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2 WK-Fortbildungen wünscht Ihnen ein interessantes Seminar.

3 Beatmungsmedizin Schwerpunkt: Lungenprotektive Beatmung Harald Keifert Fa. WK-Fortbildungen

4 Darüber hat wirklich schon jeder gesprochen! Hohe Diskrepanz zwischen internationalen Therapieempfehlungen und der tatsächlichen klinischen Umsetzung! Einsatz zu selten Einsatz steigt mit fortschreitender Verschlechterung der Lungenfunktion und Abfall des Horovitz-Index Bei Aufnahme ICU: V T < 10 ml/kg IBW (21 %) V T = ml/kg IBW (46 %) V T > 12 ml/kg IBW (33 %) Lellouche F et al in Anestesiology 2012; 116, H. Keifert 2018

5 Evidenz Die Datenlage ist eindeutig und umfassend! Beatmung von Patienten mit ARDS Abnahme der Mortalität bei ARDS von 40 % auf 31 % durch die Anwendung geringerer Tidalvolumina (6 ml/kg ideales Körpergewicht) gegenüber dem traditionellen Tidalvolumen (12 ml/kg aktuelles Körpergewicht) Acute Respiratory Distress Syndrom Network in N Engl J Med 2000; 342, (861 Patienten) Verbesserung des Outcomes bei Patienten ohne ARDS Abnahme an ARDS-Fällen (NNT = 11) Rückgang der Mortalität (NNT = 23) Rückgang der Pneumonierate (NNT = 26) Serpa et al. in JAMA 2012; 308, (2822 Patienten) H. Keifert 2018

6 Was versteht man unter einer lungenprotektiven Beatmung? Spezielle Beatmungseinstellungen zur Vermeidung beatmungsinduzierter Lungenschädigungen bei einer bestehenden akuten oder chronischen Funktionseinschränkung... eines Verlusts funktionsfähigen Lungenparenchyms Die lungenprotektive Beatmung begünstigt letztlich den Weaning-Prozess.... beatmungsinduzierter Schädigungen gesunder Lungen(bereiche) Weinert et al. in Am J Respir Crit Care Med 2003; 167, , Determann et al. in Crit Care, 2010; 14, R1... extrapulmonaler Komplikationen H. Keifert 2018

7 Beginn... so früh wie möglich!!! Determann R et al.: Ventilation with lower tidal volumes as compared with conventional tidal volumes for patients without acute lung injury: a preventive randomized controlled trial. In: Critical Care (2010), 14: R1 um beatmungsbedingte Ursachen, die eine Lungenschädigung begünstigen, so früh wie möglich zu reduzieren um weitere Beeinträchtigungen so früh wie möglich zu reduzieren (z. B. bereits intraoperativ hohes Potenzial) Der exakte Zeitpunkt erster Lungenschädigungen durch ein ARDS bzw. die Beatmung selbst ist nicht messbar. H. Keifert 2015

8 Lungentraumatisierungen im Überblick Biotrauma Volutrauma Barotrauma Atelektrauma Oxytrauma H. Keifert 2018 Makroskop. Veränderungen einer Rattenlunge: vor der Beatmung nach 5 min nach 20 min mit p-peak = 45 cm H 2 O (AJRCCM 1996)

9 Biotrauma Alles BIO alles gut? Copyright Bilder entfernt H. Keifert 2008

10 Biotrauma Was versteht man unter einem Biotrauma? Sehr frühzeitige Freisetzung von proinflammatorischen Mediatoren Induktion bzw. Erhaltung dem ARDS ähnlicher inflammatorischer Prozesse, vor allem in Arealen mit vergleichsweise normaler Compliance lokale und systemische Konsequenz Martin TR in Chest 1999; 116, 2 8 erhebliche Begünstigung von sekundären Organschäden, Multiorganversagen und Letalität Aktivierung von Makrophagen, neutrophilen Granulozyten und Endothelzellen Wie entsteht ein Biotrauma? durch Überdehnung und zyklischen Stress (Scherkräfte) stress and strain : pulmonale Druckbelastung und volumenbedingte Dehnung H. Keifert 2018

11 Volutrauma Es ist alles eine Frage des Volumens! Copyright Bilder entfernt H. Keifert 2005

12 Volutrauma Was versteht man unter einem Volutrauma? Schädigung der Lunge durch zu hohe Tidalvolumina Regionale Überdehnung von Lungenbereichen mit normaler Compliance Umverteilung der Luft zwischen den einzelnen Alveolarsegmenten Veränderung der Kapillargeometrie regionale Perfusionsstörung mikrovaskuläre Traumen Auch bei einer lungenprotektiven Beatmung kann eine endinspiratorische Überblähung bzw. Überdehnung nicht sicher vermieden werden. H. Keifert 2017

