Thoraxmechanik und Veränderungen bei der druckunterstützten Spontanatmung
Chronisch obstruktive Lungenkrankheiten (COPD) und chronisches Asthma können zur Einschränkung der Lungenventilation führen, was weltweit als eine der Hauptursachen für eine körperliche Behinderung gilt. Die Erkrankung erlaubt den Betroffenen keine körperliche Betätigung oder die Verrichtung alltäglicher Aufgaben und senkt damit erheblich deren Lebensqualität. In einigen Fällen wird eine nicht-invasive Sauerstofftherapie mit niedriger Flussrate verabreicht. Dabei erleichtert die druckunterstützte Beatmung die Spontanatmung des Patienten. Dieser kann alle Aspekte des Atmens steuern, z.B. Atemfrequenz und Atemzugslänge, ausgenommen den Beatmungsdruck. Je besser dabei der Patient seine Atemwegsmuskulatur mit der Thoraxbewegung synchronisiert, desto besser hat er sich auf das Beatmungsgerät eingestellt. Das Projekt CARED untersuchte die Kriterien für eine optimale Einstellung mechanischer Ventilatoren. Analysiert wurde, wie sich veränderte Einstellungen der druckunterstützten Beatmung auf auswirken Faktoren wie Muskelspannung oder Atemzug bei Patienten mit akutem Lungenversagen auswirken. Bei neun Patienten wurden randomisiert vier verschiedene Einstellungen der druckunterstützten Beatmung appliziert, die Einstellung für die Exspiration blieb dabei konsistent. Gemessen wurden Atemwegsöffnung, ösophagischer Druck und Magendruck. Durch optoelektronische Plethysmographie wurden Volumenänderungen des gesamten Thorax, des Brustkorbs und der abdominellen Kompartimente bestimmt. Druck und Leistung der Zwerchfell-, Brustkorb- und abdominellen Muskeln wurden mit Hilfe dynamischer Druck-Volumen-Kurven bestimmt. Dies wurde für die verschiedenen Phasen jedes Atemzyklus durchgeführt. Diese Ergebnisse wurden mit den Bemühungen des Patienten verglichen, seine Atemarbeit mit dem Beatmungsgerät zu synchronisieren. Das gesamte Atemmuster wurde gemessen und mit den Thoraxbewegungen korreliert. Es stellte sich heraus, dass sich das Ventilationsmuster während der druckunterstützten Beatmung in Abhängigkeit vom Unterstützungsdruck veränderte. Bei Patienten mit akutem Lungenversagen erfolgte bei einem Druck von mehr als 10cm H2O die Aktivierung aller Atemmuskeln zeitgleich mit der Thoraxdehnung.
