Flüssige Belüftung

Flüssigkeitsbeatmung oder Flüssigkeitsbeatmung ist eine mechanische Beatmungstechnik , bei der die Lunge mit einer flüssigen Perfluorkohlenwasserstoffverbindung (PFC) gefüllt wird . Da einige der PFCs ein hohes Lösungsvermögen für Sauerstoff und Kohlendioxid haben, kann (unter bestimmten Bedingungen) der Gasaustausch aufrechterhalten werden. Je nachdem, ob die Füllung der Lunge partiell oder total erfolgt, spricht man von partieller Flüssigkeitsbeatmung oder totaler Flüssigkeitsbeatmung.

Techniken

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Partielle Flüssigkeitsbeatmung

Bei der partiellen Flüssigkeitsbeatmung wird die funktionelle Restkapazität der Lunge mit Perfluorkohlenstoff gefüllt , während sie weiterhin mit Kohlendioxid-angereicherter Luft unter Verwendung eines herkömmlichen Beatmungsgeräts belüftet wird.

Vollständige Flüssigkeitsbeatmung

Bei der totalen Flüssigkeitsbeatmung werden die Lungen vollständig mit einem Perfluorkohlenstoff gefüllt und ein Flüssigkeitsbeatmungsgerät sorgt für die zyklische Erneuerung eines Tidalvolumens an Flüssigkeit [ 1 ] .

Vorteile der Total Fluid Ventilation

Akuter Atemstillstand

Bei akuter respiratorischer Insuffizienz ist der beträchtliche Beitrag der totalen Flüssigkeitsbeatmung im Vergleich zur Gasbeatmung oder partiellen Flüssigkeitsbeatmung die Möglichkeit, durch Aufheben der Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche die Expansion und Rekrutierung von nicht konformen pathologischen Alveolen mit viel niedrigeren Drücken zu ermöglichen . Das Volo-/Barotrauma-Risiko wird stark reduziert, die alveoläre Ventilation ist homogener, Atelektasen werden eliminiert und Ventilations-Perfusions-Ungleichheiten werden reduziert. Diese Vorteile wurden in allen Studien festgestellt, die an Tiermodellen zur Atemnot durchgeführt wurden [ 2 ] . Darüber hinaus hat die vollständige Flüssigkeitsbeatmung ein hohes Potenzial für eine Atemwegsspülung [3 ] .

Hypothermie und Flüssigkeitsbeatmung

Flüssigkeitsbeatmung, ob teilweise oder vollständig, macht es möglich, die Lungen als Wärme-Bioaustauscher zu verwenden, während ein normaler Gasaustausch innerhalb der Lunge aufrechterhalten wird. Tatsächlich erhält die Lunge jede Minute das gesamte Herzzeitvolumen , unterliegt keiner temperaturbedingten Vasokonstriktion und stellt eine sehr große Austauschfläche dar. Diese Eigenschaften machen es zum Organ der Wahl für die Wärmeübertragung, und es wurde beispielsweise bei Kaninchen gezeigt, dass die totale Flüssigkeitsbeatmung es ermöglicht, die Körpertemperatur sehr schnell zu senken [ 4 ].. Diese hypothermische Anwendung der totalen Flüssigkeitsbeatmung wurde in Modellen zur Bewertung der Wirkung therapeutischer Hypothermie nach Myokardinfarkt [ 5 ] oder Herzstillstand [ 6 ] verwendet . In diesen Situationen wurde eine therapeutische Hypothermie nachweislich sehr schnell eingeleitet, und diese Schnelligkeit der Einführung hat nachweislich einen deutlich größeren Nutzen als eine herkömmliche Kühlung [ 6 ] , [ 7 ] . Dieser Ansatz der ultraschnellen therapeutischen Hypothermie ermöglichte eine deutliche Reduktion der Infarktgröße [ 5] und stark verbessertes Überleben und neurologische Prognose [ 6 ] .

Derzeit befindet sich ein Flüssigkeitsbeatmungsgerät in der industriellen Entwicklung, um die Folgen eines Herzstillstands bei wiederbelebten Patienten zu begrenzen [ 8 ] .

Risiko und Wirksamkeit

Diese Technik kann zu Komplikationen führen, insbesondere weil das Einatmen von Flüssigkeit erhebliche Muskelanstrengungen erfordert. Außerdem ist es für ein Lebewesen leicht, Sauerstoff anzusaugen, aber es ist andererseits sehr schwierig, Kohlendioxid freizusetzen [ 9 ] .

