Intraabdominale Druckmessungen bei neurokritischen Patienten

Dieses Protokoll beschreibt die Verwendung einer Reihe von intraabdominalen Drucküberwachungssystemen mit den Vorteilen der Bequemlichkeit, der kontinuierlichen Überwachung, der digitalen Visualisierung und der langfristigen IAP-Aufzeichnung und Datenspeicherung bei neurokritischen Patienten zur Erkennung von intraabdominaler Hypertonie, die für die Korrelationsanalyse zur Steuerung der Behandlung und zur Vorhersage von Prognosen verwendet wird.

Der intraabdominale Druck (IAP) wird zunehmend als unverzichtbarer und bedeutender physiologischer Parameter auf Intensivstationen (ICU) anerkannt. IAP wurde mit der Entwicklung vieler Techniken in den letzten Jahren auf vielfältige Weise gemessen. Der intraabdominale Druck unter normalen Bedingungen beträgt im Allgemeinen 12 mmHg oder weniger. Dementsprechend ist die abdominale Hypertonie (IAH) definiert als zwei aufeinanderfolgende IAP-Messungen von mehr als 12 mmHg innerhalb von 4-6 h. Wenn sich die IAH mit einem IAP über 20 mmHg weiter verschlechtert, zusammen mit einer Organdysfunktion und/oder einem Organversagen, kann diese klinische Manifestation als abdominales Kompartmentsyndrom (ACS) diagnostiziert werden. IAH und ACS sind mit gastrointestinaler Ischämie, akutem Nierenversagen und Lungenschäden assoziiert, was zu schwerer Morbidität und Mortalität führt. Erhöhte IAP und IAH können den zerebralvenösen Rückfluss und Abfluss der Zerebrospinalflüssigkeit beeinflussen, indem sie den intrathorakalen Druck (ITP) erhöhen, was letztendlich zu einem erhöhten intrakraniellen Druck (ICP) führt. Daher ist es wichtig, die IAP bei kritisch kranken Patienten zu überwachen. Die Reproduzierbarkeit und Genauigkeit von Messungen des Intrablasendrucks (IBP) in früheren Studien muss weiter verbessert werden, obwohl die indirekte Messung des IAP heute eine weit verbreitete Technik ist. Um diese Einschränkungen zu beheben, haben wir kürzlich eine Reihe von IAP-Überwachungssystemen mit den Vorteilen des Komforts, der kontinuierlichen Überwachung, der digitalen Visualisierung sowie der langfristigen IAP-Aufzeichnung und Datenspeicherung bei kritisch kranken Patienten eingesetzt. Dieses IAP-Überwachungssystem kann intraabdominale Hypertonie erkennen und möglicherweise den klinischen Status in Echtzeit analysieren. Die aufgezeichneten IAP-Daten und andere physiologische Indikatoren, wie z. B. der Hirndruck, können für die Korrelationsanalyse verwendet werden, um die Behandlung zu steuern und die mögliche Prognose eines Patienten vorherzusagen.

Der Druck in der Bauchhöhle wird als intraabdominaler Druck (IAP) bezeichnet. Dementsprechend ist die abdominale Hypertonie (IAH) definiert als zwei aufeinanderfolgende IAP-Messungen von mehr als 12 mmHg innerhalb von 4-6 h¹. Wenn sich die IAH weiter verschlechtert, mit einem IAP von mehr als 20 mmHg und einer Organdysfunktion oder einem Organversagen, kann die klinische Manifestation als abdominales Kompartmentsyndrom (ACS) diagnostiziert werden. IAH und ACS sind mit gastrointestinaler Ischämie, akutem Nierenversagen und Lungenschäden assoziiert, was zu schwerer Morbidität und Mortalität führt 1,2,3,4. Ein erhöhter IAP kann auch zu einer Zwerchfellerhöhung führen, die den intrathorakalen Druck erhöht, um die pulmonale Compliance zu verringern, und den zentralvenösen Druck erhöht ^5,6. Der zerebrale venöse Rückfluss im Jugularsystem und der Abfluss der Zerebrospinalflüssigkeit können durch übermäßigen intrathorakalen Druck gestört werden ^7,8, was zu einer intrakraniellen Stauung und intrakraniellen Hypertonie führt, was zu einer weiteren Hirnfunktionsstörung führen und die Prognose beeinflussen kann ^{9,10,11,12,13,14}. Ein weiterer theoretischer Ansatz ist, dass ein erhöhter IAP dazu führt, dass das Blut aus dem Sakralvenenplexus und den Wirbelvenen in den Spinalkanal zurückkehrt, was zu einer Verstopfung der intraspinalen Vene und schließlich zu venösem Blut führt, das in das Gehirn fließt, was zu einem erhöhten intrakraniellen Druck führt⁸. Derzeit wird der IAP sowohl mit direkten als auch mit indirekten Methoden gemessen ^15,16,17,18. Die intermittierende Aufzeichnung des Blaseninnendrucks mit Hilfe eines Blasenverweilkatheters ist die gebräuchlichste und am weitesten verbreitete Methode 19,20,21,22. Diese komfortable und schnelle Methode stützt sich nach wie vor auf die periodischen Druckmessungen und ist in der Regel arbeits- und zeitintensiv²³.

