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I

Respiratorentwöhnung

Welche Verfahren sind geeignet?

Initial kann eine invasive maschinelle Beatmung lebensrettend sein. Doch je länger sie dauert, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit für unerwünschte Komplikationen. Gleichzeitig geht eine fehlgeschlagene Extubation mit einer erhöhten Mortalität der Patienten einher. Deshalb ist eine optimale Entwöhnungsstrategie so essenziell. Dieser Beitrag erläutert die Grundvoraussetzungen für Weaning und stellt die systematische Evaluation der Extubationsfähigkeit des Patienten vor. Abschließend werden die wichtigsten Beatmungs- und Entwöhnungsverfahren dargelegt. Hintergrund Die maschinelle Beatmung ist ein wesentlicher Bestandteil der modernen Intensivmedizin. Aufgrund demografischer Veränderungen wird sie zukünftig noch an Bedeutung gewinnen [1]. Hierbei spielt die Entwöhnung von der Beatmung eine besondere Rolle. 40 % der Intensivpatienten sind beatmungspflichtig. Bis zu 50 % der Gesamtbeatmungszeit entfallen auf die Phase der Entwöhnung von der Beatmung [2–6]. Während das Weaning bei einem Großteil der Patienten problemlos gelingt, ist es bei einigen eine besondere Herausforderung für das behandelnde Team [7, 8]. Bei ca. 20 % der Patienten kommt es zu einem protrahierten Verlauf. Dem hohen Stellenwert der Respiratorentwöhnung wird seitens der Fachgesellschaften durch die Entwicklung von Leitlinien (S2k-Leitlinie „Prolongiertes Weaning“) und die Etablierung von Zertifizierungsverfahren [9, 10] Rechnung getragen. Tab. 1 Klassifizierung beatmeter Patienten nach Schwierigkeit der Entwöhnung von der Beatmung (Daten aus [8]), Inzidenz und Sterblichkeit [23]. SBT = Spontanatmungsversuch (Spontaneous Breathing Trial); ITS = Intensivstation, KH = Krankenhaus.

Der Entwöhnungsprozess Eine prolongierte, invasive, maschinelle Beatmung mit positiven Atemwegsdrücken ist mit einer Reihe von Komplikationen und erhöhter Sterblichkeit assoziiert [11–13]. Allerdings ist auch die gescheiterte Entwöhnung mit erforderlicher Reintubation ein erhebliches Risiko [14]. Das zügige und sichere Beenden der maschinellen Beatmung ist deshalb das vorrangige Ziel. Hierbei ist die Entwöhnung von der invasiven Beatmung als kontinuierlicher Prozess anzusehen, der idealerweise schon mit dem Beginn der maschinellen Beatmung initiiert wird und mit der erfolgreichen Extubation endet [10].

Für den Weaningprozess wurden verschiedene Strategien entwickelt, wie z. B. ▶ die standardisierte Identifikation entwöhnbarer Patienten [6, 15, 16], ▶ der Einsatz von Spontanatmungsversuchen (Spontaneous Breathing Trial, SBT) [17–19] sowie ▶ Strategien zur Reduktion der Beatmungsunterstützung bei den Patienten, die einen WeaningTest nicht bestehen [20, 21].

Klassifizierung beatmeter Patienten Gruppe

WeaningKategorie

Definition

1

einfach

erfolgreiches Weaning im ersten Versuch, ∅ SBT

2

schwierig

3

prolongiert

Inzidenz

Sterblichkeit ITS

KH

59 %

3%

13 %

erfolgreiches Weaning nach ≤ 3 SBT bzw. ≤ 7 Tagen Beatmungsdauer

26 %

1%

9%

erfolgreiches Weaning nach > 3 SBT bzw. > 7 Tagen Beatmungsdauer

14 %

22 %

32 %

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I Kriterien für Bereitschaft zum Weaning klinische Kriterien ▶ ▶ ▶ ▶

ausreichender Hustenstoß keine exzessive Sekretion Rückbildung der akuten Erkrankungsphase, die zur Intubation geführt hat kein akuter Infekt

objektive Kriterien klinische Stabilität

Tab. 2 Daten aus [8]. AF = Atemfrequenz; FiO2 = inspiratorischer O2-Anteil; HF = Herzfrequenz; RR = Blutdruck; SaO2 = O2-Sättigung; PaO2 = arterieller O2-Partialdruck; PEEP = positiver endexspiratorischer Druck; RASS = RichmondAgitation-Sedation-Scale; RSBI = Rapid-Shallow-BreathingIndex; VT = Atemzugvolumen.

kardiovaskulär ▶ HF ≤ 140/min ▶ RR syst. 90–160 mmHg (keine oder nur geringfügige Katecholamingaben, z. B. Noradrenalin < 0,2 μg/ kg/min)

adäquate Oxygenierung ▶ SaO2 ≥ 90 % bei FiO2 < 0,4 (bei Vorliegen einer chronischen respiratorischen Insuffizienz > 85 %) oder PaO2/FiO2 > 150 mmHg, PEEP < 8 cmH2O adäquate pulmonale Funktion ▶ 1. AF < 35/min, VT > 5 ml/kg, AF/VT < 105 (RSBI) keine signifikante respiratorische Azidose adäquate mentale Funktion keine Sedierung oder adäquate Funktion unter Sedierung (RASS 0 / -1)

