Beatmungsformen & Beatmungsmodi

Bei der Beschreibung der Beatmungsmodi liegt der Fokus auf der Intensivbeatmung für Erwachsene, pädiatrische Patienten und Neonaten.

Wichtiger Hinweis: Diese Inhaltsseite ersetzt keine Gebrauchsanweisung. Vor dem Gebrauch eines Beatmungsgerätes sollte immer die zugehörige Gebrauchsanweisung gelesen und verstanden werden.

Um kenntlich zu machen zu welcher Gruppe ein Beatmungsmodus gehört sind den Modi Präfixe vorangestellt.

VC- für Volume-Control (volumenkontrolliert)
PC- für Pressure-Control (druckkontrolliert)
SPN- für Spontaneous (spontan)

An die Präfixe schließen sich Namensteile an, die den Beatmungsmodus und dessen Cyclingpattern und damit die Funktionsweise näher erklären.

Damit ergeben sich folgende Beatmungsmodi, die hier näher beschrieben werden:

Die Kontrollvariable also die vom Gerät primär beeinflusste oder kontrollierte Größe ist über das Präfix VC bzw. PC kenntlich gemacht. Auf die Kontrollvariablen wird in den Abschnitten zur Volumen- und Druckkontrollierten Beatmung genauer eingegangen.

Bei der Steuerung der mandatorischen Beatmung wird zwischen Steuerung des Beginns der Inspiration und Steuerung des Beginns der Exspiration unterschieden.

Bei patientengetriggerten Hüben atmet der Patient eigenständig ein. Das Gerät erkennt diesen Einatemversuch und löst die Inspiration aus. Bei vielen Beatmungsgeräten wird zur Erkennung der Inspiration ein Flowtrigger benutzt. Die Empfindlichkeit des Triggers, die sogenannte Triggerschwelle, ab der ein Beatmungshub appliziert wird, kann patientenspezifisch eingestellt werden (Abb. 1). In vielen Beatmungsmodi sind Triggerfenster eingerichtet. Ausschließlich in diesen Bereichen werden Einatemanstrengungen des Patienten erkannt die dann mandatorische Hübe auslösen. Damit wird sichergestellt, dass die eingestellte Beatmungsfrequenz der mandatorischen Hübe konstant bleibt.

Therapiestadien

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Im Laufe der Beatmungstherapie durchläuft ein Patient verschiedene Stadien, die durch unterschiedliche Unterstützungsbedürfnisse gekennzeichnet sind. Zu Beginn sind die Patienten häufig tief sediert. Der Atemantrieb geht verloren und sie sind auf kontrollierte Beatmung angewiesen. Wird die Sedierung im weiteren Verlauf verringert ist möglicherweise der Atemantrieb eingeschränkt wenn auch instabil vorhanden. Es ist jedoch möglich, dass der Atemantrieb zu geschwächt ist, um die vollständige Atemarbeit allein bewältigen zu können. Eine Mischventilation ist notwendig, bei der Spontanatmung möglich ist, jedoch die Atemarbeit zwischen Patient und Maschine geteilt wird. Hat der Patient einen eigenen, stabilen Atemantrieb, ist aber nach wie vor geschwächt, benötigt er leichte Unterstützung bei der Atemarbeit. Mit unterstützter Spontanbeatmung wird der Patient bei der Atmung entlastet.

Hat sich der Patient soweit erholt, dass sowohl der Atemantrieb vollständig wiedererlangt als auch die Atemmuskulatur gekräftigt ist, kann er eigenständig spontan atmen. Die Symbole, die unterschiedlich ausgefüllten Kreise, stehen für den jeweiligen Therapiestatus des Patienten. Diese Symbole finden sich bei jeder Modusbeschreibung wieder und geben eine Hilfestellung zu welchem Therapiestadium der beschriebene Modus verwendet werden kann.

