NIV-Beatmung: die richtige Einstellung

Die NIV-Beatmung ist mit korrekter Einstellung essenziell für eine effektive präklinische Notfallversorgung. In kritischen Situationen lindert sie die Atemnot der Patientinnen und Patienten und minimiert das Risiko potenzieller Komplikationen. 

Erfahren Sie in diesem Artikel, wie die richtige Einstellung des NIV-Beatmungsgeräts das Patientenoutcome signifikant verbessert.

Welche Bedeutung hat die richtige Einstellung bei der NIV-Beatmung?

Die präzise Einstellung der Beatmungsparameter einer NIV-Beatmung (nicht-invasive Ventilation) ist essenziell für den Therapieerfolg und die Patientensicherheit. Falsch eingestellte Parameter können zu Unbehagen oder einer ineffektiven Ventilation führen.

Der NIV-Beatmung kommt insbesondere in der präklinischen Versorgung eine entscheidende Bedeutung zu, da sie eine endotracheale Intubation vermeiden oder hinauszögern kann. Dadurch sinkt das Risiko von Komplikationen, die mit invasiven Maßnahmen verbunden sind.¹

Zudem kann die NIV-Beatmung das Langzeitüberleben verbessern: Bei akuter respiratorischer Insuffizienz (ARI) im Rahmen einer akut exazerbierten chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (AECOPD) sinkt die Mortalitätsrate dank NIV um bis zu 46 %.² Darüber hinaus führt die NIV-Beatmung, korrekt eingestellt, in der Regel zu einer klinischen Verbesserung, indem sie etwa Atemnot lindert und die Atem- und Herzfrequenz normalisiert.³

Die wichtigsten Vorteile einer optimal eingestellten NIV-Beatmung sind:

Beatmungseinstellungen der NIV

Die Einstellung bei der NIV-Beatmung muss individuell an die pathophysiologischen Gegebenheiten der zugrunde liegenden respiratorischen Insuffizienz und den aktuellen klinischen Status der Patientin oder des Patienten adaptiert werden. 

Je nach Krankheitsbild können für die Präklinik die Modi CPAP und BiLevel mit oder ohne Druckunterstützung (ASB/PSV) relevant sein. 

Während der laufenden Beatmung ist eine kontinuierliche Patientenkommunikation wichtig, um bei Bedarf Feinanpassungen der Beatmungsparameter vorzunehmen und den Patientenkomfort zu verbessern.

Grundsätzlich empfiehlt sich initial die Einstellung eines moderaten CPAP-Drucks (PEEP) im Modus CPAP + ASB. Sollte die Oxygenierung und Ventilation nicht ausreichend sein, kann eine Druckunterstützung (ASB/PSV) im Modus hinzugenommen werden, um eine effektive CO₂-Elimination sicherzustellen. Eine niedrige Trigger-Schwelle erleichtert der Patientin oder dem Patienten das Initiieren einer Atemzugunterstützung und reduziert somit die Atemarbeit (Work of Breathing, WOB).

Zusätzlich sollte der Exspiratorische Trigger (ExTr) bzw. die inspiratorische Termination auf ≥ 25 % des Spitzenflusses eingestellt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Betroffenen zeitnah ausatmen können, ohne gegen das Beatmungsgerät „ankämpfen“ zu müssen.

Eine initiale Standard-Einstellung bei der NIV-Beatmung kann wie folgt aussehen:

• Spontanatmungsmodus, z. B. CPAP/ASB oder PSV
• PEEP: 3–5 mbar, maximal 10 mbar
• ASB/PSV: 8–12 mbar (je nach Indikation)
• Erhöhung von ASB/PSV auf 10–20 mbar, maximal 25 mbar⁶

Nachdem die NIV-Beatmung initial eingestellt wurde, sollten die Beatmungsparameter laufend überwacht werden. Werte wie Atemfrequenz, Sauerstoffsättigung (SpO₂) und endtidales Kohlendioxid (etCO₂) können Aufschluss über den Therapieerfolg geben. 

Einstellung der NIV-Beatmung bei COPD

Da COPD eine häufige Ursache für eine hyperkapnische akute respiratorische Insuffizienz ist, wird die NIV-Beatmung bei COPD nach den dafür vorgesehenen Einstellungen durchgeführt.

