Biphasischer Positiver Atemwegsdruck: die BIPAP-Beatmung

Die BIPAP-Beatmung – oder auch BiLevel-Beatmung genannt – ist ein entscheidender Faktor in der Notfallmedizin. Sie vereint Spontanatmung mit maschineller Beatmung und ist damit äußerst flexibel, um Patientinnen und Patienten in jeder Phase bestmöglich zu versorgen. Im Rettungsdienst ist die BIPAP- bzw. BiLevel-Beatmung ein unverzichtbarer Helfer, indem sie auf unterschiedliche Bedürfnisse der Atemunterstützung reagiert.

Die Beatmungsform eignet sich für jeden Grad der respiratorischen Insuffizienz, da sie in vielen Fällen auch eine invasive Methode umgehen kann – für eine schnelle, effektive und lungenschonende Unterstützung. In diesem Artikel erfahren Sie alles über die BIPAP-Beatmung und wie WEINMANN den Modus mit diversen Beatmungsgeräten unterstützt. 

Definition: BIPAP-Beatmung erklärt

Die BIPAP-Beatmung/BiLevel-Beatmung steht für Biphasic Positive Airway Pressure (Biphasischer Positiver Atemwegsdruck) und ist eine zeitgesteuerte, druckkontrollierte Beatmungsform, die zwei verschiedene Druckniveaus nutzt: den inspiratorischen positiven Atemwegsdruck (pInsp) und den exspiratorischen positiven Atemwegsdruck (PEEP). Dabei wird das Tidalvolumen nicht direkt vorgegeben, sondern ergibt sich aus der Druckdifferenz zwischen pInsp und PEEP. Je größer diese Differenz, desto höher das resultierende Tidalvolumen (Vt). Das Minutenvolumen kann durch Anpassung der pInsp- und PEEP-Werte sowie der Atemfrequenz (f) gesteuert werden. 

Ein entscheidender Vorteil der BIPAP-Beatmung ist die Möglichkeit zur Spontanatmung in jeder Phase des Atemzyklus. Die Ventile des Beatmungsgerätes bleiben dabei dauerhaft geöffnet, sodass die Patientin oder der Patient jederzeit selbstständig atmen kann. Initiiert diese:r einen eigenen Atemzug, synchronisiert sich der Modus mit der individuellen Atemfrequenz. Bleibt eine Spontanatmung aus, schaltet das Gerät in die druckkontrollierte Beatmung um, wobei die voreingestellte Frequenz die Beatmung stets sichert.¹

Im Gegensatz zur volumenkontrollierten Beatmung, bei der ein festes Tidalvolumen verabreicht wird, hängt das Volumen bei der BIPAP-Beatmung von der Lungencompliance und dem Atemwegswiderstand ab. 

BIPAP- vs. CPAP-Beatmung

Bei der CPAP-Beatmung (Continuous Positive Airway Pressure) werden pInsp und PEEP auf das gleiche Niveau eingestellt. Dabei wird ein kontinuierlicher Druck appliziert, der die Atemwege offenhält und die Eigenatmung erleichtert. 

Diese Beatmungsform ist jedoch nur geeignet, wenn Patientinnen und Patienten über eine ausreichende Spontanatmung verfügen, da CPAP keine kontrollierten Atemzüge verabreicht.² BIPAP/BiLevel ist in dieser Hinsicht flexibler, da sie sowohl die Spontanatmung unterstützen als auch bei Bedarf kontrollierte Atemzüge verabreichen können.

Ebenso bietet die BIPAP-Beatmung im Vergleich zur CPAP-Beatmung während der Exspiration einen niedrigeren Druck (PEEP). Das erleichtert Patientinnen und Patienten das Abatmen von Kohlendioxid und vermindert das Risiko einer Hyperkapnie. Zusätzlich wird die Atemarbeit erleichtert, da der konstante Druck bei CPAP das Ausatmen erschweren und das Gefühl eines hinderlichen „Gegendrucks“ verursachen kann.³

CPAP kann daher als eine Vorstufe von BIPAP/BiLevel betrachtet werden. 

BIPAP-ASB-Beatmung

BIPAP/BiLevel mit assistierter Spontanatmung (ASB) ist eine Erweiterung der BIPAP-Beatmung, die die Spontanatemzüge von Patientinnen und Patienten durch eine zusätzliche Druckunterstützung erleichtert. Diese wird in der Regel auf dem unteren Druckniveau verabreicht und nicht höher gewählt als der pInsp. 

