Diaphragm Activation in Ventilated Patients Using a Novel Transvenous Phrenic Nerve Pacing Catheter

Reynolds, Steven; Ebner, Adrián; Meffen, Tracy; Thakkar, Viral; Gani, Matt; Taylor, Kaity; Clark, Linda A.; Sadarangani, Gautam; Meyyappan, Ramasamy; Sandoval, Rodrigo; Rohrs, Elizabeth; Hoffer, J. A.

doi:10.1097/ccm.0000000000002366

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“…Preclinical work showed that this technique could reduce the development of diaphragm type II fiber atrophy [ 84 , 85 ]. Recently, Reynolds et al presented a first-in-human series of temporary transvenous phrenic nerve pacing in surgical patients and showed that this technology delivered safe and effective diaphragm contractions [ 86 ]. This strategy is currently being studied as potential intervention for improving diaphragm strength in difficult-to-wean patients (NCT03096639).…”

Section: Future Approaches To Lung and Respiratory Muscle-protective mentioning

confidence: 99%

Clinical strategies for implementing lung and diaphragm-protective ventilation: avoiding insufficient and excessive effort

et al. 2020

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Mechanical ventilation may have adverse effects on both the lung and the diaphragm. Injury to the lung is mediated by excessive mechanical stress and strain, whereas the diaphragm develops atrophy as a consequence of low respiratory effort and injury in case of excessive effort. The lung and diaphragm-protective mechanical ventilation approach aims to protect both organs simultaneously whenever possible. This review summarizes practical strategies for achieving lung and diaphragm-protective targets at the bedside, focusing on inspiratory and expiratory ventilator settings, monitoring of inspiratory effort or respiratory drive, management of dyssynchrony, and sedation considerations. A number of potential future adjunctive strategies including extracorporeal CO 2 removal, partial neuromuscular blockade, and neuromuscular stimulation are also discussed. While clinical trials to confirm the benefit of these approaches are awaited, clinicians should become familiar with assessing and managing patients’ respiratory effort, based on existing physiological principles. To protect the lung and the diaphragm, ventilation and sedation might be applied to avoid excessively weak or very strong respiratory efforts and patient-ventilator dysynchrony.

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Section: Future Approaches To Lung and Respiratory Muscle-protective mentioning

confidence: 99%

Clinical strategies for implementing lung and diaphragm-protective ventilation: avoiding insufficient and excessive effort

et al. 2020

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“…Sepsis is among the study’s exclusion criteria, and as such a worsening diaphragmatic dysfunction through sepsis-related mechanisms appears relatively unlikely. Of note, short-term human uses of the LIVE® Catheter have not unveiled significant safety concerns [30]. Finally on this point, it should be kept in mind that the potential benefits of TTVDP in patients who are difficult to wean from MV are major.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…Prior to human testing, bench and animal testing ensured that the device met the minimum design requirements for various measures, including (but not limited to) system integrity, biocompatibility, sterility, and packaging/storage integrity. The safety of the system was initially tested in a first-in-human study [30], and this RESCUE 2 study will optimize the risk/benefit balance by (1) excluding patients with conditions thought to increase procedural risks or to decrease the probability of efficacy; (2) selecting experienced investigators and experienced clinical research teams; (3) training investigators on the protocol implementation methods; and (4) utilizing experienced medical professionals to continuously monitor study patients during the catheter placement procedures and during therapy sessions.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

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Temporary transvenous diaphragm pacing vs. standard of care for weaning from mechanical ventilation: study protocol for a randomized trial

