CPAP - Spontanatmung mit kontinuierlichem positivem Atemwegsdruck

Derzeit gibt es verschiedene Geräte und Vorrichtungen, mit denen sich sowohl während des gesamten Atemzyklus als auch in seinen einzelnen Phasen ein Überdruck in den Atemwegen erzeugen lässt. Bei der Spontanatmung mit konstantem Überdruck (CPAP) kommt es zwangsläufig zu Druckschwankungen, der jedoch stets über dem atmosphärischen Druck bleibt. Diese Methode ist in der Neonatologie weit verbreitet, da sie keine Trachealintubation erfordert, von Neugeborenen gut vertragen wird und nicht nur den pulmonalen Gasaustausch verbessert, sondern auch das Atemzentrum stimuliert.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Indikationen für die Verwendung von CPAP

Eine Indikation für den Einsatz von CPAP ist eine arterielle Hypoxämie (paO2 < 50 mmHg) mit einer fraktionalen Sauerstoffkonzentration (FiO2 > 0,5), die mit einer Beeinträchtigung des Ventilations-Perfusions-Verhältnisses und intrapulmonalen Shunts einhergeht, sowie mit zentraler oder obstruktiver Apnoe bei Neugeborenen. Eine zwingende Voraussetzung ist eine zufriedenstellende Alveolarventilation (paCO2 < 60–65 mmHg und pH > 7,25). Daher ist CPAP in der Regel unter folgenden Bedingungen wirksam:

• leichte und mittelschwere Formen von ARDS bei Neugeborenen,
• vorübergehende Tachypnoe des Neugeborenen,
• zentrale und obstruktive Apnoe des Neugeborenen,
• Entwöhnung von der künstlichen Beatmung,
• Prävention und Behandlung von Atemversagen nach Extubation.

Methode zur Durchführung einer kontinuierlichen positiven Atemwegsdruckatmung

CPAP kann durch den Anschluss druckregulierender Geräte an einen Endotrachealtubus, einen Nasenkatheter oder einen Nasopharyngealkatheter verabreicht werden.

Doppel-Nasenkanülen werden üblicherweise für CPAP bei Neugeborenen verwendet. Sie sind einfach zu befestigen, verursachen dem Kind wenig Beschwerden und bieten eine zufriedenstellende Abdichtung. Da das Kind durch die natürlichen Atemwege atmet, ist eine Konditionierung des Atemgemisches in der Regel nicht erforderlich. Der Hauptnachteil dieser Methode ist die Verletzung der Nasenschleimhaut. Etwa alle zwei Stunden müssen die Kanülen gereinigt und die Nasengänge desinfiziert werden. Um Luftansammlungen im Magen zu vermeiden, muss eine Magensonde gelegt werden.

Ein herkömmlicher Endotrachealtubus kann als einzelner Nasopharyngealkatheter verwendet werden. Die Druckstabilität ist bei dieser Methode noch geringer als bei der Verwendung von Kanülen. Wenn Sputum in den Katheter gelangt, steigen der aerodynamische Widerstand und die Atemarbeit stark an.

CPAP wird üblicherweise über einen Intubationsschlauch durchgeführt, wenn ein Patient von der künstlichen Beatmung entwöhnt wird. Dies ist die zuverlässigste Methode, um den Druck aufrechtzuerhalten, das Atemgemisch zu konditionieren und die Beatmung zu überwachen, da alle Funktionen des Beatmungsgeräts genutzt werden. CPAP kann mit assistierter Beatmung oder anderen Methoden der Atemunterstützung kombiniert werden. Die Nachteile dieser Methode liegen in der Notwendigkeit einer endotrachealen Intubation.

Bei der CPAP-Therapie bei Kindern wird üblicherweise ein Druck von 3 bis 8 cm H2O verwendet. In den meisten Fällen gewährleistet dieser Druck die Stabilität des Lungenvolumens, ohne eine ausgeprägte Überblähung der normal funktionierenden Alveolen zu verursachen. Ausgangsdruckwerte:

• 4-5 cm H2O bei der Behandlung von Neugeborenen mit einem Gewicht <1500 g,
• 5-6 cm H2O bei der Behandlung von ARDS bei Neugeborenen mit einem Gewicht von >1500 g,
• 3–4 cm H2O beim Absetzen der künstlichen Beatmung oder nach der Extubation.

