Version: 10.08.2001

Beatmungsformen


Hier werden kurz die wichtigsten Standartformen der maschinellen Beatmung vorgestellt und erklärt.

Volumenkontrollierte Beatmung (CMV)
Druckkontrollierte Beatmung (DKV)
Synchronisierte Intermittierende Beatmung (SIMV)
Spontane Atmung mit Hilfsdruck (ASB)
Atmung unter kontinuierlich positiven Druck (CPAP)
Atmung unter zwischen zwei verschiedenen Druckniveaus (BIPAP)


(Volumen-) Kontrollierte Beatmung, CMV ("continuous mandatory ventilation")
Bei der kontrollierten Beatmung gibt man dem Patienten im Grunde alle Beatmungsparameter vor: Frequenz und Volumen sind hier die dominierenden Einstellungen. Im Grunde sollte der Patient also nur das an Atmung bekommen, was ich selber eingestellt habe. Oft ist zur Durchsetzung dieses Beatmungsregiems eine tiefe Sedierung und eventuell die Gabe von Muskelrelaxantien nötig. Der Patient sollte nicht gegen den Respirator arbeiten - es würde den Modus CMV ad absurdum führen: Wenn ich kontrolliert beatme, muß ich es auch kontrollieren können.
    Bei diesem Beatmungsmodus kann man meist relativ präzise BGA-Parameter wie pO2, PCO2 und pH beeinflussen.
    Achtung ist geboten bei den Spitzendrücken. Das Beatmungsgerät ist so programmiert, daß es ein bestimmtes Volumen in den Patienten "drückt". Zu hohe Beatmungsdrücke (Spitzendrücke) können aber zu Schäden der Lunge führen (z.B. Platzen von Alveolen).

    Feineinstellungen sind bei dieser Beatmungsform häufig:
    - Flow: Volumen/Zeit=Flow. Flow ist also eine Geschwindigkeitsangabe, mit der das Volumen verabreicht wird. Es meist 4 verschiedene Typen zur Wahl:
    ~Rechteck- oder Konstantflow bedeutet, die Geschwindigkeit bleibt die ganze Zeit konstant
    ~Dezelerierender oder abnehmender Flow bedeutet, die Geschwindigkeit läßt mit der Dauer des Atemhubs ab. Dies führt zu einem relativ niedrigeren Spitzendruck, der Atemwegsmitteldruck ist jedoch erhöht.
    ~Akzelerierender oder ansteigender Flow bedeutet, daß die Geschwindigkeit zunimmt. Der Atemmittelwegsdruck ist niedriger, der Spitzendruck nimmt zu.
    ~Sinusflow ist ein ansteigen und abnehmen der Geschwindigkeit in Sinusform. Gleicht der Spontanatmung.
    Normal ist ein Flow von 30-60 l/min. Ein hoher Flow führt zu einer raschen Belüftung der Lunge und erhöht den Spitzendruck.

    - Plateau: Die Plateau-Phase wird auch als No-Flow-Phase bezeichnet, d.h. in dieser Zeit strömt keine Luft in die Lunge. Sie dient der Ausbreitung des zugeführten Volumens innerhalb der Lunge.

    Durch Veränderung der beiden Parameter kann man das I:E beeinflussen.

        

Druckkontrollierte Beatmung (DKV oder PC-CMV)
Bei der druckkontrollierten Beatmung gilt im Grunde genau das gleiche Prinzip wie bei der volumenkontrolierten Beatmung (siehe CMV). Hier wird die Frequenz festgesetzt und ein Spitzendruck (Pmax). Dem Patienten wird also so lange Volumen zugeführt, bis ein entsprechender intrapulmonaler Spitzendruck erreicht wird. Danach schaltet das Gerät für die Dauer der Inspiration auf eine Plateauphase um, anschließend auf Expiration.
Bei DKV gibt es automatisch einen dezelerierenden Flow. Das Druckplateau, was entsteht, resultiert aus dem Flow und ist nicht einstellbar bzw. wäre eine Einstellung nach anerkannter Meinung nicht sinnvoll.
Hier kann meist entweder I:E und Frequenz oder Inspirationszeit und Frequenz regulierbar. Beispiel:
Eine Frequenz von 10 und eine Inspirationszeit von 4 Sek. ergibt ein I:E von 2:1.
10x4=40 Sek., bei 40 Sek. Inspirationszeit pro Minute bleiben 20 Sek. für die Expiration. 2x20=40, 1x20=20, also 2:1.
Umgekehrt:
Bei einer Atemfrequenz von 10 und einem I:E von 2:1 bleiben 40 Sek. für die Inspiration (2+1=3, 60:3=20), 20 Sek. für die Expiration. 40 Sek.:10 Frequenzen=4 Sek. Inspirationszeit.

