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B978-3-437-23892-5.00004-X

10.1016/B978-3-437-23892-5.00004-X

978-3-437-23892-5

Ausstattung eines Anästhesiearbeitsplatzes

[L157]

Platzierung der EKG-Elektroden

[L157]

Blutdruckmessung

[L157]

Die Verfahren zur Bestimmung des HZV haben, bedingt durch die eingesetzte Technologie, Vor- und Nachteile. Zwei Methoden ergänzen sich idealerweise: Das Verfahren nach Fick ist deutlich genauer bei niedrigem HZV, während die Thermodilution bei höherem HZV die größte Messgenauigkeit aufweist

[L157]

PiCCO®-System

[L157]

Beurteilung der Oxygenierung, der peripheren Perfusion und der CO2-Elimination

[L157]

Entscheidende Informationen aus dem Kapnogramm (s. „Wesentliche Informationen aus dem Kapnogramm“) und wichtige Phasen der Kapnografiekurve (I–0), normaler und gestörter Kurvenverlauf

[L157]

Grafische Darstellung der Pulsoxymetrie

[L157]

Endtidale und transkutane Kapnografie am spontan atmenden Pat.

[L157]

MuskelrelaxometerMuskelrelaxometer mit Akzelerometrie und Anordnung der Elektroden (optimalen Abstand berücksichtigen!)

[L157]

Überwachung der neuromuskulären Funktion

[L157]

Schematische Darstellung der Stimulationsmuster

[L157]

Klin. Anwendung der einzelnen Stimulationsmuster

[L157]

Intrakranielle Hirndruckmessung, intrakranielleHirndruckmessung, Platzierung der Sonden, alternative Verfahren

[L157]

Überwachung der Narkosetiefe mit dem Narcotrend-Monitor

Tab. 4.12
Phase Stadium Index
Wachheit A 100–95
Müdigkeit/Sedierung B0 94–90
B1 89–85
B2 84–80
Sedierung/oberflächliche Anästhesie C0 79–75
C1 74–70
C2 69–65
Allgemeinanästhesie C0 64–57
D1 56–47
D2 46–37
Tiefe Allgemeinanästhesie E0 36–27
E1 26–20
E2 19–13
Burst-Suppression-EEG bis Nulllinie F0 12–5
F1 4–0

Nach Wilhelm/Bruhn/Kreuer. Überwachung der Narkosetiefe – Grundlagen und klinische Praxis. Deutscher Ärzte-Verlag (ISBN: 3–7691–1193–1, 2004)

Monitoring

Reiner Schäfer

Peter Söding

  • 4.1

    Grundlagen168

    • 4.1.1

      Derzeit klinisch mögliche Überwachungsverfahren168

    • 4.1.2

      Ausstattung eines Anästhesie-Arbeitsplatzes169

  • 4.2

    Elektrokardiogramm169

    • 4.2.1

      Ableitungen169

    • 4.2.2

      Störfaktoren170

    • 4.2.3

      Diagnostik171

  • 4.3

    Blutdruckmessung172

    • 4.3.1

      Indikationen172

    • 4.3.2

      Nichtinvasive Blutdruckmessung172

    • 4.3.3

      Invasive Blutdruckmessung174

  • 4.4

    Überwachung der Hämodynamik176

    • 4.4.1

      Zentraler Venendruck176

    • 4.4.2

      Linker Vorhofdruck177

    • 4.4.3

      Herzzeitvolumen177

  • 4.5

    Überwachung der Beatmung183

    • 4.5.1

      Basismonitoring184

    • 4.5.2

      Klinische Überwachung184

    • 4.5.3

      Beatmungsdruck185

    • 4.5.4

      Beatmungsvolumen186

    • 4.5.5

      Endtidale CO2-Messung (Kapnometrie, Kapnografie)186

    • 4.5.6

      Atemgasüberwachung190

    • 4.5.7

      Erweitertes Beatmungsmonitoring192

    • 4.5.8

      Monitoring der Oxygenierung, Pulsoxymetrie192

  • 4.6

    Säure-Basen-Haushalt und Blutgasanalyse196

    • 4.6.1

      Physiologie und Pathophysiologie196

    • 4.6.2

      Ausgleich eines Kalium- oder Natriumdefizits198

  • 4.7

    Temperaturmessung199

    • 4.7.1

      Verfahren200

    • 4.7.2

      Messorte200

  • 4.8

    Überwachung der Diurese201

    • 4.8.1

      Dauerkatheter201

    • 4.8.2

      Einschätzung der Diurese und der Nierenfunktion202

  • 4.9

    Relaxometrie und Relaxografie203

    • 4.9.1

      Medikamentöse Muskelrelaxierung203

    • 4.9.2

      Überwachung der neuromuskulären Funktion204

    • 4.9.3

      Einschätzung einer adäquaten Narkose208

  • 4.10

    Intrakranielles Druckmonitoring210

    • 4.10.1

      Grundlagen der Messung210

    • 4.10.2

      Eingesetzte Verfahren211

Grundlagen

Grundlagen der Überwachung eines Pat. vor, während oder nach anästhesiologischen Maßnahmen beinhalten die klinische Einschätzung unter Berücksichtigung von Bewusstseinslage, Neurologie, Kreislaufstabilität, Atemmechanik und Gasaustausch, Muskeltonus, Diurese und Temperatur.
  • Standard für jeden Pat. in anästhesiologischer Überwachung: EKG, nichtinvasiver Blutdruck, Pulsoxymetrie, Atemgasmessung.

  • Entsprechend dem klinischen Zustand des Pat. und den OP-Anforderungen sind zusätzliche invasive oder nichtinvasive Überwachungsverfahren zu etablieren. Organspezifische Überwachungsverfahren ergänzen den Standard.

  • Wesentliche Voraussetzung für die sichere Anwendung ist die Wahl der geeigneten Verfahren, die Artefaktelimination und die individuelle Einstellung der Alarmgrenzen mit Aktivierung des Alarmmodus.

Derzeit klinisch mögliche Überwachungsverfahren

  • Standard:

    • Monitoring:ÜberwachungsverfahrenNichtinvasiv: Pulsoxymetrie, EKG, RR, Kapnografie, Temperatur.

    • Invasiv: Arterie, ZVK.

    • Endoluminal: Blasenkatheter, Magensonde.

  • Muskeltonus: Relaxometrie, Akzelerometrie.

  • Überwachung:Verfahren Beatmung:

    • Nichtinvasiv: Präkordiales Stethoskop, inspiratorische O2-Konzentration, Fluss, Volumen, Beatmungsdruck, patientennahe in- und exspiratorische Atemgaskonzentrationen (Narkosegase, N2O, CO2, O2), Compliance, Resistance, Fluss-(Druck-)Volumen-Diagramme.

    • Invasiv: BGA diskontinuierlich und kontinuierliche O2-Sättigung.

    • Endoluminal: Ösophagusstethoskop.

  • Herz:

    • Nichtinvasiv: Präkordialer Doppler, HZV-CO2, HZV-Impedanzkardiografie, Pulskonturanalyse

    • Minimalinvasiv: Pulskonturanalyse-HZV.

    • Invasiv: Pulmonaliskatheter.

    • Endoluminal: Transösophageale Echokardiografie (TEE), aortales Doppler-HZV.

  • Zentralnervensystem:

    • Nichtinvasiv: EEG, BIS, SEF Median, evozierte Potenziale (AEP/SEP), transkranieller Doppler, zerebrale Spektroskopie.

    • Invasiv: Hirndrucksonde, Spinalkatheter.

  • GIT: Endoskopie.

Ausstattung eines Anästhesie-Arbeitsplatzes (Abb. 4.1)

Elektrokardiogramm

ElektrokardiogrammAnästhesie-Arbeitsplatz:AusstattungAbleitung der elektrischen Potenzialänderung des EKGHerzens durch die Haut. Daraus lassen sich Rückschlüsse über die Herzfrequenz (HF), die Lokalisation der Erregungsgeneration und -ausbreitung sowie die Repolarisation ableiten.

Ableitungen (Abb. 4.2)

  • Standard ist die 3-Kanal-Ableitung über dem Thorax in Anlehnung an das Dreieck nach Einthoven.

  • Ableitung II: Standardeinstellung des Monitors, die Ableitung führt diagonal durch das linke Herz und gibt wesentliche Informationen über den Erregungsablauf im Herzen, dies kann durch die Ableitung V5 optimiert werden.

Mögliche EKG-Ableitungen

Tab. 4.1
Ableitung Farbe Seite Position ventral Position dorsal
5-Punkt-Ableitung 3-Punkt-Ableitung Rot Rechts MCL unterhalb der Klavikula Oberhalb der Skapula
Gelb Links MCL unterhalb der Klavikula Oberhalb der Skapula
Grün Links Mittlere Axillarlinie Höhe Mamille Hintere Axillarlinie, unterhalb Skapula
Grün Links Unterer Rippenbogen Hintere Axillarlinie, Höhe LWS
Schwarz Rechts Unterer Rippenbogen Hintere Axillarlinie, Höhe LWS
Weiß Links V5, vordere Axillarlinie V7, hintere Axillarlinie

Störfaktoren

Technische Störfaktoren
  • Alte oder trockene EKG-Elektroden, wodurch Elektrodengel nicht mehr leitfähig ist → Gegenmaßnahme: Austausch.

  • Anordnung direkt über Knochen → Gegenmaßnahme: Neue Position.

  • Schwingende EKG-Kabel → Gegenmaßnahme: Fixieren.

  • Lockere Konnektion der Kabel → Gegenmaßnahme: Austauschen.

  • 50-Hz-Wechselspannung des Stromnetzes → Gegenmaßnahme: 50-Hz-Filter im EKG-Modul aktivieren.

  • Monopolare Diathermie → Gegenmaßnahme: Neutrale Elektrode optimal am Oberschenkel, weit von den EKG-Sensoren und -Kabeln.

Patientenbedingte Störfaktoren
Muskelzittern des Pat. → Gegenmaßnahme: Pethidin 0,5 mg/kg i. v. (Dolantin®, 6.3.6), Wärmeisolation, -zuführung.

Die Messung der Impedanzänderung durch die Thoraxexkursionen erlaubt Rückschlüsse auf die Atemfrequenz.

Diagnostik

Bestimmbare Parameter
  • HF: Bradykardie (< 40/Min., < 85 % der Ausgangsfrequenz), Tachykardie (altersabhängig, > 115 % des Ausgangswerts).

  • Herzrhythmus: Sinusrhythmus, Arrhythmia absoluta, SVES, VES, Blockbilder (8.1.7).

  • Erregungsbildung: Sinusknoten, AV-Knoten, ventrikulärer Ersatzrhythmus (8.1.7).

  • Erregungsausbreitung: Links-, Rechts-Schenkel-Block, AV-Block I°–III° (8.1.7).

  • Repolarisationsstörungen: Myokardischämie (ST-Analyse), E'lytveränderungen (Hyperkaliämie, Magnesium ↑↑).

  • Kreislaufstillstand: Asystolie, Kammerflimmern, -flattern, elektromechanische Entkopplung (nur erkennbar bei fehlendem Auswurf des linken Ventrikels in der arteriellen Druckkurve) → sofortige Herzdruckmassage erforderlich.

  • Schrittmacher(SM)-funktion, -dysfunktion: Darstellung des Peaks (Impuls des Schrittmachers) sowie der nachfolgenden elektrokardiografischen Erregungsausbreitung (Antwort auf den SM-Impuls) erlauben die Einschätzung der SM-Funktion.

Alarmfunktionen
Moderne Monitore bieten folgende Elektrokardiogramm:Alarmfunktionenzusätzliche Analysen mit/ohne Alarmfunktion an:
  • ST-Segmentanalyse: Entsprechend eines als Referenz gespeicherten QRS-Komplexes werden kontinuierlich die ST-SegmentanalyseÄnderungen im ST-Segment analysiert.

    • Hebung > 0,1 mV in der Brustwandableitung: Direktes Zeichen der Myokardischämie, meist Vorderwand, linke Koronararterie.

    • Senkung < 0,1 mV in der Brustwandableitung: Indirektes Ischämiezeichen, intramurale Ischämie, Hinterwandischämie.

    • Trenddarstellung: Wertvoll zur Einschätzung der Progredienz.

    • Abspeichern oder Ausdrucken vervollständigt die Dokumentation.

    • Detektionspunkt ist 60–80 ms hinter dem J-Punkt (Wendepunkt der ST-Linie, Referenz ist die isoelektrische PQ-Linie).

  • Arrhythmie-Erkennung: Generelle Alarmfunktion, wird bei Asystolie oder Kammerflimmern aktiviert und ist Arrhythmie-ErkennungStandard in den Monitoren. Die Erkennung und Registrierung von tachykarden oder bradykarden Phasen sowie SVES-/VES-Komplexen ist optional erhältlich.

  • Schrittmacher-Detektion: Der Spike des SM führt zur fehlerhaften Frequenzanalyse und kann als solcher erkannt und ausgeblendet werden.

  • Impedanzmessung: Wird über die EKG-Elektroden abgeleitet und registriert die Thoraxbewegung durch Atemexkursionen. Der Vorteil ist die Anzeige der AF mit Alarmeinstellung zur Überwachung der Beatmung.

Blutdruckmessung

Indikationen

  • Zur Überwachung und BlutdruckmessungDokumentation eines suffizienten Kreislaufs bei allen anästhesiologischen Maßnahmen.

  • Einstellung und Aufrechterhaltung eines patientenspezifischen und an Organfunktionen bedarfsadaptierten Perfusionsdrucks.

  • Applikation vasoaktiver und myokardial wirkender Medikamente.

  • Überwachung und Ther. intravasaler Volumenverschiebungen.

  • Art. Hypertonus.

  • Eingeschränkte myokardiale Funktion.

Nichtinvasive Blutdruckmessung (Abb. 4.3)

Cave

Blutdruckmessung:nichtinvasiveBlutdruckmanschette nicht am Shuntarm anlegen.

RIVA-ROCCI
PrinzipAnlegen einer RIVA-ROCCI-Blutdruckmessungaufblasbaren Manschette am Oberarm, Blutdruckmessung:RIVA-ROCCIggf. Oberschenkel. Systolischer und diastolischer Blutdruck durch Korotkow-Geräusche hörbar (verursacht durch turbulente Strömungen als Folge erhöhter Strömungsgeschwindigkeiten). Auskultation mit dem Stethoskop distal der Manschette (üblicherweise über der A.).
Auswertung
  • Systolischer Messwert: Blutdruckmessung:nichtinvasiveErw. → palpatorisch niedriger als auskultatorisch; Kinder (< 16 J.) → korreliert mit dem intravasalen Volumen.

