Beatmungsformen

Beatmung ist ein lebenswichtiges medizinisches Verfahren, das den Gasaustausch in den Lungen unterstützt oder übernimmt, wenn der Körper dazu nicht mehr in der Lage ist. Mithilfe unterschiedlicher Beatmungsformen oder Beatmungsmodi lassen sich verschiedenste medizinische Zustände abdecken, in denen eine Beatmung notwendig ist.

Je nach gewähltem Beatmungsgerät und den entsprechenden Optionen stehen bei 
WEINMANN Emergency bestimmte Beatmungsmodi zur Verfügung.

Beatmungsformen bei WEINMANN Emergency

WEINMANN Emergency deckt folgende Beatmungsformen ab:

  • Volumenkontrollierte Beatmung
  • Druckkontrollierte Beatmung
  • Hybride Beatmungsmodi
  • Spontane Beatmungsmodi
  • Spezielle Beatmungsfunktionen

Zu den verfügbaren Beatmungsformen gehören sowohl Standard-Beatmungsformen wie IPPV oder die nicht-invasive CPAP-Therapie als auch WEINMANN-exklusive Beatmungsmodi wie CCSV. Eine Reihe von speziellen Beatmungsfunktionen erleichtert die Arbeit in Notfallsituationen durch vorkonfigurierte Einstellungen. Beispiele hierfür sind der RSI- und der CPR-Modus sowie die Notfallmodi für Säuglinge, Erwachsene und Kinder.

Volumenkontrollierte Beatmungsmodi

IPPV, S-IPPV, SIMV, SIMV + ASB

Im Rahmen der volumenkontrollierten Beatmung (VCV) wird der Patientin oder dem Patienten ein vorher festgelegtes Atemminutenvolumen bis zu einer maximalen Druckgrenze (pMax) verabreicht.

Das Tidalvolumen, die Atemfrequenz, der maximale Beatmungsdruck (pMax) sowie der positive endexspiratorische Druck (PEEP) können eingestellt werden. Abhängig von den Parametern wird der Lunge Volumen zugeführt, bis der Spitzendruck (pPeak) erreicht ist. In der darauffolgenden Plateauphase sinkt der Druck bis zum Ende der Inspirationsphase leicht ab.

Das Tidalvolumen bleibt konstant, auch bei einer sich schnell ändernden Lungencompliance.

Indikation für die volumenkontrollierte Beatmung sind z. B. Nerven-, Muskel- und Lungenerkrankungen, bei denen die Atemmuskeln geschwächt werden und daher auf externe Unterstützung angewiesen sind.

Die Methoden der volumenkontrollierten Beatmung umfassen die: 

  • Intermittent Positive Pressure Ventilation (IPPV), 
  • Synchronized Intermittent Positive Pressure Ventilation (S-IPPV) und die 

Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation (SIMV). 

Bei S-IPPV und SIMV wird die Atemarbeit teilweise vom Respirator und teilweise von der Patientin oder dem Patienten übernommen.

  • + Gewährleistet eine konstante Beatmung
  • + Ermöglicht eine präzise Steuerung des Atemvolumens
  • - Potenziell weniger lungenprotektiv
  • - Risiko erhöhter Spitzen-Druckwerte bei eingeschränkter Compliance

Druckkontrollierte Beatmungsmodi

PCV, aPCV, BiLevel, BiLevel + ASB, CCSV

Bei der druckkontrollierten Beatmung (PCV) wird das Druckniveau festgesetzt, welches während der Inspiration und Exspiration erreicht werden soll. Der Beatmungsdruck (pInsp), die Atemfrequenz, der maximale Beatmungsdruck (pMax) sowie der positive endexspiratorische Druck (PEEP) können durch den Anwender eingestellt werden. Das verabreichte Tidalvolumen ergibt sich bei der druckkontrollierten Beatmung aus der Resistance (Widerstand der Atemwege) und Compliance (Dehnbarkeit der Lunge) des Patienten. Bei einer erhöhten Resistance und / oder verminderten Compliance kann z. B. weniger Volumen bei gleichbleibendem Druck appliziert werden (im Vergleich zu normalen Werten für Resistance und Compliance).

Der Ausgangspunkt des Atemzyklus ist ein festgelegtes Druckniveau – der positive endexspiratorische Druck (PEEP) –, der aufrechterhalten wird und die Atemwege offenhält. Bei der Inspiration wird dem Patienten oder der Patientin so lange Atemgas zugeführt, bis ein festgelegter inspiratorischer Druck (pInsp) erreicht ist. Für die Dauer der Inspiration wird dieser Druck aufrechterhalten. Mit der Exspiration wird das Druckniveau wieder auf das PEEP-Niveau abgesenkt und der Atemzyklus beginnt erneut.

Der dezelerierende Inspirationsflow sorgt dabei für eine bessere Oxygenierung und niedrigere Atemwegsdrücke.

Die druckkontrollierte Beatmung ist indiziert bei Nerven- oder Muskelerkrankungen, welche die Atemmuskeln schwächen, und bei Lungenerkrankungen wie z. B. dem akutem Lungenversagen (ARDS).

Besondere Formen der druckkontrollierten Beatmung sind die 
Assisted Pressure Controlled Ventilation (aPCV), Bilevel Positive Airway Pressure (BiLevel, auch BiPAP genannt) und die speziell für die Reanimation entwickelte 
Chest Compression Synchronized Ventilation (CCSV).

