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Beatmungsmedizin Adaptive Support Ventilation (Hamilton Medical) Michael Hartmann Fa. WK-Fortbildungen © 1997 – 2019 www.wk-fortbildungen.de
ASV Hamilton – ASV ResMed
Gleiche Abkürzung
Andere Aufgaben
Adaptive Support Adaptive Servo-
Ventilation INV Ventilation NIV
Wo liegt konkret der Unterschied?
© M. Hartmann, 2019
Welche Vorteile hat ASV?
Parameter: Einfluss auf:
Die Idee von ASV ist:
Einstellköpfe reduzieren VA (alveoläre Blut-pH,
Ventilation) paCO2
und WOB
• ASV funktioniert mit der
Einstellung von nur drei PEEP FRC und somit
paO2
Einstellparametern.
FiO2 paO2
ASV® ist ein Beatmungsmodus, der auf das grundlegende Konzept der Mandatory
Minute Ventilation (MMV) zurückgeht, jedoch die bestehenden Grenzen der
weniger flexibel geregelten Minutenvolumenorientierung dieser Beatmungsform
berücksichtigt und minimiert. Quelle: H. Keifert: Das Beatmungsbuch, 24.03.16
© M. Hartmann, 2019
Was ist VC-MMV + AUTOFLOW überhaupt?
Zielatemminutenvolumen 6 l bei zunehmender Spontanatmung
Erfolgt eine automatische und graduelle Reduzierung der
maschinellen Beatmungshübe
Beatmungshübe werden nur verabreicht, wenn die Spontanatmung nicht
ausreichend ist und unter ein vorgegebenes Minutenvolumen sinkt.
© M. Hartmann, 2019
Funktionsprinzip von ASV
▪ ASV kombiniert PC-SIMV (Pressure Controlled Synchronized
Intermittent Mandatory Ventilation) mit PS (Pressure Support)
▪ Die inspiratorischen Druckniveaus sind in beiden Varianten identisch.
▪ ASV lässt eine Spontanatmung der Patienten zu, fördert
Spontanatmung durch automatisierte und kontrollierte Rücknahme
der maschinellen Unterstützung.
▪ Kompensiert bei nicht ausreichender Ventilation das Defizit bis zum
eingestellten Minutenvolumen (% MinVol).
▪ Lässt die Spontanatmungsaktivität nach, beginnt ASV wieder mit
dem maschinellen Support bis zur eingestellten Minutenventilation.
© M. Hartmann, 2019
Was soll ASV leisten?
▪ Einsatz der Beatmung bis zur Spontanatmung des Patienten ohne
eine Änderung der Einstellung
▪ Erhalt der eingestellten Ventilation (% MinVol)
▪ Beurteilung der Spontanatmung
▪ Verhinderung einer Tachypnoe
▪ Vermeidung eines Auto-PEEP
© M. Hartmann, 2019
Was soll ASV noch leisten?
▪ Schutz vor exzessiver Totraumventilation
▪ Beatmung bei Apnoe oder Minderventilation
▪ Kontrolle der patienteneigenen Aktivität
▪ Maximale Druckunterstützung bis 35 mbar Plateaudruck
© M. Hartmann, 2019
Wann soll ASV eingesetzt werden?
▪ Grundsätzlich bei allen Patienten, die nicht mit IRV beatmet werden
müssen.
▪ Um die Spontanatmung zu unterstützen, ohne Provokation einer
erhöhten Atemarbeit.
▪ Im postoperativen Weaning, da die Spontanatmung gefördert und
kontrolliert wird. Der Patient erreicht ohne Umstellung des Respirator-
modus schneller das eingestellte Minutenvolumen spontan (wird von
ASV überwacht und im ASV-Fenster angezeigt). Die Nachbeatmungs-
zeit kann somit verkürzt werden.
▪ Die Entwöhnung erfolgt durch ASV nicht in jedem Fall automatisch.