  • Diastolischer Messwert: Erw. → Verschwinden der Geräusche (Phase V); Kinder, Schwangere, Pat. mit hyperdynamem Kreislauf → Leiserwerden der Geräusche ohne exakte diastolische Kennung (keine Phase V); Hypertoniker → „auscultatory gap“ (Nichtnachweisbarkeit der Töne in Phase III).

Nachteile
  • Kein auscultatory gapgemessener Mitteldruck; diastolischer Druck schwierig zu erheben.

  • Zeitaufwendig; der diastolische und der systolische Messwert werden nicht während einer Druckwelle, sondern nacheinander in einer Phase bestimmt, in der sich der Blutdruck rasch ändern kann. Zur Vermeidung von einer Ischämie der Extremität ist ein Messintervall > 2,5 Min. zu wählen.

  • Im Schock oder bei Pat. mit absoluter Arrhythmie ist die Aussagekraft dieses Verfahrens deutlich eingeschränkt.

  • Messung ist lageabhängig, die Manschette sollte sich auf Herzhöhe befinden, abhängig von der Manschettengröße (Richtwert: Breite der Manschette = Hälfte des Armumfangs, bei Erw. mind. 12–15 cm).

  • Seitendifferenz bei Gefäßstenosen, bei Hypertonikern Messung an beiden Armen zum Ausschluss einer Stenose.

Palpatorisches Verfahren nur für den systolischen Blutdruck, dient zur Überprüfung der Kreislauffunktion im Notfall.

Diskontinuierliche nichtinvasive Messung durch Oszillometrie
PrinzipPulsationen in der Manschette werden von Drucksensoren aufgenommen.
VorteilMessung von diastolischem, Blutdruckmessung:Oszillometriesystolischem Blutdruck sowie Mitteldruck und HF, Mitteldruck ist exakter als diastolischer und systolischer Messwert.
NachteilUnsichere Bestimmung des diastolischen Blutdrucks. Die Fehlerbreite der nichtinvasiven Manschettenmethode liegt bei 10–15 %. Die Messwerte werden „zentralisiert“, d. h. der systolische eher zu niedrig, der diastolische Blutdruck eher zu hoch bestimmt.

Invasive Blutdruckmessung

Indikationen
  • Eingeschränkte myokardiale Funktion (Herzklappenerkr.,Blutdruckmessung:invasive eingeschränkte Koronarreserve).

  • Eingriffe mit ausgeprägten Volumenänderungen.

  • Eingriffe an Gefäßen mit temporärer Ausklemmung (z. B. Eingriffe an der Aorta, A. carotis interna).

  • Kontinuierliche Kontrolle des Perfusionsdrucks (z. B. zerebraler Perfusionsdruck bei intrakraniellen Eingriffen).

  • Eingriffe mit Herz-Lungen-Maschine.

  • Notwendigkeit regelmäßiger BGA z. B. bei Thoraxeingriffen mit Doppellumentubus.

  • Eingriffe mit extremen Lageänderungen.

  • Angelagerte Arme mit erkennbarem Defizit bei der nichtinvasiven Blutdruckmessung.

Der Nutzen der Aussagekraft übertrifft meist das Risiko des invasiven Verfahrens. Daher kann die Ind. eher großzügig gestellt werden.

KontraindikationenPositiver Allen-Test (2.1.2), AV-Shunt bei Dialysepat. bzw. mögliche Shunt-Anlage (Gefäßprotektion), Infekt oder Läsion an der Punktionsstelle, kein adäquater Kollateralkreislauf; Gefäßprothese.
VoraussetzungenNeg. Allen-Test (2.1.2), Punktion an der kontralateralen Seite zum Operateur oder OP-Feld.
Lokalisation
  • Bevorzugt Punktion der A. radialis (2.1.2) der nicht führenden Hand. Durch den Kollateralkreislauf über die A. ulnaris keine Ischämie der Hand.

  • Alternative: Punktion mit Seldinger-Technik (2.1.2) der A. femoralis unterhalb des Leistenbands oder der A. brachialis. Hierbei ist die art. Versorgung der Extremität einzuschätzen (pAVK, Kalkplaques).

  • Reservepunktionsort: A. dorsalis pedis. Hier ist die Aussagekraft der Druckkurve durch die periphere Lage und die Veränderungen der Druckkurve durch die Elastizität des Gefäßbetts deutlich eingeschränkt. BGAs können jedoch entnommen werden.

Methodischer Aufwand
  • Vermeidung von Luftblasen im Leitungssystem.

  • Kontinuierliche Spülung durch Druck-Spül-System.

  • Anschluss Druckaufnehmer auf Herzhöhe (Referenzpunkt ist die obere Axillarfalte).

  • Kabelverbindung mit Monitor.

  • Nullpunktabgleich gegenüber der Atmosphäre auf Herzhöhe. Besonderheiten bei Pat. mit nicht horizontaler Lage: Halb sitzende Position in der Neurochirurgie 13; Trendelenburg-Lagerung bei Eingriffen mit Pneumoperitoneum 15.2.3.

  • Regelmäßige (z. B. alle 2 h) Kalibrierung des Druckaufnehmers.

Vorteile
  • Höhere Messgenauigkeit bei kritischen Blutdruckschwankungen, v. a. bei art. Hypotension und Arrhythmien.

  • Grafische kontinuierliche Darstellung der Herzaktion.

  • Beurteilung der Hämodynamik bei myokardialer Insuff. und Herzrhythmusstörungen.

  • Messung der Pulskontur zur Bestimmung des Herzzeitvolumens (z. B. PiCCO®-System).

  • Regelmäßige Blutentnahme für BGA.

Störungen
  • Schleuderzacke und Messwertverfälschung in Abhängigkeit vom Messort (Abb. 2.4).

  • Gefäßspasmus.

  • Dämpfung durch Luftblase (Cave: Nicht einspülen).

  • !

    Vermeiden von:

    • Intraart. Injektion von Medikamenten (Maßnahmen 2.1.2) und Luft.

    • Einspülen eines Thrombus in die gleichseitige A. carotis interna durch ein Spülvolumen von > 5 ml bei Erw. (Gefahr ischämischer zerebraler Insult) oder ein anderes peripheres Stromgebiet.

    • Anliegen der Katheterspitze an der Gefäßwand.

    • Druckmessung distal einer Gefäßstenose.

  • Vor jeder therapeutischen Maßnahme (Anhebung oder Senkung des Blutdrucks) sollten der Nullpunkt und die Position des Druckaufnehmers überprüft werden.

  • Ausgeprägte periphere Vasokonstriktion oder proximale Stenosen im Gefäßabschnitt können zu erheblichen Differenzen der Druckmessung zwischen zentralem und peripherem Kompartiment führen → Überwachung der peripher an der Punktionsstelle vorhandenen Perfusion durch Pulsoxymetrie.

  • Bei Eingriffen an der thorakalen Aorta (Dissektionen oder Stenosen) proximal und distal invasiv den Blutdruck messen (A. radialis rechts und A. dorsalis pedis, die A. femoralis frei halten für Anschluss der Herz-Lungen-Maschine).

Überwachung der Hämodynamik

Zentraler Venendruck

Bei Venendruck, zentraler\t \"Siehe ZVDliegendem Pat. entspricht der ZVD bei normaler Herzfunktion und ZVDsuffizienten Herzklappen dem enddiastolischen Füllungsdruck des rechten Ventrikels (Vorlast). Unter diesen Bedingungen kann auch der Druck in der unteren Hohlvene 3 cm vor dem rechten Vorhof zur ZVD-Messung herangezogen werden (Katheter via V. femoralis).
IndikationenRechtsherzinsuff., biventrikuläre Herzinsuff., Eingriffe mit großen Änderungen des intravasalen Volumens, Nierentransplantation; Lebereingriffe.
Messverfahren
  • Messung über einen Katheter in der oberen Hohlvene etwa 3 cm vor dem rechten Vorhof.

  • Elektronisch über Druckaufnehmer Höhe Referenzpunkt (obere Axillarfalte):

    • Kontinuierlich über Tri-Lumen-Katheter.

    • Diskontinuierlich über Ein-Lumen-Katheter.

  • Hydrostatische Säule: Ungenau, nicht als Standard zu empfehlen (Verlauf des Spiegels im Steigrohr [ist vorher zu füllen]).

Fehlermöglichkeit
  • PEEP, intraperitonealer Druck bei MIC, Position außerhalb der Waagerechten, Trikuspidalinsuff., Wandkontakt, parallele Applikation von Flüssigkeit (positiver Druck) während der Messung (z. B. via Perfusor über 3-Wege-Hahn).

  • Weitere Faktoren mit Einfluss auf den ZVD: Rechtsherzfunktion, intrathorakales und intravasales Volumen, systemischer Gefäßwiderstand (SVR) mit konsekutiver Nachlast ↑, pulmonaler Gefäßwiderstand ↑.

Der Messwert für den mittleren ZVD kann nur bei einwandfreier Kurvenanalyse (Abb. 2.14) als richtig angenommen werden. Dies gelingt optimal nur durch die kontinuierliche Aufzeichnung der Druckkurve. Hierbei sollte zur Vermeidung von Artefakten durch die Beatmung der Druck in der endexspiratorischen Phase gewählt werden. Zur Kontrolle der intravasalen Lage ist der distale Schenkel des Tri-Lumen-Katheters geeignet.

Auswertung des ZVD
  • Bei PEEP: + eingestellten endexspiratorischen Druck (z. B. 6 mmHg).

  • Normalwert: 3–12 mmHg (1 mmHg Venendruck, zentraler:Auswertung≅ 1,35 cmH2O, 1 cmH2O ≅ 0,75 mmHg).

  • Erniedrigt: Volumenmangel.

  • Erhöht: Hypervolämie, Rechtsherzversagen, pulmonaler Hypertonus, dekompensierte Linksherzinsuff., Lungenembolie, Perikarderguss, Perikardtamponade, Störungen im rechtsventrikulären Ausflusstrakt (Vorhofthrombus, Trikuspidalinsuff. bzw. -stenose, Pulmonalinsuff. bzw. -stenose, angeborene Herzvitien).

Die Einzelmessung des ZVD ist zur Überwachung des Volumenstatus ungeeignet, die Trendmessung nur sehr eingeschränkt. Linksventrikuläres Pumpversagen wird durch den ZVD zu spät erkannt.

AnwendungVor den Eingriffen in horizontaler Position einen Ausgangswert dokumentieren. Nach Änderungen der Position (z. B. in Steinschnittlage oder z. B. bei Nephrektomielagerung 15.2.2) den Wert aktuell bestimmen. Die weitere Diagnose über den ZVD gelingt dann über die Trendänderung in regelmäßigen Abständen.

Linker Vorhofdruck

LAP = left atrial pressure.
Vorhofdruck:linkerPrinzipWird über einen Katheter gemessen, der nach herzchirurgischen Eingriffen LAPdirekt in den linken Vorhof eingeführt wird.
Indikationen
  • Bei kardiopulmonalen Erkr. mit path. Ungleichgewicht in der Formel:

  • Mitralklappenvitien, LVEDP > 25 mmHg.

  • Komplexe Herzvitien mit wechselnden Shunts (Beurteilung der O2-Sättigung).

  • Pulmonaler Hypertonus.

KontraindikationGerinnungsstörungen.
KomplikationenLuftembolie im art. Gefäßbett, versehentliche Medikamentenapplikation, akzidentelle Entfernung, Blutung aus der Punktionsstelle im linken Vorhof, Katheterabriss an der Fixierungsnaht, Infektion mit Endokarditis.

Der Katheter muss als LAP-Zugang markiert sein. Jegliche Luftblase muss im System entfernt werden. Versehentliche Gabe von Medikamenten ist zu vermeiden.

Herzzeitvolumen

Neben dem arteriellen Mitteldruck (MAP) eine Herzzeitvolumenzentrale Größe der hämodynamischen Überwachung, definiert als die Menge Blut, die vom Herzen pro Min. gepumpt wird (Abb. 4.4).
Grundlagen
  • Wesentliche Determinanten sind Schlagvolumen (SV = Menge an Blut in ml, die vom linken Ventrikel pro Herzaktion in die Aorta ausgeworfen werden) und Herzfrequenz (HF).

  • Negativ wirken sich aus:

    • Störungen von Struktur und Funktion der Herzklappen (Insuff. oder Stenose).

    • Intrakardiale Shunts (Vorhofseptumdefekt – ASD, Ventrikelseptumdefekt – VSD).

    • Störungen der regionalen und globalen Kontraktilität (Fähigkeit des Herzmuskels, sich zusammenzuziehen, erkennbar am Druckaufbau/Zeit = Δp/Δt).

  • Adäquate Füllung der Herzkammern mit Blut (Preload = Volumenmangel, Hypervolämie).

  • Entsprechend dem Ohm-Gesetz ΔP = (MAP – ZVD) = HZV × SVR ergibt sich zu den Parametern MAP und HZV ein nur rechnerisch zu ermittelnder peripherer Gefäßwiderstand (SVR – systemic vascular resistance), der zur Aufrechterhaltung eines adäquaten systemic vascular resistancePerfusionsdrucks pharmakologisch verändert werden kann.

Messverfahren
Fick-Prinzip
IndikatorDer an Hämoglobin gebundene O2. Dessen Ausschöpfung (= Verbrauch) in der Peripherie ist proportional der Dauer eines Kreislaufdurchgangs = umgekehrt proportional zum HZV. Analysiert wird die Sauerstoffsättigung direkt vor (hier ist am wenigsten Sauerstoff) und Fick-Prinzipnach der Lunge (hier ist das Blut wieder mit Sauerstoff aufgesättigt).
Fick-GleichungFormel zur Bestimmung des Herzzeitvolumens:
HZV=O2Aufnahme(v˙O2inml/Min.)av¯O2-Content-Differenz[av¯DO2inml/100ml]
Beispiel: CaO2 (art. O2-Gehalt) = 20 ml/100 ml
Cv¯O2 (ven. O2-Gehalt) = 15 ml/100 ml
O2-Aufnahme = 250 ml/Min.
HZV=250ml/Min.(2015)×(ml/100ml)=50ml/Min.×100=5.000ml/Min.
SauerstoffgehaltBerechnung:Fick-Gleichung
C=(Hb×1,36)×SxO2+(PxO2×0,003)
xa:CaO220ml/100mlBlut;xv¯:Cv¯O215ml/100mlBlut
a = arteriell; v¯ = gemischt-venös
BezeichnungBeispiel
Hb (g/dl)13
SO2 (relat.)0,96
PO2 (mmHg)75
0,003Hüfner-Zahl
Ergebnis17,2 ml/100 ml Blut
VorteileDie Messwerte werden über mehrere Min. aufgezeichnet und dann der Mittelwert für eine Min. berechnet. Dieses Verfahren wird umso genauer, je niedriger das HZV ist.
Nachteile
  • Hohe inspiratorische O2-Konzentrationen (FiO2 > 50 %) stören die Messung.

