Druckkontrollierte Beatmung: Die frühzeitige Anwendung von PCV im klinischen Verlauf eines Patienten kann die Ergebnisse verbessern

By Cristiano Antonio On 8. Dezember 2022

Überdruckbeatmung (im Gegensatz zur Unterdruckbeatmung) ist seit den späten 1950er Jahren der grundlegende Ansatz der mechanischen Beatmung

Bei den frühesten Überdruckbeatmungsgeräten musste der Bediener einen bestimmten Druck einstellen. Die Maschine lieferte Durchfluss, bis dieser Druck erreicht war.

An diesem Punkt wechselte das Beatmungsgerät in die Exspiration, wodurch das abgegebene Tidalvolumen davon abhängig wurde, wie schnell der voreingestellte Druck erreicht wurde.

Alles, was regionale Änderungen der Compliance (z. B. Patientenposition) oder des Widerstands (z. B. Bronchospasmus) verursachte, führte zu einer unerwünschten – und oft unerkannten – Abnahme der zugeführten Tidalvolumina (und anschließend zu Hypoventilation) aufgrund des vorzeitigen Wechsels des Geräts in die Exspiration Phase.

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Die volumengesteuerte (VC) Beatmung wurde Ende der 1960er Jahre eingeführt

Diese Art der Beatmung garantiert ein konstant vorgegebenes Tidalvolumen und ist seit den 1970er Jahren die Methode der Wahl.

Obwohl das Tidalvolumen bei volumengesteuerter Beatmung gleichmäßig ist, führen Änderungen der Compliance oder des Widerstands zu einem Anstieg des in der Lunge erzeugten Drucks.

Dies kann Barotrauma und Volutrauma verursachen. In gewissem Sinne hat die Lösung des Problems der Hypoventilation das Problem des übermäßigen Drucks/Volumens geschaffen.

BELÜFTUNG UND DRUCKKONTROLLE

Die meisten Beatmungsgeräte der neueren Generation sind mit dem druckkontrollierten Beatmungsmodus (PCV) erhältlich.

Bei der PCV ist der Druck der kontrollierte Parameter und die Zeit das Signal, das die Inspiration beendet, wobei das abgegebene Tidalvolumen durch diese Parameter bestimmt wird.

Der höchste Flow wird zu Beginn der Inspiration bereitgestellt, wodurch die oberen Atemwege früh im Inspirationszyklus gefüllt werden und mehr Zeit für den Druckausgleich bleibt.

Der Flow verlangsamt sich exponentiell als Funktion des steigenden Drucks, und der voreingestellte Inspirationsdruck wird für die Dauer der vom Bediener eingestellten Inspirationszeit beibehalten.

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KLINISCHE VORTEILE

Ventilations-/Perfusionsfehlanpassung tritt häufig in Lungen mit geringer Compliance auf, wie sie bei Erwachsenen zu finden sind Atemstörung Syndrom (ARDS).

Wenn einige Lungeneinheiten eine geringere Compliance aufweisen als andere, folgt das mit einer konstanten Flussrate zugeführte Gas (wie es üblicherweise bei der konventionellen Volumenbeatmung verabreicht wird) dem Weg des geringsten Widerstands.

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Dies führt zu einer ungleichmäßigen Verteilung der Belüftung

Wenn die Compliance in anderen Lungeneinheiten abnimmt, tritt eine weitere Fehlverteilung des Atems auf.

Die konformsten Lungeneinheiten werden überventiliert und die am wenigsten konformen Lungeneinheiten bleiben unterventiliert, was zu einer Fehlanpassung von Ventilation/Perfusion führt.

Dies führt häufig zu hohen lokalen Beatmungsdrücken und erhöht das Potenzial für ein Barotrauma.

Es wurde postuliert1, dass der hohe anfängliche Spitzenfluss und das verlangsamte inspiratorische Flussmuster, das bei der PCV verwendet wird, zur Rekrutierung zusätzlicher Lungeneinheiten und einer verbesserten Ventilation der Alveolen (mit verlängerten Zeitkonstanten) führen kann.