Volumenkontrollierte Ventilation (Volume Control-Ventilation)

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In der reinen volumenkontrollierten Beatmung wird das eingestellte Tidalvolumen vom Beatmungsgerät mit konstantem Flow geliefert. Der Inspirationsdruck ist die resultierende Größe und variiert aufgrund sich verändernder Lungenmechanik. Der vom Gerät kontrollierte und auf einem Zielwert gehaltene Wert ist das Tidalvolumen VT. Das Tidalvolumen sowie die Anzahl der mandatorischen Hübe pro Minute f können eingestellt werden. Daraus ergibt sich das Minutenvolumen MV. Durch den Flow, den konstanten Inspirationsfluss, wird eingestellt, wie schnell das Atemzugvolumen VT appliziert wird. Ein Atemzug kann in inspiratorische und exspiratorische Phase unterteilt werden. Die Dauer der inspiratorischen Phase wird durch die Inspirationszeit Ti bestimmt. Ist der Inspirationsflow so hoch, dass das eingestellte Atemzugvolumen schon vor Ablauf der eingestellten Inspirationszeit Ti erreicht wird, ergibt sich eine inspiratorische Pause. Da bei einer Änderung der Lungeneigenschaften und damit der Resistance R und Compliance C die Drücke in der Lunge bei volumenkontrollierter Beatmung variieren können, ist es wichtig zur Druckbegrenzung, die Alarmgrenze Phoch, patientenorientiert einzustellen. Um eine freie Durchatembarkeit während des gesamten Atemzyklus, und damit einen größeren Patientenkomfort zu erreichen kann bei volumenkontrollierter Ventilation AutoFlow aktiviert werden. Volumenkontrollierte Beatmungsmodi sind nicht in der Patientenkategorie Neonaten verfügbar.

Durch AutoFlow wird sicher gestellt, dass bei allen volumenkontrollierten, mandatorischen Hüben das eingestellte Tidalvolumen VT mit minimal notwendigem Druck appliziert wird. Im Falle sich verändernder Resistance R oder Compliance C wird der Druck schrittweise adaptiert um das eingestellte Tidalvolumen VT verabreichen zu können. Es wird also sowohl der Druck als auch der Flow automatisch angepasst. Während des gesamten Atemzyklus, sowohl während Inspiration als auch während Exspiration ist es dem Patienten möglich spontan zu atmen.

– volumenkontrolliert

– zeitgesteuert

– maschinengetriggert

– konstanter Inspirationsflow

In diesem volumenkontrollierten Beatmungsmodus bekommt der Patient bei jedem mandatorischen Beatmungshub das eingestellte Tidalvolumen VT.

Das applizierte Atemzugvolumen ist unabhängig von einer sich ändernden Lungenmechanik. Die Anzahl der mandatorischen Atemhübe ist durch die Frequenz f festgelegt. Damit bleibt das Minutenvolumen MV über die

– volumenkontrolliert

– zeitgesteuert

– maschinen- oder patientengetriggert

– fester Inspirationsflow

– Backup-Frequenz (siehe Abbildung)

Im Beatmungsmodus VC-AC bekommt der Patient immer mindestens das eingestellte Tidalvolumen VT.

Bei VC-AC löst jede erkannte Einatemanstrengung des Patienten auf PEEPNiveau einen mandatorischen Beatmungshub aus. Der Patient bestimmt somit den Zeitpunkt und die Anzahl der mandatorischen Beatmungshübe. Um dem Patienten genügend Zeit für die Exspiration zu geben, ist es nicht

möglich, direkt nach einem erfolgten Atemhub einen erneuten mandatorischen Hub zu triggern. Falls nach Ablauf der Exspirationszeit kein Beatmungshub getriggert wurde, wird automatisch ein mandatorischer Beatmungshub appliziert (BackupFrequenz). Durch den Einsteller f wird somit die mindest Beatmungsfrequenz festgelegt. Da die Anzahl der mandatorischen Hübe sowohl vom Patienten als auch von der eingestellten Frequenz f abhängig ist, kann das Minutenvolumen MV stark variieren.

– volumenkontrolliert

– zeitgesteuert

– maschinen- oder patientengetriggert

– konstanter Inspirationsflow

– erlaubte Spontanatmung auf dem PEEP-Niveau (Abbildung)

Der Patient bekommt bei VC-SIMV während der mandatorischen Beatmungshübe ausschließlich das eingestellte Tidalvolumen VT geliefert. Die mandatorischen Hübe werden mit den Einatemanstrengungen des Patienten synchronisiert. Ein patientengetriggerter Beatmungshub kann nur innerhalb eines Triggerfensters ausgelöst werden. Verkürzt sich aufgrund der Synchronisation die Exspirationsphase und damit die Spontanatemzeit wird die darauf folgende Exspirationsphase verlängert. Durch diese Adaption wird verhindert, dass sich die Anzahl der mandatorischen Beatmungshübe f erhöht.

