Beatmungsmodi und -strategien

Ein Beatmungsmodus ist der Regelsatz, nach dem ein mechanisches Beatmungsgerät jeden Atemzug abgibt und beendet: was einen Atemzug auslöst, wie der Atemzug abgegeben wird (durch ein festgelegtes Volumen oder einen festgelegten Druck) und was die Inspiration beendet. Modi und die umfassenderen Strategien, die Einstellungen wie Tidalvolumen und positiven endexspiratorischen Druck steuern, bestimmen, wie gut die Beatmung den Gasaustausch unterstützt und gleichzeitig Lungenschäden begrenzt.

Definition

Ein Modus der mechanischen Beatmung wird definiert durch den Atemzugauslöser (Patientenanstrengung oder Maschinentimer), die Atemzugkontrollvariable (volumengesteuerte oder druckgesteuerte Abgabe) und das Zykluskriterium, das die Inspiration beendet; eine Beatmungsstrategie ist der Gesamtplan, der Modus, Tidalvolumen, Atemfrequenz, positiven endexspiratorischen Druck und inspirierten Sauerstoff kombiniert, um den Gasaustauschbedarf eines Patienten zu decken.

Scope

Dieser Eintrag beschreibt die gängigen Kategorien invasiver Beatmungsmodi und die Prinzipien hinter protektiven Beatmungsstrategien. Er ist konzeptionell und edukativ und fasst zusammen, wie sich Modi unterscheiden und warum Einstellungen gewählt werden; er schreibt keine Beatmungseinstellungen für einzelne Patienten vor.

Core questions

• Welche drei Variablen definieren einen Beatmungsmodus?
• Wie unterscheiden sich volumenkontrollierte und druckkontrollierte Atemzüge?
• Wie verhalten sich Assist-Control, synchronisierte intermittierende obligatorische Beatmung und Druckunterstützung zueinander?
• Was macht eine Beatmungsstrategie lungenschützend?

Key concepts

• Atemzugauslöser, Kontrollvariable und Zyklus
• Volumenkontrollierte Beatmung
• Druckkontrollierte Beatmung
• Assist-Control-Beatmung
• Synchronisierte intermittierende obligatorische Beatmung (SIMV)
• Druckunterstützte Beatmung
• Positiver endexspiratorischer Druck (PEEP)
• Lungenschützende Beatmung

Mechanisms

Jeder mechanische Atemzug kann danach beschrieben werden, wie er ausgelöst wird, wie der abgegebene Fluss geformt wird und wie er beendet wird. In volumengesteuerten Modi legt der Kliniker ein Tidalvolumen fest, und der resultierende Atemwegsdruck hängt von der Atemmechanik ab; in druckgesteuerten Modi legt der Kliniker einen Inspirationsdruck fest, und das abgegebene Volumen variiert mit Compliance und Widerstand. Obligatorische Modi wie Assist-Control liefern einen vollständigen Atemzug für jeden Auslöser, intermittierende obligatorische Modi mischen obligatorische und spontane Atemzüge, und Unterstützungsmodi wie Druckunterstützung verstärken die eigenen Anstrengungen des Patienten. Über alle Modi hinweg hält der positive endexspiratorische Druck die alveoläre Rekrutierung am Ende der Exspiration aufrecht, und protektive Strategien begrenzen Tidalvolumen und Plateaudruck, um eine Überdehnung zu begrenzen (Tobin-2013-textbook; ARDSnet-2000).

Clinical relevance

Die Wahl des Modus und der Strategie prägt einen Großteil der täglichen Intensivmedizin und liegt der Bewertung von Beatmungsstudien zugrunde. Dieser Eintrag erklärt, wie Modi kategorisiert werden und warum protektive Strategien bevorzugt werden; er beschreibt Evidenz und Konzepte und ist keine Grundlage für die Einstellung des Beatmungsgeräts eines einzelnen Patienten.

Epidemiology

Internationale Beobachtungsstudien an mechanisch beatmeten Erwachsenen zeigen, dass Assist-Control und synchronisierte intermittierende obligatorische Beatmung, oft kombiniert mit Druckunterstützung, zu den am häufigsten verwendeten Modi gehören, wobei die Praxismuster je nach Region und Zeit variieren (Esteban-2002).

Evidence & guidelines

Obwohl direkte Vergleichsstudien im Allgemeinen keine klare Überlegenheit eines konventionellen Modus gegenüber einem anderen hinsichtlich des Überlebens gezeigt haben, unterstützen Studien- und Leitliniennachweise protektive Strategieelemente, insbesondere die Begrenzung des Tidalvolumens bei ARDS, unabhängig vom benannten Modus (ARDSnet-2000; Fan-2017-guideline). Dieser Eintrag vermittelt diese Betonung, ohne numerische Zielwerte anzugeben.

History

Die frühe Intensivmedizin stützte sich auf volumengesteuerte Beatmung, die von mechanischen Beatmungsgeräten geliefert wurde, die nach der Polio-Ära Mitte des 20. Jahrhunderts entwickelt wurden. Mikroprozessorgesteuerte Beatmungsgeräte ermöglichten später patientenausgelöste und druckgesteuerte Modi, synchronisierte intermittierende obligatorische Beatmung und Druckunterstützung, wodurch das Repertoire der partiellen Unterstützung erweitert wurde. Im Laufe der Zeit verlagerte sich der Schwerpunkt des Fachgebiets vom benannten Modus hin zur Strategie, insbesondere zu protektiven Grenzen für Tidalvolumen und Druck (Tobin-2013-textbook; ARDSnet-2000).

Debates

Spielt der benannte Beatmungsmodus eine Rolle für die Ergebnisse?

Vergleichsstudien haben selten einen klaren Überlebensvorteil für einen konventionellen Modus gegenüber einem anderen gezeigt, was viele zu der Annahme veranlasst, dass die Beatmungsstrategie (protektives Tidalvolumen und Druckgrenzen) wichtiger ist als die Modusbezeichnung selbst.

Key figures

• Martin J. Tobin
• Robert M. Kacmarek
• Andres Esteban
• Laurent Brochard

Seminal works

• esteban-2002
• ardsnet-2000
• tobin-2013-textbook

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen volumenkontrollierter und druckkontrollierter Beatmung?

Bei der volumenkontrollierten Beatmung ist das Tidalvolumen fixiert und der Atemwegsdruck variiert mit der Lungenmechanik des Patienten, während bei der druckkontrollierten Beatmung der Inspirationsdruck fixiert ist und das abgegebene Volumen variiert; jeder macht eine andere Variable zur abhängigen.

Ist ein Beatmungsmodus eindeutig besser als die anderen?

Für die meisten Patienten haben Vergleichsstudien keinen klaren Überlebensvorteil eines konventionellen Modus gegenüber einem anderen gezeigt; die Evidenz betont stattdessen die gesamte protektive Strategie, wie die Begrenzung des Tidalvolumens und des Plateaudrucks, mehr als den spezifischen Modus.