Prinzip der DV

Die "klassischen" Beatmungsformen liefern das Volumen mit einem fest vorgegebenen Flow. Hierbei wird explizit der Fördermenge an Volumen pro Zeiteinheit festgeschrieben. Anders bei den demandatorischen Ventilationsformen. Hier wird als Zielgrösse ein Druck definiert, den die Beatmungsmaschine halten muss. Das Druckniveau kann je nach Atemphase des Patienten entweder durch Volumenförderung mit einem variablen Flow oder durch Öffnen des Exspirationsventils realisiert werden.

Bei der Inspiration sinkt der Druck in den Atemwegen und im Schlauchsystem der Beatmungsmaschine. Diese wird unter einer demandatorischen Ventilation solange Flow liefern, bis der Referenzdruck wieder erreicht wird. In der patientenseitigen Exspiration steigt der Druck über die Referenzschwelle, die Maschine entlässt folgerichtig Volumen über das Exspirationsventil. Die Geschwindigkeit mit welcher der Flow verändert wird hängt von Compliance und Resistance ab.

Die älteste und einfachste DV Implementierung ist CPAP. CPAP ist unter den Aspekten Druck und Zeit ein monophasisches System, bei dem lediglich der Referenzdruck vorgegeben wird. Eine Weiterentwicklung stellen die biphasischen Systeme dar, bei denen zwei Drücke mit jeweils korrespondierenden Zeiten definiert werden (Biphasic Positive Airway Pressure/BiPAP). Unter der Vorstellung des DV-Modells kann der Patient bei diesen Systemen prinzipiell kontinuierlich spontan atmen. Der Phasenwechsel auf ein anderes Druckniveau beeinflusst primär die funktionelle Residualkapazität.

Bei einer Ausreichend hoch gewählten Druckdifferenz zwischen den beiden Niveaus ist auch Beatmung möglich. Der Patient muss keine eigene Atemarbeit aufbringen. Die Druckdifferenz ist an die Compliance zu adaptieren (VTid = C * P), die Inspirations- sowie Exspirationszeit hingegen an die Resistance. Die Maschine generiert hierzu den für die BiPAP-Beatmung notwendigen Flow.

DV-Zyklus in Druck und Flow: BiPAP ist eine demandatorische Ventilationsform mit einem von der Maschine generierten Flow. Der Antrieb für die inspiratorische oder exspiratorische Flowförderung ist die Druckdifferenz zwischen den vorgegebenen Niveaus. Die Zeiten für die jeweiligen Phasen werden festgelegt. In diesem Beispiel findet im endinspiratorischen Teil der Zyklen spontane Atemaktivitäten statt. Diese sind nur im Flowbild sichtbar.

Klassifizierung von DV

• Alle DV-Varianten sind volumeninkonstant.
• Der Flow wird vom Beatmungsgerät generiert und ist variabel.
• Spontanatmung ist unter DV immer möglich.
• Biphasisches DV ist zeitgesteuert.

Wertung der demandatorischen Ventilation

Mittlerweile hat die DV die volumengestützten Ventilationsformen in den meisten Klinikbereichen vollständig verdrängt. Wenngleich die ersten Implementierungen der Fa. Dräger in Form eines nicht synchronisierten BIPAP zwar ein grosses Echo bei den Interessierten hervorriefen, war DV in dieser ersten Form klinisch nur bedingt einsetzbar. Die fehlende Möglichkeit des Triggers, die sehr starren Phasenwechsel und vielleicht besonders der fehlende Pressure Support konnten diesem Modus nicht zum Durchbruch verhelfen.

Erst die Einführung eines Flowtriggers zur Patienten adaptieren Steuerung der Inspiration mit einem Erwartungszeitfenster sowie der ASB zur Unterstützung spontaner Ventilationsanteile zeigten die eigentlichen Möglichkeiten der DV auf. Prinzipiell ist unter dieser Ventilationsform Spontanatmung für den Patienten in jeder Ventilationsphase möglich, da die strikte Trennung zwischen maschinellen und vom Patienten initiierten Ventilationsanteilen aufgrund des Demandflow-Prinzips entfällt. Unter diesen Voraussetzungen muss auch die Beatmung sowie deren situationsabhängige Notwendigkeit neu diskutiert werden. Festzustellen ist bereits jetzt, dass eine Vielzahl von Klinikern die Möglichkeit der Integration von patientenseitigen respiratorischen Aktivitäten in die maschinelle Ventilation als äusserst vorteilhaft bewertet, indes werden valide und differenzierte Studien in den nächsten Jahren den Weg ausleuchten, den die Beatmung als Therapieelement einschlagen wird.