Beatmung bei Kindernarkosen

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1 Klinik für Anästhesie, Intensivmedizin, Rettungsmedizin und Schmerztherapie Beatmung bei Kindernarkosen PD Dr. med. Jacqueline Mauch

2 Agenda Ziele der Beatmung während Anästhesie Physiologie Lungenprotektive Beatmung Beatmungsmodi PCV, VCV, best-of-both Modus Material gecuffte Tuben, Equipment Totraum, Systemcompliance Spontanatmung unter Anästhesie Zusammenfassung

3 Ziele Oxygenation Ventilation Normoventilation anstreben PaCO mmhg / kpa Vermeide Hyperventilation! -> Cerebrale Vasokonstriktion - periventrikuläre Leukenzephalopathie - intraventrikuläre Blutung - Cerebralparese - kognitive Entwicklungsstörung Permissive Hyperkapnie - PaCO mmhg whs nicht gefährlich - PaCO 2 60 mmhg für FG und NG in den ersten Tagen - Links-Rechts-Shunt: PaCO mmhg Wie Z World J Pediatr 2008

4 Monitoring Goldstandard: Blutgasanalyse Routine: Beurteilung mittels Pulsoxymetrie und et PCO 2 Praxis: primär et PCO mmhg anstreben, ist arteriell dann meist etwas höher Wie Z World J Pediatr 2008

5 Physiologie allgemein Neugeborene irreguläre, periodische Atmung - unreifes Atemzentrum im Hirnstamm (Rhythmogenese) - reduzierte Antwort auf Hyperkapnie und Hypoxie (via periphere Chemorezeptoren) - Anästhetika reduzieren die Reaktion auf Hypoxie / Hyperkapnie Apnoe - kein Atemfluss >20 s - zentral oder obstruktiv, meist kombiniert - Therapie: Methylxanthine, CPAP unreifes antioxydatives System -> Risiko für O 2 -Toxizität -> hohes fio 2 fördert Retinopathie und broncho-pulmonale Dysplasie

6 Physiologie Thorax / Lunge Säuglinge Zwerchfell ist der wichtiges Atemmuskel weniger Typ I Muskelfasern -> raschere Ermüdung hohe Thoraxcompliance -> forcierte Inspiration führt zu Einziehungen, paradoxer Atmung weniger und grössere Alveolen keine kollateralen Verbindungen zw Alveolen -> Risiko für Atelektasen Closing capacity nahe FRC - postinspiratorische Aktivität von Interkostalmuskeln und Zwerchfell (self-recruitment maneuver) - hohe Atemfrequenz mit kurzer Exspirationszeit (auto-peep) - Verengung des Larynx während Exspiration (functional PEEP)

7 Atmung unter Anästhesie Sedation mit Propofol -> reduzierte FRC, V/Q-Mismatch Prämedikation mit Midazolam -> reduzierte FRC, V/Q-Mismatch Inhalationsanästhetika -> Reduktion von V T, CO 2 -Antwort, Muskelaktivität Opioide -> Reduktion von Atemfrequenz und V T Endotrachealtubus / Larynxmaske: Atemwegswiderstand Neumann RP Paediatr Anaesth 2014

8 Beatmung von Neugeborenen Ventilator-induced lung injury - Pathogenese Volutrauma exzessiv grosse V T -> Überblähung der Alveolen Atelektatrauma zyklische Eröffnung und erneuter Verschluss von Alveolen -> Scherkräfte Barotrauma hohe Beatmungsdrucke Freisetzung von pro-inflammatorischen Zytokinen O 2 -Toxizität hohe fio 2 oxidativer Stress, Inflammation Lung-protective ventilation strategies - Prinzip low tidal recruitment maneuvers / PEEP limited pressure angepasstes fio 2

9 Lungenprotektive Beatmung keine Studien zu intraoperativer Ventilationsstrategie und Outcome für Kinder Erwachsene mit ARDS auf Intensivstation: V T 12 ml/kg vs 6 ml/kg geringere Mortalität nach 28 Tagen Erwachsene mit abdominaler Chirurgie: V T 12 ml/kg ohne PEEP vs 6-8 ml/kg mit PEEP + recruitment weniger postop. Komplikationen, kürzere Hospitalisation Neonatologie: kurze Zeit von Lungenüberblähung kann schädigend sein und ein RDS begünstigen The ARDS Network N Engl J Med 2000 Futier E N Engl J Med 2013 Jobe AH Early Hum Dev 1998