  • + Verhindert das Überschreiten des eingestellten Drucks
  • + Gewährleistet niedrigere Atemwegsdrücke
  • + Senkt das Risiko von Barotraumata
  • + Vermeidet schädliche Spitzendrücke[1]
  • - Fehlende Sicherheit bezüglich der applizierten Tidalvolumina, daher ist eine Flowmessung bei der druckkontrollierten Beatmung mandatorisch

Hybride Beatmungsmodi

PRVC, PRVC + ASB

Um sowohl von den Vorteilen der volumenkontrollierten als auch von der druckkontrollierten Beatmung zu profitieren, wurde die hybride Beatmungsform der druckregulierten volumenkontrollierten Beatmung (PRVC) entwickelt.

Diese kombiniert die volumenkontrollierte Beatmung mit dem dezelerierenden Flow einer druckkontrollierten Beatmung. Das Tidalvolumen, die Atemfrequenz, der maximale Beatmungsdruck (pMax) sowie der positive endexspiratorische Druck (PEEP) können durch den Anwender eingestellt werden.

Innerhalb eines Testatemzugs wird mithilfe des Beatmungsgeräts der Inspirationsdruck so ausgewählt, dass das Ziel-Tidalvolumen durch druckgesteuerte Atemhübe erreicht wird.

Das Druckniveau wird dabei “breath-by-breath” – Atemzug zu Atemzug – stetig angepasst und auf das niedrigste Niveau eingestellt. PRVC kann in Kombination mit dem 
Assisted Spontaneous Breathing (ASB) eingesetzt werden, um eine unzureichende Spontanatmung durch Druck zu unterstützen.

  • + Gleichmäßigere Belüftung der Lunge
  • + Konstantes Tidalvolumen
  • + Patient:in kann Atemrhythmus, Atemzyklus und Inspirationsdauer weitgehend selbst bestimmen
  • + Reduziert das Risiko von Barotrauma
  • - Beatmungsmenge bleibt unabhängig von Eigenatmung konstant
  • - Geringe Verbreitung und ggf. fehlende Anwendungskenntnisse

Spontane Beatmungsmodi

CPAP, CPAP + ASB

Spontane Beatmungsmodi wie Continuous Positive Airway Pressure (CPAP) finden häufig im Rahmen der nicht-invasiven Beatmung Anwendung im Rettungsdienst. 

Bei CPAP erfolgt die Atmung nicht kontrolliert, sondern eigenständig über eine Beatmungsmaske oder einen Beatmungshelm. Das Beatmungsgerät unterstützt lediglich die Spontanatmung. Am Ende jedes Beatmungszyklus wird stets das eingestellte PEEP-Niveau erreicht. CPAP wird meist bei Oxygenierungs- und bei Ventilationsstörungen angewendet.

Dabei wird zwischen den folgenden Modi unterschieden:

  1. CPAP: Beim reinen CPAP wird kontinuierlich ein positiver Inspirationsflow unabhängig von der Eigenatmung abgegeben. Der Patient kann eigenständig auf dem eingestellten CPAP-Druckniveau atmen.
  2. CPAP+ASB: CPAP in Kombination mit Assisted Spontaneous Breathing (ASB) erkennt die Einatembemühungen des Patienten und gibt synchron dazu eine Druckunterstützung ab. Somit wird die Atemarbeit für den Patienten erleichtert.

In beiden Modi kann eine maschinelle Apnoebeatmung hinzugeschaltet werden, die einsetzt, wenn der Patient keine Spontanatmung mehr aufweist. 

  • + Verbessert die Oxygenierung und Decarboxylierung im Vergleich zur reinen Sauerstoffinhalation
  • + Patient:in wird Atemarbeit abgenommen
  • + Kann nicht-invasiv über die Maske angewendet werden
  • - Nicht bei bewusstlosen Patienten anwendbar

Spezielle Beatmungsfunktionen

CPR, RSI, Manual

Für die Unterstützung von besonderen Notfallsituationen hat WEINMANN Emergency spezielle Beatmungsfunktionen zur Unterstützung des Workflows entwickelt. Insbesondere in Notfallsituationen wie der Reanimation oder der Narkoseeinleitung kommen diese Funktionen zum Einsatz.

Der Modus Manuell wird hauptsächlich bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung 
(Cardiopulmonary Resuscitation, CPR) und bei der Narkoseeinleitung 
(Rapid Sequence Induction, RSI) verwendet. Er ermöglicht es, Beatmungshübe individuell – je nach Bedarf – der Patientin oder dem Patienten zuzuführen. Die Beatmungshübe bei den Beatmungsgeräten von WEINMANN Emergency erfolgen über eine Taste (MEDUtrigger) anstelle eines Beatmungsbeutels. Diese spezielle Funktion kann somit die Beutel-Masken-Beatmung ersetzen.

[1] Larsen R. Maschinelle Beatmung und NIV [Mechanical ventilation and NIV]. Anästhesie und Intensivmedizin für die Fachpflege. 2016 Jun 14:745–95. German. doi: 10.1007/978-3-662-50444-4_56. PMCID: PMC7531439; see objectives of ventilation: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7531439/