Christian Dohna-Schwake

Transkript

1 Invasive und nicht-invasive Beatmung jenseits der Neonatalzeit bei akuter respiratorischer Insuffizienz unter besonderer Berücksichtigung der Mukoviszidose Christian Dohna-Schwake

2 Grundsätzliches zur Atmung und Beatmung bei Kindern NIV bei akuter respiratorischer Insuffizienz (ARI) NIV bei ARI bei CF Invasive Beatmung bei ARI Invasive Beatmung bei ARI bei CF

4 Schnelle respiratorische Dekompensation

5 Physiologische Besonderheiten bei Kindern Physiologischer Totraum beim NG 40%, bei Erwachsenen 30% Funktionelle Residualkapazität und Residualvolumen (=Gasaustauschfläche) sind im Verhältnis zur alveolären Ventilation geringer als im Erwachsenenalter Thorakale Compliance größer bei Säuglingen mehr Atemarbeit Neugeborene sind obligate Nasenatmer Erhöhung des Atemminuten-Volumens fast ausschließlich über die Atemfrequenz (NG und Säuglinge)

6 Anatomische Besonderheiten beim Säugling Großer Hinterkopf Große Zunge Hochstehender Kehlkopf U-förmige Epiglottis Cricoid engste Stelle Länge der Trachea beim NG 4 cm Sehr vulnerable Schleimhäute

7 Effekt eines Ödems in den Atemwegen: ist der Radius halbiert, steigt der Widerstand 16fach.

8 Vergleich Spontanatmung - Beatmung Aktive Kontraktion des Zwerchfells Sedierung - Muskelrelaxation Unterdruck Überdruck Laminarer Fluß des Atemgases (passiv) Gute Sekret-Clearance (Flimmerepithel / Husten) Turbulenter Fluß des Atemgases (aktiv) Gestörte Sekret-Clearance Potentiell Lungen-schädlich

9 Beatmung ist eine nebenwirkungsreiche Therapie Scherkräfte führen zu Beatmungs-assoziiertem Lungen- Schaden Risiko der Beatmungs-assoziierten Pneumonie Risiko der direkten Schädigung von Larynx und Trachea Mgl. Reduktion der renalen Perfusion bei hohem PEEP Mgl. Reduktion des venösen Rückstroms zum rechten Herzen Nebenwirkungen von Sedierung und Muskelrelaxation

11 Beispiel 1 9jähriger Junge aus Angola mit Infektion der Atemwege, Kachexie und destruierender Osteomyelitis rechter Femur, wechselnde Vigilanz In der BAL massenhaft säurefeste Stäbchen und positive Tbc- PCR sowie Nachweis von PSeudomonas In BK Morganella, an offener Fraktur Proteus und Klebsiella 5 Tage nach Beginn der antibiotischen und tuberkulostatischen Therapie akute respiratorische Verschlechterung (O2 über Nasenbrille 8 l/min, Sätt %, CO2 100 mmhg, ph 6,98), somnolent

12 Was tun? Beginn nicht-invasive Beatmung mit Nasen-Mund-Maske im BIPAP-Modus (PEEP 6 cmh2o, Pin 14 cmh2o, FiO2 60%, AF 30/min) Stabilisierung der klinischen Situation Röntgen Thorax

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14 NIV in den USA 60 pädiatrische Intensivstationen in Spanien während einer Winter- Saison

15 h NAVA (Neuronally adjusted ventilation High frequency jet ventilation Proportional assist ventilation

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17 Grad C Empfehlung für ARI bei Cystischer Fibrose, Neuromuskulären Erkrankungen und Kindern mit Immunsuppression

18 Outcome

19 A. Initial resuscitation 1. For respiratory distress and hypoxemia start with face mask oxygen or if needed and available, high flow nasal cannula oxygen or nasopharyngeal CPAP (NP CPAP).

