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Wie die Zwerchfellüberwachung Ihnen helfen kann, die maschinelle Beatmung zu verbessern

Die Atemunterstützung ist eine lebensrettende Maßnahme auf der Intensivstation, aber ohne das richtige Gleichgewicht erhöht sie auch das Risiko für nachteilige Ergebnisse.1,2  Hier kann die Zwerchfellüberwachung helfen, da sie ein Marker für Ergebnisse wie Krankenhaussterblichkeit und eine längere Entwöhnung ist. Sie kann Ihnen auch dabei helfen, fundiertere Therapieentscheidungen während der Beatmung zu treffen.

Die klinische Auswirkung einer Zwerchfellschädigung

The impact of diaphragm injury on ventilation outcomes

Eine Zwerchfellschädigung erhöht das Risiko für schlechtere Ergebnisse deutlich, wie z. B. schwierige Entwöhnung, längere Entwöhndauer und höhere Krankenhaussterblichkeit.1,2 23–84 % aller Patienten zeigen eine starke Schädigung des Zwerchfells beim ersten Versuch der Spontanatmung.3 Eine Studie zeigte eine Beatmungsdauer von durchschnittlich 576 Stunden bei Patienten mit Zwerchfellschädigung gegenüber 203 Stunden bei Patienten ohne Schädigung.4

Die Studie vermutet, dass die Patienten entweder sich zu stark anstrengen, was zu einer Verdickung des Zwerchfells führt.1 Oder infolge einer übermäßigen Unterstützung und/oder kontrollierten Beatmung zu Beginn der Behandlung zu wenig leisten müssen, was eine Atrophie zur Folge hat.  Beide Veränderungen haben das Outcome negativ beeinflusst und die aktuelle Herausforderung für Mediziner ist, dass die gemeinhin verwendete Diagnosefunktion der Beatmungsgeräte diese Informationen nicht erfasst.

Warum die aktuellen Diagnosefunktionen der Beatmungsgeräte nicht ausreichend sind

Die Kurven von Beatmungsgeräten werden verwendet, um den Beatmungsbedarf eines Patienten zu interpretieren. Primär stellen sie aber eigentlich dar, was Sie dem Patienten anbieten. Daher ist es schwierig, Asynchronität, Übersedierung und übermäßige oder zu geringe Unterstützung bei der Spontanatmung zu erkennen. So erkennen z. B. nur 21 % aller Mediziner eine Asynchronität, die auf Grund einer nicht beantworteten Einatembemühung auftritt.5 Ebenso können Patienten mit Druckunterstützung scheinbar das Beatmungsgerät triggern, wenn sie es eigentlich nicht tun.5,6

Die Folge ist eine Unsicherheit, wie viel Atemarbeit ein Patient leistet und in welchem Maße er oder sie gefährdet ist, eine Zwerchfellschädigung zu erleiden.

So kann das Zwerchfell überwacht werden

Um das Zwerchfell bestmöglich zu schützen, müssen Sie die potenzielle Schädigung diagnostizieren und die kontinuierliche Aktivität des Zwerchfells überwachen.

Ein Ultraschall hilft Ihnen bei der Bewertung der Zwerchfellfehlfunktion, indem Sie die Dicke und potenzielle Veränderungen der Dicke im Lauf der Zeit messen. Dank der jüngsten Fortschritte in der Bildgebung mit Ultraschall haben Mediziner mehr Möglichkeiten, um die Funktion des Zwerchfells zu bewerten und das Zwerchfell während der maschinellen Beatmung bestmöglich zu schützen.7

Für eine kontinuierliche Überwachung der Zwerchfellfunktion bei jedem Atemzug kann die elektrische Aktivität des Diaphragmas (Edi) herangezogen werden. Dieses bettseitige Diagnosewerkzeug nutzt eine spezielle Ernährungssonde. Das Spannungssignal wird zusätzlich zu den herkömmlichen Druck-/Durchflusskurven als Wellenform angezeigt und zeigt die Anwesenheit, Abwesenheit und die Art der Atmung.

Edi kann Sie dabei unterstützen, die Atemarbeit zu verstehen, Asynchronitäten zu entdecken und zu beurteilen, inwieweit eine übermäßige oder unzureichende Unterstützung und die Sedierung die Atemfähigkeit beeinflussen.8,9 Sie können auch Veränderungen bei der Atemarbeit nach Interventionen erkennen, z. B. bei einer Veränderung der Patientenposition, der Gabe von Medikamenten wie Koffein oder Salbutamol, oder wenn Sie die Beatmungsunterstützung bei der Entwöhnung verringern.

