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Volumetrische Kapnographie zur Analyse und Optimierung von Ventilation und Gasaustausch

Volumetric capnography for analysis and optimization of ventilation and gas exchange

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Zusammenfassung

Die Kapnographie als grafische Darstellung der exspiratorischen Kohlenstoffdioxid(CO2)-Konzentration, ist, neben der Pulsoxymetrie, essenzieller Bestandteil des Monitorings eines jeden beatmeten Patienten. Die Kapnographie stellt die CO2-Kinetik auf nichtinvasive Art und in Echtzeit dar. Sie dient in der täglichen Anästhesieroutine hauptsächlich zur Identifikation der korrekten Intubation und zur Anpassung des zu applizierenden Atemminutenvolumens. Die Kapnographie kann aber, insbesondere in ihrer bisher klinisch noch nicht so weit verbreiteten Form der volumetrischen Kapnographie (VCap) viel weitreichendere und klinisch besonders wertvolle zusätzliche Informationen liefern. Hierzu zählen Überwachung und Optimierung der Ventilation sowie Beurteilung des Gasaustausches. Im vorliegenden Beitrag werden Parameter zur Entscheidungsfindung am Krankenbett vorgestellt, die bislang nur durch aufwendigere, invasivere, nichtautomatisierte Verfahren gewonnen werden konnten.

Abstract

Capnography as the graphical representation of the expiratory carbon dioxide (CO2) concentration, is an essential component of monitoring of every ventilated patient, in addition to pulse oximetry. Capnography demonstrates the kinetics of CO2 in a noninvasive way and in real time. In the daily routine anesthesia, it mainly serves for identification of the correct intubation and adaptation of the respiratory minute volume to be applied; however, capnography can also provide much more far-reaching and clinically particularly valuable information, especially in the form of volumetric capnography (VCap) that is not yet so widely clinically available. These include monitoring and optimization of ventilation and assessment of gas exchange. This article presents parameters for making decisions at the bedside, which could previously only be obtained by extensive, more invasive, nonautomated procedures.

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Authors and Affiliations

  1. Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie, Universitätsklinikum Rostock, Schillingallee 35, 18057, Rostock, Deutschland

    S. H. Böhm, D. A. Reuter & S. Pulletz

  2. Simulationszentrum für klinische Beatmung Karlsruhe, Karlsruhe, Deutschland

    P. Kremeier

  3. Department of Anesthesiology, Hospital Privado de Comunidad, Mar del Plata, Argentinien

    G. Tusman

  4. Klinik für Anästhesiologie und operative Intensivmedizin, Klinikum Osnabrück, Osnabrück, Deutschland

    S. Pulletz

Authors
  1. S. H. Böhm
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  2. P. Kremeier
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  3. G. Tusman
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  4. D. A. Reuter
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  5. S. Pulletz
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Corresponding author

Correspondence to S. H. Böhm.

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Interessenkonflikt

Gemäß den Richtlinien des Springer Medizin Verlags werden Autoren und Wissenschaftliche Leitung im Rahmen der Manuskripterstellung und Manuskriptfreigabe aufgefordert, eine vollständige Erklärung zu ihren finanziellen und nichtfinanziellen Interessen abzugeben.

Autoren

S.H. Böhm: Finanzielle Interessen: bezahlter Berater/interner Schulungsreferent/Gehaltsempfänger o. Ä.: Löwenstein Medical Innovation GmbH und Co. KG. Nichtfinanzielle Interessen: Oberarzt an der Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie und Operative Intensivtherapie, Universitätsmedizin Rostock | kein Mitglied in wissenschaftlichen Gesellschaften, Vereinigungen oder Berufsverbänden. P. Kremeier: Finanzielle Interessen: medizinische Beratung: Löwenstein Medical Innovation GmbH & Co KG. Nichtfinanzielle Interessen: Leiter des Simulationszentrums für Intensivbeatmung, Meducation Service Akademie GmbH | keine Mitgliedschaften. G. Tusman gibt an, dass kein finanzieller Interessenkonflikt besteht. Nichtfinanzielle Interessen: Department of Anesthesiology, Hospital Privado de Comunidad, Cordoba 4545, 7600 Mar del Plata, Argentina | Mitgliedschaften: Federacion Argentina de Asociaciones, Anestesia, Analgesia y Reanimacion (FAAAAR), Argentine Federation of Associations of Anaesthesia, Analgesia and Reanimation. D.A. Reuter gibt an, dass kein finanzieller Interessenkonflikt besteht. Nichtfinanzielle Interessen: Direktor der Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie der Universitätsmedizin Rostock | Mitgliedschaften: DGAI, BDA, ESICM, ESA. S. Pulletz gibt an, dass kein finanzieller Interessenkonflikt besteht. Nichtfinanzielle Interessen: Leitender Oberarzt an der Klinik für Anästhesiologie und Operative Intensivmedizin, Klinikum Osnabrück | Experimentelle und klinische Forschung, Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie und Intensivtherapie, Universitätsmedizin Rostock | Mitgliedschaften: DGAI, DIVI.