Empfohlen wird ein CPAP + ASB/PSV-Modus, der die Spontanatmung unterstützt. Gleichzeitig soll eine schnelle Druckanstiegsgeschwindigkeit (Rampe) gewählt werden, um die Atmung für Patientinnen und Patienten zu erleichtern.⁷ Weiterhin gelten für die NIV-Beatmung folgende Parameter: 

• Hohe inspiratorische Drücke zu ASB: 15–25 mbar
• PEEP: 6–8 mbar⁸
• I:E-Verhältnis: 1:2, 1:3 oder 1:5
• Inspirationszeit: 0,8–1,2 s⁹
• Ziel: SpO₂ 88–92 %

Einleitung der NIV-Beatmung

Die Einleitung der NIV-Beatmung im Rettungsdienst ist zeitkritisch und erfordert bei der Einstellung der Beatmungsparameter höchste Sorgfalt. Demnach trägt eine strukturierte Vorgehensweise entscheidend zum Therapieerfolg bei:

1. Indikationen und Kontraindikationen prüfen
2. Bei starker Agitation Sedierung erwägen
3. Problem identifizieren (Ventilations- oder Oxygenierungsstörung?) und NIV-Beatmung mit Parametern gezielt anpassen¹⁰
4. Positionierung der Maske sitzend oder halbsitzend
5. Lockere Anpassung der Maske
6. Befestigung der Maske nach Synchronisation mit dem Beatmungsgerät
7. Kontinuierliche Beurteilung der NIV-Beatmung und Einstellungen anhand klinischer Parameter, Blutgasanalyse und Patientenkomfort

Eine engmaschige Überwachung ist unerlässlich, um die NIV-Beatmung zu steuern und Abbruchkriterien frühzeitig zu erkennen. Zudem muss die aufnehmende Klinik rechtzeitig informiert werden.

Wie lange ist die NIV-Beatmung indiziert?

Die NIV-Beatmung ist so lange indiziert, wie sie eine klinische Verbesserung bewirkt und die respiratorische Insuffizienz kompensieren kann. Eine gesteigerte alveoläre Ventilation und Oxygenierung oder eine subjektive Besserung der Dyspnoe sprechen dafür, die Therapie fortzusetzen. 

Bei ausbleibender Besserung oder klinischer Verschlechterung – etwa einer zunehmenden Hyperkapnie, progredienten respiratorischen Erschöpfung oder hämodynamischer Instabilität – ist eine Reevaluation notwendig, um gegebenenfalls auf eine invasive Beatmung zu eskalieren.

In der präklinischen Notfallversorgung ist die NIV insbesondere bei akuter respiratorischer Insuffizienz (ARI) indiziert. Dabei unterscheidet man zwischen 2 Typen des Krankheitsbilds: die hypoxämische und die hypokapnische akute respiratorische Insuffizienz.

Hypoxämische akute respiratorische Insuffizienz – Partialinsuffizienz

Eine hypoxämische akute respiratorische Insuffizienz (ARI), auch Partialinsuffizienz genannt, ist durch eine inadäquate Oxygenierung gekennzeichnet, bei der der arterielle Sauerstoffpartialdruck (paO₂) auf < 60 mmHg absinkt, während der arterielle Kohlendioxidpartialdruck (paCO₂) normal oder erniedrigt ist.¹¹

Ursache der hypoxämischen ARI ist eine Störung des pulmonalen Gasaustauschs, die durch Diffusionsprobleme, ein gestörtes Ventilations-Perfusions-Verhältnis oder einen Rechts-Links-Shunt hervorgerufen werden kann. In letzterem Fall gelangt venöses, sauerstoffarmes Blut in den arteriellen Kreislauf, ohne dass es in der Lunge mit Sauerstoff angereichert wird. Daher besteht die primäre Therapiemaßnahme in der Sauerstoffgabe.

Im Falle eines Shunts ist die primäre Therapie die Sauerstoffgabe, da eine alleinige NIV-Therapie ohne adäquate Oxygenierung ineffektiv bleibt.

Einstellung bei der NIV-Beatmung einer hypoxämischer ARI in der Präklinik 

Modifiziert nach den Therapieempfehlungen für die Notfallmedizin 2022 der AGNN (Arbeitsgemeinschaft in Norddeutschland tätiger Notärzte e. V.)

Um die NIV-Beatmung mit der Einstellung auf eine hypoxämische ARI (z. B. kardiales Lungenödem) anzupassen, sollten bei den Beatmungsgeräten von WEINMANN folgende Parameter festgelegt werden:

• Modus: CPAP (ohne Druckunterstützung)
• Initialer PEEP: 5 mbar
• Initialer FiO₂: 100 %

Ziel der NIV-Beatmung mit dieser Einstellung ist es, eine Sauerstoffsättigung (SpO₂) von mindestens 94 % zu erreichen. Steigt die SpO₂ zu stark an, kann die inspiratorische Sauerstoffkonzentration (FiO₂) schrittweise reduziert werden. Bei unzureichendem SpO₂-Anstieg sollte der PEEP auf 7–10 mbar erhöht werden.