Eine Kombination von Ultraschall und kontinuierlicher Zwerchfellüberwachung (Edi) ist daher wohl notwendig, um ein vollständiges Bild zu erhalten.

Wie die Zwerchfellüberwachung Ihnen helfen kann, den Patienten zu schützen und die Entwöhnung zu vereinfachen

Um beatmungsbedingte Lungenschädigung zu vermeiden, werden Sie sicherlich versuchen eine invasive Beatmung, Asynchronität, übermäßige und unzureichende Unterstützung sowie längere Sedierungsphasen und Zwerchfellinaktivitäten zu verhindern. Patienten, die „gegen das Beatmungsgerät kämpfen“, verlieren meist. Eine stärkere Sedierung, eine längere Beatmungsdauer und eine mögliche Intubation sind häufig die Folge.

Die Zwerchfellüberwachung kann Sie unterstützen, diese Herausforderungen in den Griff zu bekommen.10-12 Mit ihrer Hilfe können Sie Atemanstrengungen des Patienten bei jedem Atemzug erkennen. Und Sie können auch sehen, ob das Beatmungsgerät rechtzeitig reagiert und die angemessene Menge an Unterstützung liefert. Sie verfügen über einen objektiven, physiologischen Wert zur Orientierung.

Bei der nicht-invasiven Therapie können Ihnen diese Aspekte helfen, um den Zeitpunkt und die Höhe der Unterstützung durch das Beatmungsgerät anzupassen und so die Erforderlichkeit einer Intubation zu reduzieren. Eine gute Interaktion zwischen Patient und Beatmungsgerät ist einer der zentralen Faktoren für eine erfolgreiche NIV.13

Die kontinuierliche Überwachung kann auch als Echtzeit-Indikator für die Atemarbeit genutzt werden. Mit ihrer Hilfe können Sie erkennen, wann eine Intubation wirklich notwendig ist. Sie kann Ihnen sogar dabei helfen, den Zeitpunkt für Spontanatmungsversuche zu optimieren und erfolgreicher und häufiger Fortschritte zu machen.

Wie die Zwerchfellüberwachung Ihnen helfen kann, die Beatmungsdauer zu verkürzen

Goligher zeigte, dass eine frühzeitige Veränderung der Zwerchfelldicke ein Marker für die Aufenthaltsdauer auf der ITS und für weitere Komplikationen wie erneute Intubation, Tracheotomie, längere maschinelle Beatmung und Tod war.1 Die Studie deutet darauf hin, dass eine Verdickung um 10–20 % der optimale Weg zum Erfolg ist. Dieser Wert kann also Hinweise darauf geben, wie hoch das Risiko für den Patienten ist, und Sie dabei unterstützen, die Behandlung zu optimieren. Weitere Erkenntnisse, ob die Vermeidung von Zwerchfellschädigungen Komplikationen verhindern kann, müssen über randomisierte klinische Studien gewonnen werden. 

Die Erfahrungen aus einem Krankenhaus in London decken sich jedoch mit den oben gemachten Aussagen. Durch eine Überwachung der Zwerchfellaktivität konnte eine signifikante Reduzierung der Beatmungsdauer festgestellt werden.14 Die nicht überwachte Patientengruppe wurde durchschnittlich 12 Tage lang maschinell beatmet, während die überwachte Gruppe durchschnittlich 9 Tage lang beatmet wurde (103 von 493 Patienten).

Die Überwachung des Zwerchfells könnte auch beim Erkennen von Störungen, wie z. B. Undine-Syndrom oder Schädigung des Zwerchfellnervs helfen.15, 16

Wie die Zwerchfellüberwachung Ihnen helfen kann, fundiertere Behandlungsentscheidungen zu treffen

Eine Überwachung der Zwerchfellaktivität kann Ihnen dabei helfen, während der gesamten Behandlung fundiertere Entscheidungen für Ihren Patienten zu treffen und an zahlreichen Entscheidungspunkten wertvolle Informationen liefern.