  • Die Sauerstoffaufnahme (O2) durch die Lunge ist methodisch aufwendig zu ermitteln, und zur Bestimmung der aDO2 ist ein Pulmonaliskatheter zur Blutentnahme aus der A. pulmonalis (Bestimmung von CvO2) notwendig. Hier würde auch das Thermodilutionsverfahren (s. u.) zur Verfügung stehen.

Anwendung
  • Als Indikator CO2, Messung (Hauptstromverfahren 4.5.5) im Exspirationsschenkel der Beatmung.

  • System: NICO®, Novametrix®.

  • Verfahren: Indirektes Fick-Prinzip mit CO2 als NICO®Indikator. Das System ermittelt CO2 Novametrix®über den Differenzialdruckaufnehmer (Flow) und die CO2-Konzentration (Mainstream). Nach einer Steady-State-Phase (Baseline 60 Sek.) werden durch Einfügung eines künstlichen definierten Totraums die Änderungen von ΔCO2 und ΔetCO2 zur Auswertung herangezogen, die dem HZV proportional sind.

VorteileUnabhängig von der inspiratorischen O2-Konzentration, liefert zusätzliche Beatmungswerte, nichtinvasives Verfahren, einfache Trendbeurteilung, Vorteile bei reduziertem HZV.
NachteileKeine Informationen über Druckverhältnisse im kleinen und großen Kreislauf.

Mit dem HZV (CO = Cardiac Output) berechnete HerzzeitvolumenGefäßwiderstand, systemischerGefäßwiderstand, pulmonalerParameter

Tab. 4.2
BezeichnungAbk.FormelNormalIndex
HerzzeitvolumenCO4–6 l/Min.CI = 2,5–4 l/Min./m2
Systemischer GefäßwiderstandSVRSVR = (MAP – ZVD)/CO × 80800–1.200 dyn × Sek./cm–5SVRI = 1.200–2.000 dyn × Sek./cm–5/m2
Pulmonaler GefäßwiderstandPVRPVR = (PAP – PCWP)/CO × 80150–250 dyn × Sek./cm–5PVRI = 220–400 dyn × Sek./cm–5/m2
Thermodilution
Bolus-PrinzipKälte als Indikator → 10 ml kaltes NaCl 0,9 % werden über ZVK in die V. cava Thermodilutionsuperior gespritzt und die Änderung der Temperatur über die Zeit mit einem Thermistor hinter dem rechten Herzen (A. pulmonalis) gemessen.
Semikontinuierliche MessungCCO-(Continuous Cardiac Output-)Katheter geben vor dem rechten Vorhof über Thermophilamente Wärmeimpulse von ca. 44 °C in das Blut, die über einen Sensor in der A. pulmonalis aufgezeichnet werden. Nach 60 Sek. wird ein Messwert gebildet. Fehlermöglichkeiten entstehen durch Änderungen der Körpertemperatur (Fieber) und durch parallele Änderungen der Bluttemperatur (z. B. Infusionen).
DurchführungÜblicherweise mit Pulmonaliskatheter, da er zusätzlich Informationen über die Drücke im rechten Herzen und in der Lunge liefert. Alternative wäre ein Thermistor hinter dem linken Herzen, z. B. in der A. femoralis. Hierbei durchläuft der Kältebolus sowohl das rechte als auch das linke Herz. Die Temperaturdifferenz ist gegenüber dem Blut durch die längere Transitzeit deutlich geringer, und die Anforderungen an den Thermistor sind wesentlich höher. Allerdings werden die Risiken des Pulmonaliskatheters vermieden; die Liegedauer und damit die Anwendungszeit des Verfahrens ist bedeutend länger.
Klinische Anwendung
Invasiv: Pulmonaliskatheter
IndikationenAnästhesie bei manifester Herzinsuff., in der Kardiochirurgie; innerhalb der letzten 6 Mon. Pulmonaliskathetervorausgegangener Herzinfarkt, OP an der Aorta, Sepsis, Polytrauma mit Schockzeichen, Pat. mit hoch dosierter Katecholamin- und Volumenther., respiratorische Insuff.
Messgrößen
  • Zentraler Venendruck bzw. rechter Vorhofdruck (ZVD, RAP).

  • Pulmonalarteriendruck: Diastolisch, systolisch, Mitteldruck (sPAP, dPAP, mPAP).

  • Lungenkapillarenverschlussdruck (Wedge-Druck = PCWP).

  • Herzzeitvolumen (HZV in l/Min.).

  • Gemischtvenöse Sauerstoffsättigung (SO2 in %).

  • Zentrale Temperatur.

Zur besseren Beurteilung interindividueller Unterschiede werden Indices herangezogen. Bei der Berechnung hämodynamischer Parameter findet diese Index-Erstellung in Bezug zur Körperoberfläche (KO) statt. Hierbei werden die Messwerte durch die Körperoberfläche (in m2) dividiert. Die Körperoberfläche oder Body Surface Area (BSA) berechnet sich aus der Körpergröße und dem -gewicht, z. B. nach der Formel von Du-Bois.

Anwendung der Sauerstoffsättigung zur Beurteilung der Hämodynamik
GrundlagenO2-Angebot des Sauerstoffsättigung:Beurteilung der HämodynamikKörpers an die Peripherie: 1.000 ml/Min., ca. 250 ml werden verbraucht. Bei einer SaO2 von ≅ 100 % beträgt die Sauerstoffsättigung vor der Lunge demzufolge ca. 75 %. Nach ausreichender Durchmischung des venösen Bluts aus der oberen und unteren Hohlvene im rechten Herzen sowie der Beimischung des koronarvenösen Bluts kann die exakte Sauerstoffsättigung zur Bestimmung des O2-Angebots bzw. der Ausschöpfung in der Peripherie aus der A. pulmonalis (gemischtvenöse Sauerstoffsättigung, SO2) mithilfe eines Pulmonaliskatheters ermittelt werden.
Messverfahren
  • Intermittierend über die direkte Oxymetrie via BGA.

  • Kontinuierlich via Pulmonaliskatheter mit fiberoptischen Fasern im 3-OxymetrieWellenlängen-Verfahren.

  • Entsprechend dem Fick-Prinzip ist die SO2 proportional dem HZV:

    • SO2 < 65 % → HZV reduziert.

    • SO2 > 75 % → HZV erhöht oder periphere Ausschöpfung ↓ (z. B. durch arteriovenöse Shunt-Verbindungen bei Sepsis).

Minimalinvasive Verfahren zur Messung des HZV und der Volumentherapie
Pulskonturverfahren
  • HZV-Messung:minimal invasive VerfahrenPiCCO® Pulskonturanalyse in Kombination mit transkardiopulmonaler PulskonturverfahrenThermodilution.

    • Kalibrierung durch Thermodilution.

    • Messung des extravasalen Lungenwassers (EVLW).

  • PulseCO/LiDCO® Puls-Power-Analyse und Lithium-Dilution.

  • FloTrac® – Arterielle Druckkurvenanalyse.

Ultraschallverfahren
  • Aortaler Doppler: Mittels der Ultraschall gemessenen Blutflussgeschwindigkeit (V) über der Zeit (T) und dem Integral der pulsförmigen Kurve (I) wird ein Messwert generiert (VTI), der multipliziert mit dem Querschnitt des Gefäßes das Schlagvolumen ergibt. Abhängig von der Position der Sonde.

  • TEE: VTI über einer Herzklappe oder dem linksventrikulären Auswurftrakt, untersucherabhängig.

Partielle CO2-Rückatmung
NICO® s. a. unter Fick-Prinzip.
Impedanzkardiografie
Messung des Schlagvolumens durch Impedanzänderungen im Thorax.
Pulskonturanalyse
  • System: PiCCO® (Abb. 4.5).Impedanzkardiografie

  • Prinzip: Über einen art. PulskonturanalyseKatheter in der Leiste (A. femoralis) wird kontinuierlich die PiCCO®Druckkurve analysiert. Zusätzliche Voraussetzung ist ein ZVK zur Kalibrierung mit dem diskontinuierlichen Thermodilutionsverfahren.

  • Vorteile: Erlaubt längere Liegezeiten für die Katheter und kann durch die kontinuierliche Messung zur Trendanzeige herangezogen werden. Aus der Druckkurve kann zusätzlich ein Maß für die Kontraktilität (Δp/Δt) bereitgestellt werden. Kein zusätzlicher Venenzugang (Schleuse für PK) notwendig.

  • Nachteile: Keine Informationen über die Druckverhältnisse im kleinen Kreislauf (PAP, PCWP).

Die Variation der pulsatilen Druck- oder Volumenkurve basiert auf der Änderung der kardialen Vorlast bei Beatmung mit Überdruck. Sensitivität bezüglich der Volumenreagibilität: SVV/PVV/SPV > GEDV/LVEDA > ZVD/PCWP.
Nichtinvasive Pulskonturanalyse
  • System: Nexfin®.

  • Prinzip: Kontinuierliche, nichtkalibrierte, nichtinvasive Pulskonturanalyse über einer Fingerarterie.

  • Vorteile: schnell verfügbar, nichtinvasiv.

  • Nachteile: eingeschränkte Zuverlässigkeit im Vergleich zu (minimal-)invasiven Methoden.

Eigenschaften von minimalinvasiven HZV-Messverfahren

Tab. 4.3
HZV Volumenregulation
disk. kont. Vorlast Reagibilität
PiCCO ++ ++ GEDV ++
PulseCO/LiDCO ++ + - +
FloTrack - + - +
TEE + - LVEDA +
Aortaler Doppler + (+) - +
CO2-Rückatmung + (+) - -
Impedanzkardiografie + + - (+)

++ geeignet; + mit Einschränkungen geeignet; (+) wenig geeignet; - nicht verfügbar

Parameter zur Volumensteuerung

Tab. 4.4
GEDV Global enddiastolisches Volumen
LVEDA Linksventrikuläre enddiastolische Fläche
SVV Schlagvolumenvariation
PVV Pulsdruckvariation
SPV Systolische Druckvariation

Überwachung der Beatmung

Zwei patientenbezogene und beatmungsunabhängige Überwachungsverfahren haben einen hervorgehobenen Stellenwert in der Überwachung von (Be-)Beatmung:ÜberwachungAtmung und Gasaustausch: Pulsoxymetrie und Kapnografie (Abb. 4.6).
Das Pulsoxymetrieperiodisch auftretende Signal der KapnografieKapnografie in Form einer gut gefüllten Kurve demonstriert eine suffiziente Ventilation der Lunge und des alveolären Gasaustauschs, sodass dies auch für Sauerstoff angenommen werden kann. Da bei Störungen der Anzeige die körperlichen Sauerstoff-Reserven noch nicht erschöpft sind, ist dieses Verfahren ein „Frühwarnsystem“. Die Kapnografie ist jetzt auch für die Anwendung bei spontan atmenden Pat. geeignet und erweitert erheblich die Möglichkeiten der Überwachung im Aufwachraum, der Intermediärstation oder in der Diagnostik bei sedierten und analgesierten Pat. Das pulsatile Signal der Pulsoxymetrie erlaubt Hinweise auf die periphere Durchblutung und die Herzfrequenz. Ein Abfall der Sättigung tritt aber erst dann auf, wenn die Reserven der funktionellen Residualkapazität erschöpft sind. Pulsoxymetrie ist ein „Last-Minute-Alarm“.

Basismonitoring

  • Funktion des Beatmungsgeräts.

  • Überwachung des Beatmungserfolgs.

  • Adäquate Ventilation zur CO2-Beatmung:MonitoringElimination.

  • Ausreichende Oxygenierung des peripheren art. Bluts.

  • Atemgasklimatisierung.

  • Zuführung und Auswaschung von volatilen Anästhetika.

  • Schwerpunkte der Überwachung sind die beiden nichtinvasiven Verfahren der Pulsoxymetrie und der Kapnografie.

Klinische Überwachung

Grundlage der Überwachung der Beatmung während der Narkose.
Wesentliche Voraussetzungen für die Sicherheit
  • Der Pat. ist für den Anästhesisten einsehbar und zugänglich (Kopf, Arm mit Zugängen).

  • Generell vorhandene Monitormodule sollten auch Beatmung:klinische Überwachungverwendet werden.

  • Justierte und aktivierte Alarmgrenzen.

  • Aktivierung des notwendigen Alarmmodus (IPPV ↔ manuell oder spontan).

Inspektion und Auskultation
  • Hinweis auf die korrekte endotracheale Lage des Tubus: Seitengleiches Heben und Auskultation:LungeSenken des Thorax, beidseitig auskultierbare Belüftung.

  • Geräuschqualität: Giemen, Pfeifen, Brummen bei Bronchospastik, feuchte Rasselgeräusche bei Sekret oder Lungenödem.

  • Deutliche, ggf. seitendifferente Veränderungen: Tubuslage verschoben, „Stille“ im schweren Bronchospasmus.