Diese sich verlangsamende Flusswellenform führt zu einem laminareren Luftstrom am Ende der Inspiration mit einer gleichmäßigeren Verteilung der Ventilation in Lungen mit deutlich unterschiedlichen Widerstandswerten von einem Lungenbereich zum anderen.2

Die Wellenformanalyse ermöglicht es dem Arzt, die Inspirationszeit zu optimieren und so die Fehlanpassung von Beatmung/Perfusion weiter zu reduzieren.

Die ideale Inspirationszeit ermöglicht es, dass sowohl der Inspirations- als auch der Exspirationsfluss während mechanischer Atemzüge 0 l/min erreichen.

Wenn die Inspirationszeit für mechanische Atemzüge zu kurz ist, wechselt das Beatmungsgerät in die Exspirationsphase, bevor der Inspirationsdruck ausreichend Zeit hat, sich auszugleichen.

Dies führt zu einem reduzierten inspirierten Tidalvolumen.

Durch Verlängerung der Inspirationszeit in sehr kleinen Schritten ist es möglich, das zugeführte Tidalvolumen zu erhöhen und die alveoläre Ventilation zu steigern.

Es muss jedoch darauf geachtet werden, die Inspirationszeit nicht zu stark zu verlängern; ist sie zu lang, erreicht der Exspirationsflow nicht 0 l/min (Grundlinie), bevor das Beatmungsgerät in die Inspirationsphase wechselt.

Dies zeigt (aber nicht quantifiziert) das Vorhandensein eines intrinsischen positiven endexspiratorischen Drucks (PEEP) oder autoPEEP an.

Wenn die Inspirationszeit bis zu dem Punkt verlängert wird, an dem autoPEEP erzeugt wird, kann dies zu einem reduzierten Tidalvolumen führen.

Eine Methode, um die optimale Inspirationszeit zu erreichen, besteht darin, die Inspirationszeit in 0.1-Sekunden-Intervallen zu verlängern, bis das ausgeatmete Tidalvolumen abnimmt.

An diesem Punkt sollte die Inspirationszeit um 0.1 Sekunden verringert und beibehalten werden.3

Eine weitere mögliche Gefahr bei der Einstellung einer zu langen Inspirationszeit ist eine hämodynamische Beeinträchtigung aufgrund eines erhöhten intrathorakalen Drucks.

PCV führt normalerweise zu einem höheren mittleren Atemwegsdruck.

Einige Forscher haben diesen Anstieg des intrathorakalen Drucks mit einer hämodynamischen Beeinträchtigung in Verbindung gebracht, die durch eine verringerte Herzleistung4 und einen signifikant reduzierten Herzindex gekennzeichnet ist.5

Gelegentlich (insbesondere bei einer hohen voreingestellten Atemfrequenz) kann beim Einatmen oder Ausatmen kein Nullfluss erreicht werden, was zu einem Paradoxon führt.

Der Arzt muss entscheiden, ob er die Inspirations- oder Exspirationszeit verlängert, um das wünschenswerteste Tidalvolumen und die hämodynamischen Ergebnisse für den jeweiligen Patienten zu erzielen.

Die Formen der Beatmungswellenformen können signifikante Änderungen aufweisen, wenn sich der Zustand der erkrankten Lunge ändert, manchmal in sehr kurzer Zeit.

Aus diesem Grund ist eine sorgfältige und konsequente Überwachung der Durchfluss-Zeit-Kurve wichtig.

Auch die Überwachung des Atemzugvolumens ist wichtig.

Bei der PCV ist im Vergleich zur Volumenbeatmung keine Tidalvolumengarantie vorhanden.

Patienten können hypo- oder hyperventiliert werden, wenn Änderungen in Compliance und Widerstand auftreten.

