Nicht-invasive Beatmung: Indikationen, Weaning

Nicht-invasive Beatmung (NIV)

Die nicht-invasive Beatmung (Englisches Akronym: NIV) ist eine Atemunterstützung, die keinen künstlichen, invasiven Atemweg erfordert. Diese Technik wird häufig bei der akuten respiratorischen Insuffizienz verwendet. Die häufigsten Formen der NIV sind die nicht-invasive Überdruckbeatmung (Englisches Akronym: NIPPV) und die High-Flow-Nasenkanüle (Englisches Akronym: HFNC). Bei der akuten respiratorischen Insuffizienz wird die NIV häufig eingesetzt, um eine Intubation zur invasiven maschinellen Beatmung zu verhindern unter der Voraussetzung, dass keine Kontraindikationen vorliegen, wie z.B. ein ungesicherter Atemweg oder eine instabile Kreislauflage. Die NIPPV hat einen klaren Mortalitätsvorteil bei Exazerbationen einer chronischen obstruktiven Lungenerkrankung und Herzinsuffizienz gezeigt. Die Entwöhnung einer NIV wird als Weaning bezeichnet und muss schrittweise unter kontinuierlichem Monitoring erfolgen.

Redaktionelle Verantwortung: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

Inhalt

Indikationen

Nicht-invasive Überdruckbeatmung

High-Flow-Nasenkanüle

Komplikationen

Weaning (Entwöhnung)

Quellen

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Indikationen

Definition

Die nicht-invasive Beatmung (NIV: “non-invasive ventilation”) ist eine Atemunterstützung, die keinen künstlichen, invasiven Atemweg (wie einen Endotrachealtubus) erfordert.

Typen

Nicht-invasive Überdruckbeatmung (NIPPV: “non-invasive positive pressure ventilation”):
- Möglich als:
  - Kontinuierlicher positiver Atemwegsdruck (CPAP)
  - Biphasischer positiver Atemwegsdruck (BiPAP)
- Wird normalerweise mit einer geschlossenen Gesichtsmaske angewendet, die sowohl die Nase Nase Anatomie der Nase als auch den Mund bedeckt
- Ein positiver Atemwegsdruck ermöglicht die alveoläre Rekrutierung für die Oxygenierung.
High-Flow Nasenkanüle (HFNC):
- Eine andere Form der NIV mit hohen Sauerstoffkonzentrationen, die mit bis zu 60 l/min über eine großkalibrige Nasenkanüle zugeführt werden.
- Bei höheren Flussraten erzeugt HFNC einen positiven endexspiratorischen Druck ( PEEP PEEP Invasive mechanische Beatmung) über dem physiologischen Niveau.

Indikationen

Die häufigste Indikation ist die akute respiratorische Insuffizienz:

Idealerweise für Patient*innen mit Bewusstsein und Spontanatmung
Mittelschwere bis schwere Hypoxämie oder Hyperkapnie
Erhöhte Atemanstrengung und Tachypnoe Tachypnoe Untersuchung der Lunge:
- Zusätzliche Atemhilfsmuskulatur, Lippenatmung
- Ziel ist es, Atemerschöpfung vorzubeugen.

Häufige Bedingungen, für die sich eine NIV eignet:

Akute hypoxische Ateminsuffizienz Ateminsuffizienz Ateminsuffizienz:
- Infektion/ Pneumonie Pneumonie Pneumonie (Lungenentzündung)
- Asthmaexazerbation
- Lungenembolie Lungenembolie Lungenarterienembolie (LAE)
- Atelektase Atelektase Atelektase
- Posttrauma
Akute hyperkapnische Ateminsuffizienz Ateminsuffizienz Ateminsuffizienz +/– akute hypoxische Ateminsuffizienz Ateminsuffizienz Ateminsuffizienz:
- Verschlimmerung von Asthma oder chronisch obstruktiver Lungenerkrankung ( COPD COPD Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD))
- Herzinsuffizienz (CHF) Exazerbation/ Lungenödem Lungenödem Atemwegsobstruktion
- Hypoventilation durch Sedierung
- Progressives Adipositas Adipositas Adipositas Hypoventilationssyndrom
- Progressive neuromuskuläre Störung
Hinweis: Studien haben einen Mortalitätsvorteil von NIPPV bei COPD- und CHF-Exazerbationen gezeigt.

Kontraindikationen

NIV kann den Bedarf an invasiver mechanischer Beatmung und deren Komplikationen verringern, aber eine sorgfältige Auswahl geeigneter Patient*innen ist unerlässlich.

