Pneumologie Lehrbuch für Atmungstherapie - 3. überarbeitete Auflage 2023 - Blick ins Buch
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<strong>Pneumologie</strong><br />
<strong>Lehrbuch</strong> <strong>für</strong> <strong>Atmungstherapie</strong><br />
<strong>3.</strong>, <strong>überarbeitete</strong> <strong>Auflage</strong>
© <strong>2023</strong> Deutsche Gesellschaft <strong>für</strong> <strong>Pneumologie</strong> und Beatmungsmedizin e.V., Berlin<br />
<strong>3.</strong>, <strong>überarbeitete</strong> <strong>Auflage</strong>, <strong>2023</strong><br />
Verlegt von der Deutschen Gesellschaft <strong>für</strong><br />
<strong>Pneumologie</strong> und Beatmungsmedizin e.V.<br />
Robert-Koch-Platz 9<br />
10115 Berlin<br />
Herausgeber: Beatrice Esche, Dr. Jens Geiseler, Dr. Ortrud Karg<br />
<strong>Pneumologie</strong><br />
<strong>Lehrbuch</strong> <strong>für</strong> <strong>Atmungstherapie</strong><br />
Satz, Design und Layout: Lindgrün GmbH, www.lindgruen-gmbh.com<br />
Art-Direktion: Regina Hanke, Lindgrün GmbH<br />
Fotografie: Wolfgang Hanke, Lindgrün GmbH<br />
Illustration: Lukas Klimmek, Lindgrün GmbH<br />
Fachlektorat: Textbüro und Lektorat Dr. Sibylle Strobel<br />
Gedruckt in Deutschland durch vierC print+mediafabrik GmbH & Co. KG<br />
Schriften: TheAntiquaB, Bliss Pro<br />
ISBN: 978-3-9817734-6-0<br />
www.pneumologie.de<br />
Die Herausgeber danken der Charité – Universitätsmedizin Berlin <strong>für</strong> die Unterstützung<br />
und <strong>ins</strong>besondere Dr. Simone Rosseau und Janine Wagner <strong>für</strong> die aktive Mitarbeit.<br />
Das Werk e<strong>ins</strong>chließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt.<br />
Jede Verwertung außerhalb der engeren Grenzen des Urheberrechtsgesetzes<br />
ist ohne Zustimmung des Verlegers und der Lindgrün GmbH unzulässig und strafbar.
s<br />
Inhalt<br />
s<br />
Mitwirkende .............................................................................................................................................................................. 7<br />
Vorwort .....................................................................................................................................................................................11<br />
Kapitel 1 – Diagnostik<br />
1.1 Patientenuntersuchung ........................................................................................................................................ 14<br />
Ortrud Karg<br />
1.2 Physiologie und Pathophysiologie der Atmung ............................................................................................20<br />
Hans-Joachim Kabitz<br />
1.3 Gasaustausch, respiratorische Insuffizienz, Säure-Base-Haushalt .........................................................24<br />
Reiner Bonnet, Irmhild Mäder<br />
1.4 Theorie und Praxis der Lungenfunktionsdiagnostik und Messung der Atempumpfunktion ...........35<br />
Friederike Sophie Magnet, Jan Hendrik Storre<br />
1.5 Respiratorisches Monitoring ...............................................................................................................................46<br />
Jan Hendrik Storre, Friederike Sophie Magnet<br />
1.6 Diagnostik und Monitoring schlafbezogener Atmungsstörungen ..........................................................54<br />
Wiebke Dohrn, Winfried J. Randerath<br />
1.7 Hämodynamisches Monitoring (Puls, EKG, RR, ZVD, PA-Katheter, HZV) ...........................................68<br />
Christian Warnke, Sven Gläser, Ralf Ewert<br />
1.8 Kardiopulmonale Belastungsuntersuchungen..............................................................................................79<br />
Ralf Ewert, Christian Warnke, Sven Gläser<br />
1.9 Bronchoskopische Diagnostik, transthorakale Nadelbiopsie, Thorakoskopie ...................................90<br />
Wolfgang Gesierich<br />
1.10 Labor- und mikrobiologische Diagnostik ...................................................................................................... 101<br />
Thorsten Hardebusch<br />
1.11 Grundlagen der Röntgendiagnostik des Thorax mit CT-Korrelation einzelner Fälle .......................111<br />
Ullrich G. Müller-Lisse<br />
1.12 Grundlagen der Allergologie: Diagnostik und Therapie ...........................................................................126<br />
Norbert Weber<br />
Kapitel 2 – Krankheitslehre<br />
2.1 Pulmonale Leitsymptome .................................................................................................................................142<br />
Ortrud Karg<br />
2.2 Atemwegserkrankungen<br />
2.2.1 Asthma bronchiale ................................................................................................................................. 152<br />
Norbert Weber<br />
2.2.2 Chronisch Obstruktive Atemwegserkrankung (COPD) .................................................................167<br />
Norbert Weber<br />
2.2.3 Bronchiektasen, Mukoviszidose ...........................................................................................................182<br />
Thomas Köhnlein<br />
2.3 Infektiöse Erkrankungen: Pneumonien – Tuberkulose ..............................................................................189<br />
Thorsten Hardebusch<br />
2.4 Interstitielle Lungenerkrankungen .................................................................................................................201<br />
Frank Reichenberger, Jürgen Behr<br />
2.5 Lungengefäßerkrankungen ...............................................................................................................................212<br />
Ralf Ewert, Christian Warnke, Sven Gläser<br />
2.6 Thorakale Tumore ............................................................................................................................................... 220<br />
Amanda Tufman, Rudolf Maria Huber<br />
2.7 Schlafbezogene Atmungsstörungen ..............................................................................................................229<br />
Wiebke Dohrn, Winfried J. Randerath<br />
2.8 Neuromuskuläre Erkrankungen ...................................................................................................................... 244<br />
Martin Winterholler<br />
2.9 Intensivmedizin<br />
2.9.1 Acute Respiratory Distress Syndrome, Sepsis, Schockformen, schwere Pneumonie .............252<br />
Matthias Lubnow<br />
2.9.2 Akute schwere Exazerbation obstruktiver Lungenerkrankungen ................................................265<br />
Michael Pfeifer<br />
2.9.3 Akute kardiologische Krankheitsbilder ..............................................................................................279<br />