Klassifizierung der Patienten nach Komplexität der Entwöhnung



Differenzierung in 3 Kategorien Patienten, die vom Beatmungsgerät entwöhnt werden, lassen sich nach einer internationalen Klassifikation bezüglich der Schwierigkeit der Entwöhnung in 3 Gruppen unterteilen (einfach, schwierig und prolongiert; q Tab. 1) [8]. In der Gruppe, die einen prolongierten Verlauf nimmt, ist die Sterblichkeit mit 32 % deutlich erhöht. Bei einem Teil der Patienten gelingt die Entwöhnung nicht, sodass ggf. eine Überführung in die Langzeit- bzw. Heimbeatmung erforderlich ist [23]. In den vorliegenden Studien zu therapeutischen Konzepten der Beatmungsentwöhnung ist die Differenzierung in die einzelnen Kategorien (q Tab. 1) häufig nicht entsprechend hinterlegt und es gibt wenige Untersuchungen, die sich beispielsweise explizit mit der Gruppe 3 auseinandersetzen. Erkenntnisse aus Untersuchungen mit Patienten der Gruppe 1 können leider nicht automatisch auf schwierige und prolongierte Entwöhnung übertragen werden.

Beurteilung der Entwöhnbarkeit von der Beatmung



Voraussetzungen für Weaning Der Prozess der Entwöhnung besteht aus verschiedenen Schritten, die das Screening der Patienten auf die aus-

reichende Resolution der zugrundeliegenden Erkrankung, die Fähigkeit zur Spontanatmung und die Schutzfunktion der Atemwege umfasst (q Tab. 2). ▶ Eine wesentliche Voraussetzung für eine erfolgreiche Entwöhnung von der invasiven Beatmung ist ein wacher und kooperationsfähiger Patient. Eine zu tiefe Analgosedierung ist grundsätzlich zu vermeiden, um den Beginn eines möglichen Weanings nicht zu verzögern [24]. Die Definition der angestrebten Sedierungsziele und die anschließende Überwachung der Sedierungstiefe gilt als Standard [24–26].

Screening des Patienten Sind die Grundvoraussetzungen für die Bereitschaft zur Entwöhnung von der Beatmung erfüllt, kann die Beurteilung (Screening) des Patienten erfolgen. Hierbei ist die systematische Evaluation anhand objektiver Erfolgs- und Abbruchkriterien der klinischen Einschätzung überlegen [5, 17, 30–32]. Die Extubationsfähigkeit wird mittels Spontanatmungsversuch für die Dauer von 30 min getestet, indem der Patient entweder vollständig von der Beatmung diskonnektiert (T-Stück-Versuch) oder eine assistierte Beatmung mit reduzierter Druckunterstützung durchgeführt wird [8]. Die Überlegenheit eines diagnostischen Tests (T-StückVersuch oder Pressure-Support mit niedrigen Drücken) konnte bisher nicht eindeutig belegt werden. Da sich häufig schon kurz nach Beginn

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metabolisch ▶ z. B. metabolische Azidose mit Base Excess < -5 mval/l

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Sind die Voraussetzungen für die Beatmungsentwöhnung erfüllt, erfolgt ein tägliches, systematisches Screening mit dem Ziel, den Patienten so früh wie möglich erfolgreich zu extubieren.

Einsatz von Protokollen



Standardisierte Verfahren Protokolle zur Beatmungsentwöhnung wurden mit dem Ziel entwickelt, die Identifikation des frühestmöglichen Zeitpunkts für den Beginn der Entwöhnung zu identifizieren sowie den Entwöhnungsprozess zu systematisieren und zu erleichtern. ▶ Hohe Erfolgsraten beim ersten Entwöhnungsversuch sowie niedrige Reintubationsraten nach ungeplanter Extubation legen den Schluss nahe, dass eine invasive Beatmung häufig früher beendet werden könnte [8, 34]. Der Einsatz standardisierter Protokolle kann dazu beitragen, die Beatmungs- und Entwöhnungsdauer zu reduzieren und den Anteil erfolgreich entwöhnter Patienten zu erhöhen [6, 15, 16, 35– 38]. So kann eine ungenügend überwachte und möglicherweise zu spät beendete Belastungsphase (Reduktion der Druckunterstützung oder Diskonnektion von der Beatmung) den Patienten um Tage zurückwerfen, da sich die Atemmuskulatur nur langsam von einer Überlastung erholt [39]. Positive Auswirkungen des Protokolleinsatzes Ein Gesamtkonzept für die Entwöhnung von der Beatmung beinhaltet Beatmungskonzepte ▶ zum Screening und Entwöhnungsprozess, ▶ zum Umgang mit Sedierung sowie ▶ zum Einsatz adjunktiver Maßnahmen. So führt beispielsweise der Einsatz von Sedierungsprotokollen mit täglichen Aufwachversuchen in Kombination mit Entwöhnungsprotokollen zu einer kürzeren Beatmungs- und Liegedauer. Auch nach einem Jahr zeigt diese Vorgehensweise noch einen positiven Effekt auf die Überlebensrate [27–29]. Studienergebnisse Eine kürzlich publizierte systematische Analyse von insgesamt 11 Studien, in die 1971 Patienten eingeschlossen wurden, ergab in der Gruppe der Patienten, bei denen Protokolle zum Einsatz kamen, eine Reduktion der Beatmungszeit um 25 % und eine Reduktion der Entwöhnungszeit um 78 % [35]. Allerdings sind die analysierten Studiendaten aufgrund unterschiedlicher methodischer Ansätze und unterschiedlicher Patientenkollektive sehr heterogen und eine Aussage in Bezug auf die verschiedenen Patientenkategorien (q Tab. 1) schwierig.

