ArchivDeutsches Ärzteblatt42/2011Beatmungs-Monitoring: Regionale Ventilation in Echtzeit am Patientenbett verfolgen

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Beatmungs-Monitoring: Regionale Ventilation in Echtzeit am Patientenbett verfolgen

Dtsch Arztebl 2011; 108(42): A-2237

Thiel, Antje

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Mit Hilfe des elektrischen Impedanztomographen PulmoVista 500 wird die Verteilung der Beatmung in den ventralen und dorsalen Lungenregionen sichtbar.

Mit bis zu 50 Bildern pro Sekunde kann der Arzt die Auswirkungen der Intensivbeatmung in Echtzeit mitverfolgen. Die Uniklinik Leipzig setzt das neue Pulmo-Vista 500 als weltweit erstes Krankenhaus ein. Foto: Dräger
Mit bis zu 50 Bildern pro Sekunde kann der Arzt die Auswirkungen der Intensivbeatmung in Echtzeit mitverfolgen. Die Uniklinik Leipzig setzt das neue Pulmo-Vista 500 als weltweit erstes Krankenhaus ein. Foto: Dräger

Nicht weniger als eine „Revolution des Beatmungs-Monitorings“ verspricht die Lübecker Firma Dräger ihren Kunden, die sich entschließen, mit dem neuen Gerät PulmoVista 500 die Beatmung von Intensivpatienten einzustellen und zu überwachen. Bei einer Pressekonferenz im Rahmen des Deutschen Anästhesiecongresses (DAC) in Hamburg präsentierte das Unternehmen seine Produktneuheit, die mittels elektrischer Impedanztomographie (EIT) den Erfolg der Beatmung in Echtzeit am Patientenbett visualisieren soll.

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Das neue Gerät zeigt mit bis zu 50 Bildern pro Sekunde, wie sich bei einer Intensivbeatmung das Atemgasvolumen im Laufe eines Atemzuges in den verschiedenen Lungenregionen verteilt. Produktmanager Eckard Teschner erklärte: „Die EIT ist ein Echtzeitverfahren, das ein kontinuierliches Monitoring ermöglicht und den Effekt der Beatmungstherapie von Atemzug zu Atemzug sichtbar macht.“ Das Verfahren erleichtere es dem Arzt, den Druck des Beatmungsgeräts individuell anzupassen – und zwar sowohl den initialen Druck als auch den positiven endexpiratorischen Druck (PEEP).

Gefahr der Überdehnung und des Kollaps von Alveolen

Genau diese Feineinstellung des Beatmungsdrucks bei Patienten mit respiratorischer Insuffizienz oder akutem Lungenversagen (ARDS) stellt Ärzte auf Intensivstationen immer wieder vor große Herausforderungen. „Beim heutzutage verwendeten Überdruckverfahren besteht sowohl die Gefahr einer Überdehnung als auch eines Kollaps der Alveolen“, sagte Prof. Dr.-Ing. Steffen Leonhardt vom Lehrstuhl für Medizinische Informationstechnik an der RWTH Aachen. Erschwerend komme hinzu, dass die Ventilation der Lunge häufig sehr inhomogen sei: Während einzelne Bereiche der Lunge bereits überbläht seien, könne man insbesondere in den Lungenspitzen oft gleichzeitig Areale mit vielen kollabierten Alveolen finden. „Kollabierte Alveolen wiederum sind nur schwer zu beatmen“, erklärte Leonhardt, „nach solchen Komplikationen kommen Patienten kaum wieder von der Beatmungsmaschine los.“

Große Anteile von Shuntraum und Totraum

Auch die Perfusion des Lungengewebes sei bei Patienten mit ARDS nur selten gleichmäßig: „Während beim Gesunden etwa 80 Prozent des Lungengewebes sowohl gut durchblutet als auch gut belüftet sind, gibt es im Lungengewebe von ARDS-Patienten große Anteile von Shuntraum ohne Ventilation und Totraum ohne Perfusion“, erläuterte Leonhardt. „In diesen Arealen findet kein Gasaustausch statt.“

Das etablierte Monitoring mit Computertomographie (CT) und Blutgasanalyse wird nach Auffassung Leonhardts diesem komplexen Geschehen nicht ausreichend gerecht: „Eine CT-Aufnahme erfordert eine hohen logistischen Aufwand und ist außerdem nur ein Standbild.“ Eine Blutgasanalyse liefere nur globale Daten zur Gesamtfunktion der Lunge, nicht aber über die regionale Verteilung der Atemluft.