Die Druckunterstützung wird durch die Patientin oder den Patienten durch Eigenatembemühungen selbst getriggert. Auf diese Weise kann sich die BIPAP-ASB-Beatmung mit der individuellen Atemfrequenz der Patientin oder des Patienten synchronisieren, um eine optimale Unterstützung zu gewährleisten.⁴

Anwendungsbereiche von BIPAP/BiLevel

Ein wesentlicher Vorteil von BIPAP/BiLevel ist ihre lungenprotektive Wirkung. Durch die druckkontrollierte Beatmung wird die Ausatmung erleichtert und das Risiko von Baro- und Volutrauma reduziert.⁵

Aufgrund ihrer Flexibilität wird die BIPAP-Beatmung in einigen Zentren als bevorzugte Beatmungsform bei Intensivpatientinnen und -patienten mit respiratorischer Insuffizienz eingesetzt, unabhängig vom Schweregrad der Erkrankung.⁶ Gleichzeitig erleichtert die BIPAP-ASB-Beatmung den Übergang zur eigenständigen Atmung. Durch die Druckunterstützung bei der Spontanatmung wird die Atemmuskulatur trainiert und die Patientinnen und Patienten können schrittweise von der maschinellen Beatmung entwöhnt werden (Weaning).⁷

Auch bei verschiedenen Herz- und Lungenerkrankungen, bei denen eine Unterstützung der Atmung erforderlich ist, findet BIPAP Anwendung. Insbesondere bei Patientinnen und Patienten mit akutem Lungenversagen (ARDS) kann die Beatmung die Ventilation verbessern und die Atemarbeit reduzieren.⁸

Daneben wird die BIPAP-Beatmung bei obstruktiver Schlafapnoe (OSA) indiziert, insbesondere wenn mit der CPAP-Therapie keine Erfolge erzielt werden. Durch die zwei Druckniveaus kann der Modus an die individuellen Bedürfnisse angepasst werden und so die Schlafqualität und die Sauerstoffversorgung verbessern.⁹

Beatmungsparameter

Die BIPAP-Beatmung/BiLevel-Beatmung passt sich flexibel an, um verschiedene Beatmungsmodi zu simulieren und effektiv eine Vielzahl medizinischer Zustände zu behandeln. Die Beatmungsparameter können dabei präzise auf die spezifischen Bedürfnisse zugeschnitten werden.

Die Einstellung erfordert die Berücksichtigung mehrerer Beatmungsparameter:

Verschiedene Kontrollparameter geben Aufschluss über die Effektivität der Beatmung und stellen eine ausreichende Oxygenierung und Ventilation sicher. Wichtige Kontrollparameter sind:

• etCO₂ (endtidales Kohlendioxid): Zeigt an, ob ausreichend Kohlendioxid abgeatmet wird und eine ausreichende Ventilation stattfindet.
• SpO₂ (Sauerstoffsättigung im Blut): Ein zu niedriger Wert weist auf eine unzureichende Oxygenierung hin.
• Atemfrequenz: Eine erhöhte Atemfrequenz kann ein Indiz dafür sein, dass das Atemzugvolumen nicht ausreicht, um den Körper ausreichend mit Sauerstoff zu versorgen.¹⁰

Vorteile der BIPAP-Beatmung/BiLevel-Beatmung

Die BIPAP-Beatmung bietet im Vergleich zu anderen invasiven und nicht-invasiven Beatmungsformen eine Reihe von Vorteilen, die sowohl die klinischen Ergebnisse als auch den Komfort der Patientinnen und Patienten verbessern können:

• Annäherung an die natürliche Atemphysiologie: Durch die Unterstützung sowohl der Inspiration als auch der Exspiration wird der natürliche Atemzyklus weitgehend nachgeahmt.
• Reduziertes Risiko von Atelektasen: Der kontinuierliche positive Atemwegsdruck (PEEP) hilft, die Alveolen offen zu halten und somit das Risiko eines Alveolarkollaps zu verringern.
• Erhalt des Surfactant: Durch die verbesserte Lungenbelüftung und -funktion wird der Verlust von Surfactant minimiert, was die Lungencompliance erhält.
• Unterstützung der Spontanatmung: Die BIPAP-ASB-Beatmung fördert die Eigenatmung der Patientinnen und Patienten und ermöglicht so eine schnellere Entwöhnung von der Beatmung (Weaning).
• Verbesserte Oxygenierung und Ventilation: Durch die individuell einstellbaren Druckniveaus (pInsp und PEEP) kann die Oxygenierung und Ventilation im Vergleich zu konventioneller kontrollierter Beatmung oder SIMV verbessert werden, insbesondere in schlecht belüfteten Lungenarealen.¹¹
• Reduzierter Sedierungsbedarf: Da die Spontanatmung erhalten bleibt, kann der Bedarf an sedierenden Medikamenten reduziert werden, was zu einer schnelleren Genesung und weniger Komplikationen führen kann.¹²
• Geringes Risiko von Komplikationen: Im Vergleich zu anderen invasiven Beatmungsformen ist das Risiko von Pneumothorax, Barotrauma und Volutrauma deutlich reduziert.¹³

Risiken der BIPAP-Beatmung

Obwohl die BIPAP-Beatmung eine effektive und komfortable Therapieoption darstellt, können bei einigen Patientinnen und Patienten gewisse Risiken auftreten. 

