Druckkontrollierte Beatmung (PCV)
Die PCV-Beatmung stellt eine Therapieoption in der Intensiv- und Notfallmedizin dar, die Patientinnen und Patienten ohne Spontanatmung zuverlässig unterstützt. Durch den PCV-Modus wird ein konstanter Druck in den Atemwegen aufrechterhalten, um eine ausreichende Sauerstoffversorgung sicherzustellen. Sie wird insbesondere bei Betroffenen mit respiratorischer Insuffizienz eingesetzt, wenn die Lunge ihre Funktion nicht mehr selbstständig erfüllen kann. Die PCV-Beatmung ist daher eine lebensrettende Maßnahme, die eine effektive Ventilation ermöglicht und Patientinnen und Patienten in einer beängstigenden Situation unterstützen kann.
In diesem Artikel erfahren Sie, wie die PCV-Beatmung definiert wird, welche Vorteile sie bietet und welche Beatmungsgeräte von WEINMANN diese Beatmungsform unterstützen.
Definition: Was bedeutet PCV-Beatmung?
Die PCV-Beatmung ist eine druckkontrollierte Beatmung (PCV: Pressure Controlled Ventilation), die mit einem einstellbaren Inspirationsdruck (pInsp) arbeitet. Dabei kann ein positiver endexpiratorischer Druck (PEEP) eingestellt werden, um einen Alveolarkollaps zu verhindern und die Atemwege offenzuhalten.
Aufgrund des voreingestellten Beatmungsdrucks variiert das Tidalvolumen bei der PCV-Beatmung je nach Compliance des Atmungssystems und Atemwegswiderstand der Patientin oder des Patienten.
Funktionsweise der PCV-Beatmung
Bei der PCV-Beatmung werden zunächst PEEP, der Inspirationsdruck (pInsp) sowie die mandatorische Beatmungsfrequenz voreingestellt. Dann erzeugt das Beatmungsgerät einen Überdruck, der den transpulmonalen Druck erhöht. Das führt dazu, dass das Atemgas entlang des Druckgradienten in die Lunge strömt. Abhängig von der Resistance und der Compliance wird ein bestimmtes Tidalvolumen und ein dezelerierender Flow erzielt.1 Dezelerierend bedeutet, dass die Strömungsgeschwindigkeit initial hoch ist und anschließend abnimmt.
Vom Beatmungsgerät wird so viel Luft geliefert, bis der voreingestellte Inspirationsdruck erreicht ist. Dieser soll eine ausreichende Belüftung sicherstellen. Die Luft wird in der Regel mit einer Rampe von etwa 0,2 Sekunden geliefert, sodass der Spitzenflow etwas später erreicht wird.2 Sobald der vorbestimmte Luftdruck erreicht ist, wird dieses Niveau für die gesamte Inspirationsdauer aufrechterhalten.
Die Dauer der Inspiration und Exspiration wird durch das Inspirations-Exspirations-Verhältnis (I:E) festgelegt. Am Ende der Inspirationszeit wird die verabreichte Luft über das Exspirationsventil wieder auf das PEEP-Niveau gesenkt. Daraufhin beginnt die Exspirationsphase und anschließend startet ein neuer Beatmungszyklus.3
Indikationen
Die PCV-Beatmung ist eine kontrollierte Beatmungsform, die bei Patientinnen und Patienten ohne Spontanatmung zum Einsatz kommt. Sie kann zur Beatmung bei respiratorischer Insuffizienz, wie dem akuten Atemnotsyndrom (ARDS)4 oder der schweren obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) angewendet werden.3
Auch bei reduzierter Compliance des Atmungssystems kann die PCV-Beatmung Betroffene bei der Atemarbeit unterstützen. Bei einer erkrankten Lunge ist die Dehnbarkeit oft herabgesetzt, was zu einem verminderten Atemzugvolumen führt. Durch eine vorsichtige Erhöhung des pInsp kann hier gegengesteuert werden. 5
Die PCV-Beatmung findet zudem Anwendung bei Säuglingen und Kleinkindern und kann zum Teil auch nicht-invasiv über eine Maske verabreicht werden.6 Zudem wird der PCV-Modus bei der Beatmung von Tetraplegikern oder Menschen mit neuromuskulären Erkrankungen eingesetzt.7 Diese schwächen die Atemmuskulatur und können eine vollständig ausgeprägte Ateminsuffizienz verursachen.8 Die Vielseitigkeit der PCV-Beatmung macht sie zu einer wichtigen Methode in der modernen Intensiv- und Notfallmedizin.