Wird innerhalb des Triggerfensters keine Einatemanstrengung erkannt, werden maschinengetriggerte Beatmungshübe appliziert. Das Minutenvolumen MV bleibt so über die Zeit konstant.

Falls die Atemanstrengungen des Patienten nicht ausreichen um die mandatorischen Hübe zu triggern, werden maschinengetriggerte Hübe appliziert.

Dem Patienten ist es möglich während der Exspirationsphase auf PEEP-Niveau spontan zu atmen. Während der Spontanatmung auf PEEP-Niveau kann der Patient mit Hilfe von PS druckunterstützt werden.

– volumenkontrolliert

– zeitgesteuert

– maschinen- oder patientengetriggert

– Sicherung des mandatorischen Minutenvolumens mit erlaubter

Spontanatmung auf PEEP Niveau (Abbildung)

VC-MMV garantiert, dass der Patient immer mindestens das eingestellte Minutenvolumen MV (MV=VT*f) erhält. Die applizierten maschinengetriggerten, zeitgesteuerten Hübe werden mit den Einatemanstrengungen des Patienten synchronisiert. Dem Patienten ist es dabei jederzeit möglich auf PEEP-Niveau spontan zu atmen. Reicht die Spontanatmung des Patienten aus um das eingestellte MV zu erreichen, werden keine weiteren mandatorischen Hübe appliziert. Die eingestellte Atemfrequenz f ist somit die maximale Anzahl der mandatorischen Hübe. Während der Spontanatmung auf PEEP-Niveau kann der Patient mit Hilfe von PS druckunterstützt werden.

Druckkontrollierte Ventilation (Pressure Control-Ventilation)

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In der reinen druckkontrollierten Beatmung werden zwei Druckniveaus konstant gehalten: das untere Druckniveau PEEP und das obere Druckniveau Pinsp. Das Volumen und der dezelerierende Flow sind die daraus resultierenden Größen und können aufgrund sich verändernder Lungenmechanik variieren (siehe Abbildung).

Der vom Gerät kontrollierte und auf einem Zielwert gehaltene Wert ist der Druck Pinsp. Der Druck PEEP, Pinsp sowie die Anzahl der mandatorischen Hübe pro Minute f können eingestellt werden. Die Differenz zwischen den beiden Druckniveaus PEEP und Pinsp, der Atemantrieb des Patienten, sowie die Lungenmechanik bestimmen das gelieferte Atemzugvolumen VT. Das Minutenvolumen MV kann variieren. Mit Hilfe des Einstellers Rampe kann der Druckanstieg auf das obere Druckniveau patientenorientiert eingestellt werden. In der neonatalen Beatmung wird zur Bestimmung dieses Druckanstiegs häufig der Einsteller Flow benutzt. Beide Einsteller legen fest, wie lange der Druckanstieg vom unteren zum oberen Druckniveau dauert.

Ein Atemzug kann in inspiratorische und exspiratorische Phase unterteilt werden. Die Dauer der inspiratorischen Phase wird durch die Inspirationszeit Ti bestimmt. In der druckkontrollierten Beatmung wird für die Dauer Ti das obere Druckniveau Pinsp aufrechterhalten. Der Zeitpunkt des nächsten mandatorischen Beatmungshubes ergibt sich aus der Anzahl der mandatorischen Beatmungshübe pro Minute f und der Inspirationszeit Ti. Diese Zeitsteuerung wird nicht in PC-PSV eingesetzt.

Variiert während der Beatmungstherapie die Lungenmechanik des Patienten und damit die Resistance R und Compliance C hat dies ausschließlich Einfluss auf das applizierte Tidalvolumen. Die Drücke bleiben konstant. Auch im Falle von Leckagen werden die Drücke aufrechterhalten.

Volumengarantie ist eine erweiterte Beatmungseinstellung für druckkontrollierte Beatmungsmodi wie z.B.: PC-SIMV, PC-AC, PC-CMV und PC-PSV (Abbildung). Durch Volumengarantie wird sicher gestellt, dass bei allen mandatorischen Hüben das eingestellte Tidalvolumen VT mit minimal notwendigem Druck appliziert wird. Im Falle sich verändernder Resistance R oder Compliance C wird der Druck schrittweise adaptiert, um das eingestellte Tidalvolumen VT verabreichen zu können.

Spontanatmung ist während des gesamten Atemzyklus möglich.