Irmengard X. Meyer, F. Joachim Meyer<br />
2.9.4 Akutes Nierenversagen ..........................................................................................................................291<br />
Lorenz Nowak<br />
2 Inhalt<br />
Inhalt 3
s<br />
s<br />
Kapitel 3 – Therapie<br />
<strong>3.</strong>1 Medikamentöse Therapie<br />
<strong>3.</strong>1.1 Antiobstruktiva ...................................................................................................................................... 298<br />
Norbert Weber<br />
<strong>3.</strong>1.2 Antiinfektiva ............................................................................................................................................ 305<br />
Thorsten Hardebusch<br />
<strong>3.</strong>1.3 Immunsuppressiva ..................................................................................................................................315<br />
Urte Sommerwerck<br />
<strong>3.</strong>1.4 Antineoplastische Therapie ..................................................................................................................321<br />
Rudolf Maria Huber, Amanda Tufman<br />
<strong>3.</strong>2 Inhalationstherapie – Anwendung von Aerosolen .................................................................................... 328<br />
Peter Haidl<br />
<strong>3.</strong>3 Anwendung von Sauerstoff<br />
<strong>3.</strong><strong>3.</strong>1 Sauerstoff in der Akuttherapie und High-Flow Sauerstofftherapie (HFNC) ...........................344<br />
Thomas Fühner<br />
<strong>3.</strong><strong>3.</strong>2 Langzeit-Sauerstofftherapie.................................................................................................................352<br />
Peter Haidl<br />
<strong>3.</strong>4 Anfeuchtung und Erwärmung der Inspirationsluft ................................................................................... 360<br />
Jens Geiseler<br />
<strong>3.</strong>5 Sekretmanagement ............................................................................................................................................ 365<br />
Jens Geiseler<br />
<strong>3.</strong>6 Atemwegsmanagement inklusive Tracheotomie<br />
<strong>3.</strong>6.1 Tubus, Trachealkanüle, Masken, Atemwegsstent ...........................................................................376<br />
Jens Geiseler<br />
<strong>3.</strong>6.2 Tracheotomie .......................................................................................................................................... 388<br />
Jens Geiseler<br />
<strong>3.</strong>7 Therapeutische Prozeduren: Pleurapunktion, Thoraxdrainagen ........................................................... 395<br />
Maike Oldigs<br />
<strong>3.</strong>8 Beatmungstherapie<br />
<strong>3.</strong>11 Thoraxchirurgie<br />
<strong>3.</strong>11.1 Präoperative Risikoabschätzung – Indikationen und Techniken ................................................. 457<br />
Burkhard Thiel, Bassam Redwan<br />
<strong>3.</strong>11.2 Narkoseführung und postoperatives Management ....................................................................... 466<br />
Frank Bonin<br />
<strong>3.</strong>12 Lungentransplantation .......................................................................................................................................471<br />
Urte Sommerwerck<br />
<strong>3.</strong>13 Pneumologische Rehabilitation .......................................................................................................................479<br />
Rainer Glöckl, Rembert Koczulla<br />
<strong>3.</strong>14 Patientenschulung bei Asthma und COPD ...................................................................................................491<br />
Heinrich Worth<br />
<strong>3.</strong>15 Grundlagen intensivmedizinischer Therapie<br />
<strong>3.</strong>15.1 Volumentherapie, Hämotherapie, Ernährung ................................................................................. 499<br />
Lorenz Nowak<br />
<strong>3.</strong>15.2 Analgosedierung .................................................................................................................................... 509<br />
Frank Bonin<br />
<strong>3.</strong>15.3 Dysphagiemanagement ......................................................................................................................... 515<br />
Rainer Dziewas, Tobias Warnecke<br />
<strong>3.</strong>15.4 Physiotherapie auf der ICU – Mobilisation beatmeter Patienten und Patientinnen ...............527<br />
Silke Klarmann<br />
<strong>3.</strong>16 Spezielle Situationen<br />
<strong>3.</strong>16.1 Pädiatrie ................................................................................................................................................... 534<br />
Peter Salfeld<br />
<strong>3.</strong>16.2 Geriatrische Aspekte ............................................................................................................................. 542<br />
Sven Stieglitz<br />
<strong>3.</strong>16.3 Palliativmedizin und Ethik ................................................................................................................... 550<br />
Beatrice Esche, Ortrud Karg<br />
<strong>3.</strong>8.1 Konventionelle Beatmung ................................................................................................................... 403<br />
Corinna Kelbel, Clemens Kelbel<br />
<strong>3.</strong>8.2 Extrakorporale Verfahren ..................................................................................................................... 425<br />
Stephan Strassmann, Hilmar Habermehl, Christian Karagiannidis<br />
<strong>3.</strong>9 Entwöhnung von der Beatmung ..................................................................................................................... 432<br />
Thomas Barchfeld<br />
<strong>3.</strong>10 Überleitung technologieabhängiger Patient/innen in die Häuslichkeit und<br />
außerklinische Versorgung beatmeter Menschen ..................................................................................... 446<br />
Florian Bornitz<br />
4 Inhalt<br />
Inhalt 5
s<br />
Kapitel 4 – Allgemeine Themen<br />
4.1 Hygiene und Infektionskontrolle .................................................................................................................... 560<br />
Ortrud Karg<br />
4.2 Patientensicherheit und Fehlermanagement .............................................................................................. 563<br />
Ortrud Karg<br />