Klinische Überwachung des Patienten

Tab. 4.5
Inspektion Patient: Thorax (regelmäßiges Heben und Senken, paradoxe Bewegung von Abdomen und Thorax bei Verlegung der oberen Atemwege, paradoxe Beweglichkeit bei Rippenserienfraktur), Haut (Perfusion, Färbung), Muskulatur (Spontan-Bewegung, Gegenatmen), Augen (Pupille, Konjunktiven, Tränenfluss)
Gerät: Beatmungsbeutel (Spontanatmung, Reservoir – Frischgasmangel), Ventilspiel, regelmäßiges Heben und Senken des Beatmungsbalgs, CO2-Absorber (Farbumschlag)
Auskultation Ohne Stethoskop: Undichtigkeit in den gasführenden Systemen einschließlich Tubus, Mageninsufflation
Mit Stethoskop: Auskultation beider Lungen auf seitengleiche Beatmungsgeräusche, Mageninsufflation, Herzaktion
Doppler-Sonografie Detektion einer Luftembolie
Palpation Haut (Temperatur, Feuchtigkeit), Arterien (Frequenz, Rhythmus, Pulsqualität), Thorax (Atemmechanik), Muskel (Tonus, Relaxation), Abdomen (Gasfüllung Magen, Pressen)
Perkussion Thorax (Zustand und Ausdehnung der Lungen, Pneumo- und Hämatothorax), Abdomen (Gasfüllung Magen)

Die Auskultation ist kein eindeutiger Nachweis der korrekten Tubuslage, auch bei einer Fehlplatzierung des Tubus im Ösophagus ist durch Fortleitung des Schalls ein Atemgeräusch über den Lungen zu auskultieren. Die sichere endotracheale Lage des Tubus kann nur durch ein eindeutiges und regelmäßig wiederkehrendes Kurvensignal der Kapnografie als Nachweis der CO2-Elimination aus der Lunge nachgewiesen werden. Im Zweifel gilt der Leitspruch: „If in doubt, take it out!“

Beatmungsdruck

PrinzipRegistriert werden die für die Verschiebung des Gasvolumens Beatmungsdrucknotwendigen Druckveränderungen im System Lunge-Beatmungsgerät. Absicherung durch obere und untere Alarmgrenze. Der Beatmungsdruck hat im Verlauf einer Periode charakteristischer Phasen:
  • Peak-Druck (Spitzendruck): Erw. normal 20–25 mmHg, Kinder normal 15–20 mmHg.

  • Plateaudruck: Der zwischen der inspiratorischen Volumenverschiebung zu Beginn der Inspiration und dem Beginn der Exspiration (inspiratorische Pause) von dem Beatmungsgerät im Zeitfenster aufrechterhaltene Druck.

  • PEEP: Wird fakultativ am Gerät eingestellt, der physiologische PEEP beträgt 4–5 mmHg.

Alarmfunktionen
  • Diskonnektionsalarm: Warnt bei eingestelltem IPPV-Modus vor einem Druckabfall im System, der auf eine schleichende oder abrupte Diskonnektion im Beatmungssystem hinweist. Die Einstellung erfolgt unterhalb des Niveaus des Plateaudrucks und oberhalb des PEEP (üblicherweise 8 mmHg).

  • Stenose- oder Überdruckalarm: Wird ausgelöst, wenn der initial für die DiskonnektionsalarmBeatmung des Pat. notwendige Druck deutlich überschritten wird. Hauptursachen:

    • Beatmungsschlauch abgeknickt.

    • Beatmung:StenosealarmWiderstand in den Beatmung:ÜberdruckalarmAtemwegen nimmt zu, z. B. weil Pat. hustet, bei Tubusverlagerung oder Bronchospasmus.

    • Einstellung ca. 5 mmHg über Spitzendruck.

  • Beatmungsdruck:LungenschädenLungenschäden sind bei Kindern > 25 mmHg und bei Erw. > 40 mmHg möglich. Bei Hustenstößen können Druckwerte > 60 mmHg auftreten. Hier ist auf eine adäquate Einstellung des Überdruckventils zu achten.

  • Umrechnung: 0,75 mmHg ≅ 1 mbar ≅ 1 cmH2O ≅ 0,1 kPa.

  • Schleichende Diskonnektion im System oder eine Leckage am Tubus reduzieren den Beatmungsdruck nicht auf null, daher untere Druckgrenze eng unterhalb des Plateaudrucks einstellen. Grenzen für Atemminutenvolumen eng einstellen → registriert Leckage.

  • Bakterien- oder Feuchtigkeitsfilter (Heat and Moisture Exchanger plus Filter – HMEF) bilden durch Feuchtigkeit an den Membranen einen Widerstand unbekannter Größe im Beatmungssystem. Bei tubusnaher Anwendung können Diskonnektion oder Leckage unerkannt bleiben → AMV-Grenzen eng einstellen.

Beatmungsvolumen

PrinzipBestimmung des exspiratorischen Volumens Beatmungsvolumenerfolgt indirekt durch die Messung des Atemgasflusses (Flow) und die Integration der Kurve über die Zeit.

  • Der Fehler der Flow-Flow-MessungMessung pflanzt sich bei der Volumenberechnung fort, v. a. wenn das Tidalvolumen (Vt) auf das Atemminutenvolumen (AMV) hochgerechnet wird.

  • Die Zusammensetzung der Gase, die Temperatur und die physikalischen Eigenschaften beeinflussen die Messgenauigkeit.

Differenzdruckverfahren
  • Blende: Druckabfall vor und nach der Blende ist quadratisch proportional zur DifferenzdruckverfahrenGasströmung. Messwertverfälschungen entstehen durch Kondenswasser auf der Blendenfläche und in den Druckschläuchen.

  • Staudrucksensor: Der Gasfluss bewirkt im Staurohr, das senkrecht zum Atemgasfluss angeordnet ist, eine flussabhängige Druckveränderung. Durch die Verwendung von zwei Staurohren ist eine bidirektionale Messung möglich.

Hitzedrahtmanometrie
  • Prinzip: Ein auf 180 °C geheizter Widerstandsdraht aus Platin wird in einem HitzedrahtmanometrieStrömungskanal durch das Staudrucksensorvorbeiströmende Gas gekühlt. Der Strom, der für eine konstante Temperaturerhaltung notwendig ist, ist proportional dem Gasfluss.

  • Bewertung: Das Verfahren ist äußerst sensibel, erlaubt sichere Messergebnisse bei höherer Beatmungsfrequenz und niedrigen Atemgasflüssen und ist für die Beatmung in der Pädiatrie geeignet.

Alarmeinstellungen
  • Unteres AMV: Volumenmangelsignal, registriert auch kleine Leckagen, enge Einstellung unterhalb des applizierten AMV.

  • Oberes AMV: Registriert iatrogene Hyperventilation des Pat.

  • Apnoe-Alarm:

    • Bei aktiviertem Alarmmodus registriert das Gerät die Atemfrequenz durch den Beatmungsdruck. Der Alarm wird Apnoe-Alarmautomatisch nach 15 Sek. ausgelöst, wenn kein Druck im Beatmungssystem aufgebaut wird. Der Alarm kann im Beatmungsmodus nur für max. 30 Sek. unterdrückt werden.

    • Der Apnoe-Alarm ist doppelt gesichert, da die Atemfrequenz auch durch das regelmäßig aufgezeichnete CO2-Signal (Kapnogramm) registriert und Apnoe-Alarm ausgelöst wird. Auch hier wird der Alarm nach einer vorgegebenen Zeit (normal 30 Sek.) regelmäßig aktiviert.

Endtidale CO2-Messung (Kapnometrie, Kapnografie)

  • Kapnometrie: Anzeige der endtidalen CO2-Konzentration als Messwert auf dem Display.

  • Kapnografie: Zusätzliche Darstellung der CO2-Kurve in ihrem Verlauf während des Atemzyklus → individuelle Beurteilung wesentlicher Informationen (s. u.).

PrinzipGrundlage der CO2-Messung ist die KapnometrieInfrarotspektroskopie durch eineKapnografie Mehr-Wellenlängen-Analyse. Die CO2-Messung, endtidaleAngaben erfolgen als fraktioneller oder prozentualer CO2-Anteil (Vol.-%) oder als pCO2 (mmHg). Dabei ist die Angabe als pCO2 in mmHg zu empfehlen, da sie direkt mit dem alveolären (PACO2) und art. CO2-Partialdruck (PaCO2) zu korrelieren ist.
NormalwerteBei Lungengesunden endtidale CO2-Konzentration ca. 3–4 mmHg niedriger als der art. CO2-Partialdruck (PaCO2: Normal 35–45 mmHg).
Messverfahren
Hauptstromverfahren
PrinzipDie Messkammer ist direkt in den Gasstrom des Narkosegeräts eingeschaltet, üblicherweise direkt am Tubusansatz hinter dem Filter.
Nebenstromverfahren
PrinzipDie Gasprobe wird direkt am Tubus aus einer Küvette mit einem ca. 3 m langen Kapillarschlauch abgesaugt, der in einem Winkel von 90° aus der Küvette herausgeleitet wird (T-Stück), oder am Filter direkt konnektiert. Ein konstanter Gasstrom wird über eine Wasserfalle in die Messkammer geleitet. Entsprechend der Transportzeit erscheint die CO2-Kurve mit einer zeitlichen Verzögerung von ca. 1 Sek. gegenüber der zeitgerechten Darstellung von Beatmungsdruck und Gasfluss.
NachteileDurch die geringfügige Dilution und den Transport im Gasprobenschlauch erscheint die im Nebenstrom aufgezeichnete CO2-Kurve gegenüber einer gleichzeitig registrierten Hauptstrom-Kurve im auf- und absteigenden Schenkel verzerrt.
KalibrierungMit Raumluft entweder diskontinuierlich oder bei gleichzeitigem Einsatz mit der paramagnetischen O2-Messung kontinuierlich. Alternative: Kalibrierung mit Filtern.
In der klinischen Praxis haben sich überwiegend Mehrfachgasanalysatoren (4.5.6) im Nebenstromverfahren (v. a. der IR-Spektroskopie) durchgesetzt. Der Vorteil liegt in der einfachen und sicheren parallelen Analyse aller Gaskonzentrationen im Atemgasgemisch während der Narkose bis auf Stickstoff (N2).
Physikalische Einflussfaktoren

Die Korrektur zwischen STPD-, ATPD- und BTPS-Bedingungen ist die häufigste Fehlerquelle für Messdifferenzen zwischen zwei Systemen. Der Fehler beträgt ca. 2–3 mmHg.

  • STPD: Standard Temperature (0 °C), Pressure (PB = 760 mmHg), Dry (PH2O = 0 mmHg).

  • BTPS: Body Temperature (37 °C), Pressure (aktueller PB), Saturated (PH2O = 47 mmHg).

  • ATPD: Ambient Temperature (∼ 20 °C), Pressure (aktueller PB), Dry (PH2O = 0 mmHg).

Diagnostik durch Kapnografie
Korrekte endotracheale Lage des Tubus, Funktion und Einstellung des Respirators, Diskonnektion des Beatmungsdruck:physikalische EinflüsseKapnografieBeatmungssystems vom Pat., partielle CO2-Rückatmung, gesteigerte CO2-Produktion, reduzierte Perfusion der Lungenstrombahn (Luftembolie, Lungenembolie).

Zuverlässige Messung der endtidalen CO2-Konzentration nur bei Anwendung eines Kreissystems oder im halb offenen System mit Nichtrückatmungsventilen, wie Servo-900-System. Bei halb offenem Spülgassystem ohne Ventilsteuerung (z. B. Kuhn-System) oder bei Verwendung von Beatmungsformen mit kontinuierlichem Frischgasfluss (CPAPCPAP) ist das Verfahren nicht mit ausreichender Zuverlässigkeit anwendbar.

Faktoren, die die Messgenauigkeit der endexspiratorischen (endtidalen) CO2-Konzentration verändern

Tab. 4.6
FaktorNebenstromsystemHauptstromsystem
AtmosphärendruckAutomatische Messung und KompensationEin fester Wert wird eingegeben
BeatmungsdruckWird bei einigen Geräten kompensiertKein Einfluss
LachgasWird zur Kompensation mitgemessenKann zur Kompensation eingegeben werden
SauerstoffBei Mehrfachgasanalysatoren kompensiertKeine Kompensation
Größe der GasprobeJe größer das Absaugvolumen, desto besser die Messung; Umstellung: Erw. 200 ml/Min., Neugeborene 50 ml/Min.Entfällt
WasserdampfDas Gas wird durch den Transport und die Wasserfalle getrocknet und gekühlt (ATPD), einige Systeme können eingestellt werden oder schalten automatisch auf BTPS-Bedingungen um, wenn CO2 erkannt wirdLuft wird durch den angewärmten Sensor getrocknet, auch hier ist keine eindeutige Zuordnung zu STPD-, ATPD- oder BTPS-Bedingungen möglich
Kapnogramm
Wesentliches Kennzeichen einer adäquaten alveolären Ventilation ist der Aufbau eines normalen Kapnogramms: Inspiration (Phase 0), steiler Anstieg zu Beginn der Exspiration (Phase II, anatomischer Totraum), alveoläres Plateau (Phase III) mit konsekutiver zweizeitiger Öffnung von Alveolen (Phase IV) sowie dem steilen Abfall zu Beginn der Inspiration.
Wesentliche Informationen aus dem Kapnogramm
  • Der Pat. wird beatmet (Maske oder Gerät): Es erfolgt ein Gasaustausch mit der Alveole → wenn CO2 herauskommt geht auch O2 herein (Abb. 4.7a).

  • Der Tubus ist nicht in der Trachea → kein CO2: „If in doubt, take it out“ (Abb. 4.7b).

  • CO2 vorhanden, Kapnogramm unklar (Abb. 4.7c) → Tubusdislokation oder Abknicken des Schlauchsystems (DD: Beatmungsdruck), Ventilfehler, schleichende Diskonnektion, schwere Bronchospastik. Die Entscheidung, welche Ursache der Störung zugrunde liegt, ist in dieser Situation schwierig, da von einer erheblichen Gefährdung für den Pat. auszugehen ist. Sofortmaßnahmen: Wenn Zeit, fiberoptische Lagekontrolle des Tubus; keine Zeit: Sofortige Reintubation (Abb. 2.31).

  • Anstieg der Plateau-Phase: Obstruktion (Abb. 4.7d).

  • Schwankungen in der Plateau-Phase (ein tiefes Tal): Thoraxbewegungen (Spontanatmung, Druck von außen), spontane Atemzüge (Abb. 4.7e, f).

  • Abfall mit regelmäßigen Oszillationen (Herzschlag) in der Mitte der Plateau-Phase → mangelnder Frischgasfluss (Abb. 4.7 g).

  • Inspiratorisches CO2 in der Phase VI und I: Rückatmung → CO2-Absorber defekt, Ventile defekt, Beatmungssystem falsch zusammengebaut (Abb. 4.7h).

Wesentliche Informationen aus dem Verlauf (Trend) der Kapnografie
  • Schlagartiger Stopp bei erhaltener Anzeige Beatmungsdruck → Leitung abgeknickt.

