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Maschinelle Beatmung

Abstract

Eine maschinelle Beatmung dient der Sicherstellung eines adäquaten Gasaustausches bei insuffizienter bzw. ausgeschalteter Spontanatmung (bspw. in der Intensiv- und Notfallmedizin oder im Rahmen einer Allgemeinanästhesie). Die Ventilation der Lunge wird dabei von einem Beatmungsgerät (Respirator) komplett übernommen oder zumindest anteilig unterstützt. Im Unterschied zur physiologischen Atmung wird dabei ein Überdruck aufgebaut, welcher das Atemgas (typischerweise über einen Endotrachealtubus oder eine Larynxmaske) in die Lunge befördert.

Bei den zahlreichen Varianten und Unterformen der maschinellen Beatmung können grob orientierend assistierte von kontrollierten Beatmungsformen unterschieden werden, welche wiederum druck- oder volumenbasiert sein können. Die Auswahl der Beatmungsform sowie die Einstellung der Beatmungsparameter richten sich insb. nach dem Anwendungskontext und klinikinternen Standards.

Zur Steuerung der maschinellen Beatmung sowie zur frühzeitigen Detektion von Komplikationen ist eine engmaschige Überwachung der Beatmung unerlässlich. Hierbei spielen neben der klinischen Beurteilung v.a. Pulsoxymetrie, arterielle Blutgasanalyse und Kapnometrie bzw. Kapnographie eine wichtige Rolle.

Definition

  • Maschinelle Beatmung: Oberbegriff für kompletten oder anteiligen Ersatz der physiologischen Atmung durch ein Beatmungsgerät (Respirator)
    • Einsatz bei insuffizienter bzw. ausgeschalteter Spontanatmung
    • Zahlreiche Varianten und Unterformen

Physiologischer Hintergrund

Unterschiede des Atem- bzw. Beatmungszyklus
Physiologische Atmung Maschinelle Beatmung
Inspiration
  • Vergrößerung des Thoraxvolumens durch Atemmuskulatur
  • Entstehender Unterdruck „saugt“ Atemgas in die Lunge
  • Belüftung vornehmlich der zwerchfellnahen (unteren) Lungenareale
  • Siehe auch: Atemmechanik
  • Aufbau eines positiven Drucks durch das Beatmungsgerät
  • Entstehender Überdruck „presst“ Atemgas in die Lunge
  • Belüftung vornehmlich der zwerchfellfernen (oberen) Lungenareale
Exspiration
  • Passives Entweichen des Atemgases durch Rückstellkräfte des Thorax
  • Zusätzlich aktives Ausatmen möglich
  • Passives Entweichen des Atemgases durch Rückstellkräfte des Thorax
  • Zusätzlich aktives Ausatmen nur begrenzt möglich

Im Gegensatz zur physiologischen Atmung, bei der ein durch die Atemmuskulatur erzeugter Unterdruck das Atemgas in die Lunge „saugt“, wird bei der maschinellen Beatmung durch das Beatmungsgerät ein Überdruck erzeugt, welcher das Atemgas in die Lunge „presst“!

Allgemeine Systematik maschineller Beatmungsformen [1]

Grundlegende Unterschiede zwischen assistierter und kontrollierter Beatmung
Assistierte Beatmung Kontrollierte Beatmung
Charakteristik
  • Synchronisierte Unterstützung der Spontanatmung
  • Kompletter Ersatz der physiologischen Atmung
  • Primär keine Synchronisation mit einer ggf. vorhandenen Spontanatmung
Voraussetzungen
  • Spontanatmung vollständig oder zumindest teilweise erhalten
  • Effektive Synchronisierung der assistierten Beatmung
  • Spontanatmung vollständig bzw. größtenteils ausgeschaltet
  • Häufig medikamentöse Reflexdämpfung erforderlich
Atemwegssicherung
  • Situationsabhängig sowohl invasive als auch nicht-invasive Atemwegssicherung möglich
Varianten
Beispiele

Beatmungsparameter

Angabe und Schreibweise von Beatmungsparametern

  • Allgemein
    • Keine Standardisierung der Nomenklatur
    • Uneinheitliche Handhabung von Begriffen
  • Beispiel: Beatmungsdrücke
    • Nutzung der Maßeinheiten
      • Im internationalen Einheitensystem (SI): Pascal (Pa)
      • Im klinischen Alltag typischerweise gleichberechtigt in den Einheiten
        • Millibar (mbar)
        • Zentimeter Wassersäule (cmH2O)
    • Schreibweise der physikalischen Größe
      • Physikalisches Formelzeichen des Drucks: p (für „pressure“)
      • Schreibweise am Beatmungsgerät meist als Großbuchstabe

Angabe und Schreibweise von Beatmungsparametern sind nicht standardisiert und daher insgesamt uneinheitlich!