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Für diesen Beitrag wurden von den Autoren keine Studien an Menschen durchgeführt. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien. Alle nationalen Richtlinien zur Haltung und zum Umgang mit Labortieren wurden eingehalten, und die notwendigen Zustimmungen der zuständigen Behörden liegen vor.

Additional information

Wissenschaftliche Leitung

T. Fuchs-Buder, Nancy

A.R. Heller, Augsburg

M. Rehm, München

M. Weigand, Heidelberg

A. Zarbock, Münster

CME-Fragebogen

CME-Fragebogen

Was ist kein Beispiel für eine qualitative Beurteilung der Ventilation mithilfe der Kapnographie?

Ausschluss der Fehlintubation

Detektion einer Obstruktion

Ausschluss einer Patient-Ventilator-Asynchronie

Detektion einer Diskonnexion

Ausschluss einer Hyperventilation

Wie lässt sich das Atemminutenvolumen berechnen?

Produkt aus Tidalvolumen und Atemfrequenz

Quotient aus Tidalvolumen und alveolärer Ventilation

Summe aus alveolärer Ventilation und Totraumventilation

Produkt aus Atemfrequenz und alveolärer Ventilation

Quotient aus alveolärer Ventilation und Totraumventilation

Welche Komponente spielt keine Rolle für einen zusätzlichen instrumentellen Totraum?

Konnektoren

Winkelstück

Endotrachealtubus

Befeuchtungsfilter

Keimfilter

Welcher Anteil der Totraumventilation bezieht sich darauf, dass es Alveolen gibt, die belüftet, aber nicht perfundiert werden?

Atemwegstotraum

Instrumenteller Totraum

Alveolärer Totraum

Globaler Totraum

Physiologischer Totraum

Wie hoch ist der Anteil des physiologischen Totraumvolumens im Verhältnis zum Atemzugvolumen bei lungengesunden spontan atmenden Patienten?

10–15 %

20–25 %

30–35 %

40–45 %

50–55 %

Wie hoch ist der Anteil des physiologischen Totraumvolumens im Verhältnis zum Atemzugvolumen bei lungengesunden Patienten unter maschineller Beatmung?

10–20 %

20–30 %

30–40 %

40–50 %

50–60 %

Was repräsentiert der alveoläre Kohlendioxidpartialdruck (pACO2)?

Kohlendioxidpartialdruck in peripheren Lungenabschnitten

Kohlendioxidpartialdruck in zentralen Lungenabschnitten

Kohlendioxidpartialdruck in ventilierten Lungenabschnitten

Kohlendioxidpartialdruck in perfundierten Lungenabschnitten

Kohlendioxidpartialdruck in allen alveolären Lungeneinheiten

Wie kann der alveoläre Kohlendioxidpartialdruck (pACO2) atemzugweise und nichtinvasiv bestimmt werden?

Wendepunkt des Kapnogramms

Mittelpunkt der Steigung von Phase III

Asymptotischer Wert im Kapnogramm

Schnittpunkt des Kapnogramms mit den Werten des arteriellen Kohlendioxidpartialdrucks (paCO2)

pACO2 kann nicht atemzugweise bestimmt werden

Wie hoch ist die normale Differenz zwischen arteriellem und endtidalem pCO2 (pa–etCO2)?

0–5 mm Hg

5–10 mm Hg

10–15 mm Hg

15–20 mm Hg

20–25 mm Hg

Welcher Parameter ist geeignet, um die Diffusion an der alveolokapillären Membran einzuschätzen?

Arteriell-endtidaler Kohlendioxidpartialdruckgradient (pa–etCO2)

Alveolärer Kohlendioxidpartialdruck (pACO2)

Arterieller Kohlendioxidpartialdruck (paCO2)

Arteriell-alveoläre Kohlendioxidpartialdruckdifferenz (pa–ACO2)

Endtidaler Kohlendioxidpartialdruck (petCO2)

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Böhm, S.H., Kremeier, P., Tusman, G. et al. Volumetrische Kapnographie zur Analyse und Optimierung von Ventilation und Gasaustausch. Anaesthesist 69, 361–370 (2020). https://doi.org/10.1007/s00101-020-00747-0

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