Metabolic-Flow-Ansthesien Klinische Techniken zur Minimal-Flow- und Metabolic-Flow-Ansthesien...

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    Low-Flow-, Minimal-Flow- und Metabolic-Flow-Ansthesien Klinische Techniken zur Nutzung von Rckatemsystemen

    Christian HnemannBert Mierke

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    -201

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  • WICHTIGE HINWEISE Das medizinische Fachwissen ist aufgrund von Forschung und klinischen Erfahrungen stndiger Vernderung unterworfen. Die Autoren dieser Broschre waren mit grter Sorgfalt darauf bedacht, dass alle hier dargestellten Informationen, besonders solche, die sich auf Anwendungen und Wirkungen beziehen, zum Zeitpunkt der Verffentlichung dem aktuellen Wissensstand entsprechen. Dies befreit den Leser jedoch nicht von seiner Verpflichtung, Entscheidungen ber klinische Manahmen gem seines eigenen medizinischen Wissens und Urteilsvermgens zu treffen. Die Verwendung eingetragener Namen, Marken, etc. in dieser Verffentlichung bedeutet nicht, dass solche Namen von den geltenden Schutzgesetzen und Richtlinien ausgenommen sind, auch nicht, wenn diesbezglich keine konkrete Aussage gemacht wird. Alle Rechte an dieser Broschre liegen bei der Drgerwerk AG & Co. KGaA, insbesondere das Recht auf Vervielfltigung und Verbreitung. Kein Teil dieser Broschre darf ohne die vorherige schriftliche Genehmigung der Drgerwerk AG & Co. KGaA mechanisch, elektronisch oder foto-grafisch reproduziert oder gespeichert werden.

    Fabius, Primus, Zeus und Perseus sind eingetragene Warenzeichen von Drger.

    Stellvertretender rztlicher DirektorChefarzt im Kollegialsystem der Abteilung fr Ansthesie und operative IntensivstationSt. Marienhospital Vechta gemeinntzige GmbH Marienstrae 68, 49377 Vechta

    rztlicher DirektorChefarzt der Klinik fr Ansthesie und IntensivmedizinKrankenhaus St. Elisabeth gemeinntzige GmbHLindenstrae 37, 49401 Damme

    AUTOREN

    Priv. Doz. Dr. med. Christian Hnemann

    Dr. med. Bert Mierke

  • Low-Flow-, Minimal-Flow- und Metabolic-Flow-AnsthesienKlinische Techniken zur Nutzung von Rckatemsystemen

  • DANKSAGUNG: SEINER ZEIT VORAUS

    Professor Jan A. Baum ( 13. September 2009) war seiner Zeit sicher mehr als zwei Jahrzehnte voraus. Lange bevor ber eine Ansthesiefhrung mit reinem Sauerstoff als Trgergas, geschweige denn bevor ber hoch dosierte Sauerstoffkonzentrationen zur Vermeidung von intraoperativen Infektionen gesprochen wurde, erfasste Professor Baum die Rolle von Sauerstoff als Trgergas. Im gemeinsam mit den Kollegen Professor van Aken und Professor Bohrmann erstellten Artikel legte er schon in den Jahren 2001 bis 2004 Standards fest.

    Zu Recht darf Professor Baum als einer der Vorreiter der Low- und Minimal-Flow-Ansthesie bezeichnet werden. Zudem beschrieb er die Metabolic-Flow-gesttzte Ansthesie mit reinem Sauerstoff als Trgergas. Damit hat er die Minimal-Flow-Ansthesie vereinfacht und perfektioniert.

    In Anbetracht der Flle des Werkes, fiel es uns schwer, alle Publikationen von Professor Baum zu bercksichtigen. Die Erstellung des nun vorliegen-den Buches wre aber nie mglich gewesen, htte Professor Jan A. Baum nicht diese hervorragenden Vorarbeiten geleistet. Wir mchten ihm daher die vorliegende Arbeit widmen.

    Darber hinaus mchten wir uns sehr herzlich bei Professor Jan A. Baum fr die exzellente Anleitung und Ausbildung whrend unserer Ttigkeit in Damme bedanken.

    Wir bedanken uns ebenfalls sehr herzlich bei Sven Olaf Maack, Drgerwerk AG & Co. KGaA, fr die hervorragende Zusammenarbeit bei der Erstellung dieses Buches.

    Priv. Doz. Dr. med. Christian Hnemann Dr. med. Bert Mierke

  • INHALT

    01 Einfhrung/Begriffserklrung 1.1Niedrigflussnarkosen 07

    1.2Rckatemsysteme 11

    1.3DifferenzierungderAnsthesiesysteme 13

    02 Vorteile von Niedrigflussnarkosen

    2.1KlinischeVorteileAnfeuchtung,Wrme,Lungenfunktion 20

    2.2kologischeVorteile 24

    2.3KosteneinsparungenkonomischeVorteile 24

    2.4GeringereBelastungdurchvolatileAnsthetika 27

    03 Voraussetzungen fr Low-Flow- und Minimal-Flow-Ansthesien

    3.1Sauerstoffverbrauch 30

    3.2Ansthesiegas-Uptake 31

    3.3Lachgas-Uptake 36

    3.4SteuerungberdenMAC-Wert 37

    3.5AuswirkungeneinesvermindertenFrischgasflows 44

    3.6Monitoring 48

    04 Durchfhrung einer Minimal-Flow-Ansthesie

    4.1 Minimal-Flow-Ansthesiemit Sauerstoff-Luft-GemischalsTrgergas 52

    4.1.1TippsundTricks 54

    4.1.2DiskussiondesEinsatzeseines Sauerstoff-Luft-Gemisches 55

    4.2 Minimal-Flow-AnsthesiemitSauerstoffalsTrgergas 58

    4.2.1TippsundTricks 60

    4.2.2DiskussiondesEinsatzesvonreinemSauerstoff 62

    4.3 Minimal-Flow-Ansthesiemit Sauerstoff-Lachgas-GemischalsTrgergas 68

    4.3.1TippsundTricks 70

    4.3.2Diskussion 72

  • 05 Technische Anforderungen an das Ansthesiegert

    5.1TechnischeAnforderungenandasAnsthesiegert 78

    5.2MaximaleVerdampferleistungjenachAnsthesiegas 79

    5.3KreissystemvolumenundZeitkonstante 83

    06 Kontraindikationen von Niedrigflussnarkosen

    6.1KontraindikationenvonNiedrigflussnarkosen 86

    07 Etablierung und Ausblicke 7.1EtablierungvonNiedrigflussnarkosen 907.2ZukunftsperspektiveNiedrigflussnarkose? 91

    08 Literatur/Referenzen 8.1Literaturverzeichnis 948.2Abbildungsverzeichnis 98

    8.3Stichwortverzeichnis 101

    8.4Farblegende 103

  • 06|07

    01 Einfhrung/Begriffserklrung

    Bei den verschiedenen Varianten der Low- und Minimal-Flow-Ansthesie handelt es sich um adquate klinische Techniken zur Nutzung von Rck - atemsystemen. Erst bei der Durchfhrung von Niedrigflussnarkosen werden Rckatemsysteme so genutzt, dass sich ihre Vorteile realisieren lassen. Daher sollte im klinischen Alltag bei einer Inhalationsansthesie unter Verwendung eines Rckatemsystems der Frischgasflow immer weitestge-hend vermindert werden. Nur so lassen sich die Emission von berschs-sigen Ansthesiegasen auf ein Minimum reduzieren und die Vorteile einer besseren Atemgasklimatiesierung erreichen.