Die Herausforderung besteht darin, dass trotz aller erwarteten therapeutischen Vorteile die vollständige Flüssigkeitsbeatmung noch nie am Menschen eingesetzt wurde, da für die klinische Forschung kein Beatmungsgerät zur Verfügung steht. Außerdem empfiehlt ein runder Tisch von Bioengineering-Spezialisten die Entwicklung eines Flüssigkeitsbeatmungsgeräts für klinische Anwendungen [ 10 ] .

Eine internationale multizentrische Studie zur Bewertung der totalen Flüssigkeitsbeatmung bei akutem Atemnotsyndrom bei Erwachsenen konnte jedoch keinen Nutzen in Bezug auf die Mortalität nachweisen [ 11 ] . Die enttäuschenden Ergebnisse dieser klinischen Studie haben die Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet der partiellen Flüssigkeitsbeatmung stark behindert.

Anmerkungen und Referenzen

  1. ↑ (en) P. Micheau , R. Robert , B. Beaudry , A. Beaulieu , M. Nadeau , O. Avoine , ME Rochon , JP Praud und H. Walti , „Ein Flüssigkeitsventilator-Prototyp für vorklinische Studien zur vollständigen Flüssigkeitsbeatmung“ , in Progress in Molecular and Environmental Bioengineering - From Analysis and Modeling to Technology Applications , Angelo Carpi (Hrsg.), InTech, ( ISBN  978-953-307-268-5 , online lesen )
  2. ↑ MR Wolfson und TH Shaffer , "  Pulmonale Anwendungen perfluorchemischer Flüssigkeiten: Ventilation und darüber hinaus "  , Paediatr Respir Rev , vol.  6, Nr.  2 ,, p.  117-27 ( online lesen )
  3. ↑ O. Avoine , D. Bossé et al . , „  Die Wirksamkeit der Total Liquid Ventilation in einem Schafmodell des schweren Mekoniumaspirationssyndroms  “ , Crit Care Med , vol.  39, Nr. 5  , , p.  1097-103 ( PMID  21317652 , DOI  10.1097/CCM.0b013e31820ead1a , online lesen )
  4. ↑ R. Tissier , N. Couvreur et al. , „  Rasches Abkühlen schützt das ischämische Myokard vor mitochondrialen Schäden und linksventrikulärer Dysfunktion  “ , Cardiovasc Res , vol.  83, Nr. 2  , , p.  345-53 ( PMID  19196828 , online lesen )
  5. ↑ a und b (en) R. Tissier , B. Ghaleh et al. , „  Myokardschutz bei milder Hypothermie  “ , Cardiovasc Res , vol.  94, Nr. 2  ,, p.  215-17 ( PMID  22131353 , online lesen )
  6. ↑ a b und c (en) M. Chenoune , F. Lidouren et al. , „  Ultraschnelle Ganzkörperkühlung mit vollständiger Flüssigkeitsbeatmung führt zu günstigen neurologischen und kardialen Ergebnissen nach Herzstillstand bei Kaninchen  “ , Circulation , vol.  124, Nr. 8  , , p.  901-11 ( PMID  21810660 , online lesen )
  7. ↑ L. Darbera und M. Chenoune , „  Hypothermische Flüssigkeitsbeatmung verhindert frühe hämodynamische Dysfunktion und kardiovaskuläre Mortalität nach Koronararterienverschluss, kompliziert durch Herzstillstand bei Kaninchen “  , Crit . Care Med , Bd.  41, Nr. 12  ,, p.  457-65 ( PMID  24126441 )
  8. ↑ „  Total Fluid Ventilation to Improve Prognosis After Cardiac Arrest  “ , su orixha.com (abgerufen) .
  9. ↑ Imelda M. Galvin , Andrew Steel , Ruxandra Pinto und Niall D. Ferguson , „  Partielle Flüssigkeitsbeatmung zur Verhinderung von Tod und Morbidität bei Erwachsenen mit akuter Lungenverletzung und akutem Atemnotsyndrom  “ , Cochrane Database of Systematic Reviews , ( DOI  10.1002/14651858.CD003707.pub3 , online gelesen , aufgerufen)
  10. ↑ Maria Laura Costantino , Philippe Micheau , Thomas Shaffer , Stefano Tredici und Maria R. Wolfson , „  Clinical Design Functions: Round Table Discussions on Bioengineering of Liquid Beatmungsgeräten “  , ASAIO J. , vol.  55, Nr. 3  ,, p.  206-8 ( online lesen )
  11. ↑ RM Kacmarek et al . , „  Partial Liquid Ventilation in Adult Patients with the Acute Respiratory Distress Syndrome  “ , Am J Respir Crit Care Med , vol.  173, Nr. 8  , , p.  882-889 ( PMID  16254269 , online lesen )

Siehe auch

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Externe Links