Grundlegende Beatmungsparameter

Inspiratorische Sauerstofffraktion (FiO2) [2]

Die längerfristige Applikation von hochdosiertem Sauerstoff sollte aufgrund der möglichen Folgeschäden (bspw. Resorptionsatelektasen, Sauerstofftoxikose) nach Möglichkeit vermieden werden!

Tidalvolumen (VT) [2][3]

Das Tidalvolumen wird bei volumenkontrollierter Beatmung direkt eingestellt, bei druckkontrollierter Beatmung resultiert es aus dem vorgegebenen Inspirationsdruck und der Compliance der Lunge!

Atemfrequenz (AF) [2]

  • Definition: Atemzüge pro Zeiteinheit (typischerweise pro Minute)
  • Grundeinstellung
    • Allgemein
      • Normwert alters- und geschlechtsabhängig
      • Bei der Einstellung auf ein adäquates Tidalvolumen achten
      • Veränderung der AF kann geräteabhängig eine unbeabsichtigte Änderung des Atemzeitverhältnisses bewirken
    • Intensivmedizin
      • Entscheidender Parameter für die CO2-Elimination bei lungenprotektiver Beatmung
      • Insb. bei akuter respiratorischer Insuffizienz initial häufig höhere AF (im Einzelfall bis 35/min) erforderlich

Atemminutenvolumen (AMV)

  • Definition: Volumen, das pro Zeiteinheit ein- und ausgeatmet wird
  • Grundeinstellung über Variation von AF und VT
    • Entscheidend für die CO2-Elimination
    • Kontrolle über endtidales CO2 (etCO2) bzw. arteriellen CO2-Partialdruck (paCO2)

Inspirationsdruck (pinsp) [2]

Der Inspirationsdruck wird bei druckkontrollierter Beatmung direkt eingestellt, bei volumenkontrollierter Beatmung resultiert er aus dem vorgegebenen Tidalvolumen und der Compliance der Lunge!

Positiver endexspiratorischer Druck (PEEP) [2]

Die Anwendung eines PEEP wird bei maschineller Beatmung generell empfohlen, wobei sich die konkrete Höhe v.a. nach Vorerkrankungsprofil und klinischer Gesamtsituation richtet!

Potentielle Nachteile ergeben sich durch die Erhöhung des intrapulmonalen bzw. des intrathorakalen Drucks!

Erweiterte Beatmungsparameter

Atemzeitverhältnis (I:E-Verhältnis) [2]

  • Definition: Verhältnis von Inspirationszeit zu Exspirationszeit
  • Unter Spontanatmung: 1:1,5 bis 1:2,5
  • Grundeinstellung unter maschineller Beatmung
    • Intraoperativ: 1:2 bis 1:1,7
    • Bei respiratorischem Versagen: Ggf. Verlängerung der Inspiration (Atemzeitverhältnis 1:1,5 bis 1:1)
    • Bei COPD: Verlauf der Flowkurven berücksichtigen

Beatmungstrigger

  • Zeittriggerung: Maschineller Atemhub nach einer festgelegten Zeit
  • Flowtriggerung: Maschineller Atemhub bei Inspirationsbemühung oberhalb einer Flowschwelle
    • Anwendung: Bei assistierten Beatmungsformen zur Synchronisation mit Spontanatmung
    • Grundeinstellung: 3 L/min
  • Drucktriggerung: Maschineller Atemhub bei Inspirationsbemühung mit einem Sog oberhalb eines Schwellenwertes
    • Patiententrigger bei (teilweise) erhaltener Spontanatmung
    • Anwendung: Sehr selten wegen der z.T. hohen Atemarbeit

Beatmungstrigger sollten bei allen assistierten Beatmungsformen aktiviert sein!

Gasfluss (Flow)

Die Bezeichnung „Flow“ wird in zwei unterschiedlichen Zusammenhängen benutzt.

