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Einleitung und Fragestellung: Bei der Detektion von schlafbezogenen Atmungsstörungen spielt die Atemflussbestimmung eine wichtige Rolle. Hierzu wird häufig ein sogenannter Thermistor verwendet. Dieses Verfahren lässt lediglich qualitative Aussagen über den Atemfluss zu [1]. Ein präziseres Verfahren ist die orale Atemflussmessung mittels Pneumotachographen. Der Vorteil des Pneumotachographen besteht darin, dass er zusammen mit einer Schlafmaske verwendet werden kann. Der stark eingeschränkte Schlafkomfort des Patienten stellt dabei einen Nachteil dar. Zudem kann durch eventuell auftretende Leckagen das Messergebnis verfälscht werden. Es wurde nachgewiesen, dass bei kleinen Atemstromstärken einen linearen Zusammenhang zwischen der Geräuschintensität und dem Atemfluss gibt [2]. Somit besteht die Möglichkeit zur Atemflussmessung, in dem man die akustische Bewertung der Atemgeräusche über der Trachea durchführt. Diese Messungsart wird von Patienten als kaum störend empfunden. Im Rahmen der vorliegenden Pilotstudie soll ein neues Verfahren, welches die automatische Detektion und Bewertung des trachealen Atemflusses ermöglicht, klinisch validiert werden.

Material und Methoden: Für die Studie wurden 20 männliche, nichtrauchende Probanden rekrutiert. Mit dem Verfahren zur automatischen Detektion und Bewertung des trachealen Atemflusses wurde das tracheale Atemgeräusch gemessen und daraus der Atemfluss berechnet. Dabei wurde ein neuentwickelter Geräuschsensor neben dem Kehlkopf angebracht und die entstehenden Atemgeräusche wurden aufgezeichnet. Die durchgeführte computergestützte, elektronische Auskultation orientiert sich an den Empfehlungen des Computerized-Respiratory-Sound-Analysis-Standards (CORSA) [3]. Als Referenzmessung wurde zusätzlich die Pneumotachographie als Standardmethode verwendet. Hierfür wurden die Messungen mittels eines in einer Fullface-Maske integrierten Pneumotachographen durchgeführt. Um eine Vergleichbarkeit zu gewährleisten, wurde mit beiden Verfahren gleichzeitig der Atemfluss kontinuierlich bestimmt und anschließend statistisch bewertet. Die Auswertung erfolgte mittels Korrelationsanalyse.

Ergebnisse: Mit dem neuen Verfahren konnten sowohl die nasale als auch die orale Atmung detektiert werden. Im Rahmen der individuellen Kalibrierung wurden die Regressionsgeraden für Mund- und Nasenatmung jeweils für Inspiration und Exspiration getrennt ermittelt. Anschließend wurden diese Werte online am Bildschirm dargestellt und zeitgleich aufgezeichnet. Für die statistische Auswertung wurden die Korrelationskoeffizienten separat für nasale und orale Messung berechnet. Außerdem wurde jeweils zwischen Inspirations- und Exspirationsphase unterschieden. Für die Bestimmung der mittleren Koeffizienten wurden alle Werte Z-transformiert, über alle Probanden gemittelt und anschließend rücktransformiert. Für alle Modalitäten fanden sich im Mittel Korrelationskoeffizienten zwischen 0,86 und 0,92. Mit p-Werten stets<0,01. Dies galt sowohl für die Inspiration als auch für die Exspiration.

Diskussion: In der vorliegenden Pilotstudie konnte gezeigt werden, dass die Atemflussstärke anhand des neuen Verfahrens detektiert und kontinuierlich über den Zeitverlauf dargestellt werden kann. Es lässt sich der gesamte Atemzyklus adäquat berechnen. Bisher zeigen die Berechnungen der Korrelationskoeffizienten einen hoch signifikanten Zusammenhang zwischen dem tatsächlichen und dem berechneten Atemfluss. Zwischen Inspiration und Exspiration ergaben sich bei den Korrelationswerten keine nennenswerten Unterschiede. Für die praktische Anwendung im Bereich der Überwachung könnte zukünftig mit Hilfe des Verfahrens sowohl ein Langzeitmonitoring als auch eine Live-Überwachung des Atemflusses ermöglicht werden. Daher ist geplant, in weiteren klinischen Studien das Verfahren an einem größeren Patientenkollektiv unter unterschiedlichen klinischen Bedingungen zu evaluieren.