Vorteile der PCV-Beatmung
Die PCV-Beatmung bietet zahlreiche Vorteile für die intensivmedizinische Versorgung von Patientinnen und Patienten. Durch die druckkontrollierte Beatmung wird die Lunge geschützt, da der maximale Druck während der Inspiration begrenzt wird. Das verhindert das Überschreiten kritischer Druckwerte und minimiert somit das Risiko einer Lungenüberdehnung sowie beatmungsassoziierter Lungenschäden wie Barotrauma.9
Darüber hinaus wird die PCV-Beatmung tendenziell besser toleriert als die volumenkontrollierte Beatmung (VCV). Das ist hauptsächlich auf den konstanten Atemwegsdruck und die Möglichkeit zurückzuführen, den Luftstrom individuell an die Bedürfnisse der Patientin oder des Patienten anzupassen. Dieser konstante Atemwegsdruck verbessert die Lungendehnung, optimiert die Totraumbelüftung und erhöht den Komfort für die Patientin oder den Patienten.8
Zudem kann das kontinuierliche Druckniveau und der dezelerierende Flow die Öffnung der Alveolen fördern, was besonders im Vergleich zur VCV-Beatmung mit konstantem Flow vorteilhaft ist. Die PCV-Beatmung ist auch in der Lage, trotz Systemundichtigkeiten, wie etwa Lecks im Beatmungsschlauch, das Druckniveau und die Ventilation innerhalb bestimmter Grenzen aufrechtzuerhalten.
Nachteile der PCV-Beatmung
Die PCV-Beatmung kann neben ihren Vorteilen auch Nachteile mit sich bringen. Da das Tidalvolumen von der Compliance und Resistance der Betroffenen abhängt, können Impedanzschwankungen zu Volumenänderungen führen. Als Impedanz bezeichnet man den Widerstand der Atemwege und der Lunge bezüglich des einströmenden Gases.
Bei erhöhter Compliance steigt das Tidalvolumen, was die Gefahr einer Hyperventilation und respiratorischen Alkalose erhöht. Auch eine Lungenüberdehnung ist eine denkbare Folge.
Im Gegensatz dazu kann eine verminderte Compliance zu Hypoventilation mit Hyperkapnie und einer daraus resultierenden respiratorischen Azidose führen. Um diese Risiken zu minimieren, sollten die Beatmungsparameter bei der PCV-Beatmung stets sorgfältig überwacht werden.10
Unterschied zwischen PCV-Beatmung und aPCV-Beatmung
Die aPCV-Beatmung ähnelt der druckkontrollierten Beatmung (PCV), jedoch handelt es sich um einen assistierten Modus. Bei der aPCV-Beatmung können Patientinnen und Patienten während der Exspiration in einem bestimmten Zeitfenster spontan atmen. Diese Spontanatmung löst einen Trigger aus, der die Eigenatembemühungen mit einem mandatorischen Beatmungshub synchronisiert.
Durch die Berücksichtigung der Spontanatmung bei der aPCV-Beatmung kann die Beatmungsfrequenz und damit das Minutenvolumen durch die Atemaktivität der Betroffenen beeinflusst werden.11 Bei der PCV-Beatmung bleibt das Minutenvolumen hingegen konstant und ist ausschließlich von der Compliance und dem Atemwegswiderstand der Patientin oder des Patienten abhängig. Die Unterschiede der beiden Modi sind in der nachfolgenden Tabelle übersichtlich dargestellt.
PCV: Pressure-controlled ventilation
- Steuerungsart
Druckgesteuert
- Betriebsmodus
Kontrolliert
- Anwendung
Ohne Spontanatmung
- Drucklimitierung
Festes Drucklimit durch Drucksteuerung
- Volumenlieferung
Konstant, abhängig von Compliance des Atmungssystems und Resistance
aPCV: Assisted pressure-controlled ventilation
- Steuerungsart
Druckgesteuert
- Betriebsmodus
Assistiert
- Anwendung
Teilweise Spontanatmung, aber auch ohne Spontanatmung möglich
- Drucklimitierung
Festes Drucklimit durch Drucksteuerung
- Volumenlieferung
Adaptiv, je nach Spontanatmung des Patienten oder der Patientin, Compliance des Atmungssystems und Resistance
Einstellung der Parameter
Um Risiken zu minimieren und eine leitliniengerechte Beatmung sicherzustellen, kann die PCV-Beatmung durch die Einstellung der Parameter optimal an die individuellen Bedürfnisse der Betroffenen angepasst werden. Zu den einstellbaren Beatmungsparametern gehören:
- Inspirationsdruck (pInsp) in mbar: Der Wert beschreibt den Beatmungsdruck, der während der Inspiration erreicht werden soll.