VORTEILE DER PCV (druckkontrollierte Beatmung)

Verbessertes V/Q-Match

PCV wurde am häufigsten bei Patienten eingesetzt, z. B. bei Patienten mit ARDS, die trotz eines hohen Anteils an eingeatmetem Sauerstoff (Fio2) und eines hohen PEEP-Niveaus eine signifikant reduzierte Lungencompliance aufweisen, die durch hohe Beatmungsdrücke und eine Verschlechterung der Hypoxämie gekennzeichnet ist.1,3,4,6, 9-XNUMX

Durch die Abgabe des Beatmungshubs mit einem exponentiell verlangsamten Strömungsmuster ermöglicht PCV, dass sich die Drücke über die Lungeneinheiten während einer voreingestellten Zeit ausgleichen, was zu deutlich reduzierten Drücken und einer verbesserten Verteilung der Beatmung führt.

Dies senkt das Risiko eines Barotraumas, das auf die hohen Drücke zurückzuführen ist, die oft erforderlich sind, um diese Patienten zu beatmen.

Studien1,6-9 deuten darauf hin, dass PCV die arterielle Sauerstoffversorgung und die Sauerstoffzufuhr zum Gewebe verbessert.

Eine mögliche Erklärung für diese verbesserte Oxygenierung ist, dass PCV eine Zunahme der alveolären Rekrutierung verursacht, mit einer Verringerung des Shunts und der Totraumventilation.3

Da eine verbesserte Oxygenierung mit einem erhöhten mittleren Atemwegsdruck in Verbindung gebracht wurde,2,6,9 sollte dieser mittlere Druck vor der Umrechnung auf PCV aufgezeichnet werden; Anpassungen der PEEP-Werte und der Inspirationszeit (falls möglich) sollten vorgenommen werden, um einen konstanten mittleren Atemwegsdruck aufrechtzuerhalten.

Einige Autoren weisen auch darauf hin, dass autoPEEP eng mit der Oxygenierung zusammenhängt5 und empfehlen die Verwendung von autoPEEP als primäre Kontrollvariable für die Oxygenierung.10

Ein extrem hoher Atemwegswiderstand, wie er bei schwerem Bronchospasmus auftritt, führt zu einer schwerwiegenden Fehlanpassung von Ventilation/Perfusion.

Der hohe Atemwegswiderstand verursacht einen sehr turbulenten Gasfluss, der hohe Spitzendrücke und eine sehr schlechte Ventilationsverteilung erzeugt.

Die exponentiell verlangsamende Wellenform von PCV erzeugt am Ende der Inspiration einen stärker laminaren Luftstrom.

Durch die Verabreichung des Atems über einen festgelegten Zeitraum werden die Atemwege „geschient“, sodass eine gleichmäßigere Verteilung der Ventilation auf die am Gasaustausch beteiligten Lungeneinheiten erfolgen kann.

Verbesserte Synchronisation

Gelegentlich übersteigt der inspiratorische Flowbedarf eines Patienten die Flowabgabekapazität des Beatmungsgeräts bei der VC-Beatmung. Wenn das Beatmungsgerät wie bei der konventionellen Volumenbeatmung auf die Abgabe eines festen Flowmusters eingestellt ist, passt es den Inspirationsflow nicht an den Flowbedarf des Patienten an. Bei der PCV passt das Beatmungsgerät die Flussabgabe an den Patientenbedarf an, wodurch mechanische Beatmung viel angenehmer wird und häufig der Bedarf an Beruhigungsmitteln und Paralytika verringert wird.

Niedrigerer Atemwegsspitzendruck

Die gleiche Tidalvolumeneinstellung, die von PCV gegenüber VC abgegeben wird, führt zu einem niedrigeren Atemwegsspitzendruck.

Dies ist eine Funktion der Form der Flusswellenform und kann die geringere Inzidenz von Barotrauma und Volutrauma bei PCV erklären.

ANFANGSEINSTELLUNGEN

Für PCV kann der initiale Inspirationsdruck als Volumen-Beatmungs-Plateaudruck minus PEEP eingestellt werden.