Limitationen von Protokollen Obwohl Entwöhnungsprotokolle mittlerweile breitflächig zum Einsatz kommen [40], gibt es teilweise erhebliche Widerstände gegen ihren routinemäßigen Einsatz [41, 42]. Häufig wird als Argument gegen die Einführung von Protokollen die hohe Expertise des behandelnden Teams ins Feld geführt. Klar ist, dass der Effekt standardisierter, protokollbasierter Abläufe auf die Beatmungsdauer nicht in allen Bereichen, in denen Beatmungsentwöhnung erfolgt, gleich stark ausgeprägt sein wird. Bei einem Team mit großer Expertise und sehr guter personeller Ausstattung ist er möglicherweise weniger groß [15]. Es besteht die Gefahr, dass ein striktes Vorgehen nach festgelegtem Schema dem Weaningpotenzial des einzelnen Patienten nicht gerecht wird. Protokolle als flexible Grundlage Allerdings wird häufig außer Acht gelassen, dass Protokolle das erfahrene Team und seine klinischen Entscheidungen nicht ersetzen sollen, sondern abbilden und ergänzen. Sie definieren quasi eine therapeutische Grundlinie, die verfolgt wird, solange das behandelnde Team keine Abweichungen von diesem Vorgehen begründen kann [31]. Protokolle sollten somit keinesfalls als rigides Regelwerk verstanden werden, sondern vielmehr als dynamisches Werkzeug, das stetig an lokale Bedingungen (strukturell, personell und technisch, behandeltes Patientenkollektiv) angepasst wird [31]. Standardisierte Beatmungs- und Entwöhnungsprotokolle können dazu beitragen, die Behandlungsdauer des Patienten zu verkürzen. Sie vermitteln jedoch keine starren Vorgaben, sondern müssen kontinuierlich entsprechend den örtlichen Gegebenheiten überprüft und verändert werden.

Entwöhnungsstrategie und Wahl des Beatmungsverfahrens



Weaningkonzept Wenn nach erfolgreicher Behandlung der ursächlichen Erkrankung der initiale Spontanatmungsversuch nicht mit der Trennung von der Beatmung endet, muss der Kliniker ein therapeutisches Entwöhnungskonzept festlegen. Es soll eine Unterstützung dieses Prozesses darstellen und eine Balance zwischen der erforderlichen Entlastung der Atemmuskulatur und der notwendigen muskulären Rekonditionierung schaffen [44]. Wiederaufbau der Atemmuskulatur Das Training der Atemmuskulatur und die Wiederherstellung der atemmuskulären Kapazität kann während assistierter Beatmung erfolgen. Dazu wird die Unterstützung reduziert und die Atemarbeit zunehmend durch den Patienten übernommen

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zeigt, ob dieser Test erfolgreich ist, sollte diese Phase kontinuierlich überwacht werden [33].

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Welches Beatmungsverfahren? Am häufigsten kommt eine druckunterstützte assistierte Beatmung (Pressure-Support-Ventilation, PSV) zum Einsatz, die bei prolongierter Entwöhnung von der Beatmung die Entwöhnungsdauer deutlich reduzieren kann [20]. Allerdings konnte diese Überlegenheit in einer weiteren Studie nicht bestätigt werden [21]. In einer Untersuchung bei langzeitbeatmeten Patienten führte die intermittierende, nicht assistierte Spontanatmung über eine Trachealkanüle im Vergleich zur Reduktion einer druckunterstützten Beatmung früher zum Erfolg [48]. Überlastung vermeiden Wichtiger als die vielfach diskutierte Frage nach der Überlegenheit eines der beiden Testverfahren ist in dieser Phase möglicherweise die engmaschige Überwachung des Patienten. Wie viel Atemarbeit der Patient in verschiedenen Phasen der Beatmungsentwöhnung leisten kann, lässt sich nur mit Hilfe einer engmaschigen Überwachung direkter und indirekter Marker der respiratorischen Funktion erfassen (q Tab. 3).

Eine Überlastung der Atemmuskulatur ist zu verhindern [50], um den Erfolg der Beatmungsentwöhnung nicht zu gefährden.

Eine komplette Entlastung der Atemmuskulatur kann zeitweise erforderlich sein. Allerdings ist eine vollentlastende kontrollierte Beatmung über einen längeren Zeitraum in der Regel kontraproduktiv, da sie eine (beatmungsinduzierte) Zwerchfellatrophie bewirken kann [50–52].