20 Vorteile der NIB Kommunikation möglich In der Regel weniger Analgosedierung nötig, weniger Folge- Komplikationen Erhöhung der FRC, Verbesserung der Ventilation Weniger Beatmungs-assoziierte Pneumonien Entlastung der Atemmuskulatur, weniger Atemarbeit

21 Dohna-Schwake, Pediatr Pulmonol 2011

22 Kontraindikationen für NIV Absolut: Relativ: Reanimation Koma Gesichts-Verletzung Mechanischer Ileus instabiler Kreislauf unzureichendes Sekret-Management Z. n. Abdominal-Chirurgie

23 Risikofaktoren für ein Scheitern der NIV FiO2>60%; ARDS; mean airway pressure pressure >11,5 cmh2o, hohes PaCO2 bei Aufnahme; Ventilations- /Perfusions-Mismatch Hoher PELOD score, hoher PRISM Geringere Abnahme der Atemfrequenz, Apnoe Alter <6 Jahre Sepsis bei Start NIB ph <7, Stunden nach Start NIV

24 Grenzen der NIV bei akuter respiratorischer Insuffizienz im Kindesalter Technisch (z. B. Totraum, Leckage, Befestigung, Maske, Beatmungsdrücke limitiert) Personal (intensiver Betreuungs-Aufwand, aber mit weniger Komplikationen als eine Intubation behaftet) Patient (Risiko der zu späten Intubation)

25 Grenzen der NIV (Patient) Krankheitsbild mit schneller Dynamik, z. B. septischer Schock Respiratorische Dekompensation trotz NIV, vor allem bei Patienten mit hohem Risiko-Profil (z. B. nach KMT) Respiratorische Erschöpfung auf höherem Level Agitierter Patient, Asynchronie mit dem Beatmungs-Gerät Sekret-Problem (Hypersalivation, Husteninsuffizienz) Z. n. abdomineller Chirurgie Druckulzera im Gesichtsbereich Fehlende Schutzreflexe

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27 Konkretes Vorgehen Ausstattung: 1-2 Beatmungsgeräte, 2 verschiedene Maskentypen in unterschiedlichen Größen, 2 verschiedene Befestigungssyteme Schulung, selber ausprobieren Standards: Einstellungen, Befeuchtung, Magensonde Beispiel zum konkreten Vorgehen: 1) Eltern/Patient Vorgehen erklären, 2) Maske nicht festmachen, sondern manuell auf das Gesicht halten (kann so jederzeit bei Unruhe weggenommen werden), 3) Maske festmachen, 4) Einstellungen: CPAP/ASB oder PSV, PEEP 5-6 cmh2o, ASB oder PS cm H2O

28 Grundsätzliches zur Beatmung bei Kindern NIV bei akuter respiratorischer Insuffizienz (ARI) NIV bei ARI bei CF Invasive Beatmung bei ARI Invasive Beatmung bei ARI bei CF

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30 Respiratorische Insuffizienz bei CF Hypoxie durch Abnahme des intakten Lungengewebes und bindegewebigen Umbau, durch Sekretverhalt und Obstruktion Versteifung und Abnahme der Brustkorbbeweglichkeit Zunahme der Atemarbeit Erschöpfung der Atemmuskulatur CO2-Anstieg durch Hypoventilation

31 Akute Exazerbation/ARI Fieber Vermehrtes Sekret Zunehmende Obstruktion Zunehmende Atemarbeit eines ohnehin schon erschöpften Sytems

32 Einfluss der NIV auf die Atemarbeit Granton 2002, Respir Care, n=8

33 Vorteile der NIV bei CF Reduktion der Atemarbeit Unterstützung bei Physiotherapie zur Verbesserung der Sekret-Clearance Erhöhung der Funktionellen Residualkapazität, Verbesserung des Gasaustausches

34 Cochrane review

35 Zusammenfassung NIV bei ARI NIV kann zu einer Stabilisierung der respiratorischen Situation, insbesondere durch Verringerung der Atemarbeit, bei ARI führen NIV kann eine notwendige Intubation verzögern und das Risiko für Komplikationen erhöhen Bei der Durchführung der NIV empfiehlt sich ein standardisiertes Vorgehen (Equipment, Durchführung, Indikation) NIV bei akuter Exazerbation bei CF wird zunehmend eingesetzt (viel Erfahrung, wenig Evidenz)