13 Volutrauma M. Hartmann 2018

14 Volutrauma: Respiratoreinstellung V T = 6 ml/kg Idealkörpergewicht zeigt einen deutlichen Überlebensvorteil. ARDS-Network in N Engl J Med 2000; 342, Ist das wirklich noch haltbar? Hohe p-werte korrelieren stärker mit der Mortalität p = 15 mbar Grenzen von paco 2 und ph-wert individuell festlegen! Grenzwerte: paco 2 < 60 mmhg, ph-wert > 7,2 permissive Hyperkapnie akzeptabel, um niedrige Tidalvolumina zu realisieren aber nur dann! Das Problem der hohen Frequenzen! Bei schwerem ARDS frühzeitig ultraprotektive Beatmung unter Einsatz extrakorporaler Verfahren erwägen! Grenzen der Lungenprotektion respektieren Hirndruckerhöhung, Rechts-Herz-Insuffizienz, Lungenemphysem, schwere Leberfunktionsstörungen H. Keifert 2017

15 Barotrauma Es ist alles eine Frage des Drucks! Copyright Bilder entfernt H. Keifert 2005

16 Problem: Barotrauma Was versteht man unter einem Barotrauma? Schädigung der Lunge durch zu hohe Beatmungsdrücke Radiologischer Nachweis extraalveolärer Luft Definition Barotrauma: American Thoracic Society in Am J Respir Crit Care Med 1999, 160, Wo liegt der Unterschied zwischen Barotrauma und Volutrauma? H. Keifert 2018

17 Barotrauma: Respiratoreinstellung Obergrenze Beatmungsdruck: 30 mbar... zeigt einen deutlichen Überlebensvorteil. Moran JL et al. in Int Care Med 2005, 31, Petrucci N, Iacovelli W in Anesth Analg 2004, 99, u.v.m. Ist das wirklich noch haltbar? Druckerhöhung maximal bis zum Ausbleiben eines Volumenprofits! p = 15 mbar (driving pressure driving range) Problem: welcher Druck wirkt tatsächlich auf die Lunge? Fokussetzung: transpulmonaler Druck Es lohnt sich um jedes Millibar zu kämpfen! H. Keifert 2018

18 Atelektrauma PEEP - Segen oder Fluch? Copyright Bilder entfernt H. Keifert 2005

19 Atelektrauma Was versteht man unter einem Atelektrauma? Schädigung der Lunge durch zu wenig PEEP Niedrige PEEP-Werte können zu einem fortdauernden exspiratorischen Verschluss und inspiratorischen Wiedereröffnen verschiedener Alveolarsegmente führen. Folge: schädigende Scherkräfte (shear stress) Schädigung der Pneumozyten Typ II Surfactantsyntheseund Funktionsstörungen Induktion und Erhaltung inflammatorischer Prozesse H. Keifert 2018

20 Atelektrauma Notizen zum Film! H. Keifert 2011

21 Best-PEEP Copyright Bilder entfernt M. Hartmann 2018

22 Atelektrauma Exkurs Laplace-Gesetz: Je kleiner der Durchmesser einer Alveole, desto niedriger die Compliance (= höhere Wandspannung) trotz besserer Surfactant-Wirkung! erstmaliges Aufblasen eines Luftballons Verbindet man zwei unterschiedlich große Luftballone mit einem Rohr, würde sich der kleinere in den größeren entleeren. H. Keifert 2015

23 Atelektrauma Wie hoch ist der ideale PEEP? Kernaussagen: 1. Je größer die Anzahl potenziell rekrutierbarer Lungenareale, desto größer scheint der Effekt höherer PEEP-Werte zu sein. 2. Hohe PEEP-Werte beugen einem Atelektrauma vor, haben aber hämodynamische Auswirkungen und können zu Schädigungen des Lungengewebes führen. 3. Der ideale PEEP ergibt sich ehesten aus einer Zusammenschau der Ergebnisse verschiedener bildgebender, laborchemischer und messtechnischer Verfahren unter Berücksichtigung pathophysiologischer Erkenntnisse. H. Keifert 2017

24 Atelektrauma: Respiratoreinstellung Tandem-Tabellen: gute Orientierung begrenzte Hilfestellung! PEEP-Trial: Erhöhung des PEEP bis paco 2 ansteigt (Totraumventilation) PEEP-Titration: Compliance gesteuert PV-Loop-Interpretation: begrenzte Hilfestellung! frühzeitiges CT-Thorax: potenziell rekrutierbare Areale? Bestimmung des transpulmonalen Drucks: nicht perfekt, aber direkter! FiO PEEP Niedrig-PEEP- Strategie FiO PEEP Hoch-PEEP- Strategie ARDS Network-Algorithmus H. Keifert 2018

25 Exkurs: Loop-Interpretation Compliance in den unterschiedlichen Abschnitten Compliance-Gerade Bereich des optimalen Tidalvolumens Grenzen bei der Interpretation von P-V-Loops H. Keifert 2017