  • Inspirationsflow: Bezeichnet die Flussgeschwindigkeit des Atemgases bei der Inspiration
    • Verlauf ist abhängig von der Beatmungsform und beeinflusst die Verteilung des Atemgases in der Lunge
    • Bei differenzierter Beatmungstherapie kann über den Inspirationsflow eine Feinjustierung erreicht werden
  • Frischgasflow: Bezeichnet die Menge an Frischgas, die dem System von außen zugeführt wird und nicht aus der Rückatmung resultiert
    • Entscheidend für das An- und Abfluten von Inhalationsanästhetika bei Ein- und Ausleitung einer Inhalationsnarkose
    • Ein- und Ausleitung: Frischgasflow 4–6 L/min (High-Flow)
    • Intraoperativ bei zufriedenstellender Narkosetiefe: Low-Flow (1 L/min) oder Minimal-Flow (0,5 L/min)→ Einsparung von Frischgas durch Rückatmung

Beatmungsformen

Dieser Abschnitt enthält eine Übersicht zu den wichtigsten Beatmungsformen. Die Bezeichnungen am Beatmungsgerät können geräte- bzw. herstellerabhängig abweichen.

Hersteller nutzen abweichende Bezeichnungen und Abkürzungen für vergleichbare Beatmungsformen (siehe auch: Bezeichnungen und Handelsnamen am Beatmungsgerät)!

Assistierte Beatmung [4][5]

Druckunterstützte Beatmung

  • Oberbegriff für primär druckbasierte Formen der assistierten Beatmung
    • Unterstützung durch das Beatmungsgerät mittels PEEP und/oder festgelegtem Inspirationsdruck
    • Typischerweise Möglichkeit zur Synchronisierung mit der Spontanatmung

Continuous positive Airway Pressure (CPAP)

  • Grundprinzip: Spontanatmung mit kontinuierlichem PEEP
  • Für die Anwendung bei der nicht-invasiven Beatmung siehe: NIV

Assisted spontaneous Breathing (ASB)

Biphasic positive Airway Pressure (BIPAP)

BIPAP deckt prinzipiell das gesamte Spektrum von ungehinderter Spontanatmung über eine Atemunterstützung bis hin zu einer komplett kontrollierten Beatmung ab!

Airway Pressure Release Ventilation (APRV) [6]

  • Grundprinzip: Aufbau und zyklische Entlastung eines hohen Druckniveaus [6]
    • Beatmungsgerät gibt FiO2 und das obere bzw. untere Druckniveau (phoch und ptief) vor
    • Patient:in kann durch Spontanatmung das Atemminutenvolumen beeinflussen
  • Besonderheiten
    • Anwendung eher in der Intensivmedizin
    • Bei Beatmung mit inversem Atemzeitverhältnis (tinsp > texsp) verwendbar
    • Keine Synchronisation der Spontanatmung

Technisch gesehen sind APRV und BIPAP nahezu identische Beatmungsformen, APRV wird jedoch häufiger in der Intensivmedizin und mit inversem Atemzeitverhältnis angewendet!

Nicht-invasive Ventilation (NIV) [2][7]

  • Definition: Maschinelle Unterstützung der Spontanatmung über einen nicht-invasiven Atemwegszugang
  • Grundprinzip: CPAP mit Druckunterstützung über eine Gesichts- bzw. Nasenmaske oder einen Helm
  • Voraussetzungen
    • Vorhandene Spontanatmung
    • Erhaltene Schutzreflexe
    • Ausreichende Vigilanz
    • Kooperationsbereitschaft
  • Vorteil: Vermeidung einer invasiven Atemwegssicherung
  • Nachteil: Kein sicherer Aspirationsschutz
  • Indikationen
  • Absolute Kontraindikationen
  • Relative Kontraindikationen
    • Massive Agitation
    • Massiver Sekretverhalt
    • Schwere Hypoxämie oder Azidose (pH ≤7,1)
    • Hämodynamische Instabilität
    • Z.n. OP im oberen GI-Trakt
    • Anatomische Inkompatibilität
  • Standardeinstellungen

Volumenunterstützte Beatmung

  • Oberbegriff für primär volumenbasierte Formen der assistierten Beatmung
    • Sicherstellung eines bestimmten Tidal- bzw. Atemminutenvolumens durch das Beatmungsgerät
    • Typischerweise Möglichkeit zur Synchronisierung mit der Spontanatmung

