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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 €

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