© M. Hartmann, 2019Wie soll ASV eingesetzt werden?
▪ Die % MinVol-Einstellung muss in jedem Fall den klinischen
Anforderungen angepasst werden.
▪ Es ist in praktisch allen Fällen möglich die Beatmung mit einer
Einstellung von 100% MinVol zu beginnen.
▪ Einstellungen kleiner als 100 % MinVol sind für die
Entwöhnungsphase nach Langzeitbeatmung vorgesehen.
▪ Einstellungen größer als 100% MinVol sind für pathologische
Situationen vorgesehen, um eine erhöhte Ventilation zu generieren
(Sepsis, Azidose, etc.).
© M. Hartmann, 2019Wie soll ASV eingesetzt werden?
▪ Je höher das eingestellte % MinVol ist, desto eher übernimmt ASV
die Kontrolle der Atmung.
▪ Werte über 200% sind nur für eine extreme Hyperventilation gedacht.
▪ Um eine vollständige Spontanatmung zu provozieren, muss % MinVol
genügend reduziert werden. Werte von 40% MinVol sind dabei nicht
ungewöhnlich.
© M. Hartmann, 2019ASV – was sagt die Werbung? © M. Hartmann, 2019
Studien im Überblick © M. Hartmann, 2019
Prolongiertes Weaning:
Was sagt die S2k-Leitlinie dazu?
▪ ASV = Kombination von druckkontrollierter SIMV und PSV.
▪ Einstellungen: Angestrebte alveoläre Ventilation (V’A), PEEP, FiO2.
▪ Den Grad der Druckunterstützung sowie die Frequenz der
mandatorischen Atemzüge ermittelt das System selbst.
▪ Das System unterstützt die Spontanatmung und regelt den Support
entsprechend um das vorgegebene V’A zu erreichen.
© M. Hartmann, 2019Funktionsweise von ASV © M. Hartmann, 2019
Was kann ich einstellen ? © M. Hartmann, 2019
Was muss ich wann einstellen?
BGA-Änderung BGA-Änderung BGA-Änderung
%MinVol Hinweise %MinVol Hinweise %MinVol Hinweise
Normale BGA Keine ---
paCO2 zu hoch % MinVol erhöhen Beachte pinsp
paCO2 zu niedrig % MinVol reduzieren Beachte mittlere
Drücke und
Sauerstoffstatus
Hoher respiratorischer % MinVol erhöhen Sedierung und/oder
Antrieb Analgesie erwägen
SaO2 zu niedrig Keine z. B. PEEP und/oder
FiO2 erhöhen
© M. Hartmann, 2019Was stellt ASV und was stelle ich ein?
Parameter: Einstellung durch:
▪ Eingabe und Kontrolle der Parameter Anwender/in
▪ Setzen der Alarmgrenzen ASV
▪ Automatisierte Applikation der Otis-Formel ASV
▪ Anstreben der Zielwerte ASV
▪ Kalkulation des I:E- Verhältnis ASV
▪ Situations- und Parameterchecks ASV
▪ Setzen der sicherheitsrelevanten
▪ Grenzen und Alarme ASV und Anwender/in
© M. Hartmann, 2019Was sagen die Publikationen? © M. Hartmann, 2019
Was sagen die Publikationen?
▪ Es liegen sehr aussagekräftige Daten vor, die ASV® und PSV ( PSV) im
Weaning-Prozess von Patienten mit COPD gegenüberstellen. Hier führte die
Anwendung von ASV ® zu kürzeren Weaning-Zeiten bei vergleichbaren
Erfolgsraten, wenn-gleich die Aufenthaltsdauer auf der Intensivstation nicht
signifikant kürzer war.
▪ Diese Ergebnisse wurden in einer aktuellen Studie bestätigt.