Synchronized intermittent mandatory Ventilation (SIMV)

Kontrollierte Beatmung

Druckkontrollierte Beatmung (PCV)

  • Grundprinzip: Eingestellter Inspirationsdruck (pinsp) bestimmt das Tidalvolumen in Abhängigkeit von pulmonaler Compliance und Resistance
    • Beatmungsgerät übernimmt die gesamte Atemarbeit
    • Patient:in hat bei erloschener oder ausgeschalteter Spontanatmung primär keine Einflussmöglichkeiten auf die Beatmung
  • Weitere Einstellungen am Beatmungsgerät
  • Vorteile
    • Gute Kontrolle des Atemwegsspitzendrucks (ppeak) → Geringere Gefahr eines Barotraumas
    • Dezelerierender Inspirationsflow und kontinuierliches inspiratorisches Druckniveau → Günstiger Effekt auf Eröffnung der Alveolen
  • Nachteil: Potentiell stark schwankendes Tidalvolumen → Gefahr der Hypoventilation bzw. Hyperventilation
    • Regelmäßige Kontrolle des resultierenden Atemminutenvolumens erforderlich
    • Einstellen enger Alarmgrenzen zur frühzeitigen Detektion veränderter intra- bzw. extrapulmonaler Druckverhältnisse empfehlenswert

Die druckkontrollierte Beatmung birgt das Risiko einer unbeabsichtigten Hypoventilation bzw. Hyperventilation!

Volumenkontrollierte Beatmung (VCV)

  • Grundprinzip: Eingestelltes Tidalvolumen bestimmt den Inspirationsdruck (pinsp) in Abhängigkeit von pulmonaler Compliance und Resistance
    • Beatmungsgerät übernimmt die gesamte Atemarbeit
    • Patient:in hat bei erloschener oder ausgeschalteter Spontanatmung primär keine Einflussmöglichkeiten auf die Beatmung
  • Weitere Einstellungen am Beatmungsgerät
  • Vorteil: Konstantes Atemminutenvolumen auch bei Änderungen der intra- bzw. extrapulmonalen Druckverhältnisse
  • Nachteil: Potentiell hoher Atemwegsspitzendruck (ppeak) → Gefahr des Barotraumas
    • Regelmäßige Kontrolle der resultierenden Inspirations- bzw. Spitzendrücke erforderlich
    • Einstellen enger Alarmgrenzen zur frühzeitigen Detektion veränderter intra- bzw. extrapulmonaler Druckverhältnisse empfehlenswert

Die volumenkontrollierte Beatmung birgt insb. bei fehlender Drucklimitierung das Risiko eines Barotraumas!

Bezeichnungen und Handelsnamen am Beatmungsgerät

Die Nomenklatur für die Bezeichnung von Beatmungsformen am Beatmungsgerät ist uneinheitlich und herstellerabhängig, was die Unterscheidung und Zuordnung in der klinischen Praxis schwierig macht. Im allgemeinen Sprachgebrauch werden gelegentlich mehrere Bezeichnungen für gleiche Beatmungsformen oder aber gleiche Bezeichnungen für eigentlich unterschiedliche Formen benutzt. Einige (geschützte) Herstellerbezeichnung sind zudem so geläufig, dass sie im Alltag irrtümlich mit der Beatmungsform gleichgesetzt werden.

Übersicht von Bezeichnungen und Handelsnamen am Beatmungsgerät
Beatmungsform Wesentliche Charakteristik Bezeichnung bzw. Handelsname
Spontanatmung
  • Keine Unterstützung durch das Gerät
  • Man./Spont.
  • SPN
Assistierte Beatmung
  • Spontanatmung mit kontinuierlichem positiven Atemwegsdruck
  • CPAP
  • VPAP® (Fa. ResMed Healthcare)
  • Druckunterstützte Spontanatmung
  • PSV
  • Press. Supp.
  • IHS
  • PSV/ASB
  • Proportional druckunterstützte Spontanatmung
  • PPS
  • NAVA® (Fa. Maquet)
  • Zweiphasischer positiver Atemwegsdruck
  • BiPAP® (Fa. Respironics)
  • BIPAP® (Fa. Dräger)
  • DuoPAP® (Fa. Hamilton Medical)
  • Bi-Level (Fa. Datex Ohmeda, Fa. GE Healthcare)
  • Bi-Vent (Fa. Maquet)
  • Duo-Level® (Fa. Mindray)
  • BIPHASE
  • Spontanatmung auf hohem Druckniveau mit zyklischer Druckentlastung
  • Synchronisierte intermittierende maschinelle Beatmung
Kontrollierte Beatmung
  • Druckkontrollierte rein maschinelle Beatmung
  • Volumenkontrollierte rein maschinelle Beatmung

Leitfaden für die Praxis

Auswahl der Beatmungsform [2][3]

  • Generelle Auswahlmöglichkeiten vorgegeben durch das Beatmungsgerät
  • Konkrete Auswahl insb. nach Anwendungskontext und klinikinternen Standards
  • Stets Funktionsprüfung des Narkosegerätes vor Inbetriebnahme durchführen (siehe auch: Geräte-KURZcheck)
  • Einweisung gemäß Medizinproduktegesetz (MPG) in das verwendete Beatmungsgerät obligat

Gemäß Medizinproduktegesetz (MPG) darf ein Beatmungsgerät nur durch ordnungsgemäß in die Handhabung eingewiesene Personen betrieben werden!

Beatmung während einer Allgemeinanästhesie

Beatmung bei Ausleitung einer Allgemeinanästhesie

  • Ziel: Gewährleistung einer ausreichenden Ventilation ohne Behinderung einer einsetzenden Spontanatmung
  • Beatmungsform: Assistierte Beatmung
    • Übergang von tiefer Narkose zu beginnender Spontanatmung: SIMV
    • Unterstützung von teilweise noch insuffizienter Spontanatmung: CPAP/BIPAP
    • Gezieltes Ansteigenlassen des paCO2 : Manuell/Spontan
  • Entscheidung nach
    • Narkosetiefe
    • Vorerkrankungen
    • Art der Atemwegssicherung

Beatmung auf Intensivstation

Atemtherapie

  • Ziel: Prophylaxe pulmonaler Komplikationen
  • Beatmungsform: CPAP/NIV (über Maske, Tubus oder Tracheostoma)
  • Entscheidung nach: Indikation
    • Weaning: Intermittierend CPAP über Tubus/Tracheostoma
    • Postoperativ
      • Intermittierend NIV zur Prophylaxe von Atelektasen
      • Bei bekanntem OSAS: Masken-CPAP über Patientengerät oder CPAP-Therapie mit krankenhauseigenem Beatmungsgerät auf der Überwachungsstation

Grundeinstellungen des Beatmungsgerätes [2][3]

Nach Einleitung einer Allgemeinanästhesie

Nach Intubation auf der Intensivstation

Nach Atemwegssicherung im Notfall [8][9][10]

Recruitmentmanöver [11]

  • Definition: Eröffnung rekrutierbarer Lungenabschnitte mithilfe kurzfristig erhöhter Atemhubvolumina und/oder höherer inspiratorischer Drücke
  • Konzept: „Open up the lung and keep the lung open“
    • Öffnen der Lungenabschnitte mit hohen Spitzendrücken
    • Offenhalten der Lunge mit hohem PEEP
  • Ziel: Verbesserung der Oxygenierung
  • Durchführung: Manuell oder maschinell (je nach Beatmungsgerät)
  • Absolute Kontraindikationen

Recruitmentmanöver werden im klinischen Alltag regelmäßig eingesetzt, es gibt jedoch keine grundsätzliche evidenzbasierte Empfehlung zu ihrer Durchführung seitens der Fachgesellschaften!

Überwachung der maschinellen Beatmung

Allgemeine Überwachung

Klinische Beurteilung

  • Inspektion
    • Thoraxexkursion
    • Abwehrbewegungen, Husten
    • Vegetative Reaktionen und Hautkolorit
    • Bei Spontanatmung zusätzlich: Atemmuster
  • Auskultation

Die klinische Beurteilung bildet die Basis der Überwachung beatmeter Personen und hilft, die erhobenen Messwerte an den Monitoren richtig einzuordnen!