4.3 Kommunikation.................................................................................................................................................... 566<br />
Beatrice Esche<br />
4.4 Scoring-Systeme ..................................................................................................................................................572<br />
Ortrud Karg<br />
4.5 Tabakentwöhnung ...............................................................................................................................................579<br />
Ortrud Karg<br />
Stichwortverzeichnis ......................................................................................................................................................... 584<br />
Abkürzungsverzeichnis ......................................................................................................................................................587<br />
Vorwort<br />
Im Jahr 2016 haben wir die Erstauflage unseres <strong>Lehrbuch</strong>s <strong>für</strong> Atmungstherapeuten<br />
publiziert, bereits ein Jahr später erfolgte die zweite <strong>Auflage</strong>. Nunmehr erscheint<br />
die dritte <strong>Auflage</strong> deutlich überarbeitet. Vieles hat sich in der Zwischenzeit geändert,<br />
wir haben die Inhalte , wo erforderlich , aktualisiert.<br />
Seit 2005 werden im Auftrag der Deutschen Gesellschaft <strong>für</strong> <strong>Pneumologie</strong> und<br />
Beatmungsmedizin e.V. (DGP) von pneumologischen Abteilungen Kurse zur „Weiterbildung<br />
zur Atmungstherapeutin bzw. zum Atmungstherapeuten (DGP)“ durchgeführt.<br />
Inzwischen haben fast 1000 Personen diese berufsbegleitende Weiterbildung<br />
abgeschlossen – trotz Behinderung durch die Sars-CoV-2 Pandemie. Die Warteliste<br />
ist sehr lang, obwohl die Weiterbildung zwischenzeitlich an 13 Kursorten angeboten<br />
wird. Für Teilnehmerinnen und Teilnehmer der DGP-Kurse ist das <strong>Buch</strong> Pflichtlektüre.<br />
Didaktisch und inhaltlich an die Themen der Weiterbildung angepasst , kann<br />
der Unterrichtsstoff damit vorbereitet bzw. nachgelesen werden. Das <strong>Buch</strong> soll die<br />
Teilnehmer während des Kurses begleiten.<br />
Auch auf Wunsch vieler Atmungstherapeutinnen und Atmungstherapeuten haben<br />
wir einzelne Kapitel angepasst, einige Kapitel neu aufgenommen und andere da<strong>für</strong><br />
gestrichen. Auf COVID-19 wird in einigen Kapiteln jeweils in einem Exkurs hingewiesen<br />
; eine ausführliche Darstellung hätte allerdings den Rahmen gesprengt.<br />
s<br />
Vorrangiges Ziel ist eine möglichst praxisorientierte Darstellung des gesamten<br />
umfangreichen Lehrstoffs. Deswegen wurde auf Literaturangaben im Text verzichtet.<br />
Literaturhinweise am Ende jedes Kapitels nennen <strong>für</strong> besonders Interessierte weiterführende<br />
Informationsquellen.<br />
Entsprechend neuem Sprachgebrauch heißt das <strong>Buch</strong> jetzt „<strong>Lehrbuch</strong> <strong>für</strong> <strong>Atmungstherapie</strong>“.<br />
Auch wenn der Fokus primär auf Atmungstherapeutinnen bzw. Atmungstherapeuten<br />
gerichtet ist, soll es pneumologisches Basiswissen <strong>für</strong> Mitarbeitende<br />
aller Gesundheitsfachberufe vermitteln.<br />
Nahezu alle Autoren und Autorinnen der letzten <strong>Auflage</strong> haben erneut mitgemacht<br />
und ihre Beiträge überarbeitet, einige kamen neu hinzu. Wie bei allen Mehrautorenwerken<br />
konnten Überschneidungen und Wiederholungen nicht ganz vermieden<br />
werden, wir bitten dies zu entschuldigen. Wir danken allen Beteiligten <strong>für</strong> ihre Beiträge<br />
und der Deutschen Gesellschaft <strong>für</strong> <strong>Pneumologie</strong> und Beatmungsmedizin e.V.<br />
<strong>für</strong> die Unterstützung bei der Publikation. Unserer Leserschaft wünschen wir viel<br />
Freude und einen hohen, praktisch anwendbaren Wissenszuwachs beim Lesen.<br />
Wenn Ihnen etwas nicht gefällt, schreiben Sie uns Ihre Kritik.<br />
Ihre Herausgeber<br />
Beatrice Esche Jens Geiseler Ortrud Karg<br />
6 Inhalt<br />
Vorwort 11
s<br />
s<br />
Abbildung 3<br />
Spirometrie und<br />
Bodyplethysmografie<br />
bei mittelschwerer<br />
obstruktiver Ventilationsstörung<br />
mit<br />
absoluter Überblähung.<br />
Die blauen Kästchen<br />
markieren die Werte,<br />
welche diagnoseweisend<br />
sind; die<br />
orangen Pfeile zeigen<br />
typische Befunde in der<br />
Fluss-Volumenkurve<br />
(oben) und in der<br />
Atemschleife (unten).<br />
12<br />
8<br />
4<br />
0<br />
4<br />
8<br />
l/s<br />
Atemwegskollaps<br />
I<br />
2 4 6 8<br />
Parameter Einheit Soll Wert % Soll Z-Score<br />
IVC I 2,69 1,56 58 -2,69<br />
IRV I 0,13<br />
TV I 0,57<br />
1.0<br />
l/s<br />
ERV I 0,61 0,87 144<br />
IC I 2,58 0,69 27<br />
FEV 1<br />
I 2,27 0,51 22 -4,17<br />
FEV 1<br />
/FVCex % 77 32 42 -4,24<br />
FEV 1<br />
/IVC % 75 32 43 -3,96<br />
FVCex I 2,98 1,56 52 -2,77<br />
PEF l/s 5,99 1,95 33 -4,49<br />
FEF25 l/s 5,20 0,35 7 -3,60<br />
FEF50 l/s 3,45 0,20 6 -2,96 RAWTOT<br />
„keulenförmige“ Atemschleife<br />
FEF75 l/s 0,43 0,14 33 -1,68<br />
2.19*(R)<br />
FEF25 – 75 l/s 1,81 0,20 11 -3,30<br />
PIF l/s 2,35<br />
MIF50 l/s 2,20<br />
<strong>3.</strong>8<br />
Pa<br />
12<br />
8<br />
4<br />
0<br />
4<br />
8<br />
l/s<br />
I<br />
4 6 8<br />
Parameter Einheit Soll Wert % Soll Z-Score<br />
IVC I 3,39 1,73 51 -2,97<br />
IRV I 0,39<br />
TV I 1,13<br />
ERV I 0,84 0,21 24<br />
IC I 2,78 1,52 55<br />
FEV 1<br />
I 2,57 1,43 56 -2,30<br />
FEV 1<br />
/IVC % 73 83 113 0,83<br />
FVCex I 3,42 1,73 50 -2,93<br />
TGV l 3,55 2,00 56 -1,57<br />
RV l 2,71 1,93 71 -1,89<br />
TLC l 6,34 3,66 58 -3,83<br />
TGV/TLC % 60 55 91 -0,51<br />
RV/TLC % 45 53 118 1,48<br />
Abbildung 4<br />
Spirometrie und<br />
Bodyplethysmografie<br />
bei mittelschwerer<br />
restriktiver Ventilationsstörung.<br />
Die blauen<br />
Kästchen markieren die<br />
Werte, welche diagnoseweisend<br />
sind.<br />
egskollaps<br />
I<br />
4 6 8<br />
1.0<br />
l/s<br />
Parameter Einheit Soll Wert % Soll Z-Score<br />
RAWtot kPa/l*s 0,30 2,19<br />
sRAWtot kPa*s 0,86 10,85<br />
TGV l 2,88 4,95 172 2,52<br />
RV l 2,28 4,14 182 5,34<br />
TLC l 5,43 5,71 105 0,46<br />
TGV/TLC % 57 87 152 3,02<br />
RV/TLC % 44 73 163 4,83<br />
Alleine aus einer verminderten Vitalkapazität kann jedoch nicht auf eine restriktive<br />
Ventilationsstörung geschlossen werden, da die VC auch bei obstruktiven<br />
Ventilationsstörungen mit Erhöhung des RV bei Überblähung vermindert sein<br />
kann. Nach Diagnosestellung einer restriktiven Ventilationsstörung (TLC < unterer<br />
Grenzwert) wird die Restriktion nach neuester Leitlinienempfehlung analog der<br />