Die Auswirkungen des PEEP auf das Herz-Kreislauf-System können unter Umständen eine Kreislaufdepression verursachen. Durch die Erhöhung des intrathorakalen Drucks wird das Herz belastet, was zu einer Reduktion des Herzzeitvolumens und folglich zu einem Blutdruckabfall führen kann.

Eine weitere Gefahr besteht darin, dass falsch eingestellte Drücke zu große Hubvolumina verursachen und somit Lungenschäden verursachen können. 

BIPAP-/BiLevel-Beatmungsgeräte von WEINMANN

Die BIPAP-Beatmung bzw. BiLevel-Beatmung ist in vielen Fällen äußerst effektiv. Durch eine sorgfältige Überwachung und Anpassung der Beatmungsparameter können medizinsche Fachkräfte das Patientenoutcome erheblich verbessern. Hier spielen die Beatmungsgeräte von WEINMANN eine entscheidende Rolle: MEDUVENT Standard und MEDUMAT Standard² sind optional mit dem BiLevel + ASB-Modus erhältlich. 

MEDUVENT Standard ist äußerst kompakt und leicht mit einem Gewicht von nur 2,1 kg, was ihn zum perfekten Begleiter für den mobilen Einsatz macht. Bei typischen Beatmungseinstellungen für Erwachsene beträgt seine Akkulaufzeit 7,5 Stunden. Dabei können inspiratorische Sauerstoffkonzentration (FiO₂) von 21 % bis 100 % erreicht werden, um Patientinnen und Patienten mit unterschiedlichen Krankheitsbildern optimal zu unterstützen.

MEDUMAT Standard² hingegen ist ein wahrer Alleskönner, der mit einer Akkulaufzeit von 10 Stunden und zahlreichen Beatmungsmodi punktet. Das Gerät kann bereits ab einem Gewicht von 3 kg eingesetzt werden und ist somit für Patientinnen und Patienten jeder Altersgruppe geeignet, was es zu einem unverzichtbaren Werkzeug in jeder Notfallsituation macht.

Die beiden Notfallbeatmungsgeräte sind zudem intuitiv und leicht zu bedienen. Die Beatmung kann jederzeit durch Eingabe des Körpergewichts gestartet werden, um eine leitlinienkonforme und schnelle Beatmung sicherzustellen.

Ebenso bieten die Geräte eine zuverlässige Überwachung durch Druck- und Flowkurven. Insbesondere die Flowkurve ist bei der BiLevel + ASB-Beatmung von großer Bedeutung, da sie eine einfache Erkennung von Atembemühungen ermöglicht und so eine schnelle Anpassung der Therapie unterstützt.

Die einfache Handhabung, intuitive Bedienung und das übersichtliche Monitoring der Beatmungsgeräte von WEINMANN machen sie zu einem zuverlässigen Begleiter in jeder Notfallsituation.

¹ Lang, Hartmut (2020), Beatmung für Einsteiger, Theorie und Praxis für die Gesundheits- und Krankenpflege [Ventilation for beginners, theory and practice for healthcare]. Berlin: Springer

² Larsen R, Ziegenfuß T (2013). Beatmung [Ventilation]. 5th edition, Berlin: Springer.

³ https://schlafapnoe-heilen.de/2022/02/nebenwirkungen-und-risik

⁴ Lang, Hartmut (2020)

⁵ https://viamedici.thieme.de/lernmodul/6772238/4915521/beatmung

⁶ Larsen R, Ziegenfuß T (2017) Pocket Guide Beatmung [Pocket Guide to Ventilation]. 2nd edition Berlin: Springer

⁷https://www.jedermann-gruppe.de/bipap-beatmung/

⁸https://flexikon.doccheck.com/de/Acute_Respiratory_Distress_Syndrome

⁹https://www.resmed.de/medizinisches-fachpersonal/schlaf/behandlungsoptionen-bei-sbas/osa/

¹⁰ https://de.wikipedia.org/wiki/BIPAP-Beatmung

¹¹https://www.ai-online.info/abstracts/pdf/dacAbstracts/2018/2018-02-RC303.2.pdf

¹²https://viamedici.thieme.de/lernmodul/6772238/4915521/beatmung

¹³https://viamedici.thieme.de/lernmodul/6772238/4915521/beatmung