– druckkontrolliert

– maschinengetriggert

– zeitgesteuert

– erlaubte Spontanatmung während des gesamten Atemzyklus (Abbildung)

Das dem Patienten zugeführte Tidalvolumen ist abhängig von der Druckdifferenz zwischen PEEP und der Lungenmechanik und dem Atemantrieb

des Patienten.

Die Anzahl der mandatorischen Atemhübe wird durch die Atemfrequenz f bestimmt.

Die mandatorischen Beatmungshübe sind maschinengetriggert und werden nicht durch den Patienten ausgelöst.

– druckkontrolliert

– zeitgesteuert

– maschinen- oder patientengetriggert

– Backup-Frequenz

– erlaubte Spontanatmung während des gesamten Atemzyklus (Abbildung)

Bei PC-AC löst jeder erkannte Atemversuch auf PEEP-Niveau einen mandatorischen Atemhub aus. Der Patient bestimmt somit den Zeitpunkt und die

Anzahl der mandatorischen Beatmungshübe. Um dem Patienten genügend Zeit für die Exspiration zu geben ist es nicht möglich direkt nach einem

erfolgten Atemhub einen erneuten mandatorischen Hub zu triggern.

Falls nach Ablauf der Exspirationszeit kein Beatmungshub getriggert wurde, wird automatisch ein mandatorischer Beatmungshub appliziert (BackupFrequenz). Durch den Einsteller f wird somit die mindest Beatmungsfrequenz festgelegt.

Das Tidalvolumen VT ergibt sich aus der Druckdifferenz zwischen PEEP und Pinsp, der Lungenmechanik und dem Atemantrieb des Patienten. Verändert sich während der Beatmungstherapie die Resistance R oder Compliance C der Lunge, variiert ebenso das gelieferte Tidalvolumen VT.

Da die Anzahl der mandatorischen Hübe sowohl vom Patienten als auch von der eingestellten Frequenz f abhängig ist, kann das Minutenvolumen MV

stark variieren

– druckkontrolliert

– zeitgesteuert

– maschinen- oder patientengetriggert

– Spontanatmung während des gesamten Atemzyklus möglich (Abbildung)

Bei PC-SIMV kann der Patient jederzeit spontan atmen, wobei die Anzahl an mandatorischen Hüben vorgegeben ist.

Die mandatorischen Hübe werden mit den Einatemanstrengungen des Patienten synchronisiert. Ein patientengetriggerter Beatmungshub kann nur

innerhalb eines Triggerfensters ausgelöst werden. Verkürzt sich aufgrund der Synchronisation die Exspirationsphase und damit die Spontanatemzeit

wird die darauf folgende Exspirationsphase verlängert. Durch diese Adaption wird verhindert, dass sich die Anzahl der mandatorischen Beatmungshübe f erhöht.

Wird innerhalb des Triggerfensters keine Einatemanstrengung erkannt, werden maschinengetriggerte Beatmungshübe appliziert.

Das mandatorische Tidalvolumen VT ergibt sich aus der Druckdifferenz zwischen PEEP und Pinsp sowie der Lungenmechanik und dem Atemantrieb

des Patienten. Verändert sich während der Beatmungstherapie die Resistance R oder Compliance C der Lunge, variiert ebenso das gelieferte Tidalvolumen VT und somit das Minutenvolumen MV.

In diesem Beatmungsmodus kann der Patient während des kompletten Atemzyklus spontan atmen. Während der Spontanatmung auf PEEP-Niveau kann er dabei mit Hilfe von PS unterstützt werden.

– druckkontrolliert

– zeitgesteuert

– maschinen- oder patientengetriggert

– in- und exspiratorisch synchronisiert

– erlaubte Spontanatmung während des gesamten Atemzyklus (Abbildung)