Um diese Schwierigkeiten zu lösen, haben wir kürzlich eine Reihe von IAP-Überwachungssystemen eingeführt, die die Vorteile des Komforts, der kontinuierlichen Überwachung, der digitalen Visualisierung für die IAP-Messung und der langfristigen Aufzeichnung und Speicherung von IAP-Daten für neurokritische Patienten bieten. Das System wurde für die Messung des Blasendrucks entwickelt und misst mit seinem eingebauten Drucksensor den Flüssigkeitsdruck im Harnkatheter, um den intraabdominalen Druck zu erhalten. Dieses IAP-Monitoring-System kann zur Bestätigung der intraabdominalen Hypertonie, zur Analyse des aktuellen klinischen Status und zur Vorhersage der möglichen Prognose von neurochirurgischen Intensivpatienten verwendet werden. Im Vergleich zu früheren intraabdominalen Druckmessungen hat dieses intraabdominale Drucküberwachungssystem bestimmte Vorteile: Das System ist tragbar und einfach zu bedienen; IAP-Daten können minütlich in Echtzeit erfasst und gespeichert werden. Mehrere Parameter (z. B. IAP, Harnausscheidung und Harnflussrate) können gemessen, aufgezeichnet und visualisiert werden. Und die Überwachung ist langfristig, kontinuierlich und weniger anfällig für Harnwegsinfektionen als frühere Methoden.

Daher ist es das Ziel dieser Arbeit, einen detaillierten Ansatz zur Verwendung digitalisierter Überwachungssysteme zur Aufzeichnung von IAP bei Patienten mit schwerem Schädel-Hirn-Trauma (TBI) oder intrakranieller Blutung (ICH) vorzustellen.

Dieses Protokoll wurde vom Institutional Review Board des Renji-Krankenhauses genehmigt, das der Shanghai Jiao Tong University School of Medicine angegliedert ist.

1. Ein- und Ausschlusskriterien für Patienten

1. Eingeschlossen sind Patienten mit Glasgow-Koma-Skala (GCS) ≤ 8 Jahren im Alter von 18 bis 85 Jahren, bei denen ein SHT oder ICH diagnostiziert wurde. Die Diagnose eines Schädel-Hirn-Traumas oder einer Hirnblutung wurde von Ärzten anhand klinischer Manifestationen und röntgenlogischer Merkmale durchgeführt.
2. Patienten ausschließen, die eine Katheterisierung nicht vertragen. Schließen Sie auch Patienten mit Harnwegsinfektionen, Erkrankungen des Magen-Darm-Systems, Gerinnungsstörungen und Immunstoffwechselerkrankungen aus.
   HINWEIS: In der vorliegenden Studie waren die eingeschriebenen Probanden alle Erwachsene, und es gab keine geschlechtsspezifische Verzerrung. Wenn Patienten während der Katheterisierung Schmerzen haben, injizieren Sie 2 ml 1% Lidocainhydrochlorid in die unteren Harnwege des Patienten, um die Beschwerden zu lindern.
3. Legen Sie den Patienten in Rückenlage mit freiliegenden Genitalien und verwenden Sie einen Jodophor, um den Damm und die Harnröhrenöffnung des Patienten dreimal gründlich zu desinfizieren.
4. Schmieren Sie den Foley-Katheter (16 Fr) im Katheterbeutel und führen Sie den gesamten Katheter in die Harnröhre des Patienten ein. Injizieren Sie 20 ml sterile normale Kochsalzlösung in den Ballon des Foley-Katheters. Ziehen Sie dann langsam den Foley-Katheter heraus, bis der Urin aus dem Katheter fließt.
   HINWEIS: Wenn der Patient bei der Aufnahme operiert werden muss, führen Sie die Katheterisierung im Operationssaal durch. Wenn nicht, führen Sie die Katheterisierung auf der neurologischen Intensivstation durch.