Falls das Atemzugvolumen zu niedrig ist, sind folgende Maßnahmen möglich:

• Druckunterstützung von 5 mbar zuschalten und je nach Bedarf schrittweise erhöhen
• Inspiratorischen Trigger möglichst niedrig einstellen, um die Spontanatmung zu erleichtern

Hyperkapnische akute respiratorische Insuffizienz – Globalinsuffizienz

Die hyperkapnische akute respiratorische Insuffizienz, auch Globalinsuffizienz genannt, ist durch einen erniedrigten Sauerstoffpartialdruck < 60 mmHg sowie einen erhöhten Kohlendioxidpartialdruck paCO₂ > 45 mmHg gekennzeichnet,¹² wodurch der pH-Wert auf unter 7,35 fällt.¹³ Dies führt zu einer kombinierten Hypoxämie und Hyperkapnie.¹⁴

Ursachen sind in der Regel Störungen der Atempumpe, des Atemantriebs oder der Atemmechanik.¹⁵ Um die Ventilation zu unterstützen und die CO₂-Elimination zu verbessern, erfolgt die Einstellung der NIV-Beatmung mit dem Ziel, den erhöhten paCO₂-Wert zu senken und die respiratorische Azidose zu korrigieren.

Einstellung der NIV-Beatmung bei hyperkapnischer ARI in der Präklinik

Modifiziert nach den Therapieempfehlungen für die Notfallmedizin 2022 der AGNN (Arbeitsgemeinschaft in Norddeutschland tätiger Notärzte e. V.)

Für die NIV-Beatmung kann die Einstellung bei hyperkapnischer ARI (z. B. COPD, Asthma) an den WEINMANN-Beatmungsgeräten MEDUMAT Standard² und MEDUVENT Standard wie folgt gewählt werden:

Bei einem erhöhten SpO₂-Anstieg sollte der FiO₂-Wert entsprechend reduziert werden. Ein unzureichendes Atemzugvolumen von weniger als 6 ml/kg kann durch 2 Maßnahmen korrigiert werden:

• Erhöhung der Druckunterstützung in kleinen Schritten bis maximal 20 mbar
• Bei ausgeprägter ventilatorischer Insuffizienz kann ein Wechsel auf eine BiLevel-/BIPAP-Beatmung in Betracht gezogen werden

Weitere Indikationen

Darüber hinaus ist die NIV-Beatmung in folgenden Fällen indiziert:

• Neuromuskuläre Erkrankungen
• OHS und OSAS¹⁶
• Prävention des Extubationsversagens
• Weaning¹⁷
• Palliativmedizin¹⁸

Optimale Einstellung der NIV-Beatmung: Indikatoren für eine wirksame Therapie

Mehrere Anzeichen und Parameter weisen auf den Erfolg der NIV-Beatmung und der Einstellung des Beatmungsgeräts hin: 

• Zunahme der Ventilation: Abnahme des etCO₂/paCO₂
• Zunahme der Oxygenierung: SpO2 > 85 %
• Entlastung der Atempumpe: Abnahme von Atem- und Herzfrequenz
• Subjektive Besserung
• Zunahme des pH-Werts
• Zunahme der Vigilanz
• Abnahme der Dyspnoe¹⁹

Verschlechterungen oder Kontraindikationen gelten bei der NIV-Beatmung als Abbruchkriterien.

Abbruchkriterien bei der NIV-Beatmung

Ob eine NIV-Beatmung durchgeführt werden kann oder nicht, hängt von verschiedenen Kontraindikationen ab. Dabei wird zwischen absoluten und relativen Kontraindikationen unterschieden. 

Absolute Kontraindikationen schließen eine NIV-Beatmung aus, während sie bei relativen Kontraindikationen unter bestimmten Bedingungen dennoch erfolgen kann. In diesen Fällen muss jedoch eine ständige Intubationsbereitschaft des Personals sichergestellt sein.