10 Lungenprotektive Beatmung Open lung strategy PEEP 4-6 cmh 2 O V T 6-7 ml/kg Atemfrequenz mit Ziel Normokapnie (35-55 mmhg) T i und T e, so dass kein Auto-PEEP resultiert Neumann RP- Paediatr Anaesth 2014 Berger TM Anaesthesist 2004

11 Lungenprotektive Beatmung Open lung strategy Recruitment Manöver - keine Evidenz-basierte Empfehlung für kleine Kinder - manuelles Blähen bis cmh 2 O über bis zu 40 s - Praxis LUKS: PEEP 20, Plateau 30 cmh 2 O während s Ursachen für Hypoxämie - geblähter Magen - einseitige Intubation Feldman JM Anesth Analg 2015

12 Beatmungsmodus Druckkontrollierte Beatmung (PCV) Über viele Jahre die präferenzierte Beatmung in der Kinderanästhesie. Pro: - geringe technische Anforderungen an Respirator - Tubusleckage wenig bedeutend - keine hohen Spitzendrucke - maximaler Inspirationsdruck über T i begünstigt recruitment Con: - variable V T, insbesondere bei Laparotomie - Gefahr der Hypo- und Hyperventilation

13 Beatmungsmodus Volumenkontrollierte Beatmung (VCV) Pro: - Volutrauma bedeutender als Barotrauma Con: - ungenaue Messung von V T bei: - technischen Limiten des Respirators - Compliance der Beatmungsschläuche - ungecufften Tuben Heute: - kein Problem - zuverlässige Applikation von 20 ml V T - aber: System- und Compliancetest korrekt durchführen!

14 Beatmungsmodus Best-of-both-ventilation Autoflow Modus V T wird gewählt Lungencompliance wird gemessen Inspirationsdruck festgelegt, um vorgegebenes V T zu erreichen -> Volumengarantie bei optimiertem Inspirationsdruck (konstanter Druck über gesamte Inspirationszeit) Feldman JM- Anesth Analg 2015

15 Beatmungsmodus Wahl des Beatmungsmodus 1. Best-of-both-ventilation 2. Volumenkontrollierte Ventilation 3. Druckkontrollierte Ventilation Wichtiger wie als was

16 Material Gecuffte Tuben - vorteilhaft bei volumenkontrollierter Beatmung / best-of-both Modus - high volumen low pressure Cuff erforderlich - Cuffdruck 20 cmh 2 O (messen!) - pädiatrisches Tubus-Design

17 Material Totraum des Equipments - Anstieg PaCO 2 mit Zunahme V D /V T - Zunahme der arteriell endtidalen PCO 2 Differenz Equipment-Totraum so klein wie möglich halten - Mini-HME-Filter für kleine Säuglinge - keine unnötigen Verlängerungen / Winkelstücke

18 Material Systemcompliance - Gas-Kompression zwischen Respirator und Patient - Dehnbarkeit der Beatmungsschläuche Compliance-Kompensation - einer der grössen Fortschritte in der Entwicklung der Respiratoren - nur möglich, wenn Beatmungssystem korrekt getestet wurde Feldman JM - Anesth Analg 2015

19 Spontanatmung unter Anästhesie Pressure support ventilation: beliebt auf IPS, erleichtert weaning Potentielle Vorteile intraoperativ: - Gasaustausch besser als mit reiner Spontanatmung - Venöser Rückfluss besser als bei kontrollierter Beatmung - Beurteilung der Anästhesietiefe anhand des Atemantriebes - Titration von Opioiden Bedingung - Trigger für Säuglinge reduzieren auf 1 L/min

20 Zusammenfassung Ziele Oxygenation und Normoventilation (ev. permissive Hyperkapnie) Verhinderung von Atelektatrauma und Volutrauma (Barotrauma) Physiologie Säuglinge Closing capacity nahe FRC Sedativa, Narkotika, Muskelrelaxantien reduzieren FRC Atelektasen, Oxygenierungsprobleme Technik konsequenter Einsatz von PEEP (open lung strategy) Atemzugvolumen 6-7 ml/kg Verzicht auf exzessiv hohes FiO 2 permissive Hyperkapnie minimaler Materialtotraum Ventilationsmodus? - Wichtiger wie als was