26 Exkurs: transpulmonaler Druck Über den Dehnungszustand der Alveole entscheidet nicht alleine der Beatmungsdruck! TPP = P alveolär P pleural begrenzt die Überdehnung, aber auch die Ausdehnung. wird durch den eingestellten Beatmungsdruck festgelegt. Exspiratorisches Ziel: positiv (ca. 2 4 mbar) Transpulmonales Druckdelta: maximal 15 mbar H. Keifert 2018

27 Was lernen wir auch ohne Bestimmung des TPP aus diesem Zusammenhang? Berücksichtigung von Situationen, die zu einer regionalen Abnahme des TPP führen können: ggf. Pleuraergüsse punktieren! Lungenödem sicher ausschließen! Abführmaßnahmen auch im Sinne der Rekrutierung sehen! Lagerung übergewichtiger Patienten kritische Überlegung: 135 -Lagerung vs Lagerung Intrinsic-PEEP zum regionalen PEEP-Management gezielt einsetzen! H. Keifert 2018

28 Exkurs: transpulmonaler Druck Wo liegt das Problem? Verfügbarkeit Wo soll gemessen werden? prozedurale Limitationen Interpretation / oft fehlende Expertise H. Keifert 2017

29 Experimentelle Intensivmedizin Mechanical Power einfache Methode zur bettseitigen Quantifizierung der mechanischen Lungenbelastung einwirkende Energie auf die Lunge (in Joule/Minute) Zusammenfassung aller Einflussparameter einer VALI in einer Variablen Parameter: V T - p ggf. TPP C R I:E f Flow beeinflussende Parameter pulmonale Zustandsparameter einfache Erfassung in der täglichen Praxis ( MP-Calculator-Software ) individuelle Abschätzung des VALI-Risikos durch einzelne Parameter H. Keifert 2018

30 Experimentelle Intensivmedizin Mechanical Power Ergebnisse der Messungen: Bestätigung der positiven sowie negativen Beeinflussung des VILI-Risikos durch PEEP deutliche Unterschätzung der Auswirkungen der Beatmungsfrequenz Grenzparameter vor allem tierexperimentell gewonnen am ehesten Vergleich der Ergebnisse bei unterschiedlichen Respiratoreinstellungen H. Keifert 2018

31 Oxytrauma Fit und schön durchs Leben mehr Power mit Sauerstoff! Copyright Bilder entfernt Was versteht man unter einem Oxytrauma? Schädigung der Lunge durch hohe Sauerstoffkonzentrationen bzw. zu lange Exposition H. Keifert 2015

32 Wie entsteht ein Oxytrauma? Copyright Bilder entfernt Abnahme des N 2 -Anteils im Inspirationsgemisch Direkte zytotoxische Wirkung durch O 2 -Radikale Schädigungsmechanismus: Interaktion mit verschiedenen Molekülen und Zellkomponenten intraalveoläre Blutungen Verdickung der Alveolarmembran Surfactant- Lipidperoxidation O 2 bewirkt DNA-Veränderungen H. Keifert 2018

33 Oxytrauma: Respiratoreinstellung Primäre Grenzwerte beachten! SaO 2 > 88 % pao 2 > 60 mmhg (100 mmhg ½ des Lebensalters individuelle Reduzierung) ABER: Limitationen des pao 2 und der SaO 2 beachten individuelle Festlegung! Überwachung des arteriellen Sauerstoffgehalts (CaO 2 ) Gewährleistung eines ausreichenden HZV und somit eines ausreichenden zellulären O 2 -Angebots (DO 2 )! (ScvO 2 / PiCCO / Echo) H. Keifert 2017

34 Generell kann gesagt werden, dass die Grenze der Hypoxämie bzw. Hypoxie sicher deutlich niedriger liegt als bisher praktiziert. Eine Reduktion des CaO 2 auf Werte um 10 ml O 2 /100 ml Blut oder eine SaO 2 von 70 % bei normalem Hb oder normale SaO 2 bei reduziertem Hb liegen nahezu immer im sicheren Bereich und sind daher für die meisten Fälle unkritisch, auch wenn die Hypoxie rasch auftritt. Köhler D: DMW, 2010 H. Keifert 2010

35 H. Keifert 2010 Köhler D: DMW, 2010

36 Lungenprotektive Beatmung: Zusammenfassung Trotz verbesserter Outcome-Daten durch die lungenprotektive Beatmung zeigt sich bei Patienten mit ARDS immer noch eine ernüchternd hohe Letalitätsrate. H. Keifert 2018

37 Das Beatmungsbuch Keifert H. Klinische Beatmung in Theorie und Praxis 7. erweiterte und vollständig überarbeitete Auflage (2019) 978 Seiten ISBN Seiten Beatmungswissen + für Einsteiger und Experten Seiten mehr als in der letzten Auflage + viele Tipps aus der täglichen Praxis + über 450 integrierte Studien

38 Vielen Dank! Harald Keifert Fa. WK-Fortbildungen Quelle unbekannt