Einteilung der Obstruktion in drei Schweregrade eingeteilt. Diese richtet sich nach<br />
der FVC (bzw. der IVC, wenn die FVC nicht bestimmt wurde, siehe Tabelle 4).<br />
Tabelle 3<br />
Schweregradeinteilung<br />
der Obstruktion<br />
LLN = Lower Limit of<br />
Normal = unterer Grenzwert<br />
(Z-Score < -1,645<br />
bzw. < 5. Perzentil)<br />
RAWTOT<br />
„keulenförmige“ Atemschleife<br />
2.19*(R)<br />
Definition<br />
Schweregrad<br />
I = leicht<br />
II = mittelschwer<br />
III = schwer<br />
<strong>3.</strong>8<br />
Pa<br />
FEV 1<br />
/ FVC < LLN<br />
FEV 1<br />
> 60 % Soll<br />
FEV 1<br />
40 – 60 % Soll<br />
FEV 1<br />
< 40 % Soll<br />
(nach Criée C-P et al. Leitlinie zur Spirometrie. <strong>Pneumologie</strong> 2015; 69: 147–164)<br />
Restriktive Ventilationsstörungen<br />
Restriktive Ventilationsstörungen entstehen aufgrund fehlenden Lungengewebes<br />
(z. B. nach Lungenresektionen) oder Behinderung der physiologischen Lungenausdehnung<br />
(z. B. Pleuraerguss, Wirbelsäulendeformitäten oder auch neuromuskuläre<br />
Erkrankungen) und sind über eine Verminderung der TLC definiert. Somit können<br />
sie streng genommen nur mithilfe der Bodyplethysmografie diagnostiziert<br />
werden. Spirometrisch zeigen sich jedoch meist charakteristische Hinweise.<br />
So weist eine verminderte IVC bei normalem Tiffenau-Index auf eine Restriktion<br />
hin. Ein typisches Beispiel zeigt Abbildung 4.<br />
Definition<br />
Schweregrad<br />
I = leicht<br />
II = mittelschwer<br />
III = schwer<br />
TLC < LLN<br />
FVC (IVC) > 60 % Soll<br />
FVC (IVC) 40 – 60 % Soll<br />
FVC (IVC) < 40 % Soll<br />
(nach Criée C-P et al. Leitlinie zur Spirometrie. <strong>Pneumologie</strong> 2015; 69: 147–164)<br />
Gemischte Ventilationsstörungen<br />
Bei einer gemischten Ventilationsstörung liegt simultan eine restriktive und eine<br />
obstruktive Ventilationsstörung vor. Diese kommen beispielsweise bei Patienten<br />
vor, welche wegen eines Lungenkarzinoms eine Lungenresektion erhalten haben<br />
und neben operationsbedingter Restriktion zusätzlich eine obstruktive Ventilationsstörung<br />
bei langjährigem Nikotinabusus aufweisen. Definiert ist diese Ventilationsstörung<br />
über eine verminderte TLC bei ebenfalls erniedrigtem Tiffenau-Index.<br />
Tabelle 4<br />
Schweregradeinteilung<br />
der Restriktion<br />
40 Diagnostik Theorie und Praxis der Lungenfunktionsdiagnostik und Messung der Atempumpfunktion<br />
Theorie und Praxis der Lungenfunktionsdiagnostik und Messung der Atempumpfunktion Diagnostik 41
s<br />
s<br />
Im Vergleich zu den bereits erläuterten invasiven Techniken des respiratorischen<br />
Monitorings besitzt das PtcCO 2<br />
den entscheidenden Vorteil, dass es sich um ein<br />
nichtinvasives und kontinuierliches Monitoring handelt (Tabelle 1). Somit kann<br />
über einen längeren Zeitraum der Verlauf der Ventilation, z. B. bei beatmeten<br />
Patienten, beobachtet werden (Abbildungen 4–6). Allerdings muss nach Anbringen<br />
der Sonde erst zehn Minuten abgewartet werden, bis die Hyperämisierung<br />
stattgefunden hat und sich die Messwerte stabilisiert haben. Eine Anwendungszeit<br />
von bis zu zehn Stunden kann bei einer Sensortemperatur von 42 °C ohne<br />
lokale Nebenwirkungen empfohlen werden. Im Vergleich zur Pulsoxymetrie ist<br />
die PtcCO 2<br />
-Analyse jedoch technisch anspruchsvoller. Die Sensoroberfläche muss<br />
zunächst auf eine korrekte Funktion und Bespannung einer intakten Membran<br />
geprüft und anschließend kalibriert werden, bevor der Sensor auf der gereinigten<br />
Haut in Messposition angebracht wird. Als Messorte werden Stirn, Ohrläppchen,<br />
Unterarm oder auch der Brustbereich unterhalb des Schlüsselbe<strong>ins</strong> empfohlen,<br />
wobei die letztere, zentrale Position die besten Übere<strong>ins</strong>timmungsergebnisse mit<br />
dem PaCO 2<br />
zeigte. Ebenso sollte bei gleichzeitiger Anwendung einer nichtinvasiven<br />
Überdruckbeatmung (NIV) darauf geachtet werden, dass der am Ohrläppchen<br />
befestigte Sensor nicht evtl. durch die Haltebänder der Maske in seiner Funktion<br />
gestört wird.<br />
Im Methodenvergleich des PtcCO 2<br />
zum PaCO 2<br />
hat sich die Übere<strong>ins</strong>timmung in<br />
den letzten Jahren deutlich erhöht. Dies liegt auch daran, dass sich der technische<br />
Drift (Abbildung 4) bei den aktuellen Gerätetypen stark verbessert hat und in<br />
Abhängigkeit des Gerätetyps nur noch -0,5 bis 0,1 mmHg/ h beträgt. Mit den aktuell<br />
zur Verfügung stehenden PtcCO 2<br />
-Analysegeräten (Abbildungen 2–3) betrug z. B. bei<br />
einer nächtlichen Analyse im Schlaflabor bei Patienten unter einer NIV die Abweichung<br />
des PtcCO 2<br />
zum PaCO 2<br />
im Mittel nur noch -1 bis +1 mmHg und die Grenzen<br />
der Übere<strong>ins</strong>timmung, welche 95 % der Wertepaare reflektieren, lagen in einem<br />
Bereich von 11–14 mmHg. In diesen Grenzen der Übere<strong>ins</strong>timmung (auch: Bereich<br />
der Messgenauigkeit) kann somit die PtcCO 2<br />
-Analyse den PaCO 2<br />
relativ zuverlässig<br />
reflektieren. Zudem zeigte sich in der nächtlichen Analyse, dass durch die kontinuierliche<br />
Messung über acht Stunden eine viel bessere Abbildung des in der Nacht<br />
vorliegenden schwankenden PCO 2<br />
-Verlaufes erfolgen kann als über intermittierende<br />
Analysen wie eine BGA. Dieser wichtige Vorteil kann anhand des Beispiels in<br />
Abbildung 4 verdeutlicht werden. Der PCO 2<br />
-Verlauf schwankt in den vier Stunden<br />
der Beatmung deutlich und kann durch intermittierende PaCO 2<br />
-Analysen weniger<br />
genau erfasst werden bzw. nur, wie in dieser Studie durchgeführt, mit sehr häufigen<br />
Blutentnahmen, was in der klinischen Routine aufgrund des Arbeitsaufwandes,<br />
aber auch wegen des Blutverlustes nicht gewünscht sein kann. Somit bietet das<br />
PtcCO 2<br />
-Monitoring eine verlässliche Methode, die Effekte von therapeutischen<br />
Entscheidungen, wie hier dem Wechsel einer Maske oder der Körperposition, auf<br />
die Ventilation zu beobachten. Somit bietet der PtcCO 2<br />
eine vielversprechende<br />
klinische Möglichkeit zum respiratorischen Monitoring der Ventilation bei z. B.<br />
Änderungen der Beatmungse<strong>ins</strong>tellung oder im Rahmen eines Spontanatmungsversuches<br />
im Weaning.<br />
Ungeachtet dieser positiven Aspekte muss aber klar sein, dass das PtcCO 2<br />
eine<br />
BGA mit Bestimmung des PaCO 2<br />
nicht ersetzen kann. Diese muss zur Sicherheit<br />
des Patienten in regelmäßigen Abständen erfolgen, <strong>ins</strong>besondere natürlich bei<br />
kritisch kranken Patienten. Zudem sind die PtcCO 2<br />