Überwachung und Trends bei der Atemarbeit

Aktuelle Berichte deuten darauf hin, dass die Zwerchfellüberwachung mit Edi hilfreiche Informationen für die Überwachung der Atemarbeit und der Interaktion zwischen Patient und Beatmungsgerät liefert.18

Natürlich ist der Nutzen der Edi-Überwachung als einzelner, isolierter Wert beschränkt. Wie andere physiologische Variablen muss der Wert in Verbindung mit anderen Messungen und im Kontext mit Veränderungen bei der Therapie betrachtet werden – ein Trend im Zeitverlauf, der Sie bei der Entscheidung unterstützen kann, ob sich Ihr Patient in die gewünschte Richtung entwickelt.

Das Bild oben zeigt zum Beispiel eine Zunahme der Zwerchfellarbeit zu einem Zeitpunkt, zu dem der Arzt eine Ruhephase für den Patienten geplant hatte. Der Trend deutet darauf hin, dass es nicht dazu kam, und macht die größere Anstrengung des Patienten zu diesem Zeitpunkt sichtbar.

Übermäßige und unzureichende Unterstützung erkennen
Triggering ventilator with no diaphragm activity

Um eine Schädigung des Zwerchfells des Patienten zu verhindern, muss das Zwerchfell eine angemessene Aktivität zeigen. Das ist ohne Zwerchfellüberwachung schwer zu erkennen.

Ein Patient kann beispielsweise den Anschein erwecken, mit Druckunterstützung spontan zu atmen, in Wahrheit nutzt er sein Zwerchfell aber überhaupt nicht, wie in der Abbildung oben dargestellt. Das ist ein Beispiel dafür wie eine übermäßige Unterstützung die Funktion des Zwerchfells beeinträchtigen und zu einer Zwerchfellschwäche führen kann. Druck-, Flow- und Volumenkurven sehen normal aus, aber das violette Edi-Signal unten zeigt keinen Ausschlag, was auf ein inaktives Zwerchfell hinweist.

Die Herausforderung kann aber auch gegenteilig sein. Der Patient leistet zu viel Atemarbeit, was zu einer Verdickung des Zwerchfells führt. Das ist am Patienten möglicherweise leichter festzustellen, aber ohne objektiven Wert am Beatmungsgerät gibt es keine Sicherheit. Untersuchungen zeigen, dass eine Zwerchfellfehlfunktion häufig auftritt.1

Asynchronität von Patient und Beatmungsgerät erkennen
Identifying patient-ventilator asynchrony with the help of diaphragm monitoring

Asynchronität wird mit besonders schlechten Behandlungsergebnissen bei der maschinellen Beatmung in Verbindung gebracht.18 In einer aktuellen Studie waren nur 21 % der Mediziner in der Lage, eine Asynchronität die auf Grund einer nicht beantworteten Einatembemühung auftritt zu erkennen.5 Und es gibt viele weitere Arten von Asynchronität, die leicht übersehen werden können: unwirksame oder übermäßige Anstrengungen, verzögerte Atemarbeit, verzögertes Ende der Beatmung, doppelte Triggerung und Autotriggerung. 

Das Bild zeigt, wie die elektrische Aktivität des Zwerchfells (grau) die Druckkurve (gelb) überlagert. So können Unterschiede zwischen dem Bedarf des Patienten und dem Angebot des Beatmungsgeräts einfach erkannt werden.

Beatmungsform festlegen

Ihr Ziel sollte sein, dass der Patient eine optimale Atemarbeit aufrechterhält, die weder zu wenig noch zu viel Anstrengung erfordert.1 Durch die kontinuierliche Überwachung der Zwerchfellaktivität erhalten Sie Hinweise darauf, wie hart der Patient arbeitet, wenn überhaupt. Bei hoher und steigender Zwerchfellaktivität müssen Sie eventuell die Beatmungsunterstützung erhöhen.19,20,21

Bei geringer oder sinkender Aktivität können Sie die Beatmungsunterstützung möglicherweise reduzieren.19 Es ist wichtig, weitere diagnostische Parameter zu überwachen, bevor die Beatmungsform verändert wird. Die Zahl der Forschungen in diesem Bereich nimmt stetig zu. In Zukunft könnten neue Erkenntnisse über die Zwerchfellparameter die Beurteilung weiter verbessern.22

Einen optimalen PEEP einstellen

Für die richtige Einstellung des PEEP eines Patienten während der Spontanatmung gibt es kein Standardverfahren. Ein gut eingestellter PEEP kann jedoch Atelektasen und das zyklische Öffnen und Schließen der Atemwege reduzieren sowie die Alveolen schützen. Dies wiederum optimiert die Lungenmechanik und verbessert die Oxygenierung.