  • Exponentiell verlaufender deutlicher Abfall PetCO2 bei konstanter Venti

  • lation → Störung der Lungenperfusion z. B. bei Lungenembolie, Luftembolie, HZV ↓, Herzstillstand.

  • Deutlicher Anstieg PetCO2 → V. a. maligne Hyperthermie, Störung der Rückatmung – Ventildefekt, CO2-Absorber erschöpft, Resorption von CO2 bei endoskopischen Eingriffen mit CO2-Insufflation.

  • Bei konstanter Ventilation: Globalparameter → Effektivität einer kardiopulmonalen Reanimation → Störungen des CO2-Metabolismus.

Differenzialdiagnose mittels Kapnografie
  • Überwachungsverfahren mit der höchsten Wertigkeit, gegeben durch die Vielzahl der sicher zu identifizierenden und zu differenzierenden Faktoren sowie durch die einfache, sichere und genaue Handhabung.

  • Frühwarnsystem, das eine ventilatorisch bedingte Störung deutlich vor der Pulsoxymetrie anzeigt.

  • Werden Störungen im Verhältnis von Ventilation, Perfusion und Metabolismus vermutet, ist die frühzeitige Ind. zur intraart. Blutdruckmessung und die Entnahme von BGA gegeben.

Auswertung
Faktoren mit Einfluss auf den endtidal gemessenen CO2-Partialdruck (PetCO2) und die Differenz (Pa-etCO2) zum art. CO2-Partialdruck (PaCO2) bei endotrachealer Intubation.
  • PetCO2, PaCO2:

    • CO2-Metabolismus: Flache Narkose, Fieber, Hyperthyreose, Na-Bikarbonat, Tourniquet-Lsg., CO2-Resorption.

    • Lungenperfusion: HZV erhöht.

    • Alveoläre Ventilation: Hypoventilation.

    • Gerätefehler: Fehlerhafter Respirator mit Rückatmung, Ventilfunktion defekt, CO2-Absorber defekt.

  • PetCO2, PaCO2:

    • CO2-Metabolismus: Hypothermie, tiefe Narkose.

    • Alveoläre Ventilation: Hyperventilation.

  • PetCO2, PaCO2:

    • Lungenperfusion: HZV reduziert, schwere Hypotension, Hypovolämie.

    • Alveoläre Ventilation: Obstruktion: Tubus, Schlauchsystem, Bronchialsystem.

    • Gerätefehler: Fehler am Respirator, Beatmungssystem undicht.

  • PetCO2 gegen null, PaCO2 ↑↑: Kardiopulmonale Reanimation, Schock, Lungenembolie.

  • PetCO2 fehlt, PaCO2 ↑↑:

    • CO2-Metabolismus: Herzstillstand.

    • Lungenperfusion: Herzstillstand.

    • Alveoläre Ventilation: Ösophageale Intubation, Apnoe, totale Obstruktion, akzidentelle Extubation.

    • Gerätefehler: Diskonnektion.

Atemgasüberwachung

Messung der inspiratorischen O2-Konzentration
  • Inspiratorische O2-KonzentrationFunktion: Sauerstoffkonzentration, inspiratorische:MessungAtemgasüberwachungSicherstellung einer ausreichenden Sauerstoffapplikation des Beatmungsgeräts an den Pat. nur bei einem Frischgaszufluss > 4 l/Min.; ist im Inspirationsschenkel des Geräts integriert und täglich vor der Inbetriebnahme gegenüber Raumluft zu kalibrieren.

  • Alarm: Normal bei 30 % einstellen; wird automatisch bei 18 % inspiratorischer O2-Konzentration aktiviert.

  • Sauerstoffverhältnisregelung: Verhindert eine akzidentelle Fehleinstellung bei Variationen im Frischgasfluss und sorgt für eine minimale O2-Konzentration von 21 %.

  • Lachgassperre: Bei Ausfall der SauerstoffverhältnisregelungSauerstoffversorgung wird die Lachgaszufuhr unterbrochen, und es ertönt ein lauter Alarmton.

  • Sauerstoffmangelsignal: Wird unabhängig von der elektrischen Stromversorgung bei Lachgassperreplötzlichem Druckabfall in der Sauerstoffzufuhr aktiviert, und es ertönt für 7 Sek. ein lauter Alarmton.

Die Messung der inspiratorischen O2-Konzentration ist unabhängig von der in- und exspiratorischen O2-Konzentration zur Überwachung der Atemgase am Pat. (redundantes Verfahren).

Messung der Konzentration von Inhalationsanästhetika
  • Registrierung der Einstellung des Vapors am Narkosegerät:Vermeidung einer Sauerstoffmangelsignalgeräteseitigen akzidentellen Überdosierung, registriert nicht die Konzentration im Atemgas.

  • Messung in Inhalationsanästhetika:KonzentrationsmessungderFrischgaszufuhr: Vermeidung einer akzidentellen Überdosierung. Die gemessene Konzentration ist prinzipiell höher als im Kreissystem, stimmt bei Frischgasfluss > 4 l/Min. aber in etwa mit der Konzentration im Kreissystem überein. Manuelle Vorwahl des Anästhetikums evtl. notwendig.

  • Die patientennahe in- und exspiratorische Messung im Atemgas durch Nebenstromverfahren mit Mehrfachgasanalysatoren erlaubt die zielgenaue Messung auch bei reduziertem Frischgaszufluss.

In- und exspiratorische Messung der Atemgaskonzentration
  • Prinzip: Einschätzung des dem Pat. zugeführten und von ihm wieder abgegebenen Gasgemischs auch bei dynamischen Änderungen, die durch die Variation des Frischgasflusses und durch die patientenbedingte Aufnahme von O2, den Verbrauch von Anästhetika und die CO2-Abgabe hervorgerufen werden.

  • Sauerstoff: Absicherung gegenüber einer zu niedrigen O2-Konzentration im Beatmungssystem während der gesamten Narkose, hier v. a. bei Narkosebeatmung mit minimalem Gasfluss (0,5 l/Min.) oder bei quantitativer Anästhesie.

  • CO 2 :

    • Exspiratorisch → sichere alveoläre Ventilation.

    • Inspiratorisch → Verbrauch CO2-Atemkalkabsorber, Ventilfunktion.

  • Narkosegase: Sichere Zuführung und endtidale Messung (MAC) auch unter den Bedingungen von geringem Frischgaszufluss.

  • Störungen entstehen durch die Probenentnahme durch einen 3 m langen Kapillarschlauch, dem Eindringen von Wasser oder durch Diskonnektion.

  • Mehrfachanalysatoren sind teure und empfindliche Geräte. Häufiges Kalibrieren deutet auf einen Fehler im System hin. Tipp: Die Summe der inspiratorischen Konzentrationen von N2O und O2 sollte 100 % ergeben, geringere Summen deuten auf eine geringe Leckage im System hin.

  • Nachteil ist die fehlende Messung von N2, besonders bei der zunehmenden Häufigkeit von lachgasfreien Narkosen.

  • In den OP-Sälen stehen eine Vielfalt von Narkosebeatmungsgeräten verschiedener Generationen und Hersteller:

    • Ältere Generationen von Atemgasanalysatoren haben eine unspezifische breitbandige IR-Lichtquelle. Bei diesen Systemen ist das gewählte volatile Anästhetikum per Hand vorzugeben, andernfalls kommt es zu erheblichen Fehlanzeigen.

    • Moderne Geräte verfügen über eine GasarterkennungGasarterkennung. Hierbei wird das zu messende Gas mit Licht von drei verschiedenen Wellenlängen durchstrahlt. Aus dem charakteristischen Verhältnis der Lichtabsorption ist eine eindeutige Identifikation des volatilen Anästhetikums möglich. Die Identifikation und Quantifizierung ist dann gestört, wenn im Gassystem mehrere volatile Anästhetika nacheinander eingesetzt werden und es zur Mischung von Gasen im Atemgasmonitor kommt.

Rückführung des Probengases
  • Während Narkosen mit reduziertem Frischgasfluss ist die entnommene Gasprobe wieder in Probengas-Rückführungden Exspirationsschenkel des Narkosebeatmungsgeräts zurückzuführen, um einen Gasvolumenmangel im System zu vermeiden. Hierbei wird auch die zur Kalibrierung des Nebenstromsystems eingesetzte Raumluft mit ihrem Stickstoffanteil in das Narkosesystem eingeleitet.

  • Sowohl bei der kontinuierlichen Ansaugung eines Referenzgases (30 ml/Min. Raumluft) als auch bei der diskontinuierlichen Kalibrierung mit jeweils 150 ml Raumluft kann Stickstoff im Narkosesystem akkumulieren und die Atemgaskonzentrationen beeinflussen.

  • !

    Die Gasprobe aus der Analyse mit einem Massenspektrometer darf nicht zurückgeführt werden.

Erweitertes Beatmungsmonitoring

Informationen aus der parallelen Analyse von Beatmungsdruck, -volumen und -fluss.
ComplianceEinschätzung der Dehnbarkeit der Beatmungsmonitoring, erweitertesLunge. Hierbei zwischen akuten und bereits chron. Ursachen Compliance (der Lunge)unterscheiden. Außerdem geht in die Einschätzung der Compliance der Zustand des Gesamtsystems Pat.-Beatmungsgerät mit hinein.
  • Statische Compliance (C) des respiratorischen Systems:

  • Dynamische Compliance (C) des Systems Pat.-Beatmungsgerät:

  • Störungen:

    • Akut: Verlagerung des Tubus, hoher intraperitonealer Druck bei Laparoskopien, Lagerung, Lungenödem, Pneumothorax, Kompression durch den Operateur.

    • Chron.: Adipositas, Schwangerschaft, Skoliose, Lungenfibrose.

ResistanceErlaubt die Beurteilung des Strömungswiderstands im System Patient/Beatmungsgerät:
  • Der größte Teil entfällt bei nicht obstruktiven Pat. auf den ResistanceTrachealtubus.

  • Akute Störungen: Tubusverlagerung, Sekret, Bronchospasmus, Cuffhernie, Abknickung.

Monitoring der Oxygenierung, Pulsoxymetrie

Ursachen für Abfall der Sauerstoffsättigung im art. Blut während der Narkose

  • Fehlerhafte Sauerstoffsättigung:Abfall während der NarkoseOxygenierung:MonitoringMaskenbeatmung.

  • Erschwerte Intubationsbedingungen.

  • Obstruktion der Atemwege.

  • Falsch eingestellte oder fehlerhafte Gerätefunktion.

  • Nicht erkannte Diskonnektion des Beatmungsgeräts.

  • !

    Bei erheblichen Gasaustauschstörungen während adäquater Ventilation ist die diskontinuierliche Überwachung mithilfe art. BGA frühzeitig indiziert.

PrinzipDie Pulsoxymetrie (Abb. 4.8) gibt einen eindeutigen und frühzeitigen Hinweis auf eine PulsoxymetrieVerschlechterung von Sauerstoffaufnahme und -transport bis in die Peripherie zum Gewebe. Außerdem ergeben sich Informationen im Zusammenhang mit der Anwendung der Kapnografie:
  • Differenzialdiagn. von Gasaustauschstörungen.

  • Gerätefehlfunktionen.

  • 2-Wellenlängen-Geräte: Die Sicherheit der Pulsoxymetrie wird nur für die Einheit Sensor ↔ Gerät und für die definierte Sensorapplikation (Finger, Ohr oder Stirn) gewährleistet, welche im Gerätehandbuch festgelegt ist.

Verfahren2-Wellenlängen-Geräte: Rotes (660 nm) und nahe infrarotes Licht (940 nm) wird durch das Hb in den vorbeiströmenden Erythrozyten absorbiert. Durch den art. Blutstrom im Kapillarbett des Fingers wird ein pulsatiler Anteil generiert (fotoplethysmografische Kurve), der als Erkennungsmerkmal für die Detektion des art. Anteils herangezogen wird. Desoxygeniertes Hämoglobin absorbiert rotes Licht bei 660 nm, während oxygeniertes Hämoglobin bei 940 nm.
Wellenlänge im nahe infraroten Bereich die max. Absorption aufweist, sodass sich aus dem Verhältnis der beiden Wellenlängen eine relative Konzentration der beiden Hämoglobinformen bestimmen lässt.
Mehr-Wellenlängen-Gerät: Durch Messen mit bis zu acht Wellenlängen werden Hämoglobinformen wie MetHb, COHb und fetales Hb entsprechend dem Prinzip der CO-Oxymetrie gemessen.
Auswertung
  • Hypoxämie (SpO2 < 92 %): Wird durch das Pulsoxymeter rasch erkannt. Je nach Fabrikat und Generation des Pulsoxymetrie:HypoxämiePulsoxymeters beträgt die Reaktionszeit zum Erkennen einer Änderung etwa 10–20 Sek., die Zeit vom Verlassen des arteriellen Bluts aus dem linken Ventrikel bis zum Erreichen des Kapillarbetts im Finger nicht mit eingerechnet, die in der Regel bei 25–35 Sek. liegt.

  • Hyperoxämie (SpO2 > 98 %): Eine Hyperoxie wird durch ein Pulsoxymeter nur ungenau verifiziert. Bei der Beatmung von Frühgeborenen zur Vermeidung einer Retinopathie deshalb als Alternative zwei Pulsoxymeter anwenden → Präzision der Geräte wird verbessert (± 1 %). Angestrebter SpO2-Wert 95 %. Die Präzision eines Pulsoxymeters liegt für den Messbereich von SpO2 = 70–100 % bei 1,6 % (± 1 Standardabweichung ≅ 68 % der Messwerte).

  • Carboxyhämoglobin (COHb) wird durch ein Pulsoxymetrie:HyperoxämiePulsoxymeter Pulsoxymetrie:Carboxyhämoglobinnicht gemessen, der Messwert wird Carboxyhämoglobin:Pulsoxymetriefalsch zu hoch angezeigt. Bei Rauchern kann ein Anteil von 10 % am Gesamt-Hb auftreten und dadurch das O2-Angebot deutlich reduzieren; wird durch Mehr-Wellenlängen-Verfahren angezeigt.

  • Methämoglobin (MetHb): Führt zu einem generellen Pulsoxymetrie:MethämoglobinMessfehler des Pulsoxymeters, der Methämoglobin:Pulsoxymetriewahre Wert wird nicht gemessen. Höhere MetHb-Werte (> 10 %) imponieren durch eine Messwertanzeige des Pulsoxymeters in einem Bereich von 75–85 %, sind aber unabhängig von der wahren Sättigung; wird durch Mehr-Wellenlängen-Verfahren angezeigt.