    1.1 Niedrigflussnarkosen

    Low- und Minimal-Flow-Ansthesien sind gekennzeichnet durch die Hhe des Frischgasflows (l/min) in das Atemgassystem des Gertes. Entscheidend ist, dass der Frischgasflow deutlich kleiner als das Atem- minutenvolumen des Patienten ist. Bei Einstellung niedriger Frischgas-flows werden die Ansthesiegase in der Ausatemluft des Patienten ber geschlossene oder halbgeschlossene Rckatemsysteme dem Patienten wieder zugefhrt nachdem CO2 chemisch gebunden wurde. Daher erklrt sich der Name Rckatemsystem. Infolge dieser Prozessfhrung erhht sich konsekutiv das Rckatmungs volumen bei Reduktion des Frischgasflows und das berschussgas volumen nimmt kontinuierlich ab. In der ansthesiologischen Propdeutik werden folgende Verfahren in der Low- und Minimal-Flow-Ansthesie unterschieden:

    1) Bei der Low-Flow-Ansthesie, dem Niedrigflussnarkoseverfahren, wird der Frischgasflow auf 1.0 l/min reduziert. Dieses Verfahren wurde erstmalig von Foldes et al. 1952 beschrieben1,2.

    2) Bei der von Virtue 1974 erstmals beschriebenen Minimal-Flow- Ansthesie wird der Frischgasflow auf 0.5 l/min reduziert3.

    01

  • 01 | LOW-FLOW-, MINIMAL-FLOW- UND METABOLIC-FLOW-ANSTHESIEN

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    Low-Flow-, Minimal-Flow und Metabolic-Flow-Ansthesien

    im Rckatemsystem

    HalbgeschlossenesRckatemsystem

    GeschlossenesRckatemsystem

    Low-Flow-Ansthesie

    Frischgasflow: 1.0 l/min

    Minimal-Flow-Ansthesie

    Frischgasflow: 0.5 l/min

    Metabolic-Flow- Ansthesie

    Frischgasflow: 0.35 l/min

    Nicht-quantitative Ansthesieim nahezu geschlossenen System

    Konstanz des Gasvolumens

    Quantitative Ansthesie imgeschlossenen System Zeus IE

    Konstanz des Gasvolumensund der Gaszusammensetzung

    Frischgasflow Frischgasflow

    Gasaufnahme des Patienten4,5. Mit dem Narkosegert Zeus Infinity Empowered (IE) der Firma Drger kann eine solche quantitative Ansthesie durchgefhrt werden.

    Die Frischgaszufuhr kann bei vllig leckage freiem System stufenlos reduziert werden. Dies kann bis zu dem Gasvolu-men geschehen, das der jeweilige Patient gerade unter der Ansthesie aufnimmt und verstoffwechselt.

    Es wird zwischen der nicht-quantitativen und der quantitativen Ansthesie im geschlossenen System unterschieden.

    Bei der nicht-quantitativen Ansthesie hlt der Ansthesist das Volumen im Kreissystem durch Adjustierung des Frischgasflows konstant, sodass die Fllung des Atemsystems und das Beatmungsmuster unverndert bleiben.

    Im Gegensatz dazu hlt das Ansthesie-gert nach den Vorgaben des Ansthe-sisten bei der quantitativen Ansthesie mit geschlossenem System nicht nur Gasfllung, Beatmungsmuster und Binnendrcke konstant, sondern auch die Frischgaszusammensetzung im Sinne der Trgergase und der volatilen Ansthetika (ggf. mit Lachgas). Die Summe der zugefhrten Gase entspricht also zu jedem Zeitpunkt der tatschlichen

  • 08|09

    Abb. 1: berblick ber Low-, Minimal-Flow- und Metabolic-Flow-Ansthesien im Rckatemsystem (modifiziert nach: Baum JA6)

    Low-Flow-, Minimal-Flow und Metabolic-Flow-Ansthesien

    im Rckatemsystem

    HalbgeschlossenesRckatemsystem

    GeschlossenesRckatemsystem

    Low-Flow-Ansthesie

    Frischgasflow: 1.0 l/min

    Minimal-Flow-Ansthesie

    Frischgasflow: 0.5 l/min

    Metabolic-Flow- Ansthesie

    Frischgasflow: 0.35 l/min

    Nicht-quantitative Ansthesieim nahezu geschlossenen System

    Konstanz des Gasvolumens

    Quantitative Ansthesie imgeschlossenen System Zeus IE

    Konstanz des Gasvolumensund der Gaszusammensetzung

    Frischgasflow Frischgasflow

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  • 01 | LOW-FLOW-, MINIMAL-FLOW- UND METABOLIC-FLOW-ANSTHESIEN

    Abb. 2: Low-Flow-