Achtung: Eine verkürzte Expirationszeit zu Gunsten der Inspirationszeit kann einen zusätzlichen PEEP aufbauen!

Und: Ein hustender oder gegenatmender Patient ist bei der DKV "kontraindiziert"!

        

Intermittierende mandatorische Beatmungsform, SIMV ("synchronized intermittend mandatory ventilation")
SIMV ist eine Beatmungsform, die zwischen kontrollierter Maschinenbeatmung und Spontanatmung steht. Um dieser Beatmungsform einen Sinn zu geben, müssen bei dem Patienten Inspirationsbemühungen erkennbar sein! Bei dieser Beatmungsform werden Inspirationsbemühungen des Patienten mit einem maschinellen, kontrollierten Beatmungshub beantwortet. D.h., der Patient versucht einzuatmen, das Gerät registriert diese Bemühung und veranlaßt einen Atemhub. Jedoch nicht alle Inspirationsversuche werden so beantwortet, sondern in der Regel nur so viele, wie auch Frequenzen eingestellt sind.
Zwischen diesen Atemhüben, die aus Inspirationsbemühungen des Patienten resultieren, hat der Patient die Möglichkeit, spontan zu atmen. Dazu muß die Frequenz niedriger sein als bei CMV, damit der Patient zwischen der maschinell verabreichten Atemhüben selbst atmen kann.
Die fest vorgegebenen Atemhübe, die von der Maschine verabreicht werden, können also einerseits durch Inspirationsbemühungen des Patienten ausgelöst werden. Kommen vom Patienten keine Atembemühungen, so wird der Atemhub trotzdem zeitgesteuert verabreicht. Also: Das, was an fester Frequenz eingestellt ist, bekommt der Patient in jedem Fall!!
Eingestellt werden hier besonders der Trigger (Auslöser), Parameter wie Hilfsdruck für die spontanen Atemzüge und wie bei CMV die Parameter für die maschinellen Atemzüge.
Hier gilt: Eine eingestellte Frequenz über 8 ist gleichbedeutend mit einer kontrollierten Beatmung.
Bei einigen Geräten können die maschinellen Beatmungshübe sowohl wie bei CMV als auch wie bei DKV eingestellt werden (entweder volumen- oder druckkontrolliert).
Achtung: Patienten mit einem guten Atemantrieb kommen eventuell nicht mit diesem Beatmungsmuster zurecht, da sie die kontrollierten Atemhübe aus dem Rhythmus bringen.

        

Druckunterstützte Atmung, ASB ("assisted spontaneous breathing", oder auch PSV)
Bei der ASB atmet der Patient selber, d.h. er bestimmt den Beginn der Inspiration und der Expiration, die Frequenz, den Rhythmus. Er erhält lediglich vom Beatmungsgerät eine Drcukunterstützung, d.h. das Beatmungsgerät presst die Luft mit einem gewissen Druck nach, wenn der Patient einatmet.
Zur Einstellung des Druckniveaus (Hilfsdruck) gibt es einige Empfehlungen:
~Die Atemfrequenz sollte unter 30/Min. liegen
~Atemnot beim wachen Patienten sollte verschwinden
~Die Atemhilfsmuskulatur sollte nicht zu stark strapaziert werden (Einziehung am Hals des M. sternocleidomastoideus).

        

CPAP ("continuous positive airway pressure")
Kontinuierlich positiver Atemwegsdruck bedeutet, daß der Patient komplett selber atmet. Über den Tubus oder einer Maske wirkt die ganze Zeit über - also sowohl bei der Inspiration als auch bei der Expiration - ein positiver Druck (ähnlich wie PEEP). Man sollte darauf achten, daß der Druck auch bei der Inspiration nicht negativ wird!

        

Atmung zwischen zwei unterschiedlichen Druckniveaus, BIPAP ("Biphasic positive airway pressure")
Bei dieser Beatmungsform ist sowohl Spontanatmung als auch eine komplett kontrolierte Beatmungsform realisierbar. Der Patient atmet zwischen zwei verschieden Druckniveaus. Einstellgrößen sind in der Regel die beiden Druckniveaus "oberer Druck" (Inspiration, im Prinzip Pmax, siehe DKV), "unterer Druck" (Expiration, im Prinzip PEEP), und Zeitintervalle, wie lange die Drücke jeweils aufrecht erhalten werden sollen. Für eine kontrolierte Beatmung mit einer 10 Frequenz und einem I:E von 2 würde man die Zeitwerte folgendermaßen Einstellen: t1=2 Sek., t2=4 Sek. Daraus folgt: 2+4=6, 60 Sek./6 Sek.=10 Frequenz.
Bei der Spontanatmung kann der Patient im Grunde wie bei CPAP, nur auf zwei unterschiedlichen Druckniveaus. CPAP wäre dann erreicht, wenn der "obere" und der "untere Druck" gleich sind.


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