Evans

Shure²,

Clark

et al. 2019

Trials

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BackgroundMechanical ventilation (MV) is a life-saving technology that restores or assists breathing. Like any treatment, MV has side effects. In some patients it can cause diaphragmatic atrophy, injury, and dysfunction (ventilator-induced diaphragmatic dysfunction, VIDD). Accumulating evidence suggests that VIDD makes weaning from MV difficult, which involves increased morbidity and mortality.Methods and analysisThis paper describes the protocol of a randomized, controlled, open-label, multicenter trial that is designed to investigate the safety and effectiveness of a novel therapy, temporary transvenous diaphragm pacing (TTVDP), to improve weaning from MV in up to 88 mechanically ventilated adult patients who have failed at least two spontaneous breathing trials over at least 7 days. Patients will be randomized (1:1) to TTVDP (treatment) or standard of care (control) groups. The primary efficacy endpoint is time to successful extubation with no reintubation within 48 h. Secondary endpoints include maximal inspiratory pressure and ultrasound-measured changes in diaphragm thickness and diaphragm thickening fraction over time. In addition, observational data will be collected and analyzed, including 30-day mortality and time to discharge from the intensive care unit and from the hospital. The hypothesis to be tested postulates that more TTVDP patients than control patients will be successfully weaned from MV within the 30 days following randomization.DiscussionThis study is the first large-scale clinical trial of a novel technology (TTVDP) aimed at accelerating difficult weaning from MV. The technology tested provides the first therapy directed specifically at VIDD, an important cause of delayed weaning from MV. Its results will help delineate the place of this therapeutic approach in clinical practice and help design future studies aimed at defining the indications and benefits of TTVDP.Trial registrationClinicalTrials.gov, NCT03096639. Registered on 30 March 2017.Electronic supplementary materialThe online version of this article (10.1186/s13063-018-3171-9) contains supplementary material, which is available to authorized users.

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“…In einer klinischen Untersuchung bei 22 Patienten, die sich elektiven chirurgischen Eingriffen unterzogen (Korrektur Vorhofseptumdefekt), konnten sowohl die grundsätzliche Anwendbarkeit der Methode als auch die effektive Auslösung von Zwerchfellkontraktionen aufgezeigt werden und damit die grundsätzliche Machbarkeit im klinischen Setting [584].…”

Section: Atemmuskelunterstützung Durch Indirekte Und Direkte Stimulatunclassified