- Beatmungsfrequenz (Freq.) in 1/min: Die Atemfrequenz gibt an, wie oft pro Minute ein Atemzug erfolgt.
- Positiver endexspiratorischer Druck (PEEP) in mbar: Dieser Druck hält die Alveolen am Ende der Ausatmung geöffnet und verbessert den Gasaustausch.
- Maximaler Inspirationsdruck (pMax) in mbar: Dieser Wert begrenzt den maximal erreichbaren Druck während der Einatmung und schützt so die Lunge vor Überdruck.
- Inspirations-Exspirations-Verhältnis (I:E): Dieses Verhältnis bestimmt die Dauer der Ein- und Ausatmung.
PCV-Modus in den Beatmungsgeräten von WEINMANN
Die PCV-Beatmung ist bei den WEINMANN-Beatmungsgeräten MEDUMAT Standard² und MEDUVENT Standard als optionaler Beatmungsmodus verfügbar.
MEDUVENT Standard ist eines der leichtesten Transport- und Notfallbeatmungsgeräte weltweit und wiegt nur 2,1 kg. Trotz seiner kompakten Größe kann es Erwachsene mit einem Volumen von 3,5 Litern bis zu 7,5 Stunden bei typischer Beatmungseinstellung beatmen – ohne die eigenen Sauerstoffreserven zu verbrauchen. Die inspiratorische Sauerstoffkonzentration (FiO) kann dabei von 21 % bis 100 % eingestellt werden. Der notwendige Sauerstoffgehalt sollte – abhängig von einer Blutgasanalyse (BGA) – möglichst niedrig gehalten werden, um Lungenschädigungen durch freie Sauerstoffradikale zu vermeiden.
MEDUMAT Standard² ist ein vielseitiger und zuverlässiger Begleiter in jeder Einsatzsituation. Mit einer Akkulaufzeit von 10 Stunden ist das Gerät insbesondere für längere Einsätze geeignet und mit einem geringen Gewicht von nur 2,5 kg ist es besonders handlich und platzsparend. Somit ist MEDUMAT Standard² der ideale Partner für den Einsatz vor Ort, im Transport oder in der Klinik. Das Beatmungsgerät ist bereits für Patientinnen und Patienten ab 3 kg geeignet, wodurch es unabhängig von Alters- und Gewichtsklassen flexibel eingesetzt werden kann.
Die Beatmungsgeräte von WEINMANN zeichnen sich zudem durch ihre intuitive Bedienbarkeit und eine hohe Patientensicherheit aus. In kritischen Situationen kann die Beatmung schnell und leitliniengerecht über die Eingabe der Körpergröße gestartet werden. Auf diese Weise wird in der Ersthilfe wertvolle Zeit gespart, die das Patientenoutcome verbessern kann. Die übersichtlich angeordneten Bedienelemente ermöglichen eine zeitsparende und effektive Nutzung und visuelle sowie akustische Warnsignale warnen vor potenziellen Gefahren. Ein Hygienefilter verhindert Kontamination und schützt Gerät, Personal und Betroffene. Zusätzlich sorgt eine Nachtansicht dafür, dass die Geräte auch bei Dunkelheit problemlos abgelesen werden können.
Die Beatmungsgeräte von WEINMANN sind Ihr verlässlicher Begleiter im Rettungsdienst. Sie unterstützen die PCV-Beatmung bei Betroffenen mit fehlender Spontanatmung und gewährleisten eine angemessene Ventilation und Oxygenierung.
1 https://www.amboss.com/de/wissen/maschinelle-beatmung/
3 Hartmut Lang (2017): Außerklinische Beatmung. Basisqualifikationen für die Pflege heimbeatmeter Menschen. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, p. 120-131.
4 Larsen R, Ziegenfuß T (2013). Beatmung. 5th Edition, Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, p. 205.
5 R. Larsen, T. Ziegenfuß (2017). Pocket Guide Beatmung. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, p. 55.
6 https://register.awmf.org/assets/guidelines/001-021k_S3_Invasive_Beatmung_2017-12.pdf
7 Hartmut Lang (2017): Außerklinische Beatmung. Basisqualifikationen für die Pflege heimbeatmeter Menschen. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, p. 278-279.
9 R. Larsen, T. Ziegenfuß (2017). Pocket Guide Beatmung. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, p. 54.
10 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK555897/
11 https://www.weinmann-emergency.com/de/themen/notfallbeatmung/druckkontrollierte-beatmung