▪ Darüber hinaus legen verschiedene Untersuchungen nahe, dass sich ASV® in
nahezu allen klinischen Situationen erfolgreich einsetzen lässt. Genannt werden
hier Patienten mit einer gesunden Lunge, aber auch Situationen, in denen ein
ARDS, eine COPD oder eine akute respiratorische Insuffizienz anderer Ursache
im Vordergrund stehen.
Quelle: H. Keifert: Das Beatmungsbuch, 24.03.16
© M. Hartmann, 2019Flowsensor
Patientennah:
1. Messen der schlauchunabhängigen Compliance
2. exspiratorische Zeitkonstante, um die statische Compliance und Resistance
zu messen
Nachteil:
▪ Bei aktiver Befeuchtung sind Messfehler möglich.
▪ Bei Gerätestart: Flowsensor- und O2-Kalibration durchführen
© M. Hartmann, 2019Kalkulation des optimalen Atemmusters I
▪ Vom Respirator werden die Parameter Druck, Fluss und Volumen
patientennah, durch einen Sensor am Tubus gemessen.
▪ Diese werden im Kalkulationsprogramm verarbeitet und die
Zielfrequenz errechnet.
▪ Der maschinelle Support richtet sich nach dem vom Anwender
eingegebenen IBW und % MinVol.
▪ Zur Erreichung des optimalen Atemmusters werden mehrere
Messungen und Gleichungen pro Sekunde durchgeführt.
© M. Hartmann, 2019Kalkulation des optimalen Atemmusters II
Bei der Berechnung des optimalen Atemmusters geht der ASV®-
Algorithmus davon aus, dass von einem spontan atmenden
Menschen das Atemmuster gewählt wird, das für ihn zur geringsten
Atemarbeit führt. Diese Annahme wird bei ASV® in die Beatmungs-
steuerung übernommen. Diese Strategie wird als „Minimal-WOB-
Konzept“ bezeichnet.
© M. Hartmann, 2019Einschätzung der exspiratorischen
Zeitkonstante RCexp.
▪ Durch die kontinuierliche Kalkulation versucht ASV das optimale Atemmuster zu
generieren und/oder die vorhandene Spontanatmung durch entsprechende
Druckunterstützung zu optimieren.
▪ Es werden außerdem die atemmechanischen Größen Compliance und Resistance
gemessen.
▪ Die Zielfrequenz und das Zugvolumen werden nach der gemessenen RCexp. gesteuert.
▪ Bei einem eventuell vorhandenen Auto-PEEP regelt ASV das zu verabreichende
Atemzeitverhältnis im physiologischen Bereich (Regelbereich I:E: 1:1 bis 1:5).
▪ RCexsp ist ein Maß für die Zeit, welche die Lunge für ihre Entleerung benötigt und kann
sowohl für spontan atmende als kontrolliert beatmete Patienten herangezogen werden.
© M. Hartmann, 2019RCexsp
< 0,6 Sekunden
Ein niedriger Wert deutet auf eine restriktive Veränderung hin, die
beispielweise bei einem ARDS, atelektatischen Veränderungen der
Lunge, zentraler Adipositas sowie bei verschiedenen anderen
Erkrankungen, die zu einer eingeschränkten Dehnbarkeit der Lunge
und / oder des Thorax führen.
> 0,9 Sekunden
Ein hoher Wert deutet auf eine obstruktive Veränderung hin, die
beispielsweise bei einer COPD vorliegen kann. Es können aber auch
andere Erkrankungen bzw. Situationen ursächlich sein, die ebenfalls zu
einer Zunahme der Atemwegs-widerstände führen.
> 0,6 Sekunden < 0,9 Sekunden = Ein Wert im Normbereich deutet
auf eine normale Compliance und Resistance hin oder aber auf die
Kombination von verminderter Compliance und erhöhter Resistance.
© M. Hartmann, 2019Kontinuierliche Kalkulation und Einhaltung
sicherheitsrelevanter Grenzen
▪ Die maximale obere Druckgrenze hat einen direkten Einfluss auf das
berechnete Atemmuster.