37 Indikationen zur invasiven Beatmung Apnoe Fehlende Schutzreflexe Drohende respiratorische Erschöpfung

38 Drohende respiratorische Erschöpfung / Einflussfaktoren Ausmaß der Hypoxämie (Sättigung) Ausmaß der Hypoventilation (CO2) Ausmaß der Atemarbeit (Atemfrequenz, Herzfrequenz, Einziehungen, Vigilanz, Veränderungen bei Stress) Dynamik der Erkrankung (z. B. septischer Schock vs. RSV- Bronchiolitis) Zugrundeliegende Erkrankung (z. B. CF, pulmonale Hypertonie, Z. n. KMT)

39 Therapiemöglichkeiten und -alternativen Wann Intubation? Maskenbeatmung? HFO? NO? Druckgesteuert vs. Volumengesteuert? APRV? PEEP? Recruitment-Manöver? Bauchlage? Surfactant? Kortison? Flüssigkeitsmanagement?

40 Therapeutische Ziele bei akuter respiratorischer Insuffizienz / ARDS Minimierung der beatmungs-assoziierten Alveolar-Schäden durch 1) lungen-protektive Beatmung 2)Verhinderung von Beatmung 3)Verkürzung der Beatmung

41 Pathophysiologie im ARDS Schädigung durch Noxe führt zum Untergang von Gefäßendothel und Alveolarepithel; Exsudat in die Alveole; Inaktivierung von Surfactant; hyaline Membranen

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43 Beatmungs-assoziierte Lungenschäden Barotrauma vs. Volumotrauma Atelektrauma und Überblähung: regelmäßiges Wiederholen von Atelektase und Überblähung der Alveole führt zu Scherkräften und direkter Schädigung der Alveolen Scherkräfte

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45 Definition des ARDS (Berlin-Kriterien) Akuter Beginn Kein Hinweis auf Linksherz-Versagen Pulmonale Infiltrate PaO2/FiO2: >200<300: leichtes ARDS >100<200: moderates ARDS <100: schweres ARDS

46 Epidemiologie des ARDS im Kindesalter Prävalenz 5,5/ ; Inzidenz 3,2/ Ca. 500 Fälle in Deutschland pro Jahr Ca. 2% aller Aufnahmen auf pädiatrischen Intensivstationen Mortalität 10-40% Bindl L: Crit Care Med 2005

47 Ursachen für das ARDS im Kindesalter 1. Pulmonale Ursachen: Bakterielle, virale und Pilz- Pneumonien; Aspiration, Inhalationstrauma 2. Extrapulmonale Ursachen: Trauma, Pankreatitis, Massentransfusion, Sepsis, Verbrennung

48 Prinzipien der lungen-protektiven Beatmung Rekrutierung von nicht belüfteten Lungenabschnitten PEEP Verhindern von Überblähung Reduktion der Tidalvolumina auf 6 ml/kg Verhindern von Spitzen-Beatmungsdrücken >30-(35) cmh2o Adjunktive Maßnahmen wie permissive Hyperkapnie, Bauchlage, Surfactant, Oberkörperhochlage, NO, u.a. NEJM 2000

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50 Lungen-protektive Beatmung Randolph A: Crit Care Med 2009 ARDS Network trial

51 Median 8ml/kg Santschi M; Pediatr Crit Care Med 2010

52 In 36% wurde bei einem ph >7,45 und einem PIP >35 cmh2o weder die AF noch der PIP reduziert In 53%, wenn ph >7,30 und <7,45 Khemani 2011; Intensive Care Med

53 Beatmungs-Modus Konventionell volumen- oder druckgesteuert Hochfrequenzoszillation Airway Pressure Release Ventilation (APRV)