Die Sauerstoffkonzentration im Atemgemisch wird üblicherweise auf 40–50 % eingestellt. Bei Beschwerden können Beruhigungsmittel verschrieben werden, außer in Fällen, in denen die Methode zur Bekämpfung einer zentralen Apnoe eingesetzt wird.

Die Blutgasanalyse sollte 20–30 Minuten nach Beginn der CPAP-Therapie und Stabilisierung des Patientenzustands durchgeführt werden. Bei anhaltender Hypoxämie und ausreichender Beatmung sollte der Atemwegsdruck um 2 cm H2O erhöht werden. Ein Druck über +8 cm H2O sollte jedoch nicht routinemäßig angewendet werden, da dies in der Regel nicht zu einem spürbaren Anstieg des paO2 führt, aber zu einem deutlichen Abfall des CO führen kann.

Als akzeptabler Druck gilt der Druck, bei dem Rhythmus und Frequenz der Atmung normalisiert sind, die Retraktion der biegsamen Bereiche des Brustkorbs reduziert ist und der PaO2 im Bereich von 50–70 mmHg (PaO2 – 90–95 %) stabilisiert ist, ohne dass eine respiratorische Azidose vorliegt.

Später, wenn sich der Zustand des Kindes verbessert, wird die Sauerstoffkonzentration schrittweise (um 5 %) reduziert und auf ein ungiftiges Niveau (40 %) gebracht. Anschließend wird, ebenso langsam (um 1–2 cm H2O), unter Kontrolle der Blutgaszusammensetzung der Druck in den Atemwegen gesenkt. Sobald der Druck 3 cm H2O erreicht hat, wird die CPAP-Therapie beendet. Die Sauerstoffzufuhr wird im Zelt fortgesetzt, wobei die Sauerstoffkonzentration um 10 % höher eingestellt wird als bei CPAP.

Wenn trotz CPAP-Anwendung bei einem Druck von +8 cm H2O und einer Sauerstoffkonzentration über 60 % eine Hypoxämie anhält (paO2 < 50 mmHg), eine Hypoventilation und Azidose zunehmen (paCO2 > 60 mmHg und pH < 7,25) oder sich ein Herz-Kreislauf-Versagen verschlimmert, muss das Kind auf eine mechanische Beatmung umgestellt werden.

Kontraindikationen für die Verwendung von CPAP

• angeborene Fehlbildungen (Zwerchfellhernie, tracheoösophageale Fistel, Choanalatresie),
• respiratorische Azidose (paCO2>60 mmHg und pH <7,25),
• schweres Herz-Kreislaufversagen,
• Apnoe-Anfälle, die von Bradykardie begleitet werden und nicht mit Methylxanthinen behandelbar sind.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Gefahren und Komplikationen

• Die Anwendung von CPAP erhöht das Risiko für die Entwicklung und das Fortschreiten von Lungen-Luftlecksyndromen (interstitielles Emphysem, Pneumothorax). Darüber hinaus kann ein zu hoher Druck eine Überblähung der Lunge und eine verminderte Compliance verursachen.
• Erhöhter intrathorakaler Druck kann zu einer deutlichen Verringerung des venösen Rückflusses und des CO führen. Diese Effekte sind bei Patienten mit Hypovolämie am ausgeprägtesten.
• Bei den meisten CPAP-Behandlungsmethoden kann Luft in den Magen eindringen und sich dort ansammeln. Ohne Dekompression sind nicht nur Erbrechen und Aspiration möglich, sondern auch eine Ruptur des Hohlorgans.
• Schwankungen der MC bei Neugeborenen infolge von Veränderungen der Hämodynamik und der Blutgaszusammensetzung können Voraussetzungen für die Entwicklung periventrikulärer Blutungen schaffen.

[ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Physiologische Auswirkungen von Bluthochdruck

• verhindert einen vorzeitigen Verschluss der Atemwege während der Ausatmung und fördert die Begradigung hypoventilierter Alveolen, was zu einer Erhöhung der funktionellen Residualkapazität der Lunge führt,
• verbessert die Ventilations-Perfusions-Beziehungen, reduziert den intrapulmonalen venös-arteriellen Shunt und erhöht dadurch den raO2,
• Durch die Erhöhung des anfänglich geringen Lungenvolumens erhöht sich die Elastizität des Lungengewebes, daher verringert sich bei richtig gewähltem Druck in den Atemwegen die Atemarbeit,
• stimuliert das Atemzentrum über die Barorezeptoren der Lunge, wodurch die Atmung rhythmischer und tiefer wird und ihre Frequenz abnimmt.