  • Darstellung eines art. Volumenpulses: Nachweis einer Kontraktion des linken Ventrikels mit ausreichendem Auswurf von Blut.

    • Hypovolämie: Hinweis durch periodische atmungsabh. Volumenpuls, arteriellerSchwankungen der Pulsamplitude.

    • Unregelmäßige Kurven durch Herzrhythmusstörung (Arrhythmia absoluta, Extrasystolen etc.) oder Artefakte durch Bewegungen im Sensorbereich.

    • Ein deutliches Defizit in der Kurve kann zur Beurteilung der hämodynamischen Wirksamkeit der Herzrhythmusstörungen herangezogen werden.

Mehr-Wellenlängen-Geräte

Messen entsprechend der Ausstattung (wählbar) zusätzlich → MetHb, COHb, oder totales Hämoglobin → Masimo SET Puls-CO-Oxymetrie.

Sensorapplikation
  • Applikation des Sensors am Finger ist Methode der Wahl.

  • Alternativen: Ohrläppchen oder Fußzehen in Pulsoxymetrie:SensorapplikationTransmission, Stirn in Reflexion. Bei Kindern kann der Lichtstrahl durch flexible Sensoren durch die ganze Hand oder den Fuß geleitet werden.

  • Beim Fingerclip entsteht Druck auf das Gewebe → die Perfusion wird in Abhängigkeit von der Zeit reduziert, sodass der Sensor nach 1–2 h umgesetzt werden sollte. Flexible Sensoren werden mit Klebestreifen fixiert und können permanent an einem Ort messen.

  • Klebesensoren (disposable): Einmalsensoren zur Anwendung am Finger. Die sichere Fixierung der Sensoren am vorgesehenen Ort entsprechend der Herstellerangaben ist obligat für die Anwendung, da sich durch Lösen der Klebefläche falsch positive Messwerte ergeben, insbes. wenn der Sensor auf einer weißen Fläche (Laken) liegt.

Cave

Nebenlicht bei unerkanntem Lösen des Sensors kann zu falschen Messwerten führen → regelmäßige Inspektion der Konnektionsstelle Mensch–Sensor. Bei Messungen im MRT sind spezielle Lichtleiterverfahren anzuwenden.

Störfaktoren
  • Reduzierte Perfusion durch Vasokonstriktion (Kälte, Hypovolämie) → Präzision nimmt unter den Bedingungen einer eingeschränkten Perfusion deutlich ab.

  • Bewegungen im Bereich des Sensors.

  • !

    Nagellack ist aus Gründen möglicher Lichtinterferenzen am Fingernagel zu entfernen. Besonders kritisch sind blaue oder schwarze Farben.

Einschätzung von Ventilation und Gasaustausch bei spontan atmenden PatientenDie Kombination Pulsoxymetrie und Kapnografie in leicht bedienbaren Geräten erlauben die kontinuierliche Überwachung von Pat. im perioperativen Bereich (Abb. 4.9).
  • Kombination 1: MicroCap® Plus und Smart CapnoLine O2 (Fa. Oridion, Lübeck) messen endtidal die CO2-MicroCap® PlusKonzentration mit Endstücken Smart CapnoLine™ O2über dem Mund und in beiden Nasenlöchern. Gleichzeitig gelingt die O2-Applikation über feine Löcher im System, sodass sich kontinuierlich eine Sauerstoffwolke vor den Gesichtsöffnungen bildet, die während der Inspiration eingeatmet wird. Über einen Transmissionssensor am Finger wird die Sauerstoffsättigung registriert. Die Absaugrate beträgt 50 ml/Min., sodass das Gerät auch bei Kindern einsetzbar ist. Vorteil: Neben dem PetCO2-Wert erfolgt die Anzeige der Atemfrequenz. Nachteil: Bei einer O2-Gabe von > 4 l/Min. wird im Kapnogramm der endtidale Punkt nicht mehr eindeutig identifiziert und ein falsch zu niedriger Wert angegeben.

  • Kombination 2: Transkutane CO2-Messung mit integriertem SpO2-Sensor am Ohrläppchen (Tosca®, Fa. Linde Medical AG, Schweiz). Der Sensor ist einfach zu bedienen und eine Bespannung hält 14 d. Die Haut wird auf 42 Tosca®°C aufgeheizt. Dies ist gut tolerabel, sollte jedoch regelmäßig inspiziert werden. Durch die Aufwärmung wird die Perfusion gesteigert, wodurch die SpO2-Messung wesentlich verbessert wird. Der Sensor zeigt nach ca. 10 Min. stabile Werte für PtcCO2. Der Anwender hat die Wahl zwischen zwei Modi: AUTO korrigiert die Messwerte entsprechend dem Algorithmus von Severinghaus, hier liegen die Daten ca. 5–6 mmHg über dem PaCO2. Im 2. Modus kann eine Kalibrierung entsprechend dem PaCO2 einer Blutgasanalyse eingegeben werden. Vorteil: Einfache Bedienung und konstante Anzeigen. Nachteil: Keine Anzeige der Atemfrequenz.

Säure-Basen-Haushalt und Blutgasanalyse

Physiologie und Pathophysiologie

Normalwerte des Säure-Basen-Haushalts

pH 7,36–7,44 (< 7,45 Azidose; > 7,45 Alkalose). Säure-Basen-Haushalt

paCO2 (arterieller CO2-Partialdruck) 36–44 mmHg (4,8–5,9 kPa).

Standardbikarbonat 22–26 mmol/l.

Standard Basenabweichung (S)BE 0 ± 2 mmol/l.

Respiratorische Azidose
UrsacheHypoventilation und Hyperkapnie: Pulmonal (z. B. COPD; Asthma, Emphysem); zentral (z. B. Opiate, Hirnstamminfarkt, Schlafapnoe-Syndrom); neuromuskulär (z. B. Guillain-Barré, Polymyositis).
Arterielle BGA(Akut) pH < 7,36; paCO2 > 45 mmHg; (S)BE normwertig; Kompensatorische Antwort: AzidoseHCO3 ↑.
TherapieOxygenierungsstörung steht im Vordergrund: Verbesserung der alveolären Ventilation; Beatmung; Therapie der Grunderkrankung.
Respiratorische Alkalose
UrsacheStimulation des Atemzentrums (z. B. Hyperventilationssyndrom, SHT, Salizylate, Sepsis); Hypoxie/Hyperventilation (z. B. Lungenödem, Asthma, Aufenthalt in großen Höhen).
Arterielle BGA(Akut) pH > 7,44; paCO2 < 35 mmHg; (S)BE normwertig; Kompensatorische Antwort: HCO3 ↓.
TherapieTherapie der Grunderkrankung, z. B. CO2-Rückatmung bei spontan atmendem Pat., evtl. leichte AlkaloseSedierung, Sicherung der Oxygenierung, Beatmung korrigieren beim beatmeten Pat.
Metabolische Azidosen
UrsacheBikarbonatverlust (z. B. bei Diarrhö, Dünndarmdrainage, Pankreassekretverlust, Neo-Blase, renaler Tubulusazidose); Anreicherung von sauren Stoffwechselprodukten (z. B. bei Niereninsuff., Laktatazidose, Leberversagen; diab. Ketoazidose, Postschocksy.).
DD hyperchlorämische Azidose (Chlorid kompensatorisch aufgrund eines Bikarbonatverlusts erhöht) von Azidose mit großer Anionenlücke (Chlorid im Normbereich) unterscheiden.
Arterielle BGApH < 7,36; paCO2 normwertig; (S)BE < –2; Kompensatorische Antwort: paCO2 ↓.
Therapie
  • Therapie der Grunderkrankung; ggf. Pufferung.

  • Bikarbonat (Bikarbonat 8,4 %, 1 ml = 1 mmol): Dosis (mmol) nach art. BGA: Basendefizit (neg. BE) × 0,3 × kg KG; BikarbonatBlindpufferung vermeiden; keine vollständige Korrektur des Basendefiziterrechneten Basendefizits, zunächst die Hälfte der errechneten Bikarbonatdosis infundieren.

  • Trometamol (Tris-THAM®, 1 ml = 3 mmol THAM): Dosis nach art. BGA: THAM-Lsg. 3-molar (ml) = Basendefizit (neg. BE) × 0,1 × kg KG; KI: Niereninsuff. u Leberinsuff.; Hypoglykämie auslösend (renale Elimination von Tris-H+); NW: Natriumfreie Lösung; kann über eineTrometamol paCO2-Reduktion zur Atemdepression führen; nur über ZVK verabreichen, wirkt als osmotisches Diuretikum, hirndrucksenkend (Narkosen bei Hirndruck 13.2).

Metabolische Alkalose
UrsacheRenale Retention (z. B. NNR-Adenom, Kaliumverlust); Verlust von H+-Ionen (z. B. bei Erbrechen, Magensekretableitung, Diuretikatherapie).
Arterielle BGApH > 7,44; paCO2 normwertig; (S)BE > +2; Kompensatorische Antwort: paCO2 ↑.
Therapie
  • Therapie der Grunderkrankung.

  • Argininhydrochlorid (1-molare Argininhydrochloridlösung): Dosis nach art. BGA: Basenüberschuss (+BE) × 0,3 × kg KG; errechnete Menge z. B. in 100–Argininhydrochlorid250 ml NaCl 0,9 %.

  • Salzsäure (Salzsäure 7,25 %, 1 ml = 2 mmol H+): Dosis nach art. BGA: Basenüberschuss (+ BE) × 0,15 × kg KG; Verabreichung nur über ZVK, Lösung auf 0,2Salzsäure-molare Lösung verdünnen.

Normalwerte des Sauerstoffstatus des arteriellen Bluts (FiO2 = 0,21)

Tab. 4.7
Abkürzung Parameter Normalwerte
paO2 Arterieller Sauerstoffpartialdruck1 70–100 mmHg (9,5–13,3 kPa)
caO2 Sauerstoffgehalt2 20 mg/dl (4,8–5,9 kPa)
tHb Gesamthämoglobin3 12–16 g/dl (w), 14–18 g/dl (m)
7,5–9,9 mmol/l (w), 8,7–11,2 mmol/l (m)
Hkt. Hämatokrit 37–47 % (w), 42–52 % (m)
saO2 Arterielle Sauerstoffsättigung > 96 % (0,96)
sVO2 Gemischt-venöse O2-Sättigung 68–78 %
FO2Hb Oxyhämoglobin-Fraktion > 96 % (0,96)
FDesoxyHb Desoxyhämoglobin-Fraktion 0,0–5,0 % (0,0–5,0)
FCOHb Carboxyhämoglobin-Fraktion < 2,0 % (0,02)
FMetHb Methämoglobin-Fraktion < 1,5 % (0,015)
p50 Art. Halbsättigungsdruck, 37 °C4 26,6 mmHg (3,6 kPa)
pAO2 Alveolärer Sauerstoffpartialdruck 105 mmHg
p(A-a)O2 Alveolo-arterielle O2-Differenz 3–16 mmHg bei FiO2 0,21
AvDO2 Arteriovenöse O2-Differenz 5 mg/dl
Qs/Qt Physiologischer Shunt 2–8 %

1

Altersabhängig: paO2 =102 − (Lebensjahre/3) ± 10 (mmHg)

2

caO2=1,39 × Hb × saO2/100 + (0,003 × paO2) [ml/dl]

3

Gesamthämoglobin-Konzentration (tHb) besteht aus unterschiedlichen Fraktionen des Hämoglobins: tHb = FO2Hb + FDesoxyHb + FCOHb + FMetHb + restl. Fraktionen (z. B. fetales Hb, Sulfhämoglobin).

4

Sauerstoffpartialdruck bei 50 %-Sättigung (p50) Maß für die Verschiebung der O2-Bindungskurve: Linksverschiebung (p50-Reduktion), d. h. erhöhte O2-Affinität zum Hb: Temperaturabfall, Alkalose, Hypokapnie, 2,3-DPG ↓, COHb-, MetHb- und HbF-Anstieg, Sepsis, Schwangerschaft, Hypophosphatämie; Rechtsverschiebung (p50-Erhöhung), d. h. verminderte O2-Affinität zum Hb: Temperaturanstieg, Azidose, Hyperkapnie, 2,3-DPG; Hyperphosphatämie.

Bei Pat. mit KHK und zerebrovaskulärer Insuff. sollte eine Korrektur der Linksverschiebung der O2-Bindungskurve wegen der Gefahr der Gewebehypoxie schnellst möglich erfolgen.

Ausgleich eines Kalium- oder Natriumdefizits

Natriumchlorid 5,85 %
®1 ml = 1 mmol Na+ und Cl.
WirkmodusNatrium ist das Hauptkation des EZR (135–145 mmol/l) und für den osmotischen Gradienten sowie die Erhaltung des Volumenbestands verantwortlich.
IndikationenHypotone Dehydratation, evtl. hypotone Hyperhydration, Hypochlorämie, Natriumchloridmetabolische Alkalose, Arrhythmien, z. B. bei Hyperkaliämie, Intoxikation mit trizyklischen Antidepressiva, Morbus Addison, akutes Nierenversagen.
DosierungNach Natriumdefizit: Natriumdefizit [mmol] = (Na+soll − Na+ist × 0,2 × kg KG); Korrektur nicht über 130 mmol/l Na+; NatriumdefizitInfusionsgeschw. max. 1–2 mmol/l/h und 8 mmol/l/24 h.
NebenwirkungenGefahr der zentralen pontinen Myelinolyse bei zu hoher Infusionsgeschw., Venenreizung, akute Herzinsuff., Lungenödem.
BemerkungenApplikation möglichst über ZVK.
Kaliumchlorid 7,45 %
®1 ml = 1 mmol K+ und Cl.
WirkmodusKalium ist das Hauptkation des IZR, Konzentrationsdifferenz IZR zu Plasmakonzentration ist die Grundlage der elektrischen Erregbarkeit der Zellen; normale Plasmakonzentration 3,5–4,5 mmol/l.
IndikationenHypokaliämie (< 3,5 mmol/l), Coma diabeticum, parenterale Ernährung zur Deckung des KaliumchloridErhaltungsbedarfs.
DosierungNach Kaliumdefizit und klinischer Ausprägung der Hypokaliämie. Kaliumdefizit (mmol) = (4,5 – K+ist) × kg KG × 0,4.
Nebenwirkungen
  • Auslösung von Arrhythmien (KaliumdefizitKaliumdefizit langsam ausgleichen).