Automatisierte Entwöhnung und „closed loop“-Beatmung



Computerunterstütztes Weaning Die Rationale, auf der die Bestrebungen zur Automatisierung der Entwöhnung basieren, erscheint folgerichtig: Auf kontinuierlich von Beatmungsgerät und Monitoring erfasste physiologische Veränderungen kann theoretisch ohne Zeitverzögerung reagiert werden. Wenn es bei der Beatmungsentwöhnung also objektivier- und messbare klinische Kriterien gibt, anhand derer die Beatmungseinstellungen angepasst werden und die Entscheidung zur Extubation gefällt wird, dann lassen sich hierfür Algorithmen definieren. Diese können innerhalb definierter Zeitabstände automatisiert überprüft werden [53–55]. Damit sind verschiedene Grade der computerisierten Unterstützung des Entwöhnungsprozesses möglich: Es kann überwacht werden, ob verschiedene Kriterien erfüllt werden, oder sogar ein geschlossener Regelkreislauf („closed loop“) geschaffen werden. Bei dem Eingangsvariablen (z. B. Anstieg der Atemfrequenz und Abfall des Tidalvolumens) anhand hinterlegter Algorithmen überprüft werden und die Höhe der Unterstützung durch das Beatmungsgerät automatisch angepasst wird [56] (q Tab. 4).

Standardparameter und Verfahren zur Überwachung des Patienten Standardparameter ▶ Atemfrequenz ▶ Tidal- und Atemminutenvolumen ▶ Quotient aus Atemfrequenz und Tidalvolumen (Rapid-Shallow-Breathing-Index; RSBI) ▶ max. in- und expiratorische Drücke ▶ Vitalkapazität ▶ SaO2 ▶ Blutgasanalysen (PaO2, PaCO2 SaO2, ScVO2, pH) ▶ Hämodynamik (Herzfrequenz, Blutdruck) ▶ neurologische Situation (Agitation) Verfahren ▶ sonografische Beurteilung der Zwerchfellbeweglichkeit ▶ elektromyografische Zwerchfellaktivierung und neuromuskuläre Effizienz, z. B. mit einer NAVA-Sonde ▶ magnetische Stimulation des Nervus phrenicus bei gleichzeitiger Messung der Ösophagusdrücke

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oder es wird eine intermittierende Diskonnektion von der Beatmung vorgenommen (Spontanatmung ohne Unterstützung durch ein Beatmungsgerät) [20, 45]. In der schwierigen und prolongierten Beatmungsentwöhnung sollte zwischen Phasen der Spontanatmung bzw. assistierten Beatmung mit reduzierter Druckunterstützung eine ausreichende Entlastung der Atemmuskulatur erfolgen, um eine Regeneration zu erreichen [46]. Im Weiteren erfolgt die Respiratorentwöhnung mit sukzessiver Reduktion der Druckunterstützung (bis zu einer dauerhaften Druckunterstützung < 8 cmH2O) [47] bzw. der Ausdehnung der Spontanatmungsphasen [48] bis zur Extubationsfähigkeit.

Tab. 3 Parameter, die in der Beatmungsentwöhnung zur Überwachung des Patienten herangezogen werden können. Während die überwiegende Zahl der Parameter zum Standard gehören sollen, sind letztere Verfahren aufwändiger, teilweise invasiv und bisher nicht ausreichend etabliert. SaO2 = O2-Sättigung; PaO2 = arterieller O2-Partialdruck; PaCO2 = arterieller CO2-Partialdruck; ScVO2 = zentralvenöse O2-Sättigung; NAVA = NeurallyAdjusted-Ventilatory-Assist.

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Studienlage Eine multizentrische Studie, in der mit diesem System im Vergleich zu einem standardisierten Weaningprotokoll eine Reduktion der Entwöhnungsdauer um 2 Tage erreicht wurde (Reduktion der gesamten Beatmungszeit von 12 auf 7,5 Tage) [57], wird durch eine kürzlich publizierte kanadische Studie bestätigt. Diese wies eine kürzere Zeit bis zum ersten erfolgreichen SBT und zur erfolgreichen Extubation bei Patienten mit einer Beatmungsdauer > 24 h nach [58]. Die Intensivliegedauer war kürzer und es mussten weniger Patienten prolongiert beatmet und tracheotomiert werden. Selbst ein erfahrenes Team mit sehr guter personeller Besetzung (Pflegeschlüssel 1:1, 24-stündige ärztliche Versorgung und Unterstützung durch Beatmungstherapeuten) konnte keine kürzeren Entwöhnungszeiten erzielen [59]. Zwei kürzlich publizierte Studien zeigen unterschiedliche Ergebnisse. Während bei 39 schwierig zu entwöhnenden Patienten eine Reduktion der medianen Entwöhnungsdauer erzielt wurde (29,9 h vs. 45,5 h) [60], konnte bei postoperativen Patienten nur in der Subgruppe kardiochirurgischer Patienten ein relevanter Vorteil gezeigt werden [61]. Insgesamt scheint es bei Patienten der Weaningkategorien 1 und 2 einen Benefit zu geben.

Beatmung mit automatisierter („closed loop“-)Steuerung



Patienten-Venilator-Interaktion Eine Reihe von Beatmungsverfahren zielt darauf ab, durch „closed loop“-Algorithmen ▶ die Interaktion zwischen Patient und Beatmungsgerät zu verbessern, ▶ die Komplikationen einer maschinellen Beatmung zu reduzieren und ▶ die Beatmung automatisiert an die individuellen Bedürfnisse des Patienten anzupassen (q Tab. 4) oder aber

▶ den Übergang von kontrollierter zu assistierter Beatmung zu steuern.

Das Problem einer unzureichenden PatientenVentilator-Interaktion wird häufig unterschätzt und hat einen wesentlichen Einfluss auf die Beatmungsdauer [63].

