Zusammenfassung
Der endotracheale Tubus (ETT) ist eine atemmechanische Last, die stark flussabhängig und deshalb sehr variabel ist. Konventionelle Verfahren der Atemunterstützung können den Tubuswiderstand in Inspiration nicht adäquat und in Exspiration überhaupt nicht kompensieren. Automatische Tubuskompensation (ATC) kompensiert den flussabhängigen Druckabfall über dem endotrachealen Tubus durch eine positive Druckunterstützung in Inspiration und eine negative Druckunterstützung in Exspiration. Die Druckunterstützung folgt der nichtlinearen Druck-Fluss Kennlinie des ETT. ATC beruht auf einem Closed-loop-Prinzip, das indirekt “arbeitet”, da der Istwert des Trachealdrucks nicht direkt gemessen wird, sondern auf der Basis des kontinuierlich gemessenen Atemwegsdrucks und des Gasflusses berechnet wird. Dabei ist ATC kein eigenständiger Modus der Atemunterstützung, sondern vielmehr eine Komponente, die mit allen konventionellen Unterstützungsmodi kombiniert werden kann. ATC liefert die Basis für eine objektive Aufteilung der Druckunterstützung, die zum einen durch den Tubus und zum anderen durch das respiratorische System notwendig wird. Partielle Tubusobstruktion, welche die Effektivität von ATC vermindert, kann durch Analyse des exspiratorischen Fluss-Signals nichtinvasiv und automatisch detektiert werden. Eine entsprechende Software kann einfach in ein Beatmungsgerät implementiert werden. Die Effektivität von ATC im Langzeiteinsatz kann durch intermittierende kurzzeitige Messung des Trachealdrucks gewährleistet werden. Bisher ist kein kommerzielles Beatmungsgerät mit vollständigem exspiratorischem ATC verfügbar. Studien an Probanden und tracheal intubierten Patienten haben auf überzeugende Weise gezeigt, dass ATC die Atemarbeit reduziert und den subjektiven Atemkomfort erhöht. Zusätzlich konnte der Extubationserfolg unter ATC bei schwierig zu entwöhnenden Patienten besser vorhergesagt werden als auf der Basis anderer Modi. Es gibt keine detaillierten Einstellregeln für die klinische Anwendung von ATC. Um jedoch ein “overassist” zu vermeiden, sollte das Unterstützungsniveau des in Kombination mit ATC gewählten Modus reduziert werden.
Abstract
The endotracheal tube (ETT) is a considerably flow-dependent and, therefore, variable mechanical load. Conventional modes of respiratory support cannot adequately compensate for the tube resistance in inspiratorion and not at all in expiration. Automatic tube compensation (ATC) compensates for the flow-dependent pressure drop across the tracheal tube by a positive pressure support in inspiration and by a negative pressure support in expiration. The pressure support closely follows the nonlinear pressure-flow curve of the ETT. Automatic tube compensation has an indirect closed-loop working principle since the target tracheal pressure is not directly measured but rather calculated from continuously measured airway pressure and flow rate. It is not an own ventilatory mode but rather a component of flow-proportional pressure support which can be combined with all conventional ventilatory modes, and provides a rational basis for subdividing the pressure support to overcome the mechanical load of the tubing and to overcome that of the respiratory system. Partial tube obstructions, which could decrease the effectivity of ATC, could be detected automatically by analysing the expiratory flow signal using a software, which could be easily implemented into the ventilator. The effectivity of ATC during long-term application can be maintained by intermittent short-term measurement of the tracheal pressure. Up to now there is no commercially available ventilator which allows complete expiratory ATC. Studies in volunteers and in mechanically ventilated patients have convincingly shown that ATC reduces work of breathing and increases respiratory comfort. In addition, successful extubation could be better predicted with this mode in difficult-to-wean patients compared to other modes. There are no special rules in the clinical application of ATC. However, to prevent overassist the support level of the ventilatory mode which is combined with ATC should be reduced.
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Guttmann, J., Haberthür, C., Stocker, R. et al. Automatische Tubuskompensation (ATC). Anaesthesist 50, 171–180 (2001). https://doi.org/10.1007/s001010050985
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DOI: https://doi.org/10.1007/s001010050985