Pulsoxymetrie und Blutgasanalyse

  • Periphere O2-Sättigung
    • Zielwert 95–99% (bei pulmonalen Vorerkrankungen anpassen)
    • Indikator für unzureichende Oxygenierung
    • Kurve kann Hinweis auf Hypovolämie liefern
  • Arterielle Blutgasanalyse
    • Wichtigster Laborparameter zur Abschätzung einer suffizienten Beatmungstherapie
    • In der Initialphase engmaschige Kontrollen sinnvoll
    • Allgemeines Beatmungsziel
      • paO2: 65–100 mmHg
      • paCO2: 32–45 mmHg
      • pH: 7,35–7,45
      • HCO3-: 22–26 mmol/L

Überwachung am Beatmungsgerät

Kapnometrie bzw. Kapnographie

  • Definition
    • Kapnometrie: Messwert der exspiratorischen CO2-Konzentration
    • Kapnographie: Graphische Darstellung des exspiratorischen CO2 über den Atemzyklus
  • Zielwert: Exspiratorisches bzw. endtidales CO2 (etCO2): 35–40 mmHg
    • Höhere Werte werden bei permissiver Hyperkapnie toleriert
    • Bei schweren Ventilations- und/oder Perfusionsproblemen wenig aussagekräftig → BGA
  • Indikation
    • Mitbeurteilung der Effektivität einer Präoxygenierung
    • Erfolgskontrolle im Rahmen der Atemwegssicherung
    • Überwachung von Atmung bzw. maschineller Beatmung
    • Diagnostik bzw. Differentialdiagnostik bei pulmonalen und kardiozirkulatorischen Pathologien
  • Normaler Kapnographiezyklus
    • Beginn der Exspiration: Schneller Anstieg des exspiratorischen CO2 (Entleerung des Totraumvolumens)
    • Plateau (alveoläres Gas, das am Gasaustausch teilgenommen hat)
    • Höchster Punkt der CO2-Konzentration (endtidaler CO2-Partialdruck)
    • Schneller Abfall der CO2-Konzentration bei Inspiration (Inspirationsgas enthält fast kein CO2)
  • Pathologische Kapnographie
    • Betrifft neben dem absoluten Wert des etCO2 v.a. Form und Verlauf der Kurve
    • Insb. bei plötzlichen Veränderung sofortige Abklärung erforderlich (siehe auch: Beatmungsprobleme)
  • Sonderfall: Kardiogene Oszillation (pulssynchrone Schwankungen in später Inspiration) : I.d.R. keine Auswirkungen auf die Beatmung

Beatmungsparameter

  • Atemwegsdrücke
    • Darstellung als fortlaufende Druck-Zeit-Kurve und als numerische Angabe
    • Ziele der Überwachung
      • Kontrolle der intrapulmonalen Druckverhältnisse
      • Vermeidung von Druckspitzen mit Gefahr des Barotraumas
      • Detektion von Störungen des normalen Beatmungszyklus (bspw. Pressen, Tubusknick, Compliance↑↓)
    • Wichtigste Parameter
  • Atemminutenvolumen
    • Darstellung als Volumen-Zeit-Kurve und als numerische Angabe
    • Ziele der Überwachung
  • Flowkurve
    • Darstellung als Flow-Zeit-Kurve mit typischem Verlauf bei verschiedenen Beatmungsformen
    • Ziel der Überwachung: Differentialdiagnostische Eingrenzung von Beatmungsproblemen
  • Inspiratorische und exspiratorische Konzentration der Atemgase
    • Darstellung als numerische Angabe
    • Ziele der Überwachung

Komplikationen

Abfall der Sauerstoffsättigung [5]