  • Schnelle Infusion kann Übelkeit und Erbrechen auslösen.

  • Venenreizung und Thrombose bei peripherer Gabe, bei Paravasat Nekrosenbildung; Konz. Kaliumlösungen über ZVK infundieren; Infusionsgeschw. 20–40 mmol/l/h.

  • Azidose und Hyperkaliämie bei mangelhaften Kontrollen der Serumkonzentrationen und der Diurese.

Bemerkungen
  • Abhängigkeit vom Säure-Basen-Haushalt beachten.

  • Ein pH-Anstieg um 0,1 senkt das extrazelluläre K+ um 0,4 mmol/l.

  • Normokaliämie bei Azidose = Hypokaliämie.

  • Normokaliämie bei Alkalose = Hyperkaliämie.

  • Bei Hyperkaliämie rasche Senkung des Kaliums durch die Gabe von Natriumbikarbonat, NaCl 5,85 %, Glukose-Insulin-Infusion (z. B. 20 IE Insulin in 500 ml Glukose 20 %, 200 ml/h; nach 30 Min. Laborkontrolle), Kalziumglukonat, Hämofiltration oder -dialyse.

  • Hochnormales Serumkalium bei Tachyarrhythmie, Extrasystolie oder Digitalisüberdosierung anstreben.

Normalwerte Metaboliten/Elektrolyte

Tab. 4.8
Parameter Normalwert
Na+ 135–145 mmol/l
K+ 3,6–4,8 mmol/l
Ca2+ (ionisiert) 1,15–1,35 mmol/l
Cl 95–105 mmol/l
Anionenlücke 8–16 mmol/l
Glukose (venös) 70–115 mg/dl (3,9–6,4 mmol/l)
Laktat (art. Vollblut) < 16 mg/dl (< 1,8 mmol/l)

Bestimmung zur DD metabolischer Azidosen; vergrößerte Anionenlücke: Anfall von Säuren deren Anionen keine Chloridionen sind, z. B. Urämie, Laktatazidose, diabetische Azidose, alkoholische Azidose, Intoxikation (Salizylat, Methanol, Ethylenglykol); normale Anionenlücke bei hyperchlorämischer Azidose.

Temperaturmessung

Temperatur

  • Normbereich: 36,5–37,5 °C.

  • Hypothermie: < 36,0 °C.

  • Hyperthermie: > 38,0 °C.

Temperaturregulation (ohne Narkose)

  • TemperaturregulationSchwitzen: T → 0,2–0,4 °C ↑.

  • Vasokonstriktion: T → 0,2–0,4 °C ↓.

  • Zittern: T → 1,0 °C ↑.

Diese Grenzen verschieben sich in Abhängigkeit von der Konzentration der Anästhetika um ≥ 1,0 °C nach oben für das Schwitzen und nach unten für die Reaktionen auf Temperaturabfall.
Während der Narkoseausleitung werden die Grenzen zurückgestellt und es tritt eine massive Reaktion zur Wärmeproduktion (Vasokonstriktion, Zittern → O2-Verbrauch ↑↑↑) auf.
Zirkadianer Rhythmus: + 0,5 °C am Abend, – 0,5 °C am frühen Morgen.
Leber: Bei normaler Stoffwechselleistung um ca. 1–2 °C höher.

Verfahren

  • Hautkontakt durchTemperaturmessung Palpation: Hinweis auf lokale Überwärmung der Haut bei Wärmezufuhr (Vermeidung einer Verbrennung), Einschätzung der Zentralisation (peripher kalte Extremitäten).

  • Infrarotmessung: Berührungslose Kontrolle auf der Haut oder am Tympanon → ungenau.

  • Elektronisches Thermometer: Verfahren der Wahl im periop. Bereich und in der Notfallmedizin, da linear der gesamte Temperaturbereich zwischen 10–45 °C abgedeckt wird. Für Pädiatrie angepasste Sondergrößen.

  • Digitales Fieberthermometer: Einsatz auf Station; im OP, im AWR Thermometer, elektronischesund auf der Intensivstation nicht geeignet.

Messorte

Rektal
IndikationenMethode der Wahl bei Eingriffen im Kopf- und Thoraxbereich; in der Herzchirurgie in Fieberthermometer, digitalesTemperaturmessung:MessorteKombination mit nasopharyngealer Messung.
NachteileTräge Reaktion auf akute Änderungen (z. B. Herzchirurgie), Einfluss von Darmbedingungen, Lage oft unsicher, Abweichung von der Kerntemperatur v. a. bei Hypothermie und Wiedererwärmung durch HLM.
Intravesikal
Über Blasenkatheter.
IndikationenKontinuierliche Temperaturmessung:MessorteMessung zur Überwachung, im Intensivbereich beliebt.
NachteileKostenaufwendig, Katheterdurchmesser ↑.
Tympanon
IndikationenEinschätzung der zerebralen Temperatur.
Infrarotmessung ist ungenau → Orientierung bei Notfallpat.
Ösophageal
IndikationenEinschätzung der Kerntemperatur bei akzidenteller Hypothermie.
NachteileKontakt nicht sicher zu beurteilen, Perforationsgefahr.
MesswertKommt der Kerntemperatur am nächsten (Ausnahme Thoraxchirurgie).
Nasopharyngeal
IndikationenVerfahren der Wahl während der Narkose (außer Eingriffen im Kopf- und Halsabschnitt) und zusammen mit der Rektalmessung in der Herzchirurgie.
NachteileReagiert etwas träger.
MesswertVerfahren lebt vom guten Kontakt im Hypopharynx, stimmt dann gut mit der Tympanontemperatur überein, die aber etwas geringer als die Kerntemperatur ist.
Blut
Via Thermistor am Pulmonaliskatheter.
IndikationenErgibt sich aus der Anwendung des Pulmonaliskatheters, gilt als Referenz.
NachteilInvasives, risikobehaftetes Verfahren.
MesswertRegistriert rasche Änderungen und entspricht der Kerntemperatur.

  • Endoluminale Applikation des Thermometers → Perforationsgefahr.

  • Bei der Zuführung von angewärmten Substanzen (Infusion, Transfusion, Atemgas, warme Decken, angewärmte Luft, Wärmelampe bei Kindern) ist durch Überwachung sicherzustellen, dass die Anwärmung nicht zur Verbrennung oder Verbrühung führt.

Überwachung der Diurese

Dauerkatheter

Indikationen
  • OPDiurese:Überwachung: > 5 h (Volumenbilanzierung, Entlastung der Blase), im Beckenbereich und an den unteren Extremitäten zur Vermeidung einer Kontamination, mit EKZ, mit ausgeprägten Änderungen des intravasalen Volumens, in und an den ableitenden Harnwegen (u. U. mit Schienung der Ureteren), an den Nieren, bei Pat. mit Inkontinenz (Querschnittssy.), Nieren-Transplantation (Spülkatheter mit 2 Lumen).

  • !

    Beim jungen oder pädiatrischen Pat. zurückhaltende Ind., da eine mögliche Harnröhrenstriktur und Infektion zu schwerwiegenden und möglicherweise lebenslangen Störungen der Spontandiurese führen können.

Relative KontraindikationenProstatahyperplasie, angeborene und korrigierte Fehlbildungen, Gerinnungsstörungen.

  • Zur Vermeidung einer OP-Feld-Kontamination auch bei OP-Zeit von < 2 h Katheter möglich.

  • Insgesamt die Dauer der Kathetereinlage so kurz wie möglich halten (intra- und kurz postop.).

  • Anamnestisch erhobene Störungen der Spontandiurese ergeben Hinweise auf Probleme bei der Anlage des Blasenkatheters.

Einschätzung der Diurese und der Nierenfunktion

Erweitertes Monitoring

  • Kontinuierliche intraart. Blutdruckmessung (4.4.3).

  • Zentraler Venendruck (4.4.1).

  • Pulmonaliskatheter (4.4.3).

Parameter zur Beurteilung
  • Urinfarbe (Konzentration), roter Urin (Diurese:EinschätzungPorphyrie, Blutung); Urinsediment (Infekt, DD: Urinstick).

  • Anamnese: Mangelnde Flüssigkeitszufuhr bei Tumoren im Oropharynxabschnitt, Länge der Flüssigkeitskarenz.

  • Labor: Hb, Hkt., Serum-Na+, Serum-K+, Krea, Harnstoff, Krea-Clearance.

  • Klinik: Stehende Hautfalten, trockene Schleimhaut, eingefallene Fontanelle, Bewusstseinszustand.

  • Alter:

    • Geriatrische Pat.: Dehydratation zu erwarten (Klinik) → MAP > 90 mmHg.

    • Pädiatrische Pat.: MAP, mittl. arterieller Druck:GeriatrieAusgeglichener Volumenstatus, systolischer Blutdruck nach Alter.

Voraussetzung für ausreichende Spontandiurese

  • Normovolämie.

  • Renaler Perfusionsdruck optimal: MAP > 80 mmHg, im Alter > 80 J. + 15 %, bei Kindern nach systolischem Blutdruck.

  • Suffizientes HZV.

  • Ausschluss postrenales Nierenversagen oder Abflussstörung.

Bewertung

Bei intakter Nierenfunktion ist ein Rückgang der Diurese ein Hinweis auf einen schwerwiegenden Volumenmangel, eine myokardiale Insuff. oder einen Schock.

Abschätzung der Ursache eines Nierenversagens (NV)

  • Prärenales NV: Hypovolämie, Nierenversagen:UrsachenHypotonie, Herzinsuff., Schock (Volumenmangel, kardiogen, neurogen, septisch, anaphylaktisch).

  • Infrarenales NV: Vorbestehende Schäden (Zysten-, Schrumpfnieren), medikamentös-toxische oder allergische Schäden, akute Nephritis, Glomerulopathie (8.3).

  • Postrenales NV: Katheter abgeknickt, Blutkoagel, Via falsa, Nierensteine, Abfluss-Störungen, Ureterstenosen, Blasenentleerungsstörung, Urethrastenosen.

  • !

    Bei unklaren Situationen → Sonografie der Blase und der ableitenden Harnwege. Frühzeitig Urologen informieren.

Differenzialdiagnostik bei ausreichender Flüssigkeitszufuhr und suffizientem Kreislauf

Tab. 4.9
Alter Zeitraum Volumen/Zeit Oligurie
Neugeborene 1. und 2. Tag 15–50 ml/d Beginn Spontandiurese innerhalb von 48 h
Neugeborene 3.–10. Tag 50–300 ml/d < 0,5–1 ml/kg/h < 200 ml/m2 KO/d
Säuglinge 4 ml/kg/h < 0,5–1 ml/kg/h < 200 ml/m2 KO/d
Kleinkinder, Kinder 1–2 ml/kg/h < 0,5 ml/kg/h
Erw. (70 kg) ≥ 1 ml/kg/h
≥ 2.000 ml/d
< 0,5 ml/kg/h

Relaxometrie und Relaxografie

Medikamentöse Muskelrelaxierung

Voraussetzung einer kompletten Relaxierung ist eine adäquate Narkosetiefe.

Wirkung der Muskelrelaxanzien
  • Wirken stärker auf die periphere (M. adductor pollicis) als auf die zentrale Muskulatur (MuskelrelaxanzienAtemmuskulatur, Zwerchfell). Klinisch wichtig ist der etwa 60–120 Sek. frühere Wirkbeginn am Zwerchfell, den der Pat. als Luftnot empfinden kann.

  • Die notwendige Dosis zur kompletten Relaxierung des Zwerchfells ist etwa 1,5- bis 2-fach höher, während die Wirkdauer dort um etwa 20–30 % verkürzt ist.

Unzureichende Relaxierung
  • Spontanatmung (Zwerchfell) → Kapnografie (4.5.5), Beatmungsdruck ↑, Husten.

  • Anspannen der Bauchdeckenmuskulatur → Darm quillt heraus, Pressen, Anstieg des Beatmungsdrucks, Palpation der erhöhten Muskelspannung.

  • Spontanbewegungen der peripheren Muskulatur (Bewegung der Zehenspitzen).

Zeichen einer bestehenden Relaxierung bei aufwachendem PatientenTachykardie, Schwitzen, Hypertonie, zuckende Bewegungen der Extremitäten, schaukelnde Thoraxbewegungen mit geringem Tidalvolumen, Tachypnoe, Grimassieren.
Ausreichende Muskelaktivität zur ExtubationAugen öffnen, Zunge herausstrecken, Hand drücken, Kopf heben (5 Sek.), ausreichendes Atemzugvolumen (sollte vor der Extubation während der Spontanatmung bereits vorhanden sein).

Überwachung der neuromuskulären Funktion

Problematik
Die Funktion der Skelettmuskulatur, auf einen Neuromuskuläre Funktion:Überwachungelektrophysiologischen Reiz mit einer koordinierten mechanischen Muskelkontraktion zu antworten, kann durch die pharmakodynamischen Effekte der Anästhetika deutlich beeinträchtigt werden. Die Relaxometrie (Abb. 4.10) registriert diese neuromuskuläre Übertragung an der motorischen Endplatte der quer gestreiften Muskulatur. Zur Reproduzierbarkeit der muskulären Antwort sollte eine supramax. Stimulation (Stromstärke 40–70 mA N. ulnaris, 30–40 mA temporaler Ast des N. facialis) eingesetzt werden.
Indikationen für Monitoring

Ziele

  • Einschätzung einer ausreichenden intraop. Entspannung.

  • Erkennung von Restblockaden hinsichtlich einer ausreichenden Funktion der Atemmuskulatur und des Zwerchfells zur Spontanatmung sowie der Larynx- und Pharynxmuskulatur zum Offenhalten der Atemwege.

  • Sicherung der Schutzreflexe.

  • Komplette Ruhigstellung der Muskulatur bei nicht anatomisch orientierter Lagerung, mikroskopisch unterstützter OP, minimalinvasiven Eingriffen, drohendem Verlust von Organgewebe bei Pressen oder Husten (z. B. Auge).

  • Aufhebung des Muskeltonus z. B. bei Reposition dislozierter Knochen, Faszienverschluss.

  • Reduktion des O2-Verbrauchs z. B. bei Abgang von der Herz-Lungen-Maschine.

  • Inadäquate maschinelle Beatmung bei ausreichender Narkosetiefe.

  • Pat. mit eingeschränkter neuromuskulärer Funktion.