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Die Einstellungen für Atemfrequenz, Fio2 und PEEP sollten mit denen für die Volumenbeatmung übereinstimmen. Die Inspirationszeit und das Verhältnis von Inspiration zu Exspiration (I:E) werden basierend auf der Fluss-Zeit-Kurve bestimmt.

Wenn PCV für hohen Inspirationsfluss und hohen Atemwegswiderstand verwendet wird, sollte der Inspirationsdruck jedoch bei einem relativ niedrigen Niveau (normalerweise < 20 cm H2O) begonnen werden und die Inspirationszeit sollte relativ kurz sein (normalerweise < 1.25 Sekunden bei Erwachsenen), um dies zu vermeiden zu hohe Tidalvolumina.

Bei einer Änderung der Einstellungen des Beatmungsgeräts müssen die Auswirkungen, die die Änderung auf andere Variablen haben wird, sorgfältig berücksichtigt werden.

Eine Änderung des Inspirationsdrucks oder der Inspirationszeit ändert das zugeführte Tidalvolumen.

Eine Änderung des I:E-Verhältnisses ändert die Inspirationszeit und umgekehrt.

Halten Sie beim Ändern der Atemfrequenz die Inspirationszeit konstant, um das Tidalvolumen nicht zu ändern, obwohl sich dadurch das I:E-Verhältnis ändert.

Beobachten Sie immer die Fluss-Zeit-Kurve, wenn Sie Änderungen vornehmen (zur sofortigen Bestimmung der Auswirkung der Änderung auf die Dynamik der Atemabgabe).

Achten Sie auf Änderungen der Oxygenierung, wenn Sie Variablen manipulieren, die den mittleren Atemwegsdruck ändern könnten.

Eine Erhöhung des PEEP bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines konstanten Atemwegsspitzendrucks – d. h. eine Verringerung des Inspirationsdrucks um den gleichen Betrag wie die Erhöhung des PEEP – führt zu einer Verringerung des zugeführten Tidalvolumens.

Umgekehrt führt eine Verringerung des PEEP bei konstantem Atemwegsspitzendruck zu einer Erhöhung des abgegebenen Tidalvolumens.

UMSTELLUNG AUF PCV (druckkontrollierte Beatmung)

In unserer Einrichtung scheint ein früher Übergang zu PCV für Personen mit einem Risiko für Lungenkomplikationen (ARDS, Aspirationspneumonie und dergleichen) bessere Ergebnisse zu erzielen, da einige der mit der mechanischen Beatmung verbundenen Gefahren, wie z. B. Barotrauma, verhindert werden.

Zukünftige Studien sollten die Rolle von PCV früh im klinischen Verlauf eines Patienten untersuchen, wenn die respiratorische Insuffizienz möglicherweise weniger schwerwiegend und der allgemeine physiologische Zustand möglicherweise besser ist.

Eine Besserung nach Beginn der PCV tritt nicht immer sofort ein.

Obwohl ein reduzierter Atemwegsspitzendruck häufig sofort beobachtet wird, können andere Verbesserungen erst nach einigen Minuten oder Stunden auftreten.

Beispielsweise kommt es häufig zu einer anfänglichen Abnahme der Sauerstoffsättigung, da zuvor unterbelüftete Einheiten beginnen, am Gasaustausch teilzunehmen, was zu einer sofortigen Fehlanpassung von Belüftung/Perfusion führt.

Wenn keine Anzeichen einer hämodynamischen Beeinträchtigung vorliegen, wird empfohlen, den Patienten in PCV zu belassen, bis eine vollständige Stabilisierung eingetreten ist.

Inverse I:E-Verhältnisse sind nicht immer erforderlich.

Frühe veröffentlichte Berichte6,8,10 deuteten darauf hin, dass bei PCV immer umgekehrte I:E-Verhältnisse verwendet werden sollten.

Neuere veröffentlichte Berichte3,5 haben die Nützlichkeit dieses Konzepts in Frage gestellt.

Es wurde viel über die Auswirkungen inverser I:E-Verhältnisse auf hämodynamische Parameter wie Herzzeitvolumen und Lungenkapillarkeildruck geschrieben.