Häufige Kontraindikationen für NIPPV:

Herz- oder Atemstillstand
Schlechter Atemwegsschutz:
- Erhöhte Sekretion
- Beeinträchtigtes Husten/ Schlucken Schlucken Gastrointestinale Motilität
- Bewusstseinstrübung
Trauma der oberen Atemwege/anatomische Anomalie
Instabile Hämodynamik Hämodynamik Physiologie des Blutkreislaufs
Kürzliche Kiefer- oder Gesichts-OP
Unkontrollierbares Erbrechen Erbrechen Erbrechen im Kindesalter
Patient*innenverweigerung

Kontraindikationen für HFNC:

Bisher nur wenige Studien und daher keine eindeutigen absoluten Kontraindikationen
Mögliche Kontraindikationen sind:
- Gesichtsanomalien, die die Passung der Kanüle verhindern
- Nach einer Operation der oberen Atemwege

Nicht-invasive Überdruckbeatmung

Gesteuerte Grundeinstellungen

PEEP PEEP Invasive mechanische Beatmung oder endexspiratorischer positiver Atemwegsdruck (EPAP):
- Verbleibender Druck in den distalen Atemwegen am Ende der Exspiration
- Hält die Alveolen offen, um an der Sauerstoffversorgung teilzunehmen
- Kann ↑ sein, um die Sauerstoffversorgung zu verbessern (↑PaO₂)
- Kann gesenkt werden für ↓ Oxygenierung (↓PaO₂)
Inspiratorischer positiver Atemwegsdruck (IPAP; für BiPAP):
- Die Menge an positivem Druck, die bei jeder Inspiration abgegeben wird
- ↑ IPAP → ↑ Tidalvolumen → ↑ Beatmung → ↓ PaCO ₂
- ↓ IPAP → ↓ Tidalvolumen → ↓ Beatmung → ↑ PaCO ₂
- Hinweis: Änderungen der Beatmung können nur auftreten, wenn EPAP nicht im gleichen Verhältnis geändert wird.
Anteil des eingeatmeten Sauerstoffs (FiO₂):
- Prozentsatz des Sauerstoffs, der direkt an die Person abgegeben wird
- ↑ FiO₂ → ↑ Oxygenierung
- ↓ FiO₂ → ↓ Oxygenierung
Beachte:
- Bei CPAP: ein konstanter PEEP PEEP Invasive mechanische Beatmung wird verwendet → sorgt für einen kontinuierlichen positiven Druck während des gesamten Atemzyklus
- Bei BiPAP: IPAP und EPAP werden verwendet → bietet unterschiedliche Drücke beim Ein- und Ausatmen

Hintergrundphysiologie

Konstanter positiver Atemwegsdruck → verbessert die alveoläre Rekrutierung → verbessert die Hypoxämie
IPAP während der Inhalation erzeugt zusätzlich zum eingestellten EPAP/ PEEP PEEP Invasive mechanische Beatmung eine Biphasische-Beatmung
- Der Druckgradient zwischen IPAP und EPAP korreliert mit dem abgegebenen Tidalvolumen.
- Diese Beziehung regelt letztendlich die CO₂-Clearance.
NIV kann verwendet werden, um:
- Verbesserung der alveolären Ventilation Ventilation Atemmechanik → Verbesserung von Hyperkapnie und Azidose
- Alveolen rekrutieren und ↑ FiO₂ abgeben → helfen, Hypoxie umzukehren
  - Hält die Atemwege frei und verhindert eine dynamische Überblähung der Alveolen
  - Verbessert den Mismatch aus Ventilation Ventilation Atemmechanik/Perfusion (V/Q)
- Linderung von Atemnot Atemnot Dyspnoe (Atemnot/Luftnot)/Atemarbeit
- Linksventrikuläre Vor- und Nachlastsenkung:
  - Folglich wird die rechtsventrikuläre (RV) Nachlast Nachlast Herzmechanik erhöht und die RV-Vorlast verringert
  - Kann bei linksseitiger Herzinsuffizienz von Vorteil sein, sollte jedoch bei rechtsseitiger Herzinsuffizienz mit Vorsicht angewendet werden

High-Flow-Nasenkanüle

Gesteuerte Grundeinstellungen

Es gibt 2 Parameter, die die Sauerstoffversorgung beeinflussen:

Flussrate (im Allgemeinen zuerst optimiert, um FiO₂ -Werte von >60 % zu vermeiden)
FiO₂

Hintergrundphysiologie

HFNC liefert erwärmten und befeuchteten Sauerstoff für die folgenden physiologischen Effekte:
- Wäscht CO₂ aus dem anatomischen Totraum aus
- Kann einen moderaten PEEP PEEP Invasive mechanische Beatmung erzeugen → ↑ Rekrutierung kollabierter Alveolen
- Verbesserter Komfort (verbessert die Compliance) durch:
  - Befeuchtung und Erwärmung von Sauerstoff
  - Keine Maske
- Weniger hämodynamische Wirkungen als NIPPV
- ↓ Atemarbeit
Am besten angewendet bei akuter hypoxischer Ateminsuffizienz Ateminsuffizienz Ateminsuffizienz:
- Kann bei leichter oder mittelschwerer hyperkapnischer Ateminsuffizienz Ateminsuffizienz Ateminsuffizienz eine Rolle spielen
- Kann bei ausgewählten Personen eine Intubation verhindern
- Gut kombinierbar mit inhalativen Vasodilatatoren
- Ggf. Präintubation für Sauerstoffzufuhr

Komplikationen

Die am meisten gefürchtete Komplikation bei NIV ist die Verzögerung einer potenziell lebensrettenden Intervention aufgrund einer schlechten Patient*innenauswahl.