54 HFO Schwingende Luftsäule um einen Mittleren Atemwegsdruck mit Tidalvolumina, die kleiner als der anatomische Totraum sind Gasaustausch findet statt durch Konvektion, asymmetrische Geschwindigkeitsprofile, Taylor Dispersion, Molekulardiffusion, Pendelluft, kardiogenes Mixing Viel Erfahrung aus der Neonatologie Lungenprotektiv über MAP zur Rekrutierung und weniger Scherkräfte durch niedrige/fehlende Tidalvolumina und Spitzendruck

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56 HFO Duyndam, Crit Care 2011

57 OSCAR-trial; NEJM 2013 OSCILLATE-trial; NEJM 2013 Mortalität in beiden Gruppen 41% Mehr Sedativa und Muskelrelaxantien in der HFO-Gruppe MAP 26 cmh2o Mortalität 47% vs. 35% Mehr Sedativa, Muskelrelaxantien und Vasopressoren in der HFO-Gruppe

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59 Zusammenfassung HFO Potentiell weniger lungen-schädlich durch geringere Scherkräfte Außerhalb der Neonatologie häufig viel Sedierung und Muskelrelaxation notwendig Wenig Evidenz Rescue-Terapie vorwiegend beim hyperkapnischen Atemversagen

60 Jouvet; Ann Int Care 2011

61 Therapeutische Ziele beim ARDS Minimierung der beatmungs-assoziierten Schäden durch 1) lungen-protektive Beatmung 2) Verhinderung von Beatmung 3) Verkürzung der Beatmung

62 Verhindern und Verkürzen von invasiver Beatmung Nicht-invasive Beatmung Analgosedierung

63 Foronda FK; Crit Care Med 2011 Zeit bis zur Extubation 3,5 vs. 4,7 Tage Vorliegen eines ARDS Risiko- Faktor für spätere Extubation Keine häufigere Re-Intubation oder NIB

64 Gupta K; Pediatr Crit Care Med % neurologische Erkrankung, wenig ARDS

65 Analgosedierung bei invasiver Beatmung S3-Leitlinien auch für Kinder Monitoring-Skalen für Schmerz und Sedierungstiefe sowie Delir und Entzug verwenden (z. B. COMFORT) Z. B. kontinuierliche Infusion eines Opiats und Bolus-Gaben eines Benzodiazepins Kontinuierliche Muskelrelaxation bei schwerem ARDS für 48 Stunden erwägen Täglich Notwendigkeit der Beatmung überdenken ( daily extubation readiness testing )

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68 Jones A; Respirology 2013

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70 Schlussfolgerungen Beatmung ist eine nebenwirkungsreiche Therapie Beatmungsstrategien sollten folgende Prinzipien verfolgen: das Vermeiden von Beatmung, das Verkürzen von Beatmung und Prinzipien der lungenprotektiven Beatmung Bei der Umsetzung im Stations-Alltag helfen Standardisierung und Schulung Die Einstellung und Steuerung der Beatmung beim ARDS/akuter respiratorischer Insuffizienz im Kindesalter erfordert klinische Entscheidungen am Patientenbett

71 NO: in Fallserien Verbesserung der Oxygenierung, aber keine Verbesserung von Mortalität oder Dauer des Intensivaufenthaltes (Cochrane review 2009) Spontanatmung am Beatmungsgerät: Aktive Kontraktion des Zwerchfells ermöglicht die Ventilation der dorsobasalen Lungenabschnitte

72 Weitere therapeutische Maßnahmen bei ARDS Surfactant: randomisierte Studie mit 152 Kindern zeigte erhöhte Mortalität in Placebo-Gruppe (CAVE Immunsuppression); Säuglinge scheinen am meisten zu profitieren Bauchlage: keine Verbesserung von Mortalität; Patienten mit schwerem hypoxischen Lungenversagen scheinen eher zu profitieren; potentiell gefährlich Recruitment-Manöver: Fallberichte mit positivem Effekt bei Kindern (CAVE Nebenwirkungen!) Rescue-Therapie ECMO

73 Effects of Recruitment Maneuvers to Promote Homogeneity within the Lung Malhotra A. N Engl J Med 2007;357: