Grundlagen und klinische Anwendungder Jet-Beatmung

JET-VENTILATION

Grundlagen und klinische Anwendungder Jet-Beatmung

Ein Film von

P. Biro, Institut für Anästhesiologie, Universitätsspital, Zürich

R. Gottschall, Klinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie derFriedrich-Schiller-Universität, Jena

U. Klein, Klinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie,Südharz-Krankenhaus Nordhausen GmbH

K. Wiedemann, Abteilung für Anästhesiologie und Intensivmedizin,Thoraxklinik Heidelberg gGmbH

Mit Beiträgen vonJ. Motsch, Heidelberg, M. Heitz, Zürich

Unter Mitarbeit vonH.D. Becker, F. Herth, H. Hoffmann, C. Männle, Heidelbergund A. Müller, Jena

502-004 Rev: a 29.06.02

Vorwort

Inhalt

In dem vorliegenden Videofilm sollen die Möglichkeiten und der klinische Umgangmit der Jet-Beatmungstechnik nahegebracht werden. Einige Vorgehensweisenhaben sich aus der täglichen Praxis der beteiligten Kliniken in Heidelberg, Jena undZürich entwickelt. Diese zu übernehmen liegt im Ermessen eines jeden Anwenders.Insbesondere wird darauf verwiesen, daß jeder Anwender die Laser-Sicherheit derim Film gezeigten medizinischen Produkte eigenständig prüfen und verantwortenmuß. Der Film kann und soll die eingehende Beschäftigung mit der Theorie sowie diepraktisch-klinische Einführung in die Jet-Beatmungstechnik nicht ersetzen.

Animation Seite 4Lungenmodell Seite 5

Endoskopische Larynx- und Trachealchirurgie Seite 9

Starre Bronchoskopie bei Erwachsenen Seite 12

Starre Bronchoskopie bei Kindern Seite 14

Offene Trachealchirurgie Seite 16Video-assistierte Thorakoskopie Seite 17

Perkutane stereotaktische Bestrahlung Seite 18

Seite 19

P. Biro, R. Gottschall, U. Klein, K. Wiedemann

Infraglottische Jet-Ventilation, CO -Laser-ChirurgieSupraglottische Jet-Ventilation

Bronchographie, Nd-YAG-Laser-Chirurgie,Stentimplantation, Atemwegsblutung

Sekretabsaugung/Bronchoalveoläre Lavage,Fremdkörperextraktion, Diagnostische Bronchoskopie

I GRUNDLAGEN

II KLINISCHE ANWENDUNGEN

Hals-Nasen-Ohrenheilkunde

Bronchologie

Thoraxchirurgie

Strahlentherapie

III FAZIT

2

502-004 Rev: a 29.06.02

I. GRUNDLAGEN

aboral

oral

"Entrainment"

geräteseitig

BeatmungsfrequenzArbeitsdruckInspirationsdauerFO und vonJet-Katheter oder Jet-Düse

patientenseitig

Compliance undResistance

AnimationDefinition, Prinzip, Parameter, Vorzüge, Grenzen der Jet-Ventilation

Jet-Ventilation bedeutet die gepulste Abgabe von Gasportionen hoher kinetischerEnergie durch englumige Röhren in die Atemwege.Damit werden große Gasvolumina freigesetzt. Sie dringen vornehmlich im Zentrumder Atemwege vor. Gleichzeitig entweicht das Expirationsvolumen vorwiegend imwandnahen Bereich des Atemwegsquerschnitts.Dieser simultane, koaxiale Ein- und Ausstrom ist der wirksamste Mechanismus desGastransports unter Jet-Ventilation. Andere, wie beispielsweise Taylor-Dispersion,freie bzw. erzwungene Konvektion sowie molekulare Diffusion, spielen einegeringere Rolle.

Hindernisse der Austrittsöffnung vermindern den Gasfluß zur Lunge. Wegendes dadurch verringerten Atemhubvolumens ist die gleichzeitige Abstrom-behinderung weniger bedeutsam.Dagegen beeinträchtigen Hindernisse der Austrittsöffnung den Gasfluß zurLunge nicht, wohl aber den Abstrom unter Umständen so, daß Überblähung undBarotrauma entstehen können.Durch den Unterdruck an der Austrittsöffnung wird Gas aus der Umgebungmitgerissen und vermehrt das transportierte Gasvolumen. Dieser Effekt wird mit demBegriff bezeichnet. Wird Jet-Ventilation mit Sauerstoff-konzentrationen über 21% betrieben, resultiert aus dem Entrainment eineAbsenkung der trachealen Sauerstoffkonzentration, der FO .

Der Gaswechsel bei Jet-Ventilation wird

von

sowie im wesentlichen von

bestimmt.

i 2

i 2

4 502-004 Rev: a 29.06.02

Lungenmodell

Diese Zusammenhänge werden am Lungenmodell erläutert:Zur Darstellung des Prinzips wird ein doppellumiger Jet-Katheter verwendet, dessenSpitze im unteren Drittel der Modell-Trachea liegt.Das Jet-Gas gelangt über den blauen Schlauch in das zentrale Katheterlumen.Über den seitlichen Monitorkanal wird der Atemwegs-Spitzendruck überwacht.

Man unterscheidet bei der Jet-Ventilation (JV) zwischen einem(NFJV n. Sanders) - bis zu 60 Pulsen pro Minute - und

einem (HFJV n. Klain/Smith), der klinisch gebräuchlich bei400 Pulsen pro Minute endet.Werden niederfrequente und hochfrequente Applikationen kombiniert, spricht manvon (SHFJV n. Aloy), wobei die niederfrequenteKomponente die CO -Elimination fördert, während die hochfrequente Komponente(hier bis zu 600 Pulsen pro Minute) die Oxygenierung verbessert.

Bei gleicht das Tidalvolumen dem beiherkömmlicher Beatmung. Ein positiv-endexpiratorischer Druck ist nicht zuerwarten.Das Charakteristikum der Jet-Ventilation wird hier besonders deutlich:Sie ist unter der Voraussetzung der "losen Kopplung" eine druckkonstanteBeatmung. Deshalb sind die abgegebenen und angezeigten Volumina stetserheblich größer als die in die Lunge eingebrachten.

NiederfrequenzbereichHochfrequenzbereich

superponierter Jet-Ventilation

niederfrequenter Jet-Ventilation

2

5502-004 Rev: a 29.06.02

Bei der ergeben sich Tidalvolumina, die deutlichunter dem Volumen des physiologischen Totraums liegen können.Die Gasaustauschzone, in die das Atemgas mit hoher Geschwindigkeit in dieAtemwege gelangt, verlagert sich unter Überbrückung des anatomischen Totraumsin periphere Lungenanteile.Frequenzabhängig wird die Ausatemzeit so verkürzt, daß der endexpiratorischeDruck ansteigen kann. Die Atemwegsspitzendrücke bleiben vergleichsweise niedrig,solange sehr hohe Frequenzen vermieden werden.

Bei Jet-Frequenzen über 200 pro Minute wird die Volumenverschiebung so gering,daß atemsynchrone Lungen- und Thoraxbewegungen immer weniger bemerkbarwerden ( ). Die Trennung zwischen Inspiration und Ex-spiration wird zugunsten eines kontinuierlich stattfindenden Gasstroms aufgehobenDas Optimum der Interaktion zwischen den verschiedenen Gasaustausch-mechanismen liegt im Bereich von 100 bis etwa 200 Pulsen pro Minute.Ab Frequenzen von 300 pro Minute nimmt die Wirksamkeit der CO -Elimination ab.

Die regelbare Drosselung des an der Gasversorgung anstehenden Druckes ergibtden , unter welchem die Gasportionen aus der Jet-Leitung austreten.Änderungen des Arbeitsdruckes bewirken gleichsinnige Änderungen desfreigesetzten Tidalvolumens.Das resultierende Atemhubvolumen hängt aber wesentlich von der individuellenLungenmechanik ab. Gleichwohl werden in erster Linie die CO -Elimination, inzweiter Linie die Oxygenation durch die Wahl des Arbeitsdruckes beeinflußt.

Veränderung der bewirkt eine gleichsinnige Veränderung desfreigesetzten Tidalvolumens.Primär führt dies über vermehrtes Atemhubvolumen zur Verbesserung vonOxygenierung und CO -Elimination. Bei Kombination von übermäßigerInspirationsdauer und ungünstig hoher Jet-Frequenz kann allerdings durchVerkürzung der Ausatemphase und Anstieg des auto-PEEP die CO -Eliminationbehindert werden.

FO , die , bestimmtnaturgemäß die Oxygenierung ganz wesentlich. Sie ergibt sich jedoch erst aus der

" " und der über Entrainmentbeigemischten Umgebungsluft. Auf dem Monitorbild bedeutet die Bezeichnung FOalso eigentlich F O .

Neben den genannten geräteseitigen Determinanten sowie den Gegebenheiten desPatienten beeinflussen

die Ventilation.

Hochfrequenz-Jet-Ventilation

relative Ruhigstellung

Arbeitsdruck

Inspirationsdauer

tracheale inspiratorische Sauerstoffkonzentration

Sauerstoffkonzentration im Jet-Gas F O

Länge und Querschnitt des Jet-Katheters bzw. derJet-Düse und deren Position in denAtemwegen

2

2

2

2

i 2

2

2

Jet 2

i

Jet

6 502-004 Rev: a 29.06.02

Ob der Gaswechsel unter Berücksichtigung dieser Faktoren tatsächlich imNormbereich liegt, läßt sich nur durch Pulsoxymetrie, endtidale bzw. transkutaneCO -Messung oder Blutgasanalyse sicher nachweisen, wei l d ie

das nicht meßbare effektive Atemhubvolumenwesentlich bestimmt.

Wird die verändert, ändert sich das effektiveAtemhubvolumen gleichsinnig.Wird die verändert, ändert sich das effektiveAtemhubvolumen gegenläufig.

2

individuelle Atemmechanik

Compliance von Thorax und Lunge

Resistance der Atemwege

Ein des Jet-Austritts, so Tumor, Blutkoagel,Fremdkörper oder eingebrachteInstrumente, stellt kaum einBarotrauma-Risiko dar, da schon der

ist.

Liegt das , so Tumor,Glottisverengung oder Instrumente

der Jet-Austrittsöffnung,kann die resultierende Abstrom-behinderung bereits nach wenigenAtemhüben zu Überblähung undBarotrauma führen.

Hindernis aboral

Gaseinstrom in die Lungebehindert

Hindernis

oralwärts

7

Nur bei Messung des

des Jet-Katheters oder Überwachung des

schaltet sich der Jet-Ventilator imAutomatikmodus vor Eintritt einerÜberblähungskomplikation recht-zeitig ab.Bei manuell ausgelösten Atemhübenist die Pausendruckmessung außerKraft, nicht jedoch die Messung desAtemwegsspitzendruckes.

Atemwegsspitzendruckes überden Monitorkanal

Pausendruckes in der Jet-Leitung

502-004 Rev: a 29.06.02

Die Dekompression des Jet-Gases nach Austritt aus der Düse führt zuWärmeverlust, hoher Gasfluß zur Austrocknung der Atemwegsschleimhaut.Dies wird durch im Jet-Ventilatorweitgehend verhindert, was während längerer Beatmung von großer Bedeutung ist.

Erwärmung und Befeuchtung des Gases

Aus dem hohen Gasumsatz bei der Jet-Ventilationergeben sich ihre zwei grundsätzlichen Vorzüge:

Die zwischen Ventilator und Atemwegen- eine gasdichte Verbindung entfällt -

und

bei einem ,das sein kann.

"lose Kopplung"

sicherer Gasaustausch Tidalvolumenkleiner als der physiologische Totraum

8 502-004 Rev: a 29.06.02

II. KLINISCHE ANWENDUNGEN

Hals-Nasen-OhrenheilkundeEndoskopische Larynx- und Tracheachirurgie

kontinuierlicher totaler intravenöser Anästhesie

Infraglottische Jet-Ventilation (I)

Eine Stimmbandzyste soll mikrolaryngoskopisch unter infraglottischer Jet-Ventilation abgetragen werden. Der Gaswechsel wird herkömmlich durchPulsoximetrie, zusätzlich aber durch transkutane Blutgasmessung überwacht.

Der Eingriff erfolgt unter mitPropofol und Remifentanil. Mivacurium, ein gut steuerbares nicht depolarisierendesMuskelrelaxans, erzeugt eine profunde Muskelerschlaffung, welche durch periphereNervenstimulation überwacht wird. Topische Anästhesie mildert zusätzlichKreislaufreaktionen bei der folgenden Mikrolaryngoskopie.

Ein zweilumiger Jet-Katheter wirdorotracheal eingeführt und imMundwinkel fixiert.

Nach Anschließen des Jet-Kathetersan die Jet- und Druckmessleitungendes Jet-Ventilators erfolgt dieBeatmung mit 150 Pulsen proMinute.

Weitere wichtige Einstellgrößen sind Arbeitsdruck, Inspirationsdauer undSauerstoffkonzentration, die nach den Daten der transkutanen Blutgasüberwachungfortlaufend optimiert werden, sowie die Gasklimatisierung.

Die umfaßt die Beobachtung von

Thoraxexkursionen und Hautkolorit,Auskultation sowie dieBeurteilung des Jet-Geräusches.

Die Einstellung der Glottisregion mit dem Kleinsasser-Spatel durch den Operateurgeschieht nun ohne Zeitdruck. Wegen des dünnlumigen Jet-Katheters bieten sichoptimale Sicht- und Operationsbedingungen. Nach Wiederkehr von Schutzreflexen,suffizienter Spontanatmung und Bewußtsein wird die Jet-Ventilation beendet und derKatheter entfernt.

klinische Überwachung der Jet-Ventilation

9502-004 Rev: a 29.06.02

CO -Laser-Chirurgie2

Bei mikrolaryngoskopischer CO -Laser-Chirurgie muß ein Jet-Katheter aus, z.B. Teflon, verwendet werden.

Eine posttraumatische Glottisstenose bei dieser Patientin wird zunächst insupraglottischer Jet-Ventilation über eine Jet-Kanüle inspiziert.

2

nicht entflammbarem Material

Jetzt wird der doppellumige Laser-resistente Jet-Katheter nachHunsaker zur infraglottischen Jet-Ventilation in die Trachea einge-bracht.Über das zweite Lumen wird derAtemwegsdruck überwacht.Bei Überschreitung des oberenGrenzwertes durch Behinderung desGasabflusses wird die Beatmungautomatisch unterbrochen.

Der Monitorkanal mündet oberhalb, der Jet-Kanal in der Achse des grünenAbstandhalters zur Trachealwand.

Die Beatmung ohne Endotrachealtubus schafft die Voraussetzung für ein optimalesBehandlungsergebnis. Das Entzündungs- oder Brandrisiko ist praktisch eliminiert.Eine möglichst geringe Sauerstoffkonzentration mindert das Risikounkontrollierbarer thermischer Effekte im Resektions-Randbereich.

Diese Trachealkanüle wird durch einen zweilumigen Jet-Katheter ersetzt.Über diesen wird die Patientin mit 100 Pulsen pro Minute beatmet.Für die mechanische Abtragung fibrinöser Beläge der Glottis sowie vonGranulationen am Tracheostoma ergeben sich unbehinderte Sicht- undArbeitsbedingungen.

Über einen dreiseitig offenen Mehrwegehahn können einerseits dieAtemwegsdrücke, andererseits die Atemgase durch Messung der FO sowieintermittierende Kapnographie überwacht werden.

Infraglottische Jet-Ventilation (II)

i 2

10 502-004 Rev: a 29.06.02

Erzeugt man am Jet-Ventilator zumZeitpunkt der Wahl manuell 3-4niederfrequente Atemhübe, die einerBeatmungsfrequenz von 10-12Atemhüben pro Minute entsprechen,entstehen verwertbare Kapno-gramme.

Ein besonders eindrucksvollesBeispiel für den Begriff der "losenKopplung" zwischen Ventilator undAtemwegen ist die supraglottischeJet-Ventilation über diese imKleinsasser-Spatel wandständigfixierte Doppelkanüle.

Translaryngeale Eingriffe bis zur infraglottischen Region sind unter völliggesichertem Gaswechsel möglich.Das zweite Kanülen-Lumen wird wieder zur Atemwegsdruckkontrolle undAtemgasanalyse benutzt. Für eine optimale Jet-Wirkung muß die Kanüle in derTrachealachse ausgerichtet werden. Ist eine Beatmungsunterbrechung erwünscht,kann über den Jet-Ventilator manuell ausgelöst apnoische Oxygenierung erfolgen.

Frei von Behinderungen durch die Luftbrücken konventioneller Ventilation kann beieinem jungen Patienten ein ehemals wegen Postintubationsstenose nachLangzeitbeatmung eingebrachter Silikon-Stent aus dem oberen Tracheadrittelentfernt werden. Die geringen Blutmengen verbleiben aufgrund von auto-PEEP undsogenanntem "back-flow" wandständig und können abgesaugt werden.

Ein Barotraumarisiko besteht bei der supraglottischen Position der Jet-Kanüle nicht.

11

Bei höherer Impulsfrequenz ergibt sich auf dem Atemgasmonitor nur einsinusförmiges CO -Signal als qualitativer Beleg für eine unbehinderte Ventilation.2

Supraglottische Jet-Ventilation

502-004 Rev: a 29.06.02

Bronchologie

Starre Bronchoskopie bei Erwachsenen

Das starre Bronchoskop wird unter Jet-Ventilation gleichzeitig als Instrumentenkanalund Beatmungsrohr auch für langdauernde Eingriffe nutzbar.

Die "lose Kopplung" zwischen Jet-Ventilator und Atemwegen erlaubt den Zugang mitInstrumenten ohne Unterbrechung der Beatmung.

Das Bronchoskop wird ohneHilfsmittel eingeführt.Mit seiner Schräglippe wird dieEpiglottis unterfahren. Die Stimm-ritze wird nach Drehung des Rohresum 90 Grad passiert.Für die schonende Einführung biskurz vor die Trachealbifurkation sindtiefe Narkose und vollständigeMuskelrelaxation wesentliche Vor-aussetzungen.

In den schrägen Seitenarm amBronchoskopkopf wird die Jet-Düseeingesetzt und über den blauenSchlauch mit dem Jet-Ventilatorverbunden. Der seitliche Luer-Lock-Konnektor führt zu einemwandständigen dünnen Meß-kanal, durch den Gasanalysen oderDruckmessung nahe der Broncho-skopspitze möglich sind.

Die gegenseitige Beeinträchtigung von Anästhesist und Operateur inLuftwegszugang und Eingriffsgebiet ist unter Jet-Ventilation obsolet geworden.

Das Fiberbronchoskop kann bei diesem Patienten so lange in Position bleiben, wiezu Bronchographie und Suche nach einer Bronchusfistel erforderlich.Auch Instrumente mit großem Durchmesser können das Bronchoskop leichtpassieren.

Bronchographie

12 502-004 Rev: a 29.06.02

Nd-YAG-Laser-Chirurgie

Beim Laser-chirurgischen Eingriff durch das starre Bronchoskop befindet sichkeinerlei brennbares Instrumentarium im Wirkungsbereich des Strahles. Die Sondekann zielgenau und richtungsstabil geführt werden, um diese Stenose durch einentrachealen Tumorexophyt zu erweitern.

Jet-Ventilation bewirkt hier einerseitsKühlung des Operationsfeldes undunterstützt andererseits mit demkontinuierlichen Abstrom vonAtemgas die rasche Entfernung vonRauch und Rußpartikeln.Mit fortschreitender Verkleinerungdes Atemwegshindernisses reichenimmer niedrigere Arbeitsdrücke amJet-Ventilator aus, um Normo-ventilation zu gewährleisten.

Ohne Zeitdruck ist die Implantationvon Stents in den großen Atem-wegen möglich.Auch bei Lagekorrektur und An-formung sind unter Jet-VentilationSichtfeld und Gaswechsel gesichert.

13

Die Behandlung einer massivenHämoptoe setzt weites Sichtfeld,großräumigen Zugang und sichereVentilation voraus. Dies wird durchdas starre Bronchoskop und Jet-Ventilation am besten gewährleistet.Die Ultraschallsonde zur Ortung derBlutungsquelle und Instrumente zurTherapie können durch das starreRohr in vielfältiger Kombinationeingebracht werden. Ursache dieser

Stentimplantation

Atemwegsblutung

Hämoptoe ist die Blutung aus einer Bronchialarterie. LuftwegsverschließendeBlutkoagel lassen sich meist nur mit großlumigen Saugkathetern und Greifzangenentfernen.

502-004 Rev: a 29.06.02

Starre Bronchoskopie bei Kindern

Bei Kindern ist wegen der geringen Dimensionen der Atemwege und derNotwendigkeit, in Allgemeinanästhesie zu arbeiten, zur Bronchoskopie der Einsatzdes starren Rohres weit verbreitet. Für die totale intravenöseAnästhesie werden ebenfalls Propofol, Remifentanil und Mivacurium verwendet.Jet-Ventilation ist hier sehr vorteil-haft, muß aber wegen der kleinenDurchmesser von Atemwegen undBronchoskopen besonders um-sichtig geführt werden. Bei diesemKind erfolgt sie mit 100 Pulsen proMinute.Über den separaten Monitorkanalwerden O und CO im Atemgasüberwacht.Die FO ist bei hochfrequentemBeatmungsmodus kontinuierlich

2 2

i 2

meßbar. Die intermittierende Kapnographie dient der Ventilationsanpassung durchentsprechende Veränderung des Arbeitsdruckes.Alternativ kann hierzu die transkutane Blutgasmessung genutzt werden.Invasive Blutgasanalysen sind selten nötig.

Sekretabsaugung/Bronchoalveoläre Lavage

Unter den gezeigten Verfahrens-komponenten gelingt die Absaugungder zähen Sekretmengen sowie dieAbklärung einer pulmonalen Ver-schattung durch bronchoalveoläreLavage bei diesem Kind mitMukoviszidose über das starreBronchoskop bei gesichertemGaswechsel gründlich, schonendund ohne Zeitdruck.

14 502-004 Rev: a 29.06.02

Fremdkörperextraktion

Von noch größerer Bedeutung istdiese Vorgehensweise bei derBehandlung einer Fremdkörper-aspiration. Wegen Konsistenz desFremdkörpers und entzündlicherUmgebungsreaktion ist umsichtigesVorgehen nötig. Die Instrumentemüssen häufig gewechselt werden.Wegen Verletzungsgefahr beiBergung und Extraktion muß dasArbeitsfeld ruhig stehen.

All diese Anforderungen müssen oft unter Notfallbedingungen erfüllt werden. Dasstarre Bronchoskop und Jet-Ventilation bieten hierzu die sicheren Voraussetzungen.

Diagnostische Bronchoskopie

Die Klärung eines chronischen pulmonalen Infektes erfordert auch beim Kleinkinddie starre Bronchoskopie.

Wegen der besonders geringenAbmessungen von Atemwegen undBronchoskop, und deshalbmöglichen Abstrombehinderungen,darf nach Anschluß des Jet-Ventilators der nur

bis zuWerten angehoben werden,bei denen klinisch wirksameBeatmung sichtbar wird.

Arbeitsdruck inkleinen Schritten von Null

Jedoch muß der Gaswechsel mit zuverlässigen, wenn auch möglichst nichtinvasiven, Methoden überwacht werden. Die gute Korrelation der transkutanenBlutgasmessung und der Kapnographie unter zeitweise niederfrequenter Beatmungmit dem arteriellen pCO ist umfangreich belegt. So kann die Auswirkung einerVentilationsbehinderung schnell erkannt werden. Die Differenz zwischenendexpiratorischem und transkutan gemessenem pCO liegt im Bereich der für beideVerfahren bekannten Gradienten und weist auf Veränderungen des Ventilations-Perfusions-Verhältnisses hin, ändert aber nichts am grundsätzlichen Nutzen dieserÜberwachungsverfahren. Kapilläre oder arterielle Blutgasanalysen bleiben zumeistentbehrlich.

2

2

15502-004 Rev: a 29.06.02

Die über den wandständigen Monitorkanal wirdwichtig, wenn der Bronchoskopquerschnitt durch Instrumente, wie hier durch dierotierende endobronchiale Ultraschallsonde und das Fiberbronchoskop, bedeutendverengt wird.Durch die Position der Jet-Düse ist allerdings schon der Gaseinstrom behindert, sodaß mit einer Hypoventilation eher als mit einem Barotrauma gerechnet werdenmuß.Dennoch weisen Veränderungen von Druckamplitude und Mitteldruck am Monitorauf sinkenden Abstrom und ansteigenden auto-PEEP hin.

Messung des Atemwegsdruckes

1

Thoraxchirurgie

Offene Trachealchirurgie

Zur Langzeitbeatmung nach Subarachnoidalblutung wurde bei dieser Patientin voreinem Jahr ein Tracheostoma angelegt. Subglottische Narbenstenose und linksbetonte Struma sollen gleichzeitig reseziert werden.Als sicherer Luftweg wird ein Magill-Tubus verwendet. Er läßt sich leicht über dienarbige Stenose und das Tracheostoma hinweg einführen. So können Weichteil-präparation und Resektion der Struma unter konventioneller Beatmungvorgenommen werden.Wenn die großen Atemwege, wie hier die Trachea, durchtrennt werden müssen,erleichtern dünne Beatmungskatheter Übersicht und chirurgisches Vorgehen außer-ordentlich. Mit Jet-Ventilation läßt sich hier die Beatmung sichern, da wegen derhohen Gasflüsse die "lose Kopplung" zwischen Atemweg und Ventilator ausreicht.Noch während der konventionellen Beatmung wird der doppelläufige Jet-Katheterüber das Bronchoskopie-Diaphragma durch den Endotrachealtubus bis in die Näheder trachealen Bifurkation vorgeschoben.

Der zentrale Ventilationskanal wirdmit dem Gasauslaß des Jet-Ventilators verbunden. Der Kanal imSeitenarm wird zur Überwachungdes inspiratorischen Spitzen-druckes, simultan zu Kapnographieund Oxygraphie, benutzt.

Sobald die Trachea distal derStenose eröffnet ist, wird die Jet-Ventilation begonnen. Derfunktionslose Tubus wird bisoberhalb des ehemaligen Tracheo-stomas zurückgezogen.

16 1 Der Atemwegsdruck ist unter der Bezeichnung "venös" dargestellt502-004 Rev: a 29.06.02

Nun kann die Trachea auchoralwärts der Stenose durchtrenntwerden. Der dünne Jet-Katheterstört kaum.Der stenotische Tracheateil istmanschettenartig reseziert.Die Jet-Ventilation sichert hier beiArbeitsdrücken zwischen 1,0 und 1,5bar einen arteriellen pCO zwischen30 und 32 Torr.

2

Die F O von 1,0 wird durch Ansaugen von Umgebungsluft offenbar nur mäßigverdünnt, denn der arterielle Sauerstoffpartialdruck liegt selbst während 55 MinutenJet-Ventilation stets über 400 Torr.

Jet 2

Mit Fortschreiten der Anastomosennaht verringert sich das Atemwegsleck.Zur Abwendung eines Barotraumas sind jetzt drei Maßnahmen wichtig:

1. Abstromhindernisse müssen aus dem proximalen Atemweg entfernt werden.2. Das Überlaufventil am Narkosegerät muß geöffnet werden.3. Der Arbeitsdruck des Jet-Ventilators wird nach Atemwegsdruck und

Thoraxbeobachtung stetig abgesenkt.

Während der letzten Vorderwandnähte wird die Jet-Ventilation beendet und diekonventionelle Beatmung aufgenommen.

In video-assistierter Thorakoskopie sollen Biopsien aus Pleura und Lungeentnommen werden. Wegen ungünstiger Durchblutungsverteilung undbeeinträchtigter Lungenfunktion muß die zu operierende Lunge beatmet werden.Unter Jet-Ventilation bleiben die Volumenschwankungen gering und dasOperationsfeld bewegungsarm.

Die linke Lunge ist durch Abklemmen des trachealen Schenkels desDoppellumentubus aus der normofrequenten Ventilation genommen.Durch das Bronchoskopie-Diaphragma wird der doppelläufige Katheter zur Jet-Ventilation in den trachealen Schenkel des Doppellumentubus eingeführt und wieüblich zu Jet-Ventilation und Überwachung benutzt.

Video-assistierte Thorakoskopie

17502-004 Rev: a 29.06.02

Der tracheale Mitteldruck von16 Millibar, und damit die Blähungder Lunge, wird vom Zu-sammenwirken des Arbeitsdruckesvon 0,7 bar und der Stellung desPEEP-Ventils am Reservoirbeutelbestimmt.Über diesen wird Sauerstoff alssogenannter Bias-Flow geliefert,damit bei Entrainment eine FO von1,0 gesichert ist.

i 2

Nach Einbringen des ersten Trokars in die Thoraxwand ist die Lunge trotz Jet-Ventilation soweit kollabiert, daß mit der Video-Optik ausreichende Übersicht in derPleurahöhle gewonnen wird.

Allerdings kann das Sichtfeld nichtdas gewohnte Ausmaß haben, wenndie Lunge in den Gaswechseleinbezogen ist. Dennoch lassen sichdie hellen Pleuraplaques guterkennen, die für den Verdacht aufMesotheliom sprechen.Für die Resektion eines Lungenkeilswurden Ventilation und Blähung kurzunterbrochen. Nahtverlauf undDichtigkeit werden wieder unter Jet-Ventilation geprüft.

Strahlentherapie

Perkutane stereotaktische Bestrahlung

Bei intrapulmonalen Malignomen soll das Bestrahlungsfeld möglichst eingegrenztwerden, um Schäden an Nachbarorganen, so am Herzen, zu vermeiden.Die im Computertomographen ermittelten Zielkoordinaten werden auf den sicherfixierten Patienten übertragen.Dieser wird mit Hilfe eines Vermessungs-Lasers exakt danach ausgerichtet.Unter normofrequenter Atmung ist die Bestrahlung dennoch nicht mit Präzision zuerreichen, weil sich das Zielobjekt atemsynchron bewegt.

18 502-004 Rev: a 29.06.02

Mit Hochfrequenz-Jet-Ventilationwird mit minimalem Hubvolumen bei200-300 Pulsen pro Minute der Gas-wechsel sichergestellt und einfaktischer Stillstand des Be-strahlungsgebietes erreicht.

In allen drei Ebenen läßt sich so dasHerz aus dem Bereich gefährlicherStrahlungsintensität halten.

III FAZIT

Jet-Ventilation unterscheidet sich scheinbar in beunruhigender Weise vonherkömmlichen Beatmungsverfahren.

Werden die physikalischen Grundlagen mit Umsicht auf die klinische Situationangewendet, können die Bestimmungsgrößen des Gaswechsels zuverlässiggesteuert und Risiken frühzeitig erkannt werden.

Damit erschließen sich für die Jet-Ventilation Anwendungsfelder, in welchen sichereBeatmung auch unter ungewöhnlichen klinischen Umständen gefordert ist.

Besonderer Dank gilt den Mitarbeitern der beteiligten Kliniken in Heidelberg, Jenaund Zürich für die freundliche Unterstützung bei den Dreharbeiten.

Die Realisation des Projekts wurde durch die IfM GmbH, Wettenberg ermöglicht.Es beteiligte sich Acutronic Medical Systems, Baar, Schweiz

Literaturhinweis:Biro P, Wiedemann K (1999) Jetventilation und Anästhesie für diagnostische undtherapeutische Eingriffe an den Atemwegen. Anaesthesist 48:669-685

19502-004 Rev: a 29.06.02

Jet - VentilationGrundlagen und klinische Anwendung

der Jet-Beatmung

Ein Film von:

P. Biro, Institut für Anästhesiologie, Universitätsspital Zürich

R. Gottschall, Klinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie derFriedrich-Schiller-Universität Jena

U. Klein, Klinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie,Südharz-Krankenhaus Nordhausen GmbH

K. Wiedemann, Abteilung für Anästhesiologie und Intensivmedizin,Thoraxklinik Heidelberg gGmbH

Mit Beiträgen vonJ. Motsch, Heidelberg und M. Heitz, Zürich

Unter Mitarbeit vonH. D. Becker, F. Herth, H. Hoffmann, C. Männle, Heidelberg

und A. Müller, Jena

GEMA undGÜVA frei

September 2001Länge: 26 min

Öffentliche Aufführung nur mit Genehmigung der Autoren.Bezugsquelle des Lehrvideos und Produktinformationen zu Jet-Ventilatoren und Zubehör:

IfM GmbH, Lahnwegsberg 5, D-35435 Wettenberg, Tel.: 0641-98256-0, www.jetventilation.de

Produktion:Cinema StudiosL. LudwanowskiKnüwenstr. 15

D-48477 Hörstel-Dreierwalde

502-

004

Rev

:a29

.06.

02