  • Erstmaßnahme: FiO2 auf 1,0 erhöhen (insb. bei plötzlichem Abfall der Sauerstoffsättigung)
  • Handlungsoptionen nach klinischer Beurteilung
    • Fehlerhafte Platzierung des Sättigungsclips → Platzierung korrigieren
    • Inspektion des Endotrachealtubus: Tubus abgeknickt oder disloziert → Lage korrigieren, neu fixieren
    • Auskultation beider Lungenfelder im Seitenvergleich sowie des Epigastriums
    • Beurteilung des Hautkolorits (Zyanose, Rötung oder auffallende Blässe) → Verdacht auf periphere Minderperfusion Volumengabe, ggf. medikamentöse Kreislaufunterstützung
    • Bei Spontanatmung zu tiefe Analgosedierung ausschließen
  • Handlungsoptionen nach Beurteilung des Beatmungsgerätes
    • Beurteilung der Kapnographie (siehe auch: Pathologische Kapnographie)
    • Druck- oder Volumenalarm beachten
      • Eigenaktivität der beatmeten Person („Pressen gegen das Gerät“) → Synchronisation einstellen, Sedierung/Narkose vertiefen , ggf. übergangsweise manuelle Beatmung
      • Veränderte intrathorakale bzw. intraabdominelle Druckverhältnisse (bspw. OP-bedingt) → Beatmungseinstellungen anpassen
    • Alarm „Frischgas niedrig“ beachten
      • Leckage im Beatmungsschlauchsystem → Austausch des defekten Teils, ggf. übergangsweise manuelle Beatmung
      • Undichtigkeit des Endotrachealtubuscuffs → Cuffdruckmessung und ggf. Reintubation bei defektem Cuff
    • Technische Probleme ausschließen bzw. beheben bspw.
      • Diskrepanz zwischen gemessener und eingestellter FiO2 → Fehlersuche und ggf. übergangsweise manuelle Beatmung
      • Leere Sauerstoffflasche (bei Patiententransport) → Wechsel der Flasche und ggf. übergangsweise manuelle Beatmung mit Raumluft
      • Diskonnektion vom Beatmungsgerät → Tubus konnektieren und Lage kontrollieren
      • Beatmungsgerät defekt → Hilfe anfordern, ggf. vorübergehend mit Beatmungsbeutel beatmen
    • Ausschluss anderer Ursachen (bspw. Lungenembolie ): Zusammenschau mit Kreislaufparametern und Kapnometrie bzw. BGA

Bei plötzlichem unklaren Sättigungsabfall immer an eine mögliche Lungenembolie denken und diese abklären!

Bei plötzlichem Sättigungsabfall darf die Suche nach technischen Fehlern die Behandlung nicht verzögern; im Zweifel frühzeitige manuelle Beatmung mit FiO2 von 1,0!

Inadäquates Atemminutenvolumen

  • Handlungsoptionen nach klinischer Beurteilung, insb. bei plötzlicher Veränderung
  • Handlungsoptionen nach Beurteilung von Beatmungsgerät und Gesamtsituation
    • Zusammenschau mit exsp. CO2 bzw. paCO2
      • Hyperkapnie → AF↑ oder VT
      • Hypokapnie→ AF↓ oder VT
      • Normokapnie → AMV zunächst belassen/kontrollieren
    • Beurteilung der OP-Situation
      • Veränderung der intraabdominellen Druckverhältnisse → Anpassen der Beatmungsparameter
      • Externe Behinderung der Beatmung: Druck auf Thorax oder Abdomen → Druck, wenn möglich entlasten und ggf. Beatmungsparameter anpassen
    • Beurteilung der Narkosetiefe: Bspw. Pressen oder Hyperventilation bei zunehmender Spontanatmung → Narkose vertiefen und/oder maschinelle Beatmung synchronisieren

Die adäquate Höhe des AMV kann nicht ohne klinischen Zusammenhang und/oder BGA beurteilt werden!

Pathologische Kapnometrie

  • Generell
    • Abgleich mit der Kapnographie: Wie sieht die Kurve aus? Auffälligkeiten?
    • Im Zweifel mit BGA abgleichen
  • Plötzlicher Anstieg → Vorliegen einer malignen Hyperthermie abklären
  • Plötzlicher AbfallLungenembolie abklären → Abgleich mit BGA!
  • Mittelfristiges Absinken → Kreislaufverhältnisse checken
  • Stetiges Ansteigen/Sinken → Angleichen der Beatmungsparameter
    • AF↑ oder VT↑ → Exspir. CO2
    • AF↓ oder VT↓ → Exspir. CO2