Zur Messung mit PulmoVista 500 wird dem Patienten ein flexibler Gürtel mit 16 integrierten Elektroden auf der Höhe zwischen dem vierten und sechsten Interkostalraum um den Brustkorb gelegt. „Während der Messung speisen die Elektroden einen geringen Wechselstrom in den Körper ein. Die daraus resultierenden Spannungen ändern sich je nach Luftgehalt in der Lunge“, erläuterte Leonhardt.

Aus diesen Werten errechne das Gerät dann tomographische Bilder der Lungenfunktion in Echtzeit. Verändere der Arzt einzelne Beatmungsparameter, so könnten die Auswirkungen unmittelbar auf dem Monitor verfolgt werden. So lasse sich zum Beispiel der Effekt von kontrollierten Blähmanövern visualisieren.

Hoher didaktischer Wert

Im klinischen Alltag könne Pulmo-Vista 500 beispielsweise für ein bis zwei Stunden zum Beatmungs-Monitoring an einen Patienten angeschlossen werden. „Sobald die Werte zufriedenstellend sind, kann man das Gerät dann zum nächsten Patientenbett fahren“, beschrieb Teschner die Einsatzmöglichkeiten. Auf diese Weise könne mit zwei Geräten eine ganze Intensivstation ausreichend bestückt werden.

Das Verfahren ist wegen seines hohen didaktischen Wertes vor allem für Universitätskliniken und Lehrkrankenhäuser interessant. Bedenken hegte Kirsten Hiepler, Gesundheits- und Krankenpflegerin in der Neurologischen Intensivstation der Universitätsklinik Münster, nur in Bezug auf die exakte Position des Elektrodengürtels: „Kann die EIT aus diesem zweidimensionalen Querschnitt tatsächlich Informationen auch aus entlegenen Lungenregionen liefern?“

Diese Frage beantwortete Markus Henkel (Dräger) positiv: „Das Gerät überwacht eine repräsentative Schicht der Lunge. Es misst zwar nur zwischen dem vierten und sechsten Interkostalraum, ein Kollaps in den Alveolen der Lungenspitzen würde im Bild aber dennoch sichtbar.“ In solch einem Fall könne der Arzt bei Bedarf eine ergänzende CT durchführen, um Klarheit zu gewinnen.

Die CT bleibt also trotz des mobilen EIT-Beatmungs-Monitorings unverzichtbar. Davon ist auch Josef Groß, Stationsleiter der Neurologischen Intensivstation in Münster, überzeugt: „Ich bin eher skeptisch, ob eine reine Impedanzanalyse wirklich als Arbeitsgrundlage dienen kann. Man benötigt mehr Parameter als nur den Widerstand, um die regionale Belüftung der Lunge darzustellen.“ Die EIT könne weder Blutgasanalyse, noch CT oder Klinik ersetzen.

Geräte sind nicht kompatibel

Zudem mahnte er eine Optimierung der Beatmungsgeräte der Firma Dräger an. „Wir verwenden in unserer Klinik sowohl Geräte von Dräger als auch von Hamilton. Bei letzteren sind die Beatmungsmöglichkeiten deutlich innovativer.“ Mit den Beatmungsgeräten anderer Hersteller sei die PulmoVista 500 jedoch bislang nicht kompatibel, bestätigte Teschner: „Das ist allerdings ein generelles Problem. Hier fehlen herstellerübergreifende Standards.“

Antje Thiel

Pressegespräch auf dem DAC 2011: PulmoVista 500 – eine Revolution in der Intensivbeatmung in Hamburg, Drägerwerk

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