Prolongiertes Weaning

et al. 2019

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ZusammenfassungBeatmungstherapie stellt einen zentralen und wesentlichen Bestandteil der modernen Intensivmedizin dar. Sie kommt bei Patienten mit schwerer respiratorischer Insuffizienz infolge Versagens der muskulären Atempumpe oder bei direkter oder indirekter Schädigung des Lungenparenchyms mit nachfolgendem Oxygenierungsversagen zum Einsatz, wenn mit anderen nicht-medikamentösen Maßnahmen, Sauerstoffgabe, Sekretmobilisation, kontinuierlicher positiver Atemwegsdruck – Continuous Positive Airway Pressure (CPAP) oder Nasal-High-Flow-Therapie, keine ausreichende Stabilisierung erreicht werden kann.Die maschinelle Beatmung dient der direkten Behandlung der Atmungsinsuffizienz und schafft Zeit für die Behandlung der zugrundeliegenden Ursache. Der überwiegende Anteil beatmeter Patienten kann nach kurzzeitiger Beatmungstherapie und kausaler Behandlung unproblematisch von der Beatmung entwöhnt werden. Allerdings muss die Beatmung bei ca. 20 % der Patienten auch noch dann fortgesetzt werden, wenn die ursprüngliche Indikation (z. B. eine schwere Pneumonie) längst behoben ist, sodass sich die Phase des Weanings (Entwöhnung von der maschinellen Beatmung) deutlich verlängert. Ungefähr 40 – 50 % der gesamten Beatmungszeit eines Intensivpatienten entfallen aufgrund einer prolongierten Atmungsinsuffizienz auf den Prozess, den Patienten von der Beatmung zu trennen. Neben der respiratorischen Funktionsstörung tragen häufig hohes Alter und Komorbiditäten der Patienten zum prolongierten Weaning-Prozess bei.Nach internationalem Konsens liegt ein prolongiertes Weaning dann vor, wenn es erst nach 3 erfolglosen Spontanatmungsversuchen (spontaneous breathing trial = SBT) oder nach über 7 Tagen Beatmung nach dem ersten erfolglosen SBT gelingt, den Patienten von der Beatmung zu trennen.Das Patientenkollektiv mit prolongiertem Weaning stellt das behandelnde Team vor eine besondere Herausforderung. Ganz wesentlich für den Therapieerfolg ist die eng verzahnte interdisziplinäre Behandlung der Patienten im prolongierten Weaning. Nicht selten sind es der fehlende multidisziplinäre Ansatz und die unzureichende Beachtung der multifaktoriellen Ursachen, die ein erfolgreiches Weaning verhindern. Dieses erfolgreich durchzuführen, setzt eine hohe Expertise in der modernen Intensivmedizin, der Anwendung invasiver und nichtinvasiver Beatmungsverfahren, ein klares Weaning-Konzept, und eine enge, fachübergreifende interdisziplinäre Zusammenarbeit voraus.Im komplexen prolongierten Weaning-Prozess gelingt es in spezialisierten Weaning-Zentren/-Einheiten nach Verlegung der invasiv beatmeten Patienten in ca. 50 % der Fälle doch noch, ein Weaning-Versagen abzuwenden. Bei einem Teil der Patienten schlagen auch wiederholte Weaning-Versuche fehl, sodass gegebenenfalls eine dauerhafte invasive Beatmung in außerklinischer Umgebung erforderlich ist.Vor dem Hintergrund der wachsenden Bedeutung des prolongierten Weanings, insbesondere der medizinischen, psychosozialen und ökonomischen Folgen des Weaning-Versagens, wurde erstmals 2014 diese Leitlinie auf Initiative der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin e. V. (DGP) gemeinsam mit anderen wissenschaftlichen Fachgesellschaften, die sich zum Thema prolongiertes Weaning engagieren, publiziert. Aktuelle Forschungs- und Studienergebnisse, Registerdaten und die Erfahrungen in der täglichen Praxis machten die Revision dieser Leitlinie erforderlich.In der revidierten Leitlinie werden Definitionen, Epidemiologie und Weaning-Kategorien, die zugrundeliegende Pathophysiologie, Strategien zur Prävenion von prolongiertem Weaning, das gesamte Spektrum der verfügbaren Therapiestrategien, die Weaning-Einheit, die Überleitung in eine außerklinische Beatmung und schließlich Empfehlungen zu Therapieentscheidungen am Ende des Lebens bei prolongiertem bzw. erfolglosem Weaning abgehandelt.Besondere Schwerpunkte in der Revision der Leitlinie sind folgende Themenfelder:– Eine neue Klassifikation der Untergruppen der Patienten im prolongieren Weaning– Wichtige Aspekte der pneumologischen Rehabilitation und Neurorehabilitation im prolongieren Weaning– Infrastruktur und Prozessorganisation in der Versorgung von Patienten im prolongierten Weaning im Sinne eines kontinuierlichen Behandlungskonzeptes– Therapiezieländerung und Kommunikation mit AngehörigenDie Besonderheiten bei pädiatrischen Patienten werden innerhalb der einzelnen Kapitel jeweils gesondert behandelt.Wichtige Adressaten dieser Leitlinie sind Intensivmediziner, Pneumologen, Anästhesisten, Internisten, Kardiologen, Chirurgen, Neurologen, Pädiater, Geriater, Palliativmediziner, Rehabilitationsmediziner, Pflegekräfte, Logopäden, Physiotherapeuten, Atmungstherapeuten, der medizinische Dienst der Krankenkassen und die Hersteller von Beatmungstechnik.Die wesentlichen Ziele der revidierten Leitlinie sind es, den aktuellen Wissensstand zum Thema „Prolongiertes Weaning“ wissenschaftlich zu bewerten und auf Basis der Evidenz und der Erfahrung von Experten Empfehlungen hinsichtlich des prolongierten Weanings nicht nur für den Bereich der Akutmedizin, sondern auch für den Bereich „Chronic critical care“ zu geben.

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Diaphragm Activation in Ventilated Patients Using a Novel Transvenous Phrenic Nerve Pacing Catheter

Abstract: In this First-in-Human series, diaphragm pacing with a temporary catheter was safe and effectively contributed to ventilation in conjunction with a mechanical ventilator.

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Clinical strategies for implementing lung and diaphragm-protective ventilation: avoiding insufficient and excessive effort

Clinical strategies for implementing lung and diaphragm-protective ventilation: avoiding insufficient and excessive effort

Temporary transvenous diaphragm pacing vs. standard of care for weaning from mechanical ventilation: study protocol for a randomized trial

Prolongiertes Weaning

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