Pathologische Kapnographie

  • Generell: Beurteilung in Zusammenschau mit klinischem Bild und weiteren Beatmungsparametern (bspw. Beatmungsdruck und Sauerstoffsättigung)
  • Handlungsoptionen nach Beurteilung des Beatmungsgerätes
    • Keine Kurve (plötzlicher Abfall auf beinahe Null): Verdacht auf
      • Tubusdislokation: Ausschluss über Auskultation von Lunge und Abdomen, im Zweifel laryngoskopische Kontrolle bzw. erneute Intubation
      • Verlegung/Obstruktion durch Sekret oder von außen: Inspektion des Tubus und Auskultation der Lunge
        • Rasselgeräusche → Verdacht auf Sekretverhalt → Absaugen über Tubus
        • Tubus abgeknickt oder disloziert → Lage korrigieren, neu fixieren
      • Technisches Problem: Gerät und Schlauchverbindung prüfen (Diskonnektion, Leckage), Cuffdruck kontrollieren
    • Konstant hohe Kurve : Verdacht auf
    • Konstant niedrige Kurve : Verdacht auf
    • Plateau schräg oder fehlend (Anstieg der Kurve abgeflacht) : Verdacht auf
      • Obstruktion : Diagnosesicherung durch Auskultation beider Lungenfelder und Abgleich mit Beatmungsdrücken → Therapie je nach Ausmaß (siehe auch: Therapeutisches Vorgehen bei Bronchospasmus)
      • Verschluss oberer Atemwege bzw. Teilverschluss des Tubus: Inspektion und Auskultation → Absaugen oder Tubuslage optimieren
    • Unterbrechung der regulären Kurve: Verdacht auf
      • Pressen gegen das Gerät → Abgleich mit Beatmungsdrücken und ggf. Vertiefung der Narkose
      • Spontanatmung (zusätzliche Kurvenausschläge unabhängig von maschineller Frequenz) →Narkosetiefe beurteilen und ggf. vertiefen, Synchronisation am Beatmungsgerät einstellen
    • Kein Abfall auf Null bei Inspiration : Rückatmung von CO2 (verbrauchter Atemkalk)
    • Abflachen der Kurve von Atemzug zu Atemzug : Mögliche Ursachen
      • Verminderte pulmonale Abatmung von CO2: Verdacht auf Lungenembolie
      • Verminderte pulmonale Perfusion (kardiozirkulatorische Ursache): Abgleich mit Kreislaufparametern, bspw. plötzliche Hypotension bei Blutung oder Kreislaufstillstand
      • Falsch-positive Kapnometrie: Bei Fehlintubation in Ösophagus langsames Abatmen von vorhandenem CO2 → Tubuslage kontrollieren (Auskultation beider Lungenfelder und des Epigastriums) und ggf. Reintubation
    • Ansteigen der Kurve von Atemzug zu Atemzug

Hohe Atemwegsdrücke

  • Allgemein
    • Inspirationsdruck (pinsp) bzw. Atemwegsspitzendruck (ppeak) sollte orientierend <30 cmH2O betragen
    • Höhere Atemwegsdrücke bei entsprechendem Vorerkrankungsprofil erwartbar bzw. erforderlich
  • Handlungsoptionen nach klinischer Beurteilung
    • Inspektion des Endotrachealtubus: Tubus abgeknickt oder disloziert → Lage korrigieren, neu fixieren
    • Auskultation beider Lungenfelder im Seitenvergleich
    • Auf Zeichen einer zu flachen Narkose achten (bspw. vegetative Reaktionen, „Pressen“ gegen Gerät) → Narkose/Sedierung vertiefen oder Synchronisation einstellen und Spontanatmung zulassen
  • Handlungsoptionen nach Beurteilung des Beatmungsgerätes
    • Zusammenschau mit Druck-Zeit-Kurve → Abgrenzung einer vorübergehenden Druckspitze von einem dauerhaft zu hohen Atemwegsdruck
    • Abgleich mit weiteren Beatmungsparametern → Optimierung von VT, AF und Atemzeitverhältnis zur Senkung des Spitzendrucks
  • Operative Ursachen erwägen, bspw.
    • Intraabdominelle Druckerhöhung bei laparoskopischen Eingriffen (durch intraperitoneale Insufflation von CO2)
    • Mechanischer Druck durch Instrumente und/oder operierende Person auf Abdomen oder Thorax
    • Bauchdeckenverschluss mit veränderten Druckverhältnissen

Therapeutisches Vorgehen bei leichter Obstruktion

Therapeutisches Vorgehen bei Bronchospasmus bzw. schwerer Obstruktion [12][13]

Pathologische Blutgasanalyse

Allgemeine Informationen zu diesem Thema finden sich im Kapitel Pulsoxymetrie und Blutgasanalyse.

Die Bewertung der BGA sollte im Vergleich zu den Vorbefunden erfolgen!

Es werden die wichtigsten Komplikationen genannt. Kein Anspruch auf Vollständigkeit.