2014/10/ Martin Brügger Beatmung in der Neonatologie und Pädiatrie Z-INA,

Transkript

1 Beatmung in der Neonatologie und Pädiatrie Z-INA,

2 Grundmodule der Evita 4

3 Funktionsschema Evita 5bar 5bar O 2 Air Gasausgang O 2 -Sensor 100mbar Sicherheitsventil Drucksensor Flowsensor Expirationsventil Befeuchter Temperatursensor Drucksensor Inspiration Exspiration

4 Drucksteuerung - Zusammenhänge Demand-Flow System: - Wenn der Druck sinkt, liefert das Demand-Flow System einen Flow um den eingestellten Druck zu halten Der maximale Flow ist vom Pat.-Mode abhängig: - Erwachsene: 180 l/min - Pädiatrie: 60 l/min - Neonaten: 30 l/min (inkl. Basisflow von 6 l/min)

5 Die Technik der Atemgaslieferung Übersicht Inspiration Flowventile mit Demandprinzip Turbinen Ausatemventil Regulierte Membranventile Steuerung Mikroprozessoren und Microcomputer

6 Die Technik der Atemgaslieferung Proportional Ventile - HPSV 1) 2) Hohe Dynamik: Schnelle Änderung von Druck und Flow Aufwendige Konstruktion Spontanatmung erfordert zusätzlichen Konstruktionsaufwand und hochwertige Materialien: 4 cm Flow-valve of Evita XL 1) Electromagnetic drive 2) Closing mechanism with Saphire ring und ruby ball Flowventile müssen Spontanatmung erst erlernen

7 Die Technik der Atemgaslieferung Radial-Verdichter Radial-Verdichter 1) Gehäuse 2) Verdichterrad 1) 2) Druckänderung bei wechselnder Umdrehungszahl hohe Drehzahl hohe mechanische Beanspruchung keine spezielle Anpassung erforderlich. 6 cm Verdichter (Turbinen) können Spontanatmung von Natur aus das müssen sie nicht erst lernen.

8 Die Technik der Atemgaslieferung Seitenkanal-Verdichter Seitenkanal-Verdichter 1) Seitenkanal 2) Verdichterrad 1) 2) Druckänderung über Zusatzeinrichtung (Bypass-Ventil) Atemphasen unabhängig von Drehzahl Druckänderung bei konstanter Drehzahl Extrem lange Lebensdauer von acht Jahren / Betriebsstunden 10 cm Seitenkanalverdichter haben ein konstantes (geringes) Betriebsgeräusch und sind extrem langlebig

9 Gasfluss schematisch Flowventile HP AIR HP O2 HPSV Mixer O2 P Patient P Flow Ventil

10 Gasfluss schematisch Turbine LP AIR Filter Turbine O2 P LP Mixing Chamber Flow HP O2 O2 Ventilbank Ventil P Patient Flow Ventil

11 Proportionalventile - HPSV Die gesteuerte Flowquelle besteht aus zwei elektronisch geregelten Proportionalventilen (HPSV), eines dosiert Sauerstoff, das andere Druckluft Die Dosierung erfolgt über einen Spalt, je grösser dieser ist, desto grösser ist der Flow Patient Ventilspalt Stösselantrieb Gasversorgung Beweglicher Stössel mit Kugel Ventilkörper

12 Flow und Volumendosierung Gasmischer Gasauslass Wegmesssystem Antriebssystem Gaszufuhr HPS -Ventil Recheneinheit Flowsollkurve nach gemessenen Patientensignalen

13 Drucksteurung - Expirationsventil Das Expirationsventil besteht aus einer Membrane, die über einen Steuerdruck gegen den Atemwegsdruck wirkt Ist der Steuerdruck kleiner als der Atemwegsdruck, entweicht der Flow über den Gasausgang bis die beiden Druckniveaus gleich sind Atemwegsdruck Gasausgang Membrane Ventilkammer Steuerdruck

14 Atemwegsdruck - Fehler bei der Druckmessung

15 Evita - Druckmessung am Y-Stück

16 Patientensystem

17 Elektronisches Blockschaltbild

18 CO2 Sensor

19 NeoFlow NeoFlow (optional) For the ICU that treats everyone A device that offers everything This presentation applies to Evita 2 dura, Evita 4 and EvitaXL!