-Geräte mutmaßlich auch<br />
wegen der relativ hohen Anschaffungskosten nicht flächendeckend verfügbar.<br />
PCO 2<br />
(mmHg)<br />
75<br />
70<br />
65<br />
60<br />
55<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
0:00<br />
PaCO 2<br />
PCO 2<br />
(mmHg)<br />
60<br />
55<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
Wechsel von<br />
Nasen- zu Mund-<br />
Nasen-Maske<br />
Zeit (h:min)<br />
1:00 2:00 3:00 4:00<br />
Rückenlage<br />
PtcCO 2<br />
nicht Drift-korrigiert<br />
PtcCO 2<br />
Drift-korrigiert<br />
Abbildung 5<br />
PtcCO 2<br />
- und PetCO 2<br />
-Verlauf sowie intermittierende<br />
Analyse des PaCO 2<br />
unter invasiver Beatmung im<br />
prolongierten Weaning: 47-jähriger Patient mit thorakalrestriktiver<br />
Erkrankung<br />
Obstruktion der<br />
oberen Atemwege<br />
Seitenlage<br />
Zeit (min)<br />
30<br />
0 10 20 30 40 50 60 70<br />
PtcCO 2<br />
PetCO 2<br />
PaCO 2<br />
PCO 2<br />
(mmHg)<br />
PaCO 2<br />
= arterieller Kohlenstoffdioxidpartialdruck, PetCO 2<br />
= end-tidaler Kohlenstoffdioxidpartialdruck,<br />
PtcCO 2<br />
= transkutaner Kohlenstoffdioxidpartialdruck, PCO 2<br />
= Kohlenstoffdioxidpartialdruck<br />
(nach Storre und Dellweg. <strong>Pneumologie</strong> 2014. Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart )<br />
60<br />
55<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
Abbildung 4<br />
Einleitung einer<br />
Akut-NIV bei einem<br />
60-jährigen Patienten<br />
mit COPD<br />
und Adipositas<br />
(nach Storre et al.<br />
Chest 2007)<br />
PaCO 2<br />
= arterieller<br />
Kohlenstoffdioxidpartialdruck<br />
PtcCO 2<br />
= transkutaner<br />
Kohlenstoffdioxidpartialdruck<br />
PCO 2<br />
= Kohlenstoffdioxidpartialdruck<br />
0 10 20 30 40 50 60 70<br />
PtcCO 2<br />
PetCO 2<br />
PaCO 2<br />
Zeit (min)<br />
Abbildung 6<br />
PtcCO 2<br />
- und PetCO 2<br />
-Verlauf sowie intermittierende<br />
Analyse des PaCO 2<br />
unter invasiver Beatmung im<br />
prolongierten Weaning: 57-jähriger Patient mit COPD<br />
50 Diagnostik Respiratorisches Monitoring<br />
Respiratorisches Monitoring Diagnostik 51
s<br />
s<br />
Das Ruhepotenzial ist ein ständig bestehender elektrischer Spannungsunterschied<br />
zwischen Vorder- und Rückseite der Netzhaut, der dazu führt, dass die Hornhaut<br />
positiv und die Rückseite des Augapfels negativ geladen ist. Durch Augenbewegungen<br />
nähert sich die Vorderseite des Auges der einen Elektrode an, während<br />
die Rückseite sich der anderen Elektrode annähert. Dadurch kommt es zu einer<br />
Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden, welche gemessen wird. Diese<br />
Spannungsdifferenz ist ungefähr proportional zum <strong>Blick</strong>winkel. Bewegt sich das<br />
Auge zu einer Seite, registriert die Elektrode auf der gleichen Seite einen positiven<br />
Ausschlag (= Negativbewegung im EOG). Das andere Auge erzeugt durch die<br />
Mitbewegung einen negativen Ausschlag (= Positivbewegung im EOG).<br />
Elektromyogramm (EMG) der Kinnmuskulatur: (Abbildung 3) Nach den Kriterien<br />
der AASM werden drei Elektroden zur Registrierung des Kinn-EMGs empfohlen:<br />
Eine Elektrode 1 cm oberhalb der Mittellinie der Kinnspitze und zwei Elektroden<br />
je 2 cm unterhalb der Kinnspitze jeweils um 2 cm nach rechts und links von der<br />
Mittellinie verschoben. Beim Kinn-EMG handelt es sich um eine bipolare Ableitung<br />
zwischen einer der inferioren Elektroden mit der Elektrode über dem Kinn. Die<br />
andere untere Elektrode dient als Backup-Elektrode. Hauptsächlich werden diese<br />
Ableitungen genutzt, um den Muskeltonus zu bestimmen und so den REM- vom<br />
NREM-Schlaf zu differenzieren.<br />
Die Ableitung des Elektrokardiogramms (EKG) beschränkt sich auf einen Kanal,<br />
standardmäßig die Ableitung Einthoven II zwischen rechter Schulter und linkem<br />
Bein. Es dient damit lediglich der Erkennung grober Herzrhythmusstörungen und<br />
der Herzfrequenz.<br />
Der Atemfluss wird durch Staudruckmessung über einen Drucksensor vor der<br />
Nase erfasst. Die Ein- und Ausatmung erzeugt einen positiven bzw. negativen<br />
Druck (Überdruck/Unterdruck) am Sensor, der als Atemflusskurve dargestellt<br />
wird. Demgegenüber erfassen Thermistoren Temperaturveränderungen. Die<br />
AASM-Kriterien empfehlen zusätzlich zur Staudruckmessung einen Thermistor,<br />
der vor dem Mund positioniert wird und somit die Erfassung von Mundleckagen<br />
zulässt. Die Staudruckmessung ist die sensitivste Methode zur Messung des<br />
Atemstromes; der Atemstrom wird jedoch an der Nase zu gering erfasst, wenn Luft<br />
über den Mund verloren geht. Ein wesentlicher Nachteil des Thermistors ist die<br />
Trägheit des Systems: Die Temperatur verändert sich langsamer als der Atemstrom,<br />
sodass der Sensor nur verzögert Abnahmen und Zunahmen des Atemflusses<br />
messen kann.<br />
Zur Registrierung der Atemanstrengung werden thorakale und abdominelle<br />
Bewegungen erfasst. Piezoelektrische Messaufnehmer erzeugen eine elektrische<br />
Spannung bei mechanischem Druck, respiratorische Induktionsplethysmografen<br />
registrieren Dehnungen. So können die Bewegungen von Thorax und Abdomen<br />
gemessen und miteinander verglichen werden.<br />
Mikrofon: Die Registrierung akustischer Signale dient neben der Aufzeichnung<br />
von Schnarchgeräuschen auch zur Wahrnehmung von Lauten wie z. B. nächtlichem<br />
Reden (Somniloquie) oder Stöhnen (Katathrenie).<br />
E2<br />
E1<br />
Die Sauerstoffsättigung wird mittels Pulsoxymetrie als maximale Mittelwertbildung<br />
von drei Sekunden registriert. Hierbei wird anhand der unterschiedlichen<br />
Absorptionscharakteristika von oxygeniertem und reduziertem Hämoglobin die<br />
Sauerstoffsättigung ermittelt.<br />
Mithilfe von Lagesensoren können Körperpositionen während des Schlafes<br />
registriert werden, was eine Unterscheidung zwischen Rechts-, Links-, Rücken-,<br />
Bauch- und aufrechter Lage ermöglicht.<br />
Abbildung 2<br />
Schematische Elektrodenplatzierung beim EOG<br />
Abbildung 3<br />
Schematische Elektrodenplatzierung beim EMG<br />
Die kontinuierliche Videoaufzeichnung während der Nacht erlaubt die Erfassung<br />
von Bewegungen und Verhaltensstörungen im Schlaf.<br />
Elektromyogramm der Extremitäten: Standardmäßig wird je eine Elektrode im<br />
Bereich der unteren Extremität 2–4 cm oberhalb des Musculus tibialis anterior<br />
platziert. Sie dienen dazu, Extremitätenbewegungen, u. a. periodische Beinbewegungen<br />
im Schlaf (PLMS), zu registrieren. Zusätzliche Elektroden können bei<br />
bestimmten Fragestellungen ergänzt werden, z. B. am Musculus masseter bei<br />
nächtlichem Zähneknirschen (Bruxismus).<br />