▪ Das theoretisch optimale Atemmuster wird verworfen, wenn es nicht
kompatibel mit der oberen Druckgrenze ist. Durch diesen Mechanis-
mus hat der Anwender die Möglichkeit, in den Regelalgorithmus
einzugreifen und etwa eine „permissive, hyperkapnische Ventilation"
mit „niedrigen Drücken" durchzusetzen.
▪ Anwendung von kontinuierlich kalkulierten Regeln, um Tachypnoe,
exzessive Totraumventilation, Apnoe, Hechelatmung, sowie trau-
matisch große Atemhübe zu vermeiden.
© M. Hartmann, 2019% Minuten Volumen
▪ gewünschtes Minutenvolumen einstellen: als Grundlage kann das
AMV im OP als Minutenvolumen herangezogen werden.
▪ Bei Tachypnoe und zu wenig Zugvolumen % MV in 20 %-Schritten
erhöhen um damit die Druckunterstützung anzuheben.
CAVE:
Beim Tidalvolumen ist die Compliance nicht berücksichtigt!
Benötigt ein Patient mehr um seine Lunge mit guter Compliance zu
belüften, ist das Minutenvolumen nach Idealgewicht berechnet, unter
Umständen zu niedrig 100 % 70 kg → 7.0 l MV
© M. Hartmann, 2019% Minuten Volumen
▪ Die vom Hersteller empfohlene prozentuale Einstellung zu Beginn der
Beatmung liegt bei 100 % / Das ideale Atemminutenvolumen wird von
ASV beim Erwachsenen mit 0,1 l/kg idealem Körpergewicht berech-
net. Bei einem Patienten mit einem IBW von 70 kg sind dies 7,0 l/min.
▪ Einstellung bei einem ARDS bei 120 %, bei einer chronischen
Hyperkapnie bei 90 % des individuell als ideal berechneten
Atemminutenvolumens
▪ Für einen Spontanatmungsversuch bei einem intubierten Patienten
kann eine Einstellung von 25 % empfohlen werden.
© M. Hartmann, 2019Erreichen der vorgegebenen Ventilation
▪ Einstellen des zu erreichenden Atemzeitvolumen (Eingabe in % der
nominellen Ventilation (% MinVol), abgeleitet vom IBW, das erreicht oder
übertroffen werden soll).
▪ Bei der Anwendung von HME(F) wird empfohlen zum IBW 10 % zu
addieren.
▪ Ist die Atemkraft des Patienten ausreichend, beginnt ASV das
inspiratorische Druckniveau automatisch zu reduzieren.
▪ Bei nicht ausreichender Atemkraft (passiver oder relaxierter Patient),
bestimmt ASV die Atemfrequenz, das inspiratorische Druckniveau und das
I:E- Verhältnis entsprechend den atemmechanischen Parametern
Compliance, Resistance und Auto PEEP. Damit stellt ASV die CO2-
Elimination sicher.
▪ Auf die arterielle Oxygenierung wird konventionell über FiO2 und PEEP
Einfluss genommen.
© M. Hartmann, 2019Wahl des Atemmusters
▪ Das energetisch optimale Atemmuster wird vom Respirator kalkuliert.
▪ ASV versucht dies durch maschinelle Übernahme der Atemhübe
und/oder durch unterstützte Spontanatemzüge (PS) zu erreichen.
▪ Die Grundlagen dieser Kalkulation wurden bereits 1925 durch Rohrer
und später dann durch Otis et al. (1950) erarbeitet.
▪ Die Überlegung hierbei ist, dass ein energetisch optimales Ventilations-
muster den Respirator besser mit den Atemanstrengungen des
Patienten synchronisiert als andere Methoden.
▪ Dadurch wird die energieaufwändige nutzlose Atemarbeit verringert,
und der Patient kann schließlich früher spontan atmen.