Einige Forscher1,6,8 haben festgestellt, dass PCV nur geringe oder keine Auswirkungen auf hämodynamische Variablen hat, während andere4,5 signifikante Auswirkungen auf diese Parameter vermuten lassen.

Eine kürzlich durchgeführte Studie3 ergab, dass die Verwendung eines inversen I:E-Verhältnisses nicht allgemein erforderlich ist.

Etwaige nachteilige hämodynamische Wirkungen umgekehrter I:E-Verhältnisse sind von Patient zu Patient unterschiedlich.

Unabhängig davon, ob umgekehrte Verhältnisse verwendet werden oder nicht, sollten individuelle hämodynamische Parameter so weit wie möglich überwacht werden, und es sollten Korrekturmaßnahmen ergriffen werden, wenn Nebenwirkungen auftreten.

Beispielsweise erfordert ein hoher autoPEEP eine Erhöhung der E-Zeit mit entweder einer Verringerung der Atemfrequenz oder einer Erhöhung des I:E-Verhältnisses (von 1:1 auf 1:1.5).

FAZIT

Aktuelle Mikroprozessor-Beatmungsgeräte haben uns die Möglichkeit gegeben, eine alte Form der Beatmung mit viel größerer Sicherheit und Effizienz wiederzubeleben.

Studien zu PCV werden in der medizinischen Literatur immer häufiger, und positive Ergebnisse werden für das gesamte Spektrum der Patienten berichtet, von pädiatrischen bis hin zu erwachsenen Bevölkerungsgruppen.

Um mit der PCV-Informationsexplosion Schritt zu halten und diesen Beatmungsmodus sicher und effizient anzuwenden, sollten RCPs ein gründliches Verständnis der grundlegenden Konzepte von PCV haben.

REFERENZEN:

Abraham E, Yoshihara G. Kardiorespiratorische Auswirkungen der druckkontrollierten Beatmung bei schwerer Ateminsuffizienz. Truhe. 1990;98:1445-1449.
Marik PE, Krikorian J. Druckkontrollierte Beatmung bei ARDS: ein praktischer Ansatz. Truhe. 1997;112:1102-1106.
Howard WR. Druckkontrollierte Beatmung mit einem Puritan-Bennett 7200a Beatmungsgerät: Anwendung eines Algorithmus und Ergebnisse bei 14 Patienten. Beatmungspflege. 1993;38:32-40.
Chan K, Abraham E. Auswirkungen der Beatmung mit umgekehrtem Verhältnis auf kardiorespiratorische Parameter bei schwerer Ateminsuffizienz. Truhe. 1992;102:1556-1661.
Mercat A, Graini L, Teboul JL, Lenique F, Richard C. Kardiorespiratorische Auswirkungen der druckkontrollierten Beatmung mit und ohne inverses Verhältnis beim Atemnotsyndrom bei Erwachsenen. Truhe. 1993;104:871–875.
DC Lain, R. DiBenedetto, SL Morris, AV Nguyen, R. Saulters, D. Causey. Truhe. 1989;95:1081–1088.
Sharma S., Mullins RJ. Trunkey DD. Beatmungsmanagement von Patienten mit Lungenkontusion. Am J Surg. 1996;172:529-532.
Tharrat RS, Allen RP, Albertson TE. Druckgesteuerte Inverse-Ratio-Beatmung bei schwerer respiratorischer Insuffizienz bei Erwachsenen. Truhe. 1988;94:7855-7862.
Armstrong BW, MacIntyre NR. Druckgesteuerte Inverse-Ratio-Beatmung, die Lufteinschlüsse beim Atemnotsyndrom bei Erwachsenen vermeidet. Crit Care Med. 1995;23:279–285.
East TD, Bohm SH, Wallace CJ, et al. Ein erfolgreiches computerisiertes Protokoll für das klinische Management der druckgesteuerten Inverse-Ratio-Beatmung bei ARDS-Patienten. Truhe. 1992;101:697-710.