2. Vorbereitungen und Anschlüsse

HINWEIS: Das IAP-Überwachungssystem besteht aus drei Komponenten: Einweg-Drucksensoren, einem urodynamischen Monitor und einer Software zur Verwaltung von intraabdominalen Druck- und Urinvolumendaten (siehe Materialtabelle).

1. Verbinden Sie den Harnkatheter mit einem Sensor mit dem Auffangbeutel und fixieren Sie die Mittellinie der T-Stücke auf gleicher Höhe wie die Mittellinie der Achselhöhle des Patienten (Abbildung 1).
2. Vergewissern Sie sich, dass das gesamte Röhrchen frei ist, um sicherzustellen, dass es mit Urin gefüllt werden kann.
3. Installieren Sie den Sensor am Urinauffangbeutel auf dem IAP-Überwachungsgerät (Abbildung 2).
   HINWEIS: Das IAP-Überwachungsgerät verfügt über einen speziellen Kartensteckplatz für den Sensor, und der Sensor kann in den Steckplatz eingesetzt werden, um zu funktionieren.
4. Hängen Sie den Urinauffangbeutel unter das IAP-Überwachungsgerät.
   HINWEIS: Wenn der Urinauffangbeutel 2000 ml erreicht, gibt das IAP-Überwachungsgerät einen Alarm aus. Leeren Sie den Urinauffangbeutel, um die Überwachung fortzusetzen.
5. Drücken Sie die Ein-/Aus-Taste , um das IAP-Überwachungsgerät einzuschalten.
6. Geben Sie den Timing-Modus ein, stellen Sie die Modusparameter nach Bedarf ein und geben Sie die Standard-Anzeigeschnittstelle ein, um das geschlossene Ventil zu bestimmen.
   HINWEIS: Der Timing-Modus stellt ein bestimmtes Zeitintervall ein, in dem das Ventil geöffnet wird, um den Urin im Katheter abzulassen. Für dieses Experiment wurde die Zeit zum Öffnen des Ventils auf alle 0,5 Stunden und die Dauer auf 3 Minuten eingestellt, da auf diese Weise der IAP gemessen werden kann, ohne das Wasserlassen des Patienten zu beeinträchtigen. Das Ventil befindet sich im Sensor und ist in der Moduseinstellung in der Regel geschlossen.
7. Drehen Sie die T-Verschraubung, richten Sie das OFF-Ende in Richtung des Harnwegs des Patienten und schrauben Sie die Verschlusskappe des Luer-Gelenks ab.
   HINWEIS: Dieser Schritt ähnelt der invasiven arteriellen Drucknullierung. Am T-Stück befindet sich ein Knopf zum Drehen und Schließen des Kathetersegments und zum Lösen der Verschlusskappe am Verdichterende des Anschlusses. Der Sensor am Gerät kommt mit der Luft in Kontakt, um den Wert des atmosphärischen Drucks zu ermitteln.
8. Halten Sie die Eingabetaste 3 Sekunden lang gedrückt, um die Sensoreinstellungsschnittstelle aufzurufen, drücken Sie OK , um auf Null zurückzusetzen, und drücken Sie OK , nachdem "Zurücksetzen auf Null abgeschlossen" angezeigt wird.
9. Schrauben Sie die Verschlusskappe zurück und drehen Sie das T-Stück so, dass das OFF in Richtung der Ruhrkappe zeigt.
10. Nachdem der IBP in der Standard-Display-Schnittstelle positiv und stabil geworden ist, ist der angezeigte IBP der IAP-Wert des Patienten (Abbildung 3).
    HINWEIS: Wenn der angezeigte Wert negativ oder größer als 30 mmHg ist, bedeutet dies, dass er nicht korrekt auf Null gesetzt wurde und erneut zurückgesetzt werden muss.