© M. Hartmann, 2019ASV-Kurve (1): alle möglichen Frequenz-
Tidalvolumen-Kombinationen, die zum
errechneten idealen Zielminutenvolumen führen
© M. Hartmann, 2019% Min Vol. © M. Hartmann, 2019
% Minuten Volumen
▪ Druckgrenze in mbar immer um 10 höher als P-Limit
▪ Atemfrequenz: geringe Steuerungsmöglichkeit zur AF-Reduktion,
wenn P-Limit erhöht wird.
© M. Hartmann, 2019ASV (Hamilton)
ETS → exspiratorische Triggerschwelle
Vergleichbar mit endinspiratorischem Zyklus (Maquet) oder
inspiratorischer Terminierung (Dräger) → ist bei COPD hoch zu
wählen, um eine längere Exspiration zu ermöglichen.
Trigger = Flowtrigger („Dräger-Prinzip“)
© M. Hartmann, 2019Hamilton: Besonderheiten
▪ UIP und LIP nur ohne Spontanatmung unter Sedierung zu ermitteln
▪ Atmet der Patient spontan dazu, stimmen die ermittelten Werte
nicht mehr, da sich die Compliance verändert.
▪ DUO-PAP: bei Änderung der AF-Einstellung gibt es keine Warnung,
wenn durch Veränderung ein inverses Atemzeitverhältnis entsteht.
▪ Flow ca.160 - 180 Liter bei Hamilton. Hamilton G5 ist keine
Turbine, sondern ist ventilgesteuert.
▪ NIV hat keine farbliche Abgrenzung zu invasiven Modi.
© M. Hartmann, 2019Restriktion oder Obstruktion? © M. Hartmann, 2019
Features
IntelliCuff®
Resistance / Compliance
© M. Hartmann, 2019Hamilton: INTELLiVENT®
▪ INTELLiVENT® hat ASV als Basis mit zusätzlich SaO₂- und CO₂-
Vorgabe. Zusätzlich erfolgt die Eingabe des führenden Krankheits-
bildes (restriktiv/ obstruktiv).
▪ IntelliCuff ®-Steuerung des Cuffdrucks mit Druckgrenzen zur VAP-
Prophylaxe
▪ ASV-Kontrolle der Atemwege und der Beatmungsstrategie ist sehr
gut, wichtig sind Kenntnisse der Physiologie und der Pathophysio-
logie, um die Einstellungen des Systems zu hinterfragen und zu
korrigieren.
© M. Hartmann, 2019Erste vollautomatische Beatmungslösung
INTELLiVENT®-ASV basiert auf der ASV®-Technologie von
HAMILTON MEDICAL ASV® (Adaptive Support Ventilation) und
bietet im Vergleich zu konventionellen Beatmungsmodi große
Verbesserungen. ASV® war der erste Schritt auf dem Weg zur
Entwicklung von INTELLiVENT®-ASV, der weltweit ersten
vollständigen Closed-Loop-Lösung.
© M. Hartmann, 2019Erste vollautomatische Beatmungslösung
Auswählen des Patientenzustands:
Die Optionen für den Patientenzustand beeinflussen einige der
beim Start eingestellten Standardwerte
o für die CO2-Eliminierung
o und die Oxygenierung
o die Zielwerteinstellungen.
o Die Einstellungen werden in Echtzeit am Patientenzustand
aktualisiert.
© M. Hartmann, 2019Wie werden die Beatmungseinstellungen
von INTELLiVENT®-ASV bestimmt?
▪ Die Beatmung wird durch den Lungenstatus, den etCO2-Wert sowie
die spontane Atemfrequenz gesteuert.
▪ Zur Anpassung des Minutenvolumens werden der etCO2-Wert pro
Atemzug sowie die spontanen Atembemühungen gemessen.
▪ Tidalvolumen und Frequenz werden gemäß der Lungenphysiologie
von einem Algorithmus bestimmt.