NIV-Beatmung – Einstellung an den Beatmungsgeräten von WEINMANN

Die NIV-Beatmung wird mit der Einstellung an den WEINMANN-Beatmungsgeräten MEDUMAT Standard² und MEDUVENT Standard optimal unterstützt: 

• MEDUMAT Standard² ist unser Alleskönner, der über eine Vielzahl an Beatmungsmodi verfügt. Dank seines geringen Gewichts, der Möglichkeit, Patientinnen und Patienten bereits ab 3 kg zu beatmen, und einer Akkulaufzeit von bis zu 10 Stunden ist das Gerät ideal für den Notfalleinsatz geeignet.
• MEDUVENT Standard ist ein kleines und leichtes turbinenbetriebenes Notfallbeatmungsgerät, das bei typischen Beatmungseinstellungen für Erwachsene auch ohne externe Druckgasversorgung bis zu 7,5 Stunden beatmen kann. Dabei werden FiO₂-Werte von 21 % bis 100 % erreicht, sodass jede Form der respiratorischen Insuffizienz optimal behandelt werden kann. 

An den Beatmungsgeräten erfolgt die NIV-Beatmungseinstellung folgendermaßen:

1. Beatmungsgerät einschalten
2. “Neuer Patient” wählen
3. Geschlecht und Körpergröße einstellen
4. Beatmungsmodus wählen
5. Beatmungsparameter PEEP, pMax und ΔpASB einstellen und Beatmung über “starten” beginnen
6. Patientin oder Patient an das Beatmungsgerät anschließen

Mit den Beatmungsgeräten von WEINMANN garantieren Sie eine leitliniengerechte Beatmung. Möchten Sie mehr über Beatmungsgeräte und Ihre Einsatzmöglichkeiten erfahren? 

¹https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/pdf/10.1055/a-0760-7092.pdf

²https://register.awmf.org/assets/guidelines/020-004l_Nichtinvasive-Beatmung-Therapie-akute-respiratorische-Insuffizienz_2024-01.pdf, p. 13.

³https://www.klinikum.uni-heidelberg.de/fileadmin/medizinische_klinik/Abteilung_4/pdf/Notarztkongress_5/08_Schulze-Schleithoff_NIV.pdf, p. 12.

⁴https://register.awmf.org/assets/guidelines/001-021l_S3_Invasive_Beatmung_2017-12.pdf, p. 14.

⁵https://www.klinikum.uni-heidelberg.de/fileadmin/medizinische_klinik/Abteilung_4/pdf/Notarztkongress_5/08_Schulze-Schleithoff_NIV.pdf, p. 5.

⁶ Lang, Hartmut (2020), Beatmung für Einsteiger, Theorie und Praxis für die Gesundheits- und Krankenpflege. [Ventilation for beginners, theory and practice for healthcare.] Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, p. 73f.

⁷ Larsen, R. & Mathes, A. (2023): Beatmung [Ventilation]. 7th edition, Berlin Heidelberg: Springer Verlag, p. 97.

⁸ Lang, Hartmut (2020), Beatmung für Einsteiger, Theorie und Praxis für die Gesundheits- und Krankenpflege. [Ventilation for beginners, theory and practice for healthcare.] Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, p. 75.

⁹ https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/pdf/10.1055/a-0760-7092.pdf

¹⁰ https://nerdfallmedizin.blog/2019/12/07/nichtinvasive-beatmung-niv-ganz-neu-und-2019/

¹¹https://flexikon.doccheck.com/de/Hypoxische_respiratorische_Insuffizienz

¹²https://flexikon.doccheck.com/de/Hyperkapnische_respiratorische_Insuffizienz

¹³ Lang, Hartmut (2020), Beatmung für Einsteiger, Theorie und Praxis für die Gesundheits- und Krankenpflege. [Ventilation for beginners, theory and practice for healthcare.] Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, p. 66.

¹⁴https://www.thieme-connect.de/products/ebooks/lookinside/10.1055/b-0034-35948#

¹⁵https://www.klinikum.uni-heidelberg.de/fileadmin/medizinische_klinik/Abteilung_4/pdf/Notarztkongress_5/08_Schulze-Schleithoff_NIV.pdf, p. 3.

¹⁶https://kem-med.com/wp-content/uploads/2024/08/SOP-Einleitung-einer-nicht-invasiven-Beatmung-NIV.pdf

¹⁷ http://thieme-connect.com/products/ejournals/pdf/10.1055/a-0760-7092.pdf

¹⁸ Lang, Hartmut (2020), Beatmung für Einsteiger, Theorie und Praxis für die Gesundheits- und Krankenpflege. [Ventilation for beginners, theory and practice for healthcare.] Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, p. 62.

¹⁹ Larsen, R. & Mathes, A. (2023): Beatmung [Ventilation]. 7th edition, Berlin Heidelberg: Springer Verlag, p. 307.

²⁰ Lang, Hartmut (2020), Beatmung für Einsteiger, Theorie und Praxis für die Gesundheits- und Krankenpflege. [Ventilation for beginners, theory and practice for healthcare.] Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, p. 62.