Eine mangelhafte Synchronisation durch verspätete Reaktion des Beatmungsgeräts auf In- und Exspirationsbemühungen des Patienten [64] kann zu einer Erhöhung der Atemarbeit und zu einer Überblähung mit Aufbau eines intrinsischen PEEP führen. Von den in q Tab. 4 aufgeführten Beatmungsmodi sind bisher nicht alle explizit im Kontext der Beatmungsentwöhnung untersucht worden (detaillierte Beschreibung der Funktionsprinzipien siehe [65–74]).

ASV Adaptive-Support-Ventilation (ASV) ist ein Beatmungsmodus, der sowohl eine druckkontrollierte als auch eine assistierte Beatmung durchführt. Er zielt auf die Sicherstellung einer ausreichenden alveolären Ventilation ab, reguliert den Atemwegsdruck und wechselt ggfs. in eine kontrollierte Beatmung. Bei einfach zu entwöhnenden Patienten konnte teilweise ▶ eine schnellere Extubation [65, 66], ▶ eine Reduktion der erforderlichen manuellen Einstellungen am Beatmungsgerät [67, 68] und ▶ möglicherweise eine effektivere Entlastung der Atemmuskulatur nachgewiesen werden [69]. PAV Proportional-Assist-Ventilation (PAV) zielt darauf ab, eine Kompensation der durch Veränderung von Compliance und Resistance erhöhten Atemarbeit zu erreichen. Dabei wird der Umfang der Kompensation vom Therapeuten definiert. Während der Beatmungsentwöhnung kann so eine effektive Reduktion der Atemarbeit erzielt werden [49], die aufgrund der proportionalen Unterstützung effektiver und homogener als eine druckunterstützte Beatmung zu sein scheint [72]. NAVA Bei Neurally-Adjusted-Ventilatory-Assist (NAVA) erfolgt die Beatmungstriggerung über ein ösophageal abgeleitetes elektromyografisches Signal [62]. Die Druckunterstützung ist abhängig von der Höhe dieses Signals. Die Synchronisation der assistierten Beatmung wird so signifikant verbessert [73]. Auch bei Patienten in der prolongierten Entwöhnung wird die Interaktion gefördert und das Risiko einer unnötig hohen Druckunterstützung reduziert [74]. Ein wesentliches Potenzial von NAVA liegt in der Überwachung des schwierig zu entwöhnenden Patienten, da eine muskuläre Überlastung früher detektiert werden kann [33, 75].

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SmartCare / PS Das am weitesten verbreitete System, das in verschiedenen prospektiven, randomisierten klinischen Studien untersucht wurde, ist SmartCareTM / PS (Dräger Medical Inc., Lübeck) [53–55, 57–60]. Das System steuert die Höhe der Druckunterstützung über respiratorische Parameter (Atemfrequenz, Tidalvolumen und endtidale CO2-Konzentration), für die ein Zielkorridor definiert ist. Ziel ist die sukzessive Reduktion der Druckunterstützung, ohne dass der Patient die definierte Komfortzone verlässt [57]. Werden vordefinierte Schwellen erreicht, so initiiert das System automatisch eine Observationsperiode (oder einen SBT) von 30–120 min, an dessen Ende bei fortgesetzter Stabilität und einem positiven endexspiratorischen Druck (PEEP) < 5 cmH2O die Empfehlung zur Trennung von der Beatmung steht.

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I Beatmungsmodus

Messvariablen (MV) Zielvariablen (ZV)

Beatmungsanpassung

Adaptive-Support-Ventilation (ASV)1

MV: ▶ Atemminutenvolumen ▶ Atemmuster ▶ Atemfrequenz ▶ Spontanatmungsaktivität ▶ inspiratorischer Druck ▶ Berücksichtigung von IBW, Compliance u. Resistance ZV: ▶ Beatmungsanpassung gemäß der Otis-Formel ▶ Atemminutenvolumen

▶ Wechsel zwischen kontrollierter und assistierter Beatmung ▶ Adjustierung der applizierten Drücke unter druckkontrollierter oder assistierter Beatmung und der mandatorischen Atemfrequenz unter kontrollierter Beatmung

Intellivent-Adaptive-Support-Ventilation (Intellivent-ASV)1

MV: EtCO2 und Oxygenierung ZV: ▶ PEEP / FIO2-Tabelle ▶ ARDS-Netzwerk

zusätzlich zu ASV: ▶ PEEP ▶ FiO2

Automode2

MV: ▶ Atemfrequenz bzw. Apnoezeit ▶ Spontanatmung ZV: ▶ Tidalvolumen ▶ Apnoezeit

Wechsel zwischen kontrollierter und assistierter Beatmung

Proportional-Assist-Ventilation (PAV)3

MV: Atemwegswiderstand und pulmonale Compliance ZV: anteilige Übernahme der Atemarbeit

DU proportional zur Atemarbeit

Proportional-Assist-Ventilation-Plus (PAV+)4

zusätzlich automatisierte Messung von Resistance / Compliance

DU proportional zur Atemarbeit

Mandatory-Minute-Ventilation (MMV)3

MV: ▶ Atemfrequenz ▶ Atemminutenvolumen ▶ Anteil Spontanatmung ZV: Atemminutenvolumen

abhängig vom Atemantrieb wechselnde Anteile kontrollierter Beatmung und variierter Druckunterstützung