Bei PC-BIPAP kann der Patient jederzeit spontan atmen, wobei die Anzahl an mandatorischen Hüben vorgegeben ist. In diesem Modus werden die mandatorischen Hübe sowohl inspiratorisch als auch exspiratorisch mit den Atembemühungen des Patienten synchronisiert. Bei einer Verkürzung des mandatorischen Hubes aufgrund der Synchronisation der Exspiration wird der darauffolgende mandatorische Hub verlängert. Durch die Synchronisation der Inspiration wird die Exspirationsphase verkürzt. Hier wird die darauf folgende Exspirationszeit um die fehlende Zeit verlängert. Dadurch wird eine Erhöhung der eingestellten mandatorischen Atemfrequenz f vermieden. Wird innerhalb des inspiratorischen Triggerfensters keine Spontanatmung erkannt, werden maschinengetriggerte Beatmungshübe appliziert. Das mandatorische Tidalvolumen VT ergibt sich aus der Druckdifferenz zwischen PEEP und Pinsp sowie der Lungenmechanik und dem Atemantrieb des Patienten. Verändert sich während der Beatmungstherapie die Resistance R oder Compliance C der Lunge, variiert ebenso das gelieferte Tidalvolumen VT und somit das Minutenvolumen MV. In diesem Beatmungsmodus kann der Patient während des kompletten Atemzyklus spontan atmen. Während der Spontanatmung auf PEEP-Niveau kann er dabei mit Hilfe von PS unterstützt werden.

– druckkontrolliert

– zeitgesteuert

– maschinengetriggert

– Spontanatmung unter kontinuierlich positivem Atemwegsdruck mit kurzzeitiger Druckentlastung (Abbildung)

Bei PC-APRV erfolgt die Spontanatmung des Patienten auf dem oberen Druckniveau Phoch. Dieses Druckniveau Phoch, wird für die Dauer von Thoch aufrechterhalten. Um die CO2-Elimination zu unterstützen, wird während der Dauer der Exspiration für eine kurze Zeit Ttief, der Druck auf Ptief abgesenkt.

Der Wechsel zwischen den beiden Druckniveaus erfolgt maschinengetriggert und zeitgesteuert.

Das während der Entlastungen ausgeatmete Atemzugvolumen VT ergibt sich aus der Druckdifferenz zwischen Ptief und Phoch, der Zeit Ttief und der Lungenmechanik. Verändert sich während der Beatmungstherapie die Resistance oder Compliance der Lunge, variiert ebenso das gelieferte Tidalvolumen VT und somit das Minutenvolumen MV.

– druckkontrolliert

– maschinen- oder patientengetriggert

– flowgesteuert

– druckunterstützt

– mit garantierter Mindestfrequenz (Backup-Frequenz) (Abbildung)

Bei PC-PSV kann der Patient auf PEEP-Niveau spontan atmen. Jede erkannte Einatemanstrengung kann druckunterstützt werden, wobei die absolute

Höhe der Druckunterstützung durch Pinsp festgelegt wird. Die Dauer der Inspiration ist flowgesteuert und richtet sich somit nach der Lungenmechanik des Patienten. Der Patient bestimmt die Anzahl, den Zeitpunkt und die Dauer der druckunterstützten Hübe.

Ist die Atemfrequenz des Patienten geringer als die eingestellte BackupFrequenz f oder liegt keine Spontanatmung vor, werden maschinengetriggerte, flowgesteuerte Beatmungshübe mit dem eingestellten Druck Pinsp appliziert.

Das Tidalvolumen VT ergibt sich aus der Druckdifferenz zwischen PEEP und Pinsp sowie der Lungenmechanik und dem Atemantrieb des Patienten.

Verändert sich während der Beatmungstherapie die Resistance R oder Compliance C der Lunge, variiert ebenso das gelieferte Tidalvolumen VT

und somit das Minutenvolumen MV.

Unterstützte Spontanatmung (SPN-Ventilation)

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In den spontanen Beatmungsmodi übernimmt der Patient einen großen Anteil der Atemarbeit. Das Druckniveau CPAP auf dem spontan geatmet wird kann eingestellt werden. In allen spontanen Beatmungsmodi können die spontanen Hübe maschinell unterstützt werden. Um der jeweiligen Lungenmechanik gerecht zu werden, kann die Geschwindigkeit des Druckanstiegs bei PS (Pressure Support) und VS (Volume Support) mit dem Einsteller Rampe oder Flow (in der Neonatalbeatmung) festgelegt werden. Beide Einsteller, Rampe und Flow, legen also fest, wie lange der Druckanstieg vom unteren zum oberen Druckniveau dauert. Beim Einsteller Rampe wird die Zeit in Sekunden eingestellt, beim Einsteller Flow der Gasfluss in Liter pro Minute. Diese Einstellungen haben unmittelbare Auswirkungen auf das gelieferte Tidalvolumen VT.

