Beatmungsformen

Unterschiedliche Beatmungsformen der modernen Intensiv- und Notfallmedizin dienen dazu, den Gasaustausch in den Lungen zu unterstützen, wenn der Körper dazu nicht mehr in der Lage ist. 

Je nach klinischem Bild und dem gewählten Beatmungsgerät stehen bei WEINMANN bestimmte Beatmungsmodi zur Verfügung.

Welche Beatmungsformen gibt es?

Beatmungsformen können in invasive und nicht-invasive Beatmungsformen unterteilt werden. Die maschinelle Beatmung kann zudem kontrolliert, assistiert oder spontan erfolgen.

Reicht die Spontanatmung von Patientinnen und Patienten nicht aus, kann das Beatmungsgerät die Atembemühungen unterstützen oder die Atemarbeit vollständig übernehmen:

• Bei kontrollierten Beatmungsformen übernimmt das Gerät die Atemarbeit vollständig.
• Bei assistierten Beatmungsformen übernimmt das Gerät die Atemarbeit teilweise.
• Bei spontanen Beatmungsformen atmet die Patientin oder der Patient nahezu eigenständig.^[1]

Nicht-invasive Beatmungsformen

Bei der nicht-invasiven (NIV) Beatmung erfolgt die Atemunterstützung ohne invasiven Atemwegszugang über eine Mund-/Nasenmaske. Nicht-invasive Beatmungsformen sind indiziert, wenn Oxygenierungs- oder Ventilationsstörungen vorliegen und die beatmete Person über eine ausreichende Spontanatmung verfügt. 

Invasive Beatmungsformen

Die invasive Beatmung erfolgt über einen Trachealtubus oder eine Trachealkanüle. Dabei wird mittels Intubation oder Luftröhrenschnitt ein direkter Zugang zur Trachea geschaffen. Invasive Beatmungsformen kommen insbesondere bei fehlender Spontanatmung oder nach erfolgloser NIV-Therapie zum Einsatz. 

Beatmungsmodi einfach erklärt

Bei der maschinellen Beatmung stehen unterschiedliche Formen der Beatmung zur Verfügung, die als Beatmungsmodi bezeichnet werden. 

Welcher Beatmungsmodus gewählt wird, richtet sich nach klinischen Standards, dem Behandlungskontext und dem Zustand der Patientin oder des Patienten. In jedem Fall ist eine engmaschige Überwachung durch SpO₂, etCO₂ und im Bestfall Blutgase erforderlich, um die Wirksamkeit des eingestellten Beatmungsmodus zu überprüfen.

Was ist der Unterschied zwischen Beatmungsformen und Beatmungsmodi?

Die Begriffe Beatmungsform und Beatmungsmodus werden im klinischen Alltag teils synonym verwendet, bezeichnen aber streng genommen unterschiedliche Aspekte der maschinellen Beatmung:

Beatmungsformen beschreiben übergeordnet, wie die Beatmung des Patienten gesteuert wird, also z. B. druckkontrolliert bzw. volumenkontrolliert oder invasiv bzw. nicht-invasiv.  

Beatmungsmodi hingegen bezeichnen die konkrete technische Umsetzung, mit der beatmet wird. Sie geben Auskunft über die Funktionsweise und Einstellung der Beatmungsparameter.

Beatmungsformen bei WEINMANN

WEINMANN deckt folgende Beatmungsformen ab:

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

Zu den verfügbaren Beatmungsmodi 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 Compliance des Atmungssystems.

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 umfasst folgende Modi:

• 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 zum einen Teil vom Respirator und zum anderen Teil von der Patientin oder dem Patienten übernommen.

MEHR zur Volumenkontrollierten Beatmung

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 die Anwenderin oder den Anwender eingestellt werden. 

Das verabreichte Tidalvolumen ergibt sich bei der druckkontrollierten Beatmung aus der Resistance (Widerstand der Atemwege) und Compliance (Dehnbarkeit der Lunge) der Patientin oder 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 PEEP wird während der gesamten Exspiration aufrechterhalten und hält die Atemwege offen. 

Bei der Inspiration wird dem Patienten oder der Patientin so lange Atemgas zugeführt, bis ein festgelegter Inspirationsdruck (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 akuten Lungenversagen (ARDS).

Besondere Formen der druckkontrollierten Beatmung sind die Assisted Pressure Controlled Ventilation (aPCV), BIPAP  und die speziell für die Reanimation entwickelte Chest Compression Synchronized Ventilation (CCSV).

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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 Ziel-Tidalvolumen, die Atemfrequenz, der maximale Beatmungsdruck (pMax) sowie derpositive endexspiratorische Druck (PEEP) können durch die Anwenderin oder 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.

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. 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. Die Patientin oder der Patient kann eigenständig auf dem eingestellten CPAP-Druckniveau atmen.
2. CPAP+ASB: CPAP in Kombination mit Assisted Spontaneous Breathing (ASB) erkennt die Einatembemühungen und gibt synchron dazu eine Druckunterstützung ab. Somit wird die Atemarbeit für die Patientin oder den Patienten erleichtert.

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

Eine übersichtliche Infografik zu den Beatmungsformen der maschinellen Beatmung finden Sie hier.
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Spezielle Beatmungsfunktionen

CPR, RSI, Manual

Für die Unterstützung von besonderen Notfallsituationen hat WEINMANN 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. Die Beatmungsform ermöglicht es dem Rettungsdienst, Beatmungshübe individuell – je nach Bedarf – der Patientin oder dem Patienten zuzuführen.

Die Beatmungshübe erfolgen bei den Beatmungsgeräten von WEINMANN über eine Taste (MEDUtrigger) anstelle eines Beatmungsbeutels. Diese spezielle Funktion kann somit die Beutel-Masken-Beatmung ersetzen.

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Beatmungsformen & Beatmungsmodi: eine Übersicht

WEINMANN bietet eine Vielzahl von Beatmungsmodi für die Notfallversorgung an. Alle maschinellen WEINMANN-Beatmungsformen für den Rettungsdienst finden Sie in der Übersicht.

^[1] Larsen, T. Ziegenfuß (2017). Pocket Guide Beatmung. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, S. 18f.

^[2] 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/