyse vorgezogen. Die Verwendung von TCM während der NIV bietet die Möglichkeit, Einstellungen anzupassen und proaktiv mit dem Beatmungsstatus umzugehen.

Referenzen

1. Ergan B, Nasiłowski J, Winck JC. How should we monitor patients with acute respiratory failure treated with noninvasive ventilation? European Respiratory Review 2018; 27, 148.
2. Franco C, Facciolongo N, Tonelli R, et al. Feasibility and clinical impact of out-of-ICU noninvasive respiratory support in patients with COVID-19-related pneumonia. Eur Respir J 2020; 56, 5.
3. van Oppen JD, Daniel PS, Sovani MP. What is the potential role of transcutaneous carbon dioxide in guiding acute noninvasive ventilation? Respir Care 2015; 60, 4: 484–91.
4. Wilcox SR, Condella A. Emergency Department Management of Severe Hypoxemic Respiratory Failure in Adults With COVID-19. J Emerg Med 2020.
5. Nee PA, Al-Jubouri MA, Gray AJ, et al. Critical care in the emergency department: Acute respiratory failure. Emerg Med J 2011; 28, 2: 94–97.
6. Bobbia X, Claret P-G, Palmier L et al. Concordance and limits between transcutaneous and arterial carbon dioxide pressure in emergency department patients with acute respiratory failure: A single-center prospective observational study. Scand J Trauma Resusc Emerg Med 2015; 23: 40.
7. Horvath CM, Brutsche MH, Baty F, Rüdiger JJ. Transcutaneous versus blood carbon dioxide monitoring during acute noninvasive ventilation in the emergency department - a retrospective analysis. Swiss Med Wkly 2016; 146: w14373.
8. Köhnlein T, Windisch W, Köhler D, et al. Non-invasive positive pressure ventilation for the treatment of severe stable chronic obstructive pulmonary disease: A prospective, multicentre, randomised, controlled clinical trial. Lancet Respir Med 2014; 2, 9: 698–705.
9. Aarrestad S, Tollefsen E, Kleiven AL, et al. Validity of transcutaneous PCO2in monitoring chronic hypoventilation treated with non-invasive ventilation. Respir Med 2016; 112: 112–18.
10. Davidson AC, Banham S, Elliott M, et al. BTS/ICS guideline for the ventilatory management of acute hypercapnic respiratory failure in adults. Thorax 2016; 71 Suppl 2: ii1-35.
11. Storre JH, Magnet FS, Dreher M, Windisch W. Transcutaneous monitoring as a replacement for arterial PCO(2) monitoring during nocturnal noninvasive ventilation. Respir Med 2011; 105, 1: 143–50.
12. Restrepo RD, Hirst KR, Wittnebel L, Wettstein R. AARC clinical practice guideline: Transcutaneous monitoring of carbon dioxide and oxygen: 2012. Respir Care 2012; 57, 11: 1955–62.
13. Fujimoto S, Suzuki M, Sakamoto K et al. Comparison of End-Tidal, Arterial, Venous, and Transcutaneous PCO2. Respir Care 2019; 64, 10: 1208–14.
14. Mummery V, Rogers E, Padmanaban V, et al. Transcutaneous carbon dioxide measurement is not a reliable alternative to arterial blood gas sampling in the acute medical setting. Eur Respir J 2019; 53, 4.
15. Lermuzeaux M, Meric H, Sauneuf B, et al. Superiority of transcutaneous CO₂ over end-tidal CO₂ measurement for monitoring respiratory failure in nonintubated patients: A pilot study. J Crit Care 2016; 31, 1: 150–56.