Wahl des Testmuskels
  • „Goldstandard“: Reiz des N. ulnaris und Überprüfung der Reizantwort am M. adductor pollicis (Abb. 4.11).

  • Alternativen: Reizung des N. tibialis posterior und Einschätzung der Reizantwort am M. flexor hallucis oder Reiz des temporalen Asts der N. facialis mit Antwort des M. orbicularis oculi.

Fehler
  • Durch die Anwendung:

    • Stimulation nur in Narkose, da schmerzhaft.

    • Elektrodenabstand zu weit.

    • Elektroden kleben nicht.

    • Verlauf des Nervs nicht getroffen.

    • Direkte Muskelstimulation.

  • Fehleranzeige durch das Gerät:

    • Test des Geräts fehlerhaft → Gerätecheck.

    • Elektrodenverbindung unterbrochen → neue Elektroden.

    • Hautwiderstand zu hoch → neue Elektroden, Elektrodenposition ändern.

Alternative Stimulationsorte

Tab. 4.10
Stimulationsort Reizantwort Reaktion
N. ulnaris M. adductor pollicis (map) Daumenadduktion
N. tibialis posterior M. flexor hallucis (mfh) Flexion große Zehe
N. facialis, ramus temporalis M. orbicularis oculi (moo) Lidschluss

Reaktionszeiten der Muskulatur gegenüber dem Standard am N. ulnaris in Minuten (negativer Wert bedeutet frühere Reaktion)

Tab. 4.11
map moo mfh LM ZF
AZ n −1 n −1 −1 (−2)
EZ n −5 n −10 −12
Min Min Min

n = normale Zeit (abhängig vom Muskelrelaxanz), LM = Larynxmuskulatur, ZF = Zwerchfell, AZ = Anschlagszeit, EZ = Erholungszeit

Beurteilung der Reaktion
Visuelle und taktile Einschätzung: Gängiges Verfahren bei der klinisch angewandten Relaxometrie.Relaxometrie Nachteil ist die fehlende Sensibilität ab einem TOF-Quotienten von 0,5. Nicht ausreichend für wissenschaftliche Untersuchungen.
Akzelerometrie: Die Kraftmessung (Mechanomyografie) wäre das Korrelat auf den Stimulus, ist aber nur schwierig Akzelerometrieklinisch umzusetzen. Die Beschleunigung (a) ist entsprechend dem 2. Newton-Gesetz (F = M × a) proportional der Kraft (F) bei konstanter Masse (M) und kann durch einen Beschleunigungssensor am Daumen registriert werden. Eine weitere Alternative ist die elektrische Antwort (Elektromyografie) des Muskels als evoziertes Elektromyogramm (EMG), gemessen über Muskeln, die vom N. ulnaris innerviert werden.
Stimulationsverfahren (Abb. 4.12, Abb. 4.13)
  • Train-of-Four-Stimulation (TOF): Vier Einzelreize im AbstandTOF, Train-of-Four-Stimulation von 0,5 Sek. Die fortschreitende Train-of-Four-Stimulation (TOF)Ermüdung der ausgelösten Kontraktionen deuten die Stärke der Relaxierung an (fading). Die Besonderheiten bei dieser Überwachung liegen in der adäquaten Einschätzung der muskulären Antwort. Hier überragt die Akzelerometrie (Messung der Beschleunigung des Daumens) die visuelle oder taktile Einschätzung. Das isolierte Auftreten von T1 gilt als Maß für eine ausreichende chirurgische Relaxierung.

  • TOF-Ratio: Der Quotient aus der 4. zur 1. Antwort erlaubt die einfachste klinische Einschätzung der Relaxierung. Er ist nicht TOF-Ratiobei der Anwendung von depolarisierenden Muskelrelaxanzien anwendbar, da alle vier Kontraktionen gleichartig reduziert werden.

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    Taktile oder visuelle Einschätzung der Kontraktionen werden bereits bei einem TOF-Ratio von 0,5 als gleich stark eingeschätzt. Die eingestellte Stromstärke sollte supramax. stimulieren, um zu einer reproduzierbaren Reizantwort zu führen (40–70 mA). Sie ist in dieser Stärke aber äußerst schmerzhaft. Für die optimale intraop. Überwachung sollte in Narkose vor der Relaxierung ein Ausgangswert erhoben werden, um in der chirurgischen Phase die Wirkung optimal einschätzen zu können.

  • Double-Burst-Stimulation (DBS): Zwei Salven mit einer Stimulationsfrequenz von 50 Double-Burst-StimulationHz im Abstand von 750 ms.DBS, Double-Burst-Stimulation Die Ermüdung der Muskulatur wird deutlicher als bei TOF, v. a. in der Phase von TOFR = 0,6–0,8. Das Ratio vom 2. zum 1. Burst ist dem TOFR hier überlegen.

  • Tetanischer Reiz: 5 Sek., F 50–100 Hz, schmerzhaft, Anwendung zur Beurteilung der Erholung, Reizantwort ist eine Tetanischer ReizMuskelkontraktion, die initial zunimmt und dann ermüdet. Der Reiz kann erst nach 5–10 Min. wiederholt werden. Die Muskelantwort auf einen 100-Hz-Tetanus ohne Ermüdung für 5 Sek. ist gewährleistet, wenn 40 % der Rezeptoren an der neuromuskulären Endplatte nicht besetzt sind.

  • Post-Tetanic-Count (PTC): Überwachung der Phasen tiefer Relaxierung, in der keine Post-Tetanic-Count (PTC)TOF-Antwort zu erhalten ist. 3PTC, Post-Tetanic-Count Sek. nach einem tetanischen Reiz von 5 Sek. (100 Hz) werden zehn Einzelreize (1 Hz) ausgelöst. Durch die vermehrte Freisetzung von Acetylcholin an der motorischen Endplatte durch den tetanischen Reiz werden die Einzelkontraktionen registriert. Das Verfahren erlaubt Hinweise bis zum Auftreten der 1. TOF-Kontraktion.

  • Bei allen neuromuskulären Erkrankungen ist eine individuelle Gabe von Muskelrelaxanzien im Voraus zu planen. Der Erfolg ist durch die Relaxometrie zu überwachen und zu dokumentieren. Hierbei ist ein Ausgangswert vor Gabe des Muskelrelaxans sinnvoll.

  • Beispiel: Myasthenia gravis, Autoimmunerkr. mit belastungsabhängiger Ermüdung der quer gestreiften Muskulatur (8.9.4) → Test ohne Relaxierung zur Eichung.

  • Potenzierung der Wirkung von Muskelrelaxanzien durch volatile Anästhetika und Benzodiazepine. Recurarisierung durch schon geringe Dosen von Magnesium (cave: Anwendung in der Gynäkologie bei Eklampsie oder zur Wehenhemmung), Aminoglykoside, Kalziumantagonisten.

Einschätzung einer adäquaten Narkose

Die Ausschaltung des Bewusstseins, eine ausreichende Analgesie, die Muskelentspannung für Narkosetiefe:Einschätzungchirurgisches Handeln und die Unterdrückung vegetativer Reflexe kennzeichnen die Qualität einer Anästhesie. Ist die Ausschaltung des Bewusstseins unter den vorgegebenen Bedingungen nur unzureichend, treten Phasen der intraop. Wachheit (Awareness) auf, die von den Pat. als äußerst unangenehm empfunden werden. Obwohl dies der wesentliche Inhalt Awarenessanästhesiologischen Handelns ist, existiert kein sicheres Überwachungsverfahren auf der Basis eines Monitors für die Narkosetiefe.
Demzufolge basiert die Einschätzung der Narkosetiefe auf der Basis von klinischen Zeichen und der Erfahrung des Anästhesisten.
Klinische Zeichen:
  • Spontane Bewegungen des Pat.

  • Schwitzen.

  • Tränenfluss.

  • Blutdruck.

  • Herzfrequenz.

  • Pupillenspiel.

Zusätzliche Informationen aus der Anamnese über Narkosebedarf aus früheren Eingriffen sowie über Medikamenten-, Drogen- oder Alkoholmissbrauch sind zur Einschätzung heranzuziehen.
Potente Analgetika und Propofol können die vegetativen Zeichen einer intraop. Wachheit abschwächen. Bei Eingriffen mit erheblichen Änderungen von Blutdruck und Wachheit, intraoperativeHerzfrequenz können diese Zeichen nur unzureichend zu einer Beurteilung der Narkose herangezogen werden.
Situationen mit nicht sicher einschätzbarer Qualität der Narkose:
  • Anästhesie bei Sectio caesarea.

  • Polytraumatisierte Pat.

  • Pat. mit erheblichem Blutverlust.

  • Herzchirurgische Eingriffe, besonders beim Einsatz mit Herz-Lungen-Maschine.

Überwachungsverfahren
Es existieren eine Reihe von Überwachungsverfahren auf der Basis von prozessierten EEG-Analysen, die zur Überwachung der Narkosetiefe eingesetzt werden. Es gelingt mit keinem Verfahren, eine intraop. Wachheit sicher auszuschließen. Deshalb können diese Geräte nur als Hilfestellung angesehen werden.
Indikationen:
  • Vermeidung intraop. Wachheit (Awareness).

  • Einsparung von Wachheit, intraoperativeAnästhetika.

  • Verkürzung der Aufwachphase.

BIS-Monitor
Der BIS (Bispectral Index Scale) wird als dreidimensionaler Wert aus dem Roh-EEG berechnet und liegt zwischen 100 (wach) AwarenessBIS-Monitorund 0 (keine EEG-Aktivität).
Zuordnung der BIS-Werte (BIS-Version 3.0):
  • Wachheit/Erinnerung intakt 100–85.

  • Sedierung 85–65.

  • Allgemeinanästhesie 60–40.

  • Zunehmendes Burst-Suppression-EEG 30–0.

Neben der digitalen Anzeige des BIS-Werts und der grafischen Trenddarstellung werden auch die Messdaten der EEG-Signale sowie weiterer berechneter Parameter verfügbar gemacht. Obwohl das Verfahren in vielen klinischen Studien seine Wertigkeit gezeigt hat, kann eine intraop. Wachheit nicht sicher ausgeschlossen werden.
Sensoren: Einmal verwendbare Klebesensoren (BIS-Standard-Sensor), zwei gut haftende Mess- und eine Referenzelektrode. Der BIS-Quattro-Sensor beinhaltet eine weitere Elektrode zur Aufzeichnung von EMG-Signalen und Augenbewegungen. Der BIS-Pediatric-Sensor wird für die Überwachung von Kindern angeboten. Der BIS-Extend-Sensor ist teilweise wiederverwendbar und verfügt über verbesserte Elektroden.
Grenzen mit unzureichender Aussage können entstehen bei: Hypothermie, Schrittmacheraktivität, beginnenden Burst-Suppression-Mustern, hohe EMG-Aktivität.
Prinzipiell wird mit dem BIS-Monitor eher der Anteil des hypnotischen Effekts der Narkose registriert. Diese Effekte werden unter Ketamin und Lachgas nur unzureichend widergespiegelt.
Narcotrend-Monitor
Ein automatisches EEG-Analyseverfahren mit Artefakterkennung ordnet durch einen Algorithmus zur Narcotrend-MonitorMustererkennung dem Roh-EEG ein Narkosestadium zu (Tab. 4.12).
Sensoren: Ableitung mit herkömmlichen EKG-Elektroden (2 Messelektroden mit Mindestabstand 8 cm sowie 1 Referenz-Elektrode auf der Stirn).

Intrakranielles Druckmonitoring

Grundlagen der Messung

Prinzip(Abb. 4.14)Intrakranielles Druckmonitoring
  • Einführen eines Katheters oder einer Drucksonde in den knöchernen Hirnschädel.

  • Es werden Veränderungen des intrakraniellen Drucks durch die Zunahme des Volumens registriert.

  • Der normale ICP liegt bei 5–13 mmHg, unterliegt Schwankungen durch den ZVD, PEEP oder Husten und ist lageabhängig.

  • Die Einführung eines Katheters in das Ventrikelsystem erlaubt das Ablassen von Liquor zur Reduktion von intrakraniellem Volumen und damit auch des Drucks; Entnahme von Liquor zur Diagn. möglich.

Indikationen
  • Hirndruck anhaltend > 20–25 mmHg; Einschätzung von ICP und zerebralem Perfusionsdruck (CPP = MAP – ICP); Erkr., die mit einer Störung der intrakraniellen Elastance E einhergehen (E = dP/dV).

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    Vorsicht bei laparoskopischen Eingriffen mit erhöhtem intrakraniellem Druck und bei Pat. mit ventrikulo-peritonealer Shunt-Ableitung.

KontraindikationenMeningitis, Enzephalitis, Gerinnungsstörungen.
KomplikationenVerletzung von Hirngewebe, Blutung, Infektion, fehlerhafte Kalibrierung.

Eingesetzte Verfahren

Epidurale Drucksonde
PrinzipDruckaufnehmer wird mit Schraube extradural durch den knöchernen Schädel platziert.
VorteileDurch den extraduralen Zugang ist die Gefahr von Blutung, Gewebeläsion und Infektion gegenüber den anderen Verfahren deutlich reduziert und erlaubt eine lange (mehrere Wo.) Liegedauer.
NachteileDer gemessene Druck ist ungenauer als der von anderen Verfahren und systematisch einige mmHg höher als der intraventrikuläre Druck.
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    Subdurale Drucksonde ebenfalls einfach zu platzieren und vom Messwert etwas genauer.

Intraventrikuläre Drucksonde
Systeme
  • Katheter im Ventrikel mit Druckaufnehmer außerhalb des Schädels → erlaubt Liquorentnahme.

  • Druckaufnehmer direkt im Ventrikel.

NachteileVerletzungsgefahr von Hirngewebe.
Intraparenchymatöse Drucksonde
PrinzipMessung direkt im Hirngewebe auf der Seite der Läsion.
VorteileGleichmäßige und exakte Werte.
BeispielCamino-Sonde. Hierbei wird ein fiberoptischer Katheter in das Gewebe eingeführt. Die Kalibrierung erfolgt in vitro vor der Camino-SondeEinführung, eine Nachkalibrierung in vivo besteht nicht. Das System erfasst Änderungen der druckabhängigen Lichtreflexion im Gewebe. Die Implantation ist einfach, und der Katheter kann diskonnektiert werden, ohne dass die Information der Kalibrierung verloren geht. Es ist mit einem geringen Nullpunkt-Shift (ca. 1–2 mmHg/d) zu rechnen.

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