Die Intubation ist nicht ohne Risiko, aber auf der Intensivstation oft notwendig.
Eine verzögerte Intubation bei einem sich schnell verschlechternden Erkrankten kann zu einer erhöhten Mortalität führen.

Schwerwiegende Komplikationen bei der nicht-invasiven Überdruckbeatmung

Barotrauma Barotrauma Invasive mechanische Beatmung (selten)
Druckgeschwüre/Nekrose des Nasenrückens (von der Maske)
Klaustrophobie oder Angst
Aspiration durch Erbrechen Erbrechen Erbrechen im Kindesalter
Hypotonie Hypotonie Hypotonie bei Rechtsherzinsuffizienz oder Hypovolämie
Reduzierte Kommunikation

Schwerwiegende Komplikation bei High-Flow-Nasenkanülen

Nasenbluten
Abdominelle Distention
Aspiration
Barotrauma Barotrauma Invasive mechanische Beatmung (selten und geringeres Risiko als NIPPV und mechanische Beatmung)

Weaning (Entwöhnung)

Zeitliche Koordinierung

Es gibt keine festgelegten Richtlinien für das Weaning. Folgende Einstellungen können jedoch bei der minimalen NIV berücksichtigt werden:

Minimale BiPAP-Einstellungen:
- IPAP ≤10mmHg
- PEEP PEEP Invasive mechanische Beatmung 5mmHg
- FiO₂ ≤40 %, mit guten Sauerstoffsättigungen
- Die Einstellungen können variabel sein und von Begleiterkrankungen abhängen.
Minimale HFNC-Einstellungen:
- Flussrate ≤20 l/min
- FiO₂ ≤40 %

Überlegungen bevor Weaning

Wurde der zugrunde liegende Grund für die Behandlung behoben und ist er behoben?
Besteht keine schwere Tachypnoe Tachypnoe Untersuchung der Lunge mehr?
Ist die Person auf minimale NIV-Einstellungen eingestellt?
Ist die SpO₂> 88–92 % oder die PaO₂> 55‒60 mmHg?
Hat sich der mentale Zustand der Person verbessert?

Weaningversuch

Nach der Entwöhnung auf minimale Einstellungen kann ein Weaningversuch gestartet werden:

Unterbrechen der NIV unter Anwendung einer Nasenkanüle und genaue Überwachung einer möglichen respiratorischen Verschlechterung
Unterbrechung für etwa eine Stunde → danach neu bewerten des Atemstatus

Quellen

Luecke, T., Pelosi, P. (2005). Clinical review: positive end-expiratory pressure and cardiac output. Critical Care 9:607. https://doi.org/10.1186/cc3877
Nickson, C. (2019, September 14). Non-invasive ventilation (NIV). Life in the Fast Lane. https://litfl.com/non-invasive-ventilation-niv/
Nishimura, M. (2015). High-flow nasal cannula oxygen therapy in adults. J Intens Care 3(1):15. https://doi.org/10.1186/s40560-015-0084-5
Hackett, A.J. (2018). Non-Invasive ventilation in Critical CARE: Positive pressure ventilation AND High-flow oxygen therapy. PulmCCM. https://pulmccm.org/critical-care-review/non-invasive-ventilation-in-critical-care-positive-pressure-ventilation-and-high-flow-oxygen-therapy/ (Zugriff am 12. Dezember 2021).
Soo Hoo, G.W. (2020). Noninvasive ventilation. Medscape. https://emedicine.medscape.com/article/304235-overview#a1 (Zugriff am 12. Dezember 2021).
Hyzy, R.C. (2021). Heated and humidified high-flow nasal oxygen in adults: practical considerations and potential applications. UpToDate. https://www.uptodate.com/contents/heated-and-humidified-high-flow-nasal-oxygen-in-adults-practical-considerations-and-potential-applications#H1033389248 (Zugriff am 12. Dezember 2021).
Hyzy, R.C., McSparron, J.I. (2021). Noninvasive ventilation in adults with acute respiratory failure: benefits and contraindications. UpToDate. https://www.uptodate.com/contents/noninvasive-ventilation-in-adults-with-acute-respiratory-failure-benefits-and-contraindications (Zugriff am 12. Dezember 2021).
Pinto, V.L., Sharma, S. (2021). Continuous positive airway pressure. StatPearls. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK482178/ (Zugriff am 12. Dezember 2021).
Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften (AWMF) – Ständige Kommission Leitlinien. (S3) Leitlinie “Nichtinvasive Beatmung als Therapie der akuten respiratorischen Insuffizienz”. AWMF-Registriernummer 020-004. https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/020-004l_Nichtinvasive_Beatmung_ARI_2015-09-abgelaufen.pdf (Zugriff am 30. Juni 2022).