58 Diagnostik Diagnostik und Monitoring schlafbezogener Atmungsstörungen<br />
Diagnostik und Monitoring schlafbezogener Atmungsstörungen Diagnostik 59
Bronchoskopische Diagnostik, transthorakale Nadelbiopsie, Thorakoskopie<br />
s<br />
s<br />
1.9 Bronchoskopische Diagnostik,<br />
transthorakale Nadelbiopsie, Thorakoskopie<br />
Wolfgang Gesierich<br />
Bronchoskopische Diagnostik<br />
1897 bewerkstelligte der HNO-Arzt Gustav Killian in Freiburg die erste Bronchoskopie.<br />
Zur Entfernung eines aspirierten Fremdkörpers führte er bei starker Überstreckung<br />
des Nackens ein starres, eigentlich als „Oesophagoskop“ verwendetes Rohr in die<br />
Luftröhre ein. In den folgenden Jahrzehnten war die starre Bronchoskopie die einzige<br />
Zugangsmöglichkeit zu den unteren Atemwegen. Die flexible Bronchoskopie, wie<br />
wir sie heute kennen, wurde erst 1967 von dem japanischen Thoraxchirurgen<br />
Shigeto Ikeda eingeführt. Seither nimmt die Bedeutung der Bronchoskopie als<br />
wichtigste minimalinvasive diagnostische und therapeutische Methode in der<br />
<strong>Pneumologie</strong> ständig zu.<br />
Einführungsteil<br />
Arbeitskanal<br />
Saugung<br />
Kontrollteil<br />
Versorgungsschlauch<br />
Distalende mit Video-Chip<br />
Abbildung 1a<br />
Flexibles<br />
Videobronchoskop<br />
Gerätekunde<br />
Das flexible Bronchoskop (Abbildung 1) besteht aus einem Kontrollteil und einem<br />
etwa 60 cm langen Einführungsschlauch, der bei der Untersuchung in den Patienten<br />
eingeführt wird. Der distale Teil des Einführungsschlauches kann im Bereich<br />
des Abwinkelungsgummis aktiv nach vorne und hinten abgewinkelt werden.<br />
Der Untersucher steuert die Abwinkelung über den Abwinkelungshebel an der<br />
Rückseite des Kontrollteils und Seilzüge im Einführungsschlauch. Das Distalende<br />
ist das empfindlichste Bauteil. Bei modernen Video-Bronchoskopen enthält<br />
es hinter der L<strong>ins</strong>e einen Video-Chip, der digitale Bilder mit hoher Auflösung<br />
aufnimmt und elektronisch über den Videoprozessor an den Bildschirm leitet.<br />
Bei älteren Fiberbronchoskopen wird das Bild zunächst über ein Glasfaserbündel<br />
zum Kontrollteil geleitet und erst dort am Okular mit einer Kamera abgegriffen.<br />
Im Einführungsschlauch verlaufen außerdem Lichtleiter, die den Untersuchungsbereich<br />
ausleuchten, und ein Arbeitskanal, der dem Absaugen, dem E<strong>ins</strong>pülen von<br />
Flüssigkeit und dem Einführen von Biopsie-Instrumenten dient. An der Vorderseite<br />
des Kontrollteils finden sich der mit einem Ventil verschlossene Zugang zum<br />
Arbeitskanal sowie der Anschlussadapter <strong>für</strong> die Saugung. Über den Versorgungsschlauch<br />
wird das Gerät mit der Lichtquelle und dem Videoprozessor verbunden.<br />
Abwinkelungsgummi<br />
Arbeitskanal<br />
Lichtleiter<br />
Video-Chip<br />
Abbildung 1b<br />
Distalende des flexiblen<br />
Videobronchoskops<br />
Vorbereitung des Patienten / der Patientin<br />
Nach adäquater Vorbereitung ist die Bronchoskopie eine sichere Untersuchung.<br />
Anamnese und körperliche Untersuchung sind Grundvoraussetzungen zur<br />
Erkennung von Risikofaktoren. Zusätzlich sollte eine Spirometrie vorliegen,<br />
<strong>ins</strong>besondere bei Verdacht auf obstruktive oder restriktive Lungenerkrankungen.<br />
Zeigt sich hier eine höhergradige Funktionse<strong>ins</strong>chränkung oder liegt eine erniedrigte<br />
pulsoxymetrische Sauerstoffsättigung vor, sollte auch eine Blutgasanalyse zur<br />
exakten Beurteilung der respiratorischen Situation verfügbar sein. Eine Bronchoskopie<br />
kann sicher durchgeführt werden, wenn – auch unter Sauerstoffgabe – eine<br />
Sauerstoffsättigung >90 % und ein arterieller Sauerstoffpartialdruck >60 mmHg<br />
nachgewiesen werden. Ein im Vergleich zur Hypoxämie deutlich höheres Untersuchungsrisiko<br />
besteht bei ventilatorischer Insuffizienz mit Hyperkapnie.<br />
Diese Situation erfordert in der Indikationsstellung eine besonders strenge<br />
Nutzen-Risiko-Abwägung. Sedierung und Sauerstoffgabe sollten ausgesprochen<br />
vorsichtig erfolgen, evtl. kann die Bronchoskopie unter ventilatorischem Support<br />
mit nichtinvasiver Beatmung durchgeführt werden. Die Probenentnahme sollte<br />
auf das absolut Notwendige beschränkt bleiben. Bei kardialen Risikopatienten<br />
sollte sodann ein aktuelles EKG vorliegen. Höhergradige Rhythmusstörungen<br />
oder Zeichen einer akuten kardialen Ischämie stellen Kontraindikationen zur<br />
Bronchoskopie dar.<br />
90 Diagnostik Bronchoskopische Diagnostik, transthorakale Nadelbiopsie, Thorakoskopie<br />
Bronchoskopische Diagnostik, transthorakale Nadelbiopsie, Thorakoskopie Diagnostik 91
s<br />
s<br />
Abbildung 2<br />
Venturi-Maske<br />
Nasenbrillen<br />
(F i<br />
O 2<br />
0,26–0,54)<br />
Nasensonden<br />
(F i<br />
O 2<br />
,2–0,4)<br />
50%<br />
40%<br />
35%<br />
31%<br />
28%<br />
24%<br />
Vorteile:<br />
• hoher Patientenkomfort<br />
• geringe Kosten<br />
• keine Beeinträchtigung<br />
Essen & Trinken<br />
Nachteile:<br />
• F i<br />
O 2<br />
begrenzt,<br />
• F i<br />
O 2<br />
abhängig von Mundöffnung<br />
und Atemfrequenz<br />
Vorteile:<br />
• belegen nur ein Nasenostium<br />
• geringe Kosten<br />
Nachteile:<br />
• Schleimhautirritation<br />
einfache Gesichtsmasken<br />
(F i<br />
O 2<br />
0,35–0,60)<br />
Venturi-Masken<br />
(F i<br />
O 2<br />
0,24–0,60)<br />
High-Flow-Sauerstofftherapie (High-Flow Nasal Cannula = HFNC)<br />
Bei stationären Patientinnen und Patienten mit einem akuten hypoxischen<br />
Lungenversagen ohne Hyperkapnie sollte bei 6 l O 2<br />
/min über Nasenbrille/Maske<br />
und einer Sauerstoffsättigung von < 92 % eine Sauerstofftherapie über High-Flow-<br />
Sauerstoff eingeleitet werden. High-Flow-Sauerstoff liefert über eine Nasenkanüle<br />
erwärmten und befeuchteten Sauerstoff in hoher Konzentration mit Flussraten<br />
von 40–60 l/min. Subjektiv wird die HFNC gut vertragen. Durch High-Flow-Sauerstoffgabe<br />
lässt sich einerseits ein geringer positiver endexspiratorischer Druck<br />
erzeugen, anderseits wird die Atemarbeit über Auswaschung von CO 2<br />
und die assoziierte<br />
Verkleinerung des Totraums reduziert. Nach Expertinnenmeinung sollten<br />
Patienten unter HFNC kontinuierlich pulsoximetrisch und klinisch überwacht<br />
werden, da mit HFNC behandelte Pneumonie- und COVID-19-Patienten in Beobachtungsstudien<br />
in 36–37 % im Verlauf intubiert wurden, was sich mit den Intubationsraten<br />
aus randomisierten Studien von 38–39 % in den HFNC -Gruppen deckt.<br />
Im präklinischen Bereich sind HFNC-Systeme nicht verfügbar, hier sind Reservoirmasken<br />
und CPAP/NIV-Therapie bei therapierefraktärer Hypoxämie Alternativen.<br />