Eine PEEP-Titration mit Zwerchfellüberwachung hat bei Neugeborenen eindeutige Ergebnisse gezeigt. Die Babys können sich zwischen den Atemzügen angemessen erholen und eine Derekrutierung der Lunge kann vermieden werden.12

Bei erwachsenen Patienten nutzte Passath eine Zwerchfell- und Sauerstoffüberwachung während PEEP-Veränderungen, um ein PEEP-Niveau zu identifizieren, bei dem eine Atmung bei minimaler Anstrengung möglich ist.23 Eine übermäßige Senkung des PEEP führte zu einem Anstieg der Atemarbeit um 50 bis 60 %, die in Kombination mit einer Verschlechterung der Oxygenierung auch eine partielle Derekrutierung der Lunge vermuten ließ.

Optimierung des Sedierungsmanagements

Der größte Vorteil der Überwachung der Zwerchfellaktivität in Bezug auf die Sedierung liegt im Versuch, das Zwerchfell so aktiv wie möglich zu halten.1 Überwachen Sie einfach die Zwerchfellaktivität Ihres Patienten und seine Reaktion auf die Beatmung, um eine hinreichende Sedierung bei gleichzeitiger Zwerchfellaktivität zu finden.

Möglicherweise bedarf es eines gewissen Trainings, um den Effekt der Sedierung von anderen physiologischen Faktoren unterscheiden zu können, die ebenfalls die Zwerchfellfunktion beeinflussen können. Edi ist besonders bei einer Unterbrechung der Sedierung effektiv, da Sie so die Veränderung der Atemanstrengung des Patienten sehen können.

Überwachen Sie den Einfluss von Interventionen, Ruhe und Rehabilitation und erkennen Sie Trends

Eine Überwachung der Zwerchfellaktivität liefert zusätzliche Gewissheit, dass der Patient mit den von Ihnen angestoßenen Veränderungen umgehen kann. Die Zwerchfellaktivität wird durch zahlreiche physiologische Veränderungen beeinflusst, wie Ruhe, aufrechtem Sitzen, Gehen, Koffeinbehandlung und sogar allgemeine Rehabilitation und Genesung.

Wenn der Patient diese Veränderungen bewältigen kann, bleibt die Zwerchfellaktivität möglicherweise unverändert. Eine Verschlechterung der klinischen Situation und der Bedarf von mehr Atemarbeit wird höchstwahrscheinlich zu einer Steigerung der Zwerchfellaktivität führen und eine verbesserte Ruheposition wird die Zwerchfellaktivität reduzieren, die für die Atemzüge nötig ist.

Die Abbildung zeigt die kontinuierliche Zwerchfellaktivität eines Patienten, der aufgrund von akutem Atemnotsyndrom nach einer Lungenentzündung kurz vor der Intubation stand. Durch die Überwachung der Zwerchfellaktivität konnte der Arzt jedoch die Beatmung optimieren und eine Wendung herbeiführen.

Überwachung und Trends bei der Entwöhnung
The impact of diaphragm injury on patient-ventilator weaning

Wie in der Abbildung dargestellt, besteht ein enger Zusammenhang zwischen einer Zwerchfellfehlfunktion und Schwierigkeiten bei der Entwöhnung.4 Eine Überwachung der Zwerchfellaktivität kann Ihnen dabei helfen, die Entwöhnungsbereitschaft richtig einzuschätzen und die Fortschritte zu überwachen.24-26 Auf dem gesamten Behandlungspfad, von der invasiven Beatmung bis hin zu nicht-invasiver Beatmung, High-Flow-Therapie und dem Ende jeglicher Unterstützung.

Aus der Fähigkeit Ihres Patienten, mit weniger Unterstützung auszukommen, wird binnen Minuten ein Trend erstellt und dieser kann zur Fortsetzung oder Feineinstellung der Beatmung herangezogen werden.  Es kann sein, dass Sie zu den vorherigen Einstellungen zurückkehren müssen, um einen Rückfall Ihres Patienten und die damit verbundenen Komplikationen zu verhindern.

Erste Schritte bei der Zwerchfellüberwachung

Unabhängig davon, ob Sie Zwerchfellschädigung verhindern, Sedierung und übermäßige Beatmung reduzieren oder mehr Informationen über die Entwöhnung des Patienten vom Beatmungsgerät wünschen – die Zwerchfellüberwachung kann Ihnen dabei behilflich sein.

Literaturhinweise

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