3. Erfassung und Speicherung von Daten des IAP

HINWEIS: Zur Aufzeichnung und Speicherung von IAP-Daten wird eine Software zur Verwaltung von intraabdominalen Druck- und Urinvolumendaten verwendet. Stellen Sie sicher, dass die Software korrekt auf dem Arbeitscomputer installiert ist.

1. Verbinden Sie den IAP-Monitor und einen Computer über ein drahtloses Netzwerk mit einem Router.
2. Öffnen Sie die Software zur Verwaltung des intraabdominalen Druck- und Urinvolumens auf dem Laptop mit eingestecktem Schlüssel und geben Sie das Passwort ein, um sich anzumelden.
3. Warten Sie einige Sekunden, bis die Software automatisch ausgeführt wird.
4. 3.4.Klicken Sie auf die Schaltfläche Krankenakte und geben Sie die Patienteninformationen ein, einschließlich Alter, ID, Bettennummer, Geschlecht und Diagnose.
5. Klicken Sie auf die Schaltfläche Speichern und warten Sie 10 Sekunden, um die Datenerfassung und -speicherung zu starten. Abbildung 4 zeigt Echtzeitdaten, die in der Software angezeigt werden.
6. Klicken Sie auf die Schaltfläche Layout-Einstellungen , um die Echtzeitüberwachung mehrerer Patienten nach Bedarf anzuzeigen (max=64). Passen Sie die Fensteroberfläche an, um die Überwachung mehrerer Patienten anzuzeigen, und passen Sie die Zeitleiste an, um die Details der Anforderungen anzuzeigen, einschließlich des täglichen Urinvolumens und der täglichen Änderungen des intraabdominalen Drucktrends, wie in Abbildung 5 dargestellt.
7. Klicken Sie auf die Schaltfläche Trendüberprüfung , um die detaillierten Parameteränderungen anzuzeigen, einschließlich der aufgezeichneten Parameterwerte und des Trenddiagramms für die Dauer.
   HINWEIS: Da der Drucksensor eine Woche lang gültig ist, stellen Sie sicher, dass der Urinauffangbeutel des Patienten durch einen normalen ersetzt wird. Die von der Software aufgezeichneten Daten können für weitere Analysen verwendet werden. Es kann mit anderen physiologischen Daten kombiniert werden, wie z. B. der Korrelationsanalyse mit gleichzeitig überwachtem Hirndruck, um die Wirkung des intraabdominalen Drucks auf den Hirndruck zu bestimmen. Um die Berechnung zu erleichtern, wurden 0,5 h mittlerer IAP und 0,5 h mittlerer ICP ausgewählt, um eine Korrelationsanalyse durchzuführen und das Streudiagramm mit einer statistischen Software darzustellen.

Diese neue Art des kontinuierlichen IAP-Überwachungssystems wurde bei acht neurochirurgischen Intensivpatienten (7 Männer) bei der Aufnahme eingesetzt. Abbildung 4 zeigt Echtzeitdaten, die von der Software abgerufen wurden. Der IAP in dieser Abbildung zeigt an, dass sich der Patient in einem Zustand intraabdominaler Hypertonie befindet. Der Arzt kann die Fensterschnittstelle anpassen, um die Überwachung durch mehrere Patienten zu sehen, und die Zeitleiste anpassen, um die Details der Anforderungen zu sehen, einschließlich des täglichen Urinvolumens und der täglichen Veränderungen des intraabdominalen Drucktrends, wie in Abbildung 5 dargestellt. Sechs der Patienten (75%) hatten eine intrakranielle Blutung (ICH) erlitten, zwei von ihnen (25%) hatten ein Schädel-Hirn-Trauma (SHT) (Tabelle 1). Der mittlere IAP von fünf Patienten betrug weniger als 12 mmHg. Wir beobachteten, dass der IAP von zwei Patienten zwischen 12 und 20 mmHg lag und ein Patient einen IAP von über 20 mmHg aufwies (Abbildung 6). Drei der acht Patienten wurden auch auf ICP überwacht, und die Korrelation zwischen ICP und IAP war signifikant (Abbildung 7). Die Gesamtüberwachungszeit beträgt 7 Tage pro Patient. Die klinische Diagnose und Behandlung wurde von den Ärzten entsprechend den verschiedenen IAP-Stufen durchgeführt. Keiner der Patienten entwickelte während des Überwachungszeitraums Harnwegsinfektionen (HWI).