Verordnung einer Sauerstofftherapie<br />
Bei der Verschreibung des Applikationssystems (Nasensonde/-brille, Maske,<br />
Venturi-Maske, Reservoirmaske, High-Flow-Kanüle etc.) sind der O 2<br />
-Bedarf, das<br />
Atemmuster, d. h. die Atemfrequenz, die Atemtiefe, die Mundöffnung und das<br />
Hyperkapnierisiko zu beachten. Eine Sauerstoffbehandlung muss ärztlich angeordnet<br />
werden.<br />
Vorteile:<br />
• F i<br />
O 2<br />
unabhängig von Mundöffnung<br />
• geringe Kosten<br />
Nachteile:<br />
• niedriger Patientenkomfort<br />
• Hyperkapnierisiko bei Fluss
s<br />
s<br />
Abbildung 8<br />
Atemwegsstents<br />
Langstreckige Trachealstents stellen erhebliche Anforderungen an das Sekretmanagement,<br />
da wegen der eingeschränkten Atemgasklimatisierung, der eingeschränkten<br />
Verformbarkeit der Stents sowie des ineffektiven Hustenstoßes eine<br />
Sekreteindickung und -retention auftreten können. Neben täglich mehrfacher<br />
Inhalation von hochosmolaren Kochsalzlösungen können auch bronchoskopische<br />
Sekretabsaugungen erforderlich werden. Problematisch ist die Implantation von<br />
Stents im Bereich oberhalb des Ringknorpels – hier ist durch Druck auf die Schleimhaut<br />
häufig der Lymphabfluss im Bereich des Kehlkopfes gestört, woraus ein<br />
Zuschwellen im Bereich der Glottis und des subglottischen Raums auftreten kann.<br />
Fazit<br />
Invasive Beatmung erfolgt über Endotrachealtuben oder Trachealkanülen, die in<br />
vielfältiger Ausführung angeboten werden.<br />
1) Y- (Freitag-)Stent zur Platzierung an der Hauptkarina<br />
Für die nichtinvasive Beatmung steht eine große Auswahl an Nasenmasken,<br />
Nase-Mund-Masken, Gesichtsmasken, Nasenoliven, Mundstücken und Beatmungshelmen<br />
zur Verfügung.<br />
Profundes Wissen über Indikation und Kontraindikation und über Vor- und Nachteile<br />
der einzelnen Devices ist erforderlich, um kompetent mit ihnen umgehen zu können.<br />
2) Silikon- (Dumon-)Stent mit Noppen 3) Metallstent<br />
Eine spezielle Indikation im Bereich der Beatmungsmedizin sind Trachealstenosen<br />
nach Langzeitintubation bzw. Tracheotomie, d. h. prinzipiell gutartige, teilweise<br />
komplexe Stenosen, die nach erfolgreichem Weaning von invasiver Beatmung eine<br />
Dekanülierung bzw. Umstellung auf nichtinvasive Beatmung verhindern können.<br />
Deswegen sollten die tiefen Atemwege vor definitiver Dekanülierung sowohl<br />
translaryngeal als auch durch das Tracheostoma bronchoskopisch auf das Vorliegen<br />
einer trachealen Instabilität bzw. einer Trachealstenose <strong>ins</strong>piziert werden. Ein<br />
fehlender spontaner Verschluss des Tracheostomas nach 14–21 Tagen sowie ein<br />
neu auftretender Stridor weisen auf eine sekundäre Entwicklung einer Trachealstenose<br />
hin. Aufgrund der fehlenden Malignität und der deshalb günstigen<br />
Langzeitprognose ist eine chirurgische Therapie der Trachea primär indiziert und<br />
sollte interdisziplinär besprochen werden. Nur bei zu hohem operativen Risiko,<br />
z. B. aufgrund erheblicher Komorbiditäten, stellt die Implantation von Stents in<br />
die Trachea eine Alternative dar.<br />
Weiterführende Literatur<br />
• AWMF (2015) S1-Leitlinie Atemwegsmanagement.<br />
http://www.awmf.org/leitlinien/detail/II/001-028.html<br />
• Bernhard WN, Cottrell JE, Sivakumaran C et al. Adjustment of intracuff pressure to<br />
prevent aspiration. Anesthesiology 1979; 50: 363–366<br />
• Kommission <strong>für</strong> Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) beim<br />
Robert-Koch-Institut. Prävention der nosokomialen beatmungsassoziierten<br />
Pneumonie. Bundesgesundheitsblatt 2013; 56: 1578–1590<br />
• Martin LD, Mhyre JM, Shanks AM et al. <strong>3.</strong>423 Emergency tracheal intubations at<br />
a university hospital: airway outcomes and complications. Anesthesiology 2011;<br />
114: 42–48<br />
386 Therapie Atemwegsmanagement inklusive Tracheotomie – Tubus, Trachealkanüle, Masken, Atemwegsstent<br />
Atemwegsmanagement inklusive Tracheotomie – Tubus, Trachealkanüle, Masken, Atemwegsstent Therapie 387
s<br />
s<br />
möglich ist. Als Faustformel kann die Oxygenierungsleistung mit steigendem<br />
Blutfluss erhöht werden, während die Decarboxylierung sowohl vom Blutfluss als<br />
auch von der Höhe des Sweepgasflusses abhängig ist. Im Klinikalltag haben sich<br />
Blutflüsse zwischen 500 ml/min und 2000 ml/min zur primären Decarboxylierung<br />
und Flüsse von 3–6 l/min <strong>für</strong> die primäre Oxygenierung etabliert. Allerdin gs gibt<br />
es gegenwärtig keine einheitliche Definition und die Übergänge sind je nach Patient<br />
fließend. Im Rahmen einer länger dauernden ECMO-Unterstützung kann ein<br />
Patient unterschiedliche Flussbereiche benötigen. Hierbei ist zu beachten, dass die<br />
einzelnen Komponenten des ECMO-Systems auf spezifische Flussbereiche ausgelegt<br />
sind und dadurch ein zu niedriger Blutfluss zu vermehrtem Bluttrauma im Pumpenkopf<br />
und/oder vermehrtem Clotting in den Kanülen führen kann.<br />
Zurzeit sind auch noch pumpenlose Systeme (pECLA) mit dem Ziel der CO 2<br />
-<br />
Elimination verfügbar, welche jedoch durch die arterio-venöse Kanülierung<br />
mit mehr Komplikationen verbunden sind (kritische Beinischämie), ein gutes<br />
Herzzeitvolumen als treibende Kraft benötigen und eine fehlende Steuerbarkeit<br />
aufweisen. Die Autoren setzen diese Systeme daher nur noch im Einzelfall ein.<br />
Nachfolgend eine Übersicht (Tabelle 1) der prinzipiellen Konfigurationen.<br />
Im Einzelfall kann eine va-ECMO auch den Sauerstoffbedarf des Menschen bei<br />
alleinigem Lungenversagen vollständig decken, allerdings sind Aufwand und<br />
Komplikationen des Systems höher als bei einer veno-venösen Kanülierung.<br />
Respiratorische Indikationen<br />
Mithilfe einer vv-ECMO kann in der Regel etwa 50–70 % des Sauerstoffbedarfs<br />
gedeckt werden, im Einzelfall ist auch ein vollständiger Lungenersatz möglich.<br />
Neben einer Verbesserung der Oxygenierung wird zudem 50–80 % des vom Körper<br />
gebildeten Kohlendioxids über eine vv-ECMO eliminiert. Hierzu wird dem Körper<br />
venöses Blut entnommen (typischerweise Zugang über rechte Vena femoralis),<br />
oxygeniert und decarboxyliert und wieder in eine dem rechten Herzen nahe Vene<br />
(typischerweise die V. jugularis interna rechts) zurückgeführt (Abbildung 1).<br />
7<br />
Abbildung 1<br />
Veno-venöse ECMO<br />
Tabelle 1<br />
Übersicht<br />
der prinzipiellen<br />
Konfigurationen<br />
iLA: interventional<br />
Lung Assist<br />
Bezeichnung Kanülierung Ziel/Indikation Blutfluss l/min Pumpe<br />
vv-ECMO veno-venös (vv) Oxygenierung,<br />
Decarboxylierung<br />
va-ECMO,<br />