Mandatory-Rate-Ventilation (MRV)5

MV: Atemfrequenz errechnet über 4 Atemzüge ZV: Atemfrequenz

bei Abweichung vom Ziel Erhöhung / Senkung der DU um jeweils 1 cmH2O

Neurally-Adjusted-Ventilatory-Assist (NAVA)2

MV: kontinuierlich erfasste elektromyografische Zwerchfellaktivität (Edi) ZV: –

DU proportional zur Edi

SmartCareTM / PS3

MV: ▶ Atemfrequenz ▶ Tidalvolumen ▶ EtCO2 ZV: therapeutische Komfortzone (Atemfrequenz, Tidalvolumen, EtCO2

▶ Adjustierung der DU ▶ Überprüfung der Extubierbarkeit auf dem niedrigsten Niveau der DU

Volume-Support-Ventilation (VSV)2

MV: Messung der pulmonalen Compliance ZV: ideales Tidalvolumen

Adjustierung der DU

Tab. 4 Die Verfahren unterscheiden sich teilweise erheblich hinsichtlich der erfassten Variablen (Messvariable, MV) und der Zielparameter (Zielvariable, ZV), die durch Beatmungsanpassung optimiert werden sollen. Beatmungsgerätehersteller, die oben genannte Beatmungsmodi implementiert haben: 1Hamilton Medical, Schweiz; 2Maquet, Schweden; 3Dräger Medical, Lübeck; 4Covidien, USA; 5Air Liquide, Frankreich. IBW = Ideal-Body-Weight; EtCO2 = endtidales CO2; PEEP = positiver endexspiratorischer Druck; FIO2 = inspiratorischer Sauerstoffanteil; ARDS = Acute-Respiratory-Distress-Syndrom; DU = Druckunterstützung, Edi (oder EAdi) = elektrische Zwerchfellaktivität (electrical activity of the diaphragm).

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Beatmungsverfahren mit automatischer Beatmungsanpassung

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Interessenkonflikt Die Klinik für Anästhesiologie, Universitätsmedizin Göttingen, führt nationale und internationale Beatmungsworkshops durch, die teilweise von Beatmungsgeräteherstellern unterstützt werden (z. B. Maquet Critical Care und CareFusion).

von Ansätzen gibt, die Beatmungseinstellung bedarfsadaptiert zu automatisieren und damit auch eine Entwöhnung von der Beatmung zu erleichtern. Die Verfahren haben sich zumindest bei Patienten der Gruppe 1 und 2 wiederholt als gleichwertig oder überlegen gezeigt. Ein potenzieller Vorteil liegt möglicherweise in der individualisierten und eventuell protektiveren Beatmung, die möglicherweise dazu betragen kann, die Notwendigkeit prolongierter Entwöhnung zu reduzieren. ◀

Beitrag online zu finden unter http://dx.doi. org/10.1055/s-0033-1358629

Kernaussagen ▶ Vor dem Hintergrund steigender Zahlen beatmungspflichtiger Patienten muss vorrangiges Ziel sein, eine verzögerte und prolongierte Entwöhnung zu vermeiden. ▶ Die systematische Evaluierung der Entwöhnungsbereitschaft verkürzt die Beatmungsdauer und erhöht die Patientensicherheit. ▶ Der Einsatz von Protokollen kann dazu beitragen, die Beatmungs- und Liegedauer signifikant zu verkürzen. ▶ Phasen der atemmuskulären Be- und Entlastung sind wichtiger Bestandteil des Therapiekonzepts, eine reine kontrollierte Beatmung ist aber selten indiziert assistierte Beatmungsverfahren sollten bevorzugt werden. ▶ Im Beatmungsgerät implementierte Algorithmen zur automatischen Beatmungsentwöhnung können diese beschleunigen. ▶ Neue automatisierte Beatmungsverfahren sind vielversprechend, müssen ihren Stellenwert bei der Verhinderung schwieriger Entwöhnung oder während der Entwöhnung von der Beatmung allerdings noch eindeutiger unter Beweis stellen.

Literatur online

Literaturverzeichnis

Das vollständige Literaturverzeichnis zu diesem Beitrag finden Sie im Internet:

1 Carson SS, Cox CE, Holmes GM et al. The changing epidemiology of mechanical ventilation: a population-based study. J Intensive Care Med 2006; 21: 173–182 2 Esteban A, Anzueto A, Frutos F et al. Mechanical Ventilation International Study Group. Characteristics and outcomes in adult patients receiving mechanical ventilation: a 28-day international study. JAMA 2002; 287: 345–355 3 Goligher E, Ferguson ND. Mechanical ventilation: epidemiological insights into current practices. Curr Opin Crit Care 2009; 15: 44–51 4 Esteban A, Alia I, Ibanez J et al. Modes of mechanical ventilation and weaning. A national survey of Spanish hospitals. The Spanish Lung Failure Collaborative Group. Chest 1994; 106: 1188–1193 5 Ely EW, Baker AM, Dunagan DP et al. Effect on the duration of mechanical ventilation of identifying patients capable of breathing spontaneously. N Engl J Med 1996; 335: 1864–1869 6 Kollef MH, Shapiro SD, Silver P et al. A randomized, controlled trial of protocol-directed versus physician directed weaning from mechanical ventilation. Crit Care Med 1997; 25: 567–574 7 Funk G-C, Anders S, Breyer M-K et al. Incidence and outcome of weaning from mechanical ventilation according to new categories. Eur Respir J 2010; 35: 88–94 8 Boles J-M, Bion J, Connors A et al. Weaning from mechanical ventilation. Eur Respir J 2007; 29: 1033–1056