Abbildung 1: Anschluss des IAP-Sensors. Der Patient muss vor dem Verbindungsaufbau katheterisiert werden. Diese Abbildung zeigt den Anschluss und die Fixierung des Sensors. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 2: Platzierung der Geräte am Krankenbett. Montieren Sie das Ventil am Urinauffangbeutel am Gerät und platzieren Sie es neben dem Bett. Schließen Sie das Netzteil an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 3: Bildschirm des IAP-Überwachungsgeräts. In der Mitte des Bildschirms werden die aktuelle IAP-Wellenform, die Anzahl und der Nenndruck angezeigt. Die Uhrzeit und die Urinausscheidung werden am oberen bzw. unteren Rand des Bildschirms angezeigt. Auf der rechten Seite befinden sich verschiedene Funktionstasten, auf der oberen rechten Seite befindet sich das Netzteil. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 4: Bildschirm des Überwachungsgeräts. Auf dem oberen Bildschirm werden die Informationen des Patienten angezeigt, einschließlich Bettennummer, Krankenhausnummer und aktueller Zeit. Der mittlere Bildschirm zeigt an, dass der Echtzeit-IAP 14 mmHg und der Druckrang Grad I beträgt. Der untere Bildschirm zeigt, dass das aktuelle Urinvolumen des Patienten 751 ml beträgt, das durchschnittliche stündliche Urinvolumen 114 ml, das Urinvolumen im Auffangbeutel 1499 ml und das Gesamturinvolumen innerhalb von 24 Stunden 5316 ml. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 5: Detaillierte Informationen zu repräsentativen Daten. Weitere Details wurden nach dem Anpassen der Zeitleiste angezeigt. Die Zeitleiste befindet sich auf der X-Achse, und die einzelnen Parameter befinden sich auf der Y-Achse, die im mittleren Fenster angezeigt wird. Die Standarddauer beträgt 24 Stunden. Blau steht für das stündliche Urinvolumen oder IBP. Der intraabdominale Druck pro Minute, das stündliche Urinvolumen, das kumulative Urinvolumen und das 24-Stunden-Urinvolumen können ebenfalls durch das untere Fenster überprüft werden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Tabelle 1. Klinische Merkmale der Patienten.

Abbildung 6: Mittlere IAP-Veränderungen für alle Patienten im Laufe der Woche. Dieses Bild zeigt die Veränderung des durchschnittlichen täglichen IAP für acht Patienten, von denen einer den höchsten mittleren IAP (mittlerer IAP = 20,75 mmHg, am 3. Tag) und der andere den niedrigsten mittleren IAP (mittlerer IAP = 0,06 mmHg, am 2. Tag) aufwies. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 7: Streudiagramme von IAP und ICP. Bei drei der acht Patienten wurden auch die ICP-Werte überwacht, und die Korrelation zwischen ICP und IAP war signifikant (r=0,47, p<0,01, α=0,05). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Der Hauptzweck dieses kurzen Artikels besteht darin, kontinuierliche Überwachungs- und Datenspeichersysteme für kritische Patienten auf der neurochirurgischen (ICU) vorzustellen. Dieses System kann IAP digital und kontinuierlich überwachen und bietet somit die Möglichkeit eines breiteren Zeitfensters für die Datenspeicherung, -überprüfung und -analyse. Die Variation des IAP, insbesondere des IAP-Inkrementes, deutet immer auf die Veränderung des körperlichen Status intraabdominaler Organe hin, wie z. B. eine akute gastrointestinale Verletzung unter neurokritischen Bedingungen. Darüber hinaus kann die erhöhte IAP folglich den intrathorakalen Druck beeinflussen. Der betroffene zentralvenöse Druck wirkt sich positiv auf den intrakraniellen Status aus, wie z. B. den intrakraniellen Druck^11,12. Die Bewertung des abdominalen Perfusionsdrucks, die eng mit dem zerebralen Perfusionsdruck zusammenhängt, bietet bei richtiger Anwendung eine bequeme Methode zur Steuerung der zerebralen Blutversorgung^10,13. Aus den oben genannten Gründen bietet die Erkennung von intraabdominaler Hypertonie das Potenzial, den aktuellen klinischen Status zu analysieren und hoffentlich die Prognose der Patienten auf der neurochirurgischen Intensivstation vorherzusagen.