20 Inhalt 1 2 Besonderheiten in der Neonaten Beatmung NeoFlow Spezielle Funktionen

21 Inhalt 1 2 Besonderheiten in der Neonaten Beatmung NeoFlow Spezielle Funktionen

22 Besonderheiten bei Neonaten Sehr tiefe Lungencompliance C 0,3-0,5 ml /mbar /kgkg Hohe Frequenzen, kurze Inspirationszeiten ( bis < 0,3 s) Schwacher Atemantrieb aufgrund von Unreife Kein fester Thorax, keine Thoraxatmung, Atmungsmuskulatur ermüdet Neue Studien schlagen kleinere Tidalvolumen vor (4-5 ml per kg KG) Steife Lungen sehr flexibler Thorax Toxische Eigenschaft von Sauerstoff (ROP, BPD) tiefe FRCs, hoher Metabolismus, Neigung zu schnellem Sättigungsabfall

23 Abgeleitete Anforderung an Neo-Beatmungsgerät Sehr tiefe Lungencompliance C 0,3-0,5 ml /mbar /kgkg Messung am Y-Stück, Messung am distalen Ende zu ungenau Hohe Frequenzen, kurze Inspirationszeiten ( bis < 0,3 s) Sehr schnelle Triggerantwortzeiten, sogar bei grossen Leckagen Schwacher Atemantrieb aufgrund von Unreife Sensibler Trigger mit kleiner Atemarbeit beim triggern Kein fester Thorax, keine Thoraxatmung, Atmungsmuskulatur ermüdet kleine WOB essentiell: Basisflow, kontinuierlich optimierte Triggersens. Neue Studien schlagen kleinere Tidalvolumen vor (4-5 ml per kg KG) Messgenauigkeit: eine Ungenauigkeit von 2-3 ml macht viel aus Steife Lungen sehr flexibler Thorax Risiko der Überdehneung, Tidalvolumen müssen eng überwacht werden Toxische Eigenschaft von Sauerstoff (ROP, BPD) Kleinstmögliche FiO2 sollten angewandt werden tiefe FRCs, hoher Metabolismus, Neigung zu schnellem Sättigungsabfall Schnelle Reaktion bei Änderungen der FiO2 trotz kleinen VTs

24 Inhalt 1 2 Besonderheiten in der Neonaten Beatmung NeoFlow Spezielle Funktionen

25 NeoFlow Spezielle Funktionen kompletter Patientenbereich Neonaten ml kg KG Pädiatrie: ml 3-15 kg KG Erwachsene: ml kg KG

26 NeoFlow Spezielle Funktionen Beatmungsmodi NeoFlow: kompletter Bereich von Beatmungsmodi verfügbar Druckkontrolliert BIPAP, APRV Volumenkontrolliert SIMV (AutoFlow), IPPV (AutoFlow), MMV (AutoFlow) bei volumenkontrollierter Beatmung im Neomode: AutoFlow ist immer aktiv Druckunterstützung ASB Paw Flow V t t

27 NeoFlow Spezielle Funktionen Proximale Flowmessung Wieso am Y-Stück messen? Compliance des Schlauchsystems un des Befeuchters haben keinen Einfluss Präzise Flow- und Volumenmessung Schnelles und genaues Ansprechen des Flowtriggers

28 NeoFlow Spezielle Funktionen Wieso kontinuierlicher Basisflow? Kontinuierlicher Basisflow 6 L/min* Verringerte Atemarbeit (WOB) während Spontanatmung Gesamtflow > Patientenflow, immer! WOB beim Triggern kleiner (weniger Unterdruck rel. zu PEEP) Schnelle Triggeransprechzeit (notwendig bei kurzen Insp.-Zeiten bis hinunter zu einigen 100 ms) Flowsensor Vent Insp. Flow Cont. Flow + Insp. Flow Flow Vent.Flow = Basisflow + Insp.Flow Patient Flow t Feuchtigkeit und Temperatur im Atemsystem werden stabil gehalten Kont. Spülung und CO2 Abtransport, keine Ansammlung am Y-Stück möglich *- 6 L/min (kann durch Dräger Service auf 9 L/min erhöht werden) - Basisflow während Medikamentenverneblung = 9 L/min

29 Leckagekompensation: Messung des Leckage Flows Der wichtigste Wert ist die Gasmenge welche die Patientenlungen erreicht und am Gasaustausch teilnimmt. Zur Schätzung des tatsächlich am Gasaustausch beteiligten Minutenvolumens MV Patient, kann das Leckagevolumen in Kombinatîon mit dem gesamten Minutenvolumen MV, verwendet werden.

30 NeoFlow Spezielle Funktionen Wozu die Leckagekompensation? Automatische Leckagekompensation Kompensiertes Tidalvolumen welches zum Patienten gelangt Kompensierte Flow/Volumen Kurve kompensierter (=adaptierter) Flowtrigger - kein Autotriggern kompensiertes (=adaptiertes) ASB- Abschalt Kriterium, zuverlässiges Abschalten auch mit Leckagen Flowsensor Leckage insp. Vent Flow durch Sensor Leckage exsp. Patientenflow Lungen

31 Leckagekompensation aktiviert MV (gemessen, angezeigt) V Te x f (gemeseen, angezeigt) MV gel - MV = MV Leck MV geliefert (dosiert, nicht angezeigt) exp. insp. MV Patient (nicht angezeigt) V T x f (korrigiert, angezeigt)

