Vergleich der inhalativen Isofluransedierung mit der intravenösen Propofolsedierung bei invasiv beatmeten Covid-19 Patienten

Abstract

Einführung: Die Covid-19 Erkrankung ist eine große Herausforderung für das gesamte medizinische Personal. Viele Patienten benötigen zeitgleich ein invasives Beatmungsverfahren und eine ausreichende Sedierungstiefe, um einen adäquaten pulmonalen Gasaustausch zu gewährleisten. In dieser retrospektiven Studie wurde die inhalative Sedierung mit Isofluran mit der intravenösen Propofolsedierung bei Covid-19 Patienten mit ARDS verglichen. Methoden: Wir haben in einer retrospektiven Aktenstudie jeweils den Verbrauch an Isofluran, Propofol, Co-sedativa, Muskelrelaxanzien, Opioiden, sowie die dokumentierte Sedierungstiefe (Richmond Agitation Sedation Scale, RASS-Score), Atemminutenvolumen und die ECMOParameter während eines Zeitraums von 30 Tagen invasiver Beatmung oder solange wie eine tiefe Sedierung notwendig war, untersucht. Hierzu wurden die Sedierungstage nach dem applizierten Sedativum eingeteilt. Alle Daten wurden tageweise gemittelt und mittels Student’s t-Tests für parametrische Daten, Mann-Whitney U für nicht parametrische Daten oder mittels Chi²-Test für Häufigkeiten zwischen Isofluran- und Propofolsedierungstagen verglichen. Ergebnisse: Alle behandelten Patienten (n = 20; 64 ± 10 Jahre; BMI 31 ± 6 kg/m2) mit diagnostiziertem Covid-19 acute respiratory distress syndrome (ARDS) unter invasiver Beatmung wurden eingeschlossen. Der Untersuchungszeitraum begann mit der ersten Aufnahme eines Patienten auf unsere Intensivstation am 22/03/2020. Der letzte eingeschlossene Patient wurde am 21/04/2020 aufgenommen. Diese Patienten wurden an 19.5 [9.25 – 23.5] Tagen tief sediert. 8 Patienten erhielten vorübergehend Isofluran. Insgesamt konnten 97 Isofluran- und 187 Propofolsedierungstage ausgewertet werden. Die endtidale Isoflurankonzentration war hoch (0.96 ± 0.41 Vol.%); ein lineares Regressionsmodell ergab als besten Prädiktionsfaktor der endtidalen Isoflurankonzentration den Quotienten aus Isofluraninfusionsrate / Atemminutenvolumen. Mit reduziertem Atemminutenvolumen unter ECMO konnte die Isofluraninfusionsrate reduziert werden (ECMO: 3.5 ± 1.4 ml/h, ohne ECMO: 7.1 ± 3.2 ml/h, p < 0.001). Die Propofoldosis wurde auf das adjusted body weight (ABW) bezogen und lag bei 2.2 ± 1.0 mg/kgABW/h. Bei 5 Patienten wurde die maximale Propofoldosierung von 4 mg/kgABW/h während mehreren Tagen überschritten. An Isofluransedierungstagen wurden im Vergleich zu den Propofolsedierungstagen weniger Muskelrelaxanzien appliziert (ISO: 11%, PRO: 21%, p < 0.05) sowie weniger Co-Sedativa 11 (Alpha-2 Agonisten, Ketamin oder Benzodiazepine: ISO: 7%, PRO: 31%, p < 0.001); der tägliche Opioidverbrauch war geringer (ISO: 30 [30 - 40] mg/h, PRO: 45 [30 – 67.5] mg/h Morphin-Äquivalenzdosis, p < 0.001) und der RASS-Score zeigte eine tiefere Sedierung unter Isofluran an (ISO: -4.0 [-3.0 - -4.0], PRO: -3.0 [-3.6 - -2.5], p < 0.001). Schlussfolgerung: In dieser Kohorte schwer erkrankter Covid-19 Patienten waren hohe Dosen an Isofluran und Propofol notwendig. Wegen der allgemeinen Dosisbeschränkung musste Propofol häufig mit Co-Sedativa kombiniert werden. Mit Isofluran konnte hingegen eine suffiziente Sedierungstiefe mit weniger Muskelrelaxanzien, Co-Sedativa und einer geringeren Opioiddosen erreicht werden.

Title: Comparison of inhaled isoflurane sedation to intravenous propofol sedation in invasively ventilated Covid-19 patients Introduction: Coronavirus disease (Covid-19) presents a big challenge for health care providers with many patients simultaneously needing invasive ventilation and sufficient sedation levels to ensure adequate gas exchange. In this retrospective study, we compared inhaled sedation with isoflurane to intravenous propofol in Covid-19 patients with ARDS (acute respiratory distress syndrome). Methods: In a chart review, we analysed the patients’ needs of isoflurane, propofol, use of cosedatives, NMBAs, opioids, documented sedation scores (Richmond Agitation Sedation ScaleScore, RASS-Score), minute ventilation and ECMO treatment during the first 30 days of treatment in our ICU as long as the patients were in need for deep sedation. Sedation days were classified according to the sedative used. All parameters were averaged on a daily basis, and compared between isoflurane- and propofol sedation days with Student’s t-tests for parametric data, Mann-Whitney U tests for non-parametric data or Chi²-tests for frequencies. Results: All 20 patients under invasive ventilation (n = 20; 64 ± 10 years; BMI 31 ± 6 kg/m 2 ) treated on the ICU for Covid-19 ARDS were included. The first patient included was admitted on our ICU on 22/03/2020. The last patient included was admitted on 21/04/2020. All patients were deeply sedated during 19.5 [9.25 – 23.5] days and eight patients had received transiently isoflurane. Taken together, 97 isoflurane- and 187 propofol sedation days were evaluated. Endtidal isoflurane concentrations were high (0.96 ± 0.41 Vol.%); linear regression yielded the ratio isoflurane infusion rate / minute ventilation as the best predictor. With reduced minute ventilation under ECMO therapy, infusion rates were decreased (ECMO: 3.5 ± 1.4 ml/h, no ECMO: 7.1 ± 3.2 ml/h, p < 0.001). Propofol doses were referred to adjusted body weight (ABW). Mean Propofol doses were 2.2 ± 1.0 mg/kgABW/h. In 5 patients, the maximum recommended dose of 4 mg/kgABW/h was exceeded on several days. On isofluranecompared to propofol sedation days, neuro-muscular blocking agents (NMBAs) were used less frequently (ISO: 11%, PRO: 21%, p < 0.05), as were co-sedatives (alpha-2 agonists, ketamine or benzodiazepines: ISO: 7%, PRO: 31%, p < 0.001); daily opioid doses were lower (ISO: 30 [30 - 40] mg/h morphine equivalents, PRO: 45 [30 – 67.5] mg/h morphine equivalents, p < 0.001); and scores of the Richmond Agitation Sedation Scale indicated deeper levels of sedation (ISO: -4.0 [-3.0 - -4.0], PRO: -3.0 [-3.6 - -2.5], p < 0.001). Conclusion: In this cohort of severely ill patients suffering from Covid-19, high rates of isoflurane and propofol were needed. Because of dose restrictions, propofol often had to be combined with other drugs. In contrast, isoflurane provided sufficient sedation with less NMBAs, less co-sedatives and lower opioid doses.