In den letzten drei Jahrzehnten wurden die Bedenken der IAP wiederentdeckt, besser artikuliert und erreichten zahlreiche klinische Bedeutung 11,24,25. Das ideale IAP-Messverfahren wurde vor über 150 Jahren ausprobiert und hat sich seitdem zu direkten und indirekten Messverfahren entwickelt. Ersteres wird chirurgisch gemessen, indem eine Veress-Nadel oder intraperitoneale Katheter in die Bauchhöhle eingeführt und mit den Druckwandlern^{26, 27, 28} verbunden wird. Letzteres misst den Druck in den Bauchorganen, einschließlich Magen, Blase, Gebärmutter und Rektum 29,30,31. Unter ihnen ist der Intrablasendruck (IBP) die von Forschern am meisten akzeptierte IAP-Messmethode, da sie praktisch, praktikabel und nicht-invasiv ist 20,21,32. Es kann erhalten werden, indem ein Katheter an einen Dreiwegeschlauch angeschlossen und 25 ml sterile normale Kochsalzlösung in das Katheterlumen² injiziert werden. Der Arzt verwendete die oben genannte Methode routinemäßig, um den intraabdominalen Druck von Patienten auf der neurologischen Intensivstation zu messen. Es wird jedoch viel Zeit und Mühe mit Daten verschwendet, die nur begrenzt aktuell sind, da sie nicht kontinuierlich überwacht und aufgezeichnet werden können. Das IAP-Überwachungssystem löst das Problem der intermittierenden Blasendruckmessung. Alle Teile müssen jedoch korrekt angeschlossen und gemäß dem obigen Protokoll korrekt auf Null gesetzt werden. Andernfalls wirkt sich der falsch gemessene IAP auf die Diagnose und Behandlung des Krankheitszustands aus. Das IAP-Überwachungssystem wurde bei 8 Patienten mit kritischen neurologischen Erkrankungen überwacht. Obwohl keine Systemausfälle oder Fehler gemeldet wurden, empfehlen wir, im Falle eines Problems die Hilfe des Systemwartungstechnikers in Anspruch zu nehmen. Darüber hinaus müssen einige kleinere Mängel weiter behoben werden, wie z. B. das maximale Volumen des Urinauffangbeutels von 2.000 ml und die einwöchige Gültigkeit der Druckmessumformer.

Kurz gesagt, das im Manuskript vorgestellte Messsystem demonstriert die Vorteile einer genauen Datenmessung, Langzeitüberwachung, Datendigitalisierung, -speicherung und -visualisierung. Außerdem löst der autonome Betrieb nach richtiger Anwendung die Arbeitsbelastung auf der Intensivstation. Das intraabdominale Drucküberwachungssystem könnte in Zukunft zu einem Routineverfahren auf neurointensivstationären Stationen werden, aber eine weitere klinische Bewertung des Zusammenhangs zwischen IAP und klinischer Manifestation ist erforderlich.

Nationale Naturwissenschaftliche Stiftung Chinas (81971699).

Wir danken allen Kolleginnen und Kollegen auf der Neurologischen Intensivstation für ihre Arbeit.