Inspirationszeit und Atemzeitverhältnis


Ein zeitgesteurter Respirator benötigt als Umschaltkriterium von Inspiration auf Exspiration die festzulegende Dauer der Inspiration. Die Inspirationszeit kann je nach Gerätetyp entweder als Verhältniswert bezogen auf die Länge eines Beatmungszyklus (I : E) oder als Absolutwert (Tinsp) eingegeben werden.
Schreibt das Beatmungsgerät als Eingabeoption für die Dauer der Inspiration das Atemzeitverhältnis vor, lautet die Diktion der Parameter X : Y. X beschreibt dabei Tinsp unter Kenntnis der Beatmungsfrequenz und damit der Zykluszeit. Somit gilt zur Berechnung der Inspirationszeit unter Vorgabe des I:E:

Tinsp = (Tcycle * E) / (I + E)
Aus historischen Gründen wurde das Atemzeitverhältnis bezogen auf die Zykluslänge als Eingabeparameter für Tinsp benutzt. Standardmässig wird hier ein Wert von 1:2 gewählt. Bei einer Freqeunz von 10 bpm dauert Tinsp hierbei 4 Sek., bei einer Frequenz von 20 bpm nur noch 2 Sek.. Man spricht von IRV (inversed ratio ventilation) wenn die Inspirationszeit mindestens die gleiche Zeit beansprucht wie die Exspirationszeit.
Die gesamte Inspirationszeit setzt sich zusammen aus der Flow- und der Plateausphase (Null-Flow-Phase). Bei einer Verlängerung der Inspirationszeit ohne Veränderung von Tidalvolumen oder Flowrate bleibt die Flowphase konstant, während die Plateauphase zunimmt. Eine lange Inspirationszeit hat stets eine kurze Exspirationszeit zur Folge.





Bei der direkten Eingabe von Tinsp ist das Atemzeitverhältnis ein resultierender Wert. Neben einigen Besonderheiten in der Implementierung bei manchen Beatmungsgeräten hat die Vorgabe von Tinsp als Parameter den Vorteil, das Flowverhalten bezogen auf das gewünschte Tidalvolumen sehr genau editiert werden kann. Negativ hingegen ist der nicht unmittelbar ersichtliche Zusammenhang zur Exspirationszeit. Ein minimales Qualitätskriterium für die Wahl der Parameter sollten eine vollständige inspiratorische Flowkurve und eine ebenso vollständige exspiratorische Flowkurve sein.
Ein volumengesteuertes Beatmungsgerät schaltet von der Inspiration auf die Exspiration um, wenn das eingestellte Tidalvolumen vollständig gefördert ist. Die Inspirationszeit ist ein resultierender Parameter, ebenso das damit verbundene Atemzeitverhältnis. Man verlängert Tinsp bei einem volumengesteuerten Respirator durch eine Reduzierung der Flowrate oder durch ein Verlängerung der Plateauzeit. Nahezu alle volumengesteuerten Geräte lassen ein resultierendes Atemzeitverhältnis von maximal 3:1 zu, die zeitgesteuerten Geräte hingegen eins von 6:1.