– Spontanatmung

– kontinuierlich positives Druckniveau mit oder ohne Druckunterstützung

(Abbildung)

Bei SPN-CPAP/PS atmet der Patient auf dem CPAP-Niveau. Der Atemwegsdruck ist, wie bei der mandatorischen Beatmung, im Verhältnis zum

atmosphärischen Druck während des kompletten Atemzyklus also während In- und Exspiration erhöht. Sollte der Patient noch zu schwach sein um die

komplette Atemarbeit alleine bewältigen zu können, besteht die Möglichkeit einer Druckunterstützung (PS).

Jede erkannte Einatemanstrengung auf CPAP-Niveau löst einen patientengetriggerten, flowgesteuerten, druckunterstützten Beatmungshub aus. Der

Zeitpunkt, die Anzahl und die Dauer der druckunterstützten Hübe werden durch den Patienten bestimmt.

Im Falle einer sich verändernden Lungenmechanik oder eines sich verändernden Atemantriebs des Patienten variiert bei fest eingestelltem PS das

applizierte Volumen.

– automatische Variation der Druckunterstützung PS in SPN-CPAP/PS (Abbildung)

Variable PS ist eine Form der Druckunterstützung in SPN-CPAP/PS. Das Grundprinzip für druckunterstützte Spontanatmung bleibt vollständig

erhalten und wird nicht modifiziert.

Bei der Aktivierung von Variable PS werden atemzugweise unterschiedlich hohe Druckunterstützungsniveaus appliziert. Es wird zunächst eine

Druckunterstützung ΔPsupp eingestellt.

Die Variation des Unterstützungsdrucks erfolgt um den festgelegten mittleren Unterstützungsdruck Psupp (Psupp = PEEP + ΔPsupp). Die Drücke variieren dabei im Bereich von Psupp ± ΔPsupp.

Die Höhe der Variation wird mit Hilfe des Einstellers Press. var. bestimmt. Die Einstellung erfolgt in Prozent der eingestellten Druckunterstützung

Psupp. Die Variation Press. var. kann im Bereich von 0 bis 100 % verändert werden. Aufgrund der Variation der Druckunterstützung entstehen bei jedem

Atemzug unterschiedliche Beatmungsdrücke und damit Atemzugsvolumina. Die Höhe des Beatmungsdruckes ist unabhängig von der Atemanstrengung

des Patienten.

– Spontanatmung

– kontinuierliches positives Druckniveau

– mit oder ohne Volumenunterstützung (Abbildung)

Bei SPN-CPAP/VS atmet der Patient auf dem CPAP-Niveau. Der Atemwegsdruck ist, wie bei der mandatorischen Beatmung, im Verhältnis zum

atmosphärischen Druck während des kompletten Atemzyklus also während In- und Exspiration erhöht. Sollte der Patient noch zu schwach sein um

die komplette Atemarbeit alleine bewältigen zu können, kann eine Volumenunterstützung zugeschaltet werden. Dabei wird ein Ziel Atemzugvolumen VT

eingestellt und der dafür notwendige Druck appliziert.

Jede erkannte Einatemanstrengung auf CPAP-Niveau löst einen volumenunterstützten‚ flowgesteuerten Beatmungshub aus.

Bei sich verändernden Lungeneigenschaften variiert der applizierte Druck um das eingestellte VT konstant zu halten. Um zu hohe Drücke zu vermeiden

ist es unbedingt notwendig, die Alarmgrenze Phoch einzustellen.

– Spontanatmung

– Flow- und volumenproportionale Druckunterstützung (Abbildung)

Bei SPN-PPS wird eine patientengetriggerte, flowgesteuerte Druckunterstützung proportional zu den Inspirationsanstrengungen des Patienten

appliziert. D.h., eine geringe Atemanstrengung wird nur gering unterstützt, während eine verstärkte Atemanstrengung eine größere Unterstützung zur

Folge hat. Die absolute Höhe der Unterstützung ist sowohl von der Einstellung der Parameter Flow-Assist und Volume-Assist als auch vom Patienten

abhängig.

Die zwei Arten der Druckunterstützung, volumenproportionale Druckunterstützung (Volume-assist) und flowproportionale Druckunterstützung

(Flow-assist), können miteinander kombiniert angewendet werden. Mit Hilfe von Volume-assist können die elastischen Widerstände C kompensiert werden wohingegen Flow-Assist hilft die Atemwegswiderstände R zu überwinden.

