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Bibliographic Metadata

Title
Positive effects of non-invasive ventilation on cerebral oxygenation / submitted by Claudius Dörr
Additional Titles
Einfluss von nicht invasiver Beatmung auf die zerebrale Oxygenierung.
AuthorDörr, Claudius
Thesis advisorKlein, Ulrich
Published2017
DescriptionVIII, 92 Blatt : Illustrationen
Institutional NoteMedizinische Universität Wien, Dissertation
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Date of SubmissionJuly 2018
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)zerebrale Oxygenierung in kritisch kranken Patienten
Keywords (EN)Cerebral oximetry in ICU patients
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-16989 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
Files
Positive effects of non-invasive ventilation on cerebral oxygenation [8.17 mb]
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Classification
Abstract (German)

Hintergrund: Kritisch erkrankte Patienten mit akutem Lungenversagen auf Intensivstation weisen ein hohes Risiko für eine zerebrale Hypoxie auf. Wir stellen die Hypothese, dass die regionale zerebrale Oxygenierung (rSO2) während einer Therapie mit einem positiven Atemwegsdruck (CPAP) steigt. Methodik: 40 postoperative Intensivpatienten mit akutem Lungenversagen und Sauerstoff (O2)-Therapie wurden in die prospektiv randomisierte Studie mit Cross-Over-Design eingeschlossen. Mithilfe der Nah-Infrarot-Spektrometrie (NIRS, INVOS 5100C, zerebrales Oxymeter, Covidien, Austria) wurde die rSO2 kontinuierlich bilateral über dem frontalen Kortex während einer O2-Insufflation mittels Gesichtsmaske (6 L O2/min = Kontrolle) und während einer CPAP Therapie (40% O2, 8 mbar = Interventionsgruppe) für jeweils 15 Minuten gemessen, wobei jeder Patient als eigene Kontrolle (randomisierte Studie mit Cross-Over-Design) fungierte. Während der Messungen wurden hämodynamische und respiratorische Routinevariablen erhoben und arterielle Blutgasanalysen durchgeführt. Ein gemischtes lineares Modell wurde erstellt, um Unterschiede zwischen beiden Gruppen sowie den Einfluss der CPAP-Therapie auf die rSO2 zu detektieren. Ergebnisse: Die mediane rSO2 erhöhte sich von 57.3912.04% während O2-Insufflation auf 63.3113.1% während CPAP-Therapie (p<0.0001). Der mediane arterielle Kohlendioxidpartialdruck (PaCO2) zeigte einen Abfall während CPAP-Therapie gegenüber der Kontrollgruppe (PaCO2 43.055.02 vs. 46.745.07 mmHg, p=0.003). Der mediane arterielle Sauerstoffpartialdruck (PaO2) und die mediane periphere Sauerstoffsättigung (SpO2) blieben unverändert. Kritische rSO2-Werte <50% wurden bei 23% aller untersuchten Intensivpatienten gemessen. Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse belegen, dass eine CPAP-Therapie bei Intensivpatienten mit akutem Lungenversagen zur Verbesserung der rSO2 führt. Kritische rSO2-Werte unter 50% sind relativ häufig bei Intensivpatienten zu detektieren. Unsere Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass mithilfe von NIRS-Monitoring kritische rSO2-Werte detektiert werden können und CPAP-Therapie zur Verbesserung der rSO2 bei Intensivpatienten mit akutem Lungenversagen eingesetzt werden kann.

Abstract (English)

Background: Critically ill patients with acute respiratory failure submitted to an intensive care unit (ICU) are at high risk of cerebral hypoxia. We hypothesized that continuous positive airway pressure (CPAP) therapy may increase regional cerebral oxygenation (rSO2).

Methods: Forty post operative ICU patients requiring oxygen (O2) therapy due to acute respiratory failure were examined in a prospective randomized before after trial. Near-infrared spectroscopy (NIRS, Invos 5100C, Covidien, USA) was used to continuously detect bilateral rSO2 for 15 minutes during classical O2 insufflation via facemask (6 L O2/min = control) and for 15 minutes during the administration of CPAP therapy (40% O2, 8 mbar = intervention), using a randomized cross-over study design where each patient served as own control. Hemodynamic and respiratory routine monitoring and blood gas analysis were performed. A mixed linear model was fitted to test the influence of CPAP therapy and assessed variables on rSO2.

Results: The median rSO2 in the control group was lower (57.3912%) than in the intervention group (63.3113.1%; p<0.0001). The median arterial partial pressure of carbon dioxide (PaCO2) levels were higher in the control group (46.745.1 mmHg) than in the intervention group (43.055 mmHg; p=0.003). Median arterial partial pressure of oxygen (PaO2) and median peripheral hemoglobin oxygen saturation (SpO2) remained unchanged. In total, 23% of patients showed critical rSO2 levels <50%.

Conclusion: Our results reveal that CPAP therapy improves rSO2 compared to classical O2-insufflation therapy in ICU patients with acute respiratory failure. Further, critical rSO2 values <50% can be detected commonly in this patient cohort. Findings suggest that NIRS monitoring may be used to help to detect critical rSO2 and CPAP-therapy may improve rSO2 in ICU patients with acute respiratory failure.

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