32 Leckagekompensation nicht aktiviert MV (gemessen, angezeigt) V Te x f (gemessen, angezeigt) MV gel - MV = MV Leck MV delivered (dosiert, nicht angezeigt V Ti x f (gemessen, angezeigt) exp. insp. MV Patient (nicht angezeigt)

33 Leckagekompensation Leckagemodell Flow Leck = MV Leck /P mean x P AW Flow Leck MV Leck P AW P mean : aktueller Leckageflow : Minutenvolumen Leck mittleres Leckagevolumen, Durchschnitt während In- und Expiration : Atemwegsdruck am Y-Stück : Mitlerer Atemwegsdruck am Y-Stück Ab SW 4.11 Evita 2d/4 and SW 5.10 EXL Verbessertes Leckagemodell, Noch schnellere Reaktion auf veränderte Leckagen Zum Teil nicht mehr MV- sondern Atemzyklus-basiert

34 NeoFlow Spezielle Funktionen Adaptierter Flotrigger und Abschaltkriterium Inspiratorischer Flowtrigger Leckage Abschaltkriterium

35 NeoFlow Spezielle Funktionen Trigger Ansprechzeit proximaler Flowsensor Flowsignal vom proximalen Sensor Passt sich errechneter Leckagemessung an Eine Spontanatembemühung wird nur dann erkannt, wenn der korrigierte Messwert die eingestellte Triggerschwelle übersteigt Leckageflow Manuelle Einstellung der Triggerschwelle l/min für Neonaten Triggerschwelle wird über der Grenze zum Selbst- Triggern gesetzt

36 Leckagekompensation nochmals: wozu...? Anpassung des Flowtriggers und des ASB-Abschaltkriteriums Nutzen: zuverlässigeres Triggern und Abschalten des ASB-Hubes Korrektur der Messwerte (e.g. Vti -> Vt) Nutzen: einschätzen des Vt, AutoFlow wird durch korrigierte Parameter gesteuert

37 NeoFlow Spezielle Funktionen Neomode wählen - EvitaXL Nach dem Einschelten oder in Stanby lässt sich die gewünschte Betriebsart aktivieren Adults = Adults Ped. = Pediatrics Neo. = Neonates Konfiguration der verschiedenen Modi:» System Setup «.»Therapy Patient Range «und Code 3032 Soft key» «Auswahlliste wird angezeigt

38 NeoFlow Spezielle Funktionen Backup-Ventilation während VCV Im Neomode ist eine volumenkontrollierte Beatmung nur mit intaktem Flow Monitoring möglich Fällt das NeoFlow Monitoring während der VC-Beatmung aus oder wird es ausgeschaltet, schaltet EvitaXL automatisch auf druckkontrollierte Backup-Ventilation Die Apnoe Überwachung wird während der Backup-Ventilation fortgesetzt und die Apnoe-Ventilation wird gestartet, wenn nötig Während der Backup-Ventilation richtet sich der P Insp nach dem P Mean bei der letzten mandatorischen Inspiration und intaktem NeoFlow- Monitoring in volumenkontrollierter Beatmung Die Einstellungen für "T insp ", "f, "O 2 " und "PEEP" bleiben auf den Werten wie vor der Backup-Ventilation

39 NeoFlow Spezielle Funktionen Apnoe-Ventilation im Neomode - EvitaXL Druckkontrollierte Apnoeventilation: Anders als im Erwachsenen- oder Pädiatrie-Mode ist die Apnoe-Ventilation im Neo-Mode immer eine Druckkontrollierte Beatmung F Apnoe, P Apnoe O 2 und PEEP entsprechen den Einstellungen mit einem fixen I:E Verhältnis von 1:2

40 NeoFlow Spezielle Funktionen Flow Monitoring während Neo Beatmung Flow Monitoring lässt sich ausschalten Beim Ausfall des Sensors oder um eine Beatmung bei grossem Tubusleck sicherzustellen Einschränkungen: - VC-Beatmung und Patienten Triggern ist nicht möglich - ohne NeoFlow Sensor wird das Minutenvolumen nicht gemessen Die Apnoe Überwachung wird auch ohne NeoFlow Sensor fortgeführt Die entsprechenden messwerte verschwinden von der Anzeige Die Alarmfunktionen sind inaktiv Nach Ersatz des NeoFlow Sensors: NeoFlow Monitoring muss reaktiviert und der Sensor abgeglichen werden

41 Nochmals: Charakteristik von NeoFlow? proximaler Flowsensor am Y-Stück für präzises Flow-/Volumen- Monitoring und schnelles Triggern Keinen Einfluss der Systemcompliance (Schläuche, Befeuchter ) Bis zu 3ml Vt in volumenkontrollierter Beatmung Druckreguliert mit Volumengarantie durch Autoflow Automatische Leckagekompensation Kont. Automatisch optimierte Triggersensibilität Kont. Automatisch optimierte ASB-Abschaltung Kontinuierlicher Basisflow 6 L/min.