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Fazit Es lässt sich festhalten, dass es eine Vielzahl

9 Bingold T, Bickenbach J, Coburn M et al. DGAI-Zertifizierung anästhesiologische Intensivmedizin: Entwöhnung von der Beatmung. Anästh Intensivmed 2013; 54: 522–524 10 Schönhofer B. Weannet – Strukturierte Entwöhnung vom Respirator. Dtsch Arztebl 2011; 108: A2768–2770 11 Uhlig S, Frerichs I. Lung protective ventilation – pathophysiology and diagnostics. Anasthesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2008; 43: 438–445 12 Ibrahim EH, Ward S, Sherman G et al. A comparative analysis of patients with early-onset vs late-onset nosocomial pneumonia in the ICU setting. Chest 2000; 117: 1434–1442 13 Quinnell TG, Pilsworth S, Shneerson JM et al. Prolonged invasive ventilation following acute ventilatory failure in COPD: weaning results, survival, and the role of non-invasive ventilation. Chest 2006; 129: 133–139 14 Epstein SK, Ciubotaru RL. Independent effects of etiology of failure and time to reintubation on outcome for patients failing extubation. Am J Respir Crit Care Med 1998; 158: 489–493 15 Ely EW, Baker AM, Evans GW et al. The prognostic significance of passing a daily screen of weaning parameters. Intensive Care Med 1999; 25: 581–587 16 Marelich GP, Murin S, Battistella F et al. Protocol weaning of mechanical ventilation in medical and surgical patients by respiratory care practitioners and nurses. Effect on weaning time and incidence of ventilator associated pneumonia. Chest 2000; 118: 459–467

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PD Dr. med. Onnen Moerer ist Leiter des Geschäftsfelds Intensivmedizin der Klinik für Anästhesiologie, Zentrum Anästhesiologie, Rettungs- und Intensivmedizin, Universitätsmedizin Göttingen. Die Methoden und Auswirkungen der maschinellen Beatmung und die Entwöhnung von der Beatmung gehören zu den Schwerpunkten seiner Forschungstätigkeit. E-Mail: omoerer@med. uni-goettingen.de

Abschließende Bewertung nicht möglich Eine systematische Analyse [76], in die Studien zu den oben genannten automatisierten Beatmungsund Entwöhnungsverfahren eingeschlossen wurden, legt die Schlussfolgerung nahe, dass „closed loop“-Beatmungsverfahren zu einer Reduktion der Entwöhnungs- und Intensivliegedauer beitragen können. Aufgrund der großen Heterogenität der eingeschlossenen Untersuchungen sind größere Studien erforderlich, die sich auf Patienten in der schwierigen und prolongierten Entwöhnung fokussieren. Ob sich der Einsatz dieser Verfahren positiv auf die Inzidenz der schwierigen und prolongierten Entwöhnung auswirkt, kann anhand der vorliegenden Daten nicht bewertet werden.

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Die Atemmuskelpumpe und Welche Verfahren sind geeignet?

Welche der folgenden Aussagen zur Atemmuskelpumpe

Welche Bedingung ist keine Voraussetzung für den

1 ist richtig? Die Atemmuskelpumpe ... A B C D E

A B C

D

E

3 A B C D E

A B C D E

6 Beginn der Beatmungsentwöhnung?

wird autonom durch das Atemzentrum gesteuert und kann unter Normalbedingungen nicht willkürlich beeinflusst werden. gewährleistet die Aufrechterhaltung der sog. Gewebeatmung. ist resistent gegenüber muskulärer Erschöpfung („Fatigue“) und Schwäche („muscle weakness“). beinhaltet neben muskulären und knöchernen Elementen auch das zentrale Atemzentrum. besteht je nach ethnischer Herkunft entweder nur aus Typ-1oder Typ-2-Muskelfasern.

A B C D E

Welche der folgenden Aussagen zum Rapid-Shallow-

B

ist ein invasives Verfahren zur Beurteilung der Atemmuskelkraft und erfordert die Verwendung einer Ösophagusdrucksonde. besitzt eine hohe Spezifität für die Beurteilung der muskulären Erschöpfung der Atemmuskulatur. kann auf einfache Weise bettseitig, nicht-invasiv bestimmt werden und auf ein progressives Versagen der Atemmuskelpumpe hindeuten. besitzt eine hinreichende Vorhersagekraft für einen erfolgreichen Entwöhnungsprozess, sofern der Quotient aus Atemfrequenz und Tidalvolumen hoch ist. ist ein experimenteller Parameter, der bisher nicht in kontrollierten Studien untersucht worden ist.

C

2 Breathing-Index (RSBI) ist richtig? Der RSBI …

Welche der folgenden Aussagen zum Monitoring der Atemmuskelkraft trifft zu? Die visuelle Analyse der Atemmechanik ist ein einfaches Mittel zur Detektion eines pathologischen Atemmusters. Die visuelle Analyse der Atemmechanik ist am besten geeignet, die muskuläre Belastung zu quantifizieren. Unter paradoxer Atmung versteht man die Asynchronie in der Interaktion zwischen Patient und Beatmungsgerät. Non-volitionale Verfahren zur Messung der Atemmuskelkraft sind von der Mitarbeit des Patienten abhängig. Die Bestimmung des intrinsischen PEEP hat den besten Vorhersagewert für eine Erschöpfung der Atemmuskelpumpe.

