Asynchronien anhand von Kurven erkennen – Schritt 1

Eine aktuelle Studie zeigte, dass es die Analyse der Standardkurven auf dem Beatmungsgerät dem klinischen Personal ermöglicht, die Atemaktivität sowie Asynchronien zwischen Patient und Beatmungsgerät mit hoher Sensitivität und Spezifität zu erkennen (Mojoli F, Pozzi M, Orlando A, et al. Timing of inspiratory muscle activity detected from airway pressure and flow during pressure support ventilation: the waveform method. Crit Care. 2022;26(1):32. Published 2022 Jan 30. doi:10.1186/s13054-022-03895-41​). Die Autoren wendeten eine systematische Methode an, die auf den folgenden Grundsätzen basiert.

• Bei einem Patienten mit normalem Atemmuster ist die Inspiration aktiv und die Exspiration passiv.
• Eine exponentielle Abnahme des Flows zeigt (sowohl für den inspiratorischen als auch den exspiratorischen Flow) einen passiven Zustand an.
• Bei synchroner Beatmung mit Druckunterstützung sollten nur während der Exspirationsphase des Beatmungsgerätes passive Zustände beobachtet werden.
• Passive Zustände während der Inspirationsphase des Beatmungsgerätes weisen auf Autotriggerung oder eine verzögerte Einleitung der Exspiration hin.
• Abweichungen von passiven Zuständen während der Exspirationsphase des Beatmungsgerätes zeigen eine Triggerverzögerung, ineffektive Atembemühungen, eine verfrühte Einleitung der Exspiration oder eine Aktivierung der exspiratorischen Atemmuskeln an.

Auf Basis dieser Grundsätze definierten die Autoren einen Satz von Regeln, den sie systematisch anwendeten, um die Atemaktivität des Patienten zu erkennen und Asynchronien anhand der Kurven für den Druck und Flow im Atemweg zu identifizieren. Der ösophageale Druck (Pes) wurde als Referenz herangezogen.

In diesem Tipp für die Arbeit am Patientenbett beginnen wir damit, wie ein normaler Atemhub aussieht und wie Sie eine gute Synchronität zwischen dem Patienten und dem Beatmungsgerät erkennen. In den nächsten Tipps für die Arbeit am Patientenbett erfahren Sie dann, wie Sie die gängigsten geringfügigen und grösseren Asynchronien identifizieren.

Um den Anfang und das Ende der inspiratorischen Bemühung eines Patienten bestimmen zu können, ist die Grundvoraussetzung, eine exponentielle Abnahme des Flows zu erkennen. Bei einer exponentiellen Änderung nimmt ein Betrag über einen Zeitraum um einen gleichbleibenden Prozentsatz zu oder ab (d. h., die Änderungsrate ist proportional zum aktuellen Wert). Sie ist bei vielen physikalischen Vorgängen zu beobachten.

Wie in den Grundsätzen oben beschrieben, weist eine exponentielle Abnahme des Flows auf einen passiven Zustand hin. Die Form der Kurve ist unterschiedlich, je nachdem, ob nach dem anfänglichen Peakflow die Abnahme im inspiratorischen Flow (Abbildung 1 – linke Grafik) oder exspiratorischen Flow (Abbildung 2 – rechte Grafik) auftritt.

Abbildung 2 zeigt zwei Situationen mit exponentieller Abnahme:
a) Während der Inspiration: Das ist während der Beatmung mit Druckunterstützung nicht normal, da die Inspiration aktiv erfolgen sollte.
b) Während der Exspiration: Diese Abnahme ist wie erwartet, da die Exspiration passiv erfolgt.
NB: Die unten gezeigte Inspiration ist anfangs aktiv und wird dann passiv. Der Wechsel von der einen in die andere Phase ist an der Veränderung der Steigung der Kurvenform zu erkennen.

Den Start einer inspiratorischen Atembemühung identifizieren (Abbildung 3)
In den Druck- und Flowkurven wird der Anfang der inspiratorischen Bemühung des Patienten angezeigt durch:
a) eine abrupte negative Auslenkung der Paw-Kurve, die eine Phase mit stabilem Atemwegsdruck unterbricht
b) eine abrupte positive Auslenkung der Flowkurve, die eine Phase mit exponentieller Abnahme unterbricht

Das inspiratorische Flowprofil zeigt nach dem Spitzenwert einen konvexen Verlauf der Kurve nach oben, wobei der Flow immer schneller abfällt. Kurz vor dem Ende der inspiratorischen Bemühung überschreitet der Flow die Nulllinie und bewegt sich direkt in Richtung des exspiratorischen Spitzenwerts. Darauf erfolgt eine exponentielle Abnahme.

Wie oben gezeigt ist es möglich, den Anfang und das Ende einer inspiratorischen Bemühung ohne Pes-Kurve zu ermitteln. In der oben genannten Studie wurde die Pes-Kurve als Referenz verwendet, um die Genauigkeit der Kurvenanalyse zu beurteilen. Unten können Sie den Anfang und das Ende der Inspiration in der Pes-Kurve und eine hervorragende Übereinstimmung zwischen der Pes-Kurve und den Flow- und Druckkurven sehen.

In der Pes-Referenzkurve (grün dargestellt) wird der Anfang der inspiratorischen Bemühung des Patienten durch eine abrupte negative Auslenkung der Pes-Kurve angezeigt (siehe Abbildung 5).

​Der steile Anstieg in Druck und Flow kurz danach zeigt den Anfang des maschinellen Atemhubs an.

Ist der Zeitabstand zwischen den beiden sehr kurz, sind der Patient und das Beatmungsgerät synchron. Ein grösserer Abstand (z. B. > 250 Millisekunden) gilt als Triggerverzögerung.

Abbildung 6 zeigt den schnellen Pes-Anstieg nach dem Tiefpunkt an, der der Entspannung der Atemmuskeln entspricht; der Punkt in der Mitte der Kurve dient als Referenz für das Ende der Inspiration.