ECLS<br />
veno-arteriell (va)<br />
Herz/Lungenersatz,<br />
vollständige<br />
Oxygenierung und<br />
Decarboxylierung<br />
3–6 ja<br />
3–6 ja<br />
4<br />
6<br />
ECCO 2<br />
R veno-venös Decarboxylierung 0,5–2 ja<br />
iLA/pECLA arterio-venös (av) Decarboxylierung 1–2 nein<br />
5<br />
1<br />
Indikationen<br />
Vorbedingung <strong>für</strong> die Implantation eines ECMO-Systems ist, dass die zugrunde<br />
liegende Erkrankung therapierbar ist oder die ECMO als Bridging zu einer Transplantation<br />
eingesetzt werden kann. Die gute Indikation entscheidet ma ßgeblich<br />
über den Erfolg der Therapie.<br />
3<br />
Gasauslass<br />
2<br />
Kardiale Indikationen<br />
Im Rahmen eines kardialen Pumpversagens, auch eines isolierten Rechtsherzversagens,<br />
kann die Kreislauffunktion mithilfe eines va-ECMO-Systems unterstützt<br />
oder komplett übernommen werden. Dem Körper wird über einen venösen Zugang<br />
Blut entnommen und nach Passage durch den Oxygenator über einen arteriellen<br />
Zugang oxygeniertes und decarboxyliertes Blut aktiv mittels einer Pumpe zugeführt.<br />
In der Regel wird der Körper retrograd über die Aorta perfundiert. Typische<br />
Indikationen sind kardiale Pumpversagen nach Herzoperation, Herzinfarkt,<br />
Lungenarterienembolie, Myokarditis, Intoxikationen oder auch – nach strengster<br />
Indikationsstellung – bei kardiopulmonaler Wiederbelebung (extracorporal cardiopulmonary<br />
resuscitation = eCPR), bis zum Beheben der reversiblen Ursache.<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
Venöse Entnahme: Eine Kanüle wird in<br />
die Femoralvene eingelegt und in der<br />
Vena cava inferior distal des rechten<br />
Vorhofes platziert.<br />
Sauerstoffarmes Blut gelangt mit<br />
negativem Druck in den Pumpenkopf.<br />
Das Blut wird mit positivem Druck in<br />
den Oxygenator gepumpt.<br />
Reiner Sauerstoff oder eine<br />
Luft-/Sauerstoff-Mischung wird in die<br />
Hohlfasern des Oxygenators geführt.<br />
5<br />
6<br />
7<br />
Oxygenierung und Decarboxylierung:<br />
Der Gasaustausch findet zwischen Blut<br />
und Gasphase über die Hohlfasern statt.<br />
Oxygeniertes und decarboxyliertes Blut<br />
kommen aus dem Oxygenator.<br />
Venöse Rückführung: Eine Kanüle wird<br />
über die rechte Vena jugularis interna in<br />
Richtung des rechten Vorhofs eingeführt.<br />
426 Therapie Beatmungstherapie – Extrakorporale Verfahren<br />
Beatmungstherapie – Extrakorporale Verfahren Therapie 427
s<br />
s<br />
Analgosedierung<br />
siehe Kapitel <strong>3.</strong>15.2<br />
Tabelle 3<br />
Kriterien <strong>für</strong><br />
die Bereitschaft<br />
zum Weaning<br />
AF = Atemfrequenz<br />
V T<br />
= Tidalvolumen<br />
PEEP = positiv endexspiratorischer<br />
Druck<br />
HF = Herzfrequenz<br />
RASS = Richmond<br />
Agitation Sedation Scale<br />
RR = Blutdruck<br />
RSBI = Rapid Shallow<br />
Breathing Index<br />
FiO 2<br />
= <strong>ins</strong>piratorische<br />
Sauerstofffraktion<br />
SaO 2<br />
= arterielle<br />
Sauerstoffsättigung<br />
Pathophysiologie<br />
Unzureichende Spontanatmungsfähigkeit und damit Abhängigkeit von der<br />
Beatmung ist das wesentliche Kennzeichen von Patienten im prolongierten Weaning.<br />
Der wesentliche Grund liegt in einem Ungleichgewicht zwischen Last und Kapazität<br />
der Atemmuskulatur. Am Beispiel der COPD lässt sich veranschaulichen, dass im<br />
Mittelpunkt der Pathogenese einer schwierigen Entwöhnung die erschöpfte Atempumpe<br />
mit einem Ungleichgewicht zwischen der muskulären Überlastung (d. h.<br />
erhöhte Atemarbeit) und der reduzierten muskulären Kapazität (d. h. verminderte<br />
Kraft und Ausdauer der Atemmuskulatur) steht. Folge ist eine ventilatorische<br />
Insuffizienz, die durch erhöhte PCO 2<br />
-Werte gekennzeichnet ist. In seltenen Fällen<br />
können auch Störungen des zentralen Atemantriebs (z. B. Hirnstamminfarkte)<br />
Ursache <strong>für</strong> eine fehlende Spontanatmung sein.<br />
Strategien im Weaningprozess<br />
Weaningbereitschaft<br />
Als Grundvoraussetzung sollten die Kriterien der Weaningbereitschaft erfüllt<br />
sein (Tabelle 3). Ein wesentlicher Stellenwert im Weaningprozess kommt den<br />
modernen Konzepten der Sedierung und Analgesie zu. Die genannten Kriterien<br />
zur Weaningbereitschaft sollten jeden Tag bei Patienten mit invasiver und auch<br />
nichtinvasiver Beatmung erhoben werden, um den Zeitpunkt <strong>für</strong> einen Spontanatmungsversuch<br />
nicht zu verpassen. Jedem Spontanatmungsversuch muss ein<br />
Aufwachversuch vorausgehen.<br />
klinische Kriterien<br />
• ausreichender Hustenstoß<br />
• keine exzessive Sekretion<br />
• Rückbildung der akuten Erkrankungsphase, die zur Intubation geführt hat<br />
• kein akuter Infekt<br />
objektive Kriterien<br />
klinische Stabilität<br />
• kardiovaskulär<br />
• HF ≤140/min<br />
• RR syst. 90–160 mmHg (keine oder nur geringfügige Katecholamingabe)<br />
• metabolisch (z. B. metabolische Azidose mit Base Exzess 85 %)<br />
• oder PaO 2<br />
/FiO 2<br />
≥ 150 mmHg<br />
• PEEP ≤8 cmH 2<br />
O<br />
adäquate pulmonale Funktion<br />
• AF ≤35/min<br />
• VT >5 ml/kg<br />
• AF/V T<br />
Als vor 17 Jahren der erste Kurs der DGP zur <strong>Atmungstherapie</strong> gestartet<br />
wurde, ahnte niemand, wie erfolgreich sich diese Weiterbildung entwickeln<br />
würde. Inzwischen wird der Kurs an 13 Orten angeboten und die Nachfrage ist<br />
so groß, dass die Warteliste immer noch mehrere 100 Anmeldungen umfasst.<br />
Wesentlich zu dem Erfolg hat das <strong>Lehrbuch</strong> <strong>für</strong> <strong>Atmungstherapie</strong>, das jetzt in<br />
der dritten <strong>Auflage</strong> vorliegt, beigetragen. Dieses vollständig <strong>überarbeitete</strong><br />
<strong>Lehrbuch</strong> überzeugt durch die Aktualisierung der medizinischen Inhalte, den<br />
hohen didaktischen Anspruch und den Praxisbezug. So ergänzt das <strong>Buch</strong> die<br />
theoretischen und praktischen Kursabschnitte ganz ausgezeichnet und erlaubt<br />
das dort vermittelte Wissen nachzulesen, nachzuarbeiten und zu vertiefen.<br />
Die DGP bedankt sich ganz herzlich bei allen Mitwirkenden, besonders<br />
aber bei Dr. Ortrud Karg, die in vielen Stunden die Manuskripte angepasst<br />
und redigiert hat.<br />
Es macht Freude, das <strong>Buch</strong> in die Hand zu nehmen, die detaillierten, von<br />
profunder Sachkenntnis geprägten Texte zu lesen und in die umfassende und<br />
spannende Welt der <strong>Atmungstherapie</strong> einzutauchen.<br />
Prof. Dr. med. Michael Pfeifer,<br />
Past-Präsident der Deutschen Gesellschaft<br />
<strong>für</strong> <strong>Pneumologie</strong> und Beatmungsmedizin e.V.<br />
Preis: 79,00 €