4 Wie ist der transdiaphragmale Druck (P ) definiert? di Pdi = abdomineller Druck (Pab) - Pleuradruck (Ppl) Pdi = Pleuradruck (Ppl) - abdomineller Druck (Pab) Pdi = Pleuradruck (Ppl) + abdomineller Druck (Pab) Pdi = abdomineller Druck (Pab) / Pleuradruck (Ppl) Pdi = Pleuradruck (Ppl) / abdomineller Druck (Pab)

A B C

D

E

Die Stimulation kann bettseitig sowohl magnetisch als auch elektrisch erfolgen. Die magnetische Stimulation ist schmerzfrei. Die resultierende Zuckung des Diaphragmas bedingt bei gleichzeitiger Atemwegsokklusion eine Änderung des transdiaphragmalen, des ösophagealen und des Atemwegsdruckes. Es handelt sich um eine non-volitionale Methode, die von der Mitarbeit des Patienten unabhängig und intra-individuell sehr gut reproduzierbar ist. Die erzeugte Änderung des Atemwegsdruckes (Paw, twich) korrelieren mit den resultierenden transdiaphragmalen Druckänderung (Pdi, twich). Daher ist der Paw, twich ein guter Prädiktor für Änderungen des Pdi, twich .

CME

ein Quotient aus PaO2/FiO2 > 300 eine stabile hämodynamische Situation die Fähigkeit zur Spontanatmung eine ausreichende Resolution der zugrundeliegenden Erkrankung die Vermeidung einer zu tiefen Analgosedierung

7 Welche Aussage zur Beatmungsentwöhnung ist richtig? A

D E

Eine erforderliche Reintubation nach gescheitertem Entwöhnungsversuch stellt für den Patienten ein erhebliches Risiko dar. Die Reintubation ist beim gescheiterten Entwöhnungsversuch ohne Relevanz für das Outcome. Eine prolongierte, invasive, maschinelle Beatmung mit positiven Atemwegsdrücken verursacht an sich keine Komplikationen. Die Entwöhnung von der Beatmung nimmt einen geringen Anteil an der Gesamtbeatmungszeit ein. Die verschiedenen Fachgesellschaften messen der Beatmungsentwöhnung keinen ausreichenden Stellenwert bei.

Welche Vorgabe gilt für die Beurteilung der Bereitschaft

8 zur Entwöhnung von der Beatmung? A

B C D E

Erst am Ende des Spontanatmungsversuchs zeigt sich, ob der Patient extubierbar ist. Voraussetzung für die Extubation ist ein Rapid-Shallow-Breathing-Index (RSBI) > 106. Nur die vollständige Diskonnektion von der Beatmung kann valide Aussagen über Extubationsfähigkeit liefern. Ein Spontanatmungsversuch erfolgt für mind. 90 min, da eine kürzere Phase keine sichere Beurteilung zulässt. Ein Spontanatmungsversuch mit fortgesetzter druckunterstützter Beatmung wird heute nicht mehr eingesetzt. Bei Patienten, deren Spontanatmungsversuch misslingt, deutet sich das häufig schon früh nach Diskonnektion von der Beatmung an.

Welche Aussage trifft auf den Stellenwert und den

9 Einsatz von Entwöhnungsprotokollen zu? A B C D E

Welche Aussage zur zervikalen Stimulation des Nervus

5 phrenicus ist falsch?

I

Entwöhnungsprotokolle werden im klinischen Alltag nicht eingesetzt. Es gibt keine Argumente, die gegen den Einsatz von Entwöhnungs protokollen sprechen. Protokolle sind strikt umzusetzen, sonst machen sie keinen Sinn. In klinischen Studien zeigte der Einsatz von Protokollen während der Beatmungsentwöhnung keinerlei Vorteile für den Patienten. Protokolle sollen das erfahrene Team und seine klinischen Entscheidungen nicht ersetzten, sondern eine Unterstützung darstellen.

Welcher der folgenden Aspekte der Beatmung trifft in

10 der Entwöhnungsphase zu? A B C D

E

Eine kontrollierte Beatmung sorgt automatisch für eine Entlastung der Atemmuskulatur. Eine vollständige Entlastung der Atemmuskulatur ist niemals erforderlich. Eine Zwerchfellatrophie ist Folge der Grunderkrankung und nicht eine Folge der Beatmung. Eine automatisierte Entwöhnung kann einer konventionellen Entwöhnung von der Beatmung unter bestimmten Bedingungen überlegen sein. Im Vergleich zu konventionellen Verfahren ist der Vorteil neuer „closed loop“-Beatmungsverfahren während der Entwöhnung von der Beatmung eindeutig erwiesen.

CME Fragen – Respiratorentwöhnung – Die Atemmuskelpumpe und Welche Verfahren ... Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2013; 48: 647

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CME-Fragen

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[Weaning from mechanical ventilation: which strategies are useful?].

During acute respiratory failure, intubation and invasive mechanical ventilation may be life saving procedures. However, with increasing time on the v...
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