Die Relation zwischen Einatemanstrengung und Druckunterstützung bleibt bei gleichen Einstellungen konstant, während die Druckunterstützung von

Atemzug zu Atemzug variiert.

Spezifische Beatmungsmodi in der Neonatologie

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Da sich die Beatmungstherapie für Neonaten von der für Erwachsene teilweise unterscheidet, sind spezielle Modi für Neonaten verfügbar. Folgende Modi sind insbesondere bei Neonaten anwendbar:

Neonatal spezifische Beatmungsmodi

SPN-CPAP (nur in nicht invasiver Beatmung, NIV)

PC-HFO

PC-MM

(Spontaneous-continuous positive airway pressure)

– Spontanatmung auf CPAP-Niveau

– manuell auslösbare, zeitgesteuerte, druckkontrollierte Hübe (Abbildung)

Bei SPN-CPAP atmet der Patient auf CPAP-Niveau. Der Atemwegsdruck ist im Verhältnis zum atmosphärischen Druck, wie bei der mandatorischen Beatmung, während des kompletten Atemzyklus also während In- und Exspiration erhöht.

Es besteht für den Anwender die Möglichkeit über Knopfdruck mandatorische Hübe zu applizieren. Das Druckniveau dieser Hübe wird mit PmanInsp eingestellt. TmanInsp bestimmt die Dauer der Hübe.

– druckkontrolliert

– hochfrequente Oszillationen auf dem Niveau des Mitteldrucks (Abbildung)

In PC-HFO werden dem Patienten auf dem Niveau eines einzustellenden Mitteldrucks kleine sehr schnelle Atemhübe, sogenannte hochfrequente

Druckoszillationen, verabreicht.

Die applizierten Atemzugvolumina bewegen sich dabei in der Größenordnung des Totraumvolumens und ermöglichen trotz der geringen Volumina

den Gasaustausch in der Lunge. Während im Schlauchsystem beträchtliche Druckamplituden auftreten können, sind die Druckschwankungen in der

Lunge eher gering und bewegen sich nahe um den Mitteldruck.

Der Mitteldruck um den die Schwingungen erfolgen wird durch MAPhf bestimmt. Die Druckamplitude wird direkt über den Einsteller Ampl hf festgelegt. Dabei ist Ampl hf die Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Druck der Schwingung. Wie häufig die Oszillationen pro Sekunde auftreten wird mit fhf eingestellt. Abhängig von der Frequenz fhf stehen verschiedene I:E Verhältnisse zur Auswahl.

Eine spontane Atmung des Patienten ist bei PC-HFO jederzeit möglich.

– volumengarantiert

– zeitgesteuert

– maschinen– oder patientengetriggert

– Sicherung des mandatorischen Minutenvolumens mit erlaubter

Spontanatmung auf PEEP Niveau

– stets aktivierte Volumengarantie (Abbildung)

PC-MMV garantiert, dass der Patient immer mindestens das eingestellte Minutenvolumen MV (MV=VT*f) bekommt.

Dem Patienten ist es dabei möglich jederzeit auf PEEP-Niveau spontan zu atmen. Reicht die Spontanatmung des Patienten nicht aus, um das eingestellte MV zu erreichen, werden maschinengetriggerte, zeitgesteuerte Hübe appliziert. Diese mandatorischen Hübe werden mit den Einatemanstrengungen des Patienten synchronisiert.

Die eingestellte Atemfrequenz f ist somit die maximale Anzahl der mandatorischen Hübe.

Während der Spontanatmung auf PEEP-Niveau kann der Patient mit Hilfe von PS druckunterstützt werden.

Erweiterte Beatmungseinstellungen

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– druckunterstützt

– patientengetriggert

– flowgesteuerte Beatmungshübe (Abbildung)

Mit PS werden die spontanen Atemanstrengungen des Patienten unterstützt.

Dabei wird jede erkannte spontane Einatemanstrengung auf PEEP-Niveau mit dem Druck ΔPsupp unterstützt. PS kann bei einigen Beatmungsmodi

aktiviert werden.

Der Patient bestimmt dabei den Anfang und die Dauer der Druckunterstützung. Die Höhe der Druckunterstützung ist bei jedem Atemzug konstant und wird durch ΔPsupp festgelegt.

Auch bei PS kann die Druckanstiegsgeschwindigkeit durch den Einsteller Rampe oder Flow (Neonatalbeatmung) festgelegt werden.