© M. Hartmann, 2019Wie werden die Beatmungseinstellungen
von INTELLiVENT®-ASV bestimmt?
▪ Während der Beatmung passiver Patienten wird der etCO2-Wert von
INTELLiVENT®-ASV gehalten, indem das Minutenvolumen durch die
automatische Einstellung von % MinVol angepasst wird.
▪ Bei aktiven Patienten wird der % MinVol-Wert automatisch so
angepasst, dass die Atemfrequenz in einem akzeptablen Bereich
liegt.
▪ INTELLiVENT®-ASV erkennt den Zustand des Patienten und
wechselt vom passiven zum spontanen Beatmungsmodus.
© M. Hartmann, 2019Beatmung mit INTELLiVENT®-ASV
▪ Die Parameter % MinVol, PEEP und CO2 zur manuellen oder automatischen
Steuerung
▪ Verschiedene Patientenzustände ermöglichen die Steuerung auf
unterschiedliche klinische Situationen abzustimmen.
▪ Quick Weaning wird bei der Beatmung von Patienten eingesetzt, die zur
Entwöhnung bereit sind.
▪ Es kann ein automatisches Recruitmentmanöver durchgeführt werden.
▪ Es kann ein oberer PEEP-Grenzwert festgelegt werden.
▪ Es ist möglich, die automatische PEEP-Einstellung anhand des HLI-Index zu
begrenzen.
▪ Der Zielbereich für etCO2 oder SpO2 kann verändert werden.
© M. Hartmann, 2019Einrichtung für INTELLIVENT- ASV
▪ Automatische Anpassungen: % MinVol, PEEP, Sauerstoff => Kontroller auf
Manuell oder Automatisch
▪ Patientenzustand:
Normal => nichts auswählen
ARDS => Grundeinstellungen werden angepasst
Chron. Hyperkapnie, SHT=> Grundeinstellungen einschließlich Zielbereich werden
angepasst, Automatische PEEP-Anpassung wird deaktiviert
▪ O2-Grenzwert für unteren Grenzwert 21-30%
▪ PEEP-Grenzwert, PEEP-Werte, die nicht unter oder überschritten werden dürfen
© M. Hartmann, 2019Einstellungen
Einrichtung für INTELLIVENT- ASV
© M. Hartmann, 2019Einstellungen
Einrichtung für INTELLIVENT- ASV
© M. Hartmann, 2019Einstellungen
INTELLIVENT- ASV Überprüfung des Zielbereiches
© M. Hartmann, 2019Überprüfung der Zielwerte und Anpassung an
den Patientenzustand
Als Anpassung des Zielbereichs gilt:
1. Eine Anpassung des PetCO2-Zielbereichs, damit der gemessene
PetCO2-Wert zu dem bei einer Blutgasanalyse (BGA) ermittelten
PaCO2-Wert passt. Das ist der PaCO2-PetCO2-Gradient.
2. Eine Anpassung des SpO2-Zielbereichs, damit der gemessene
SpO2-Wert zu dem bei einer BGA ermittelten PaO2-Wert passt.
© M. Hartmann, 2019Überprüfung der Zielwerte und Anpassung an
den Patientenzustand
© M. Hartmann, 2019Was ist der HLI ?
1. Der HLI-Index stellt die Herz-Lungen-
Interaktion dar, die durch eine
automatisierte Analyse der Pulsoxymetrie-
kurven und der bekannten Pulsdruck-
schwankungen berechnet wird.
2. Dieser Index wird verwendet, um zu
bestimmen, ob der Kreislauf des Patienten
höheren Beatmungsdrücken standhalten
kann.
Zur Intensivierung der Sauerstofftherapie befolgt INTELLiVENT®ASV das
anerkannte ARDSnet-Protokoll und orientiert sich ferner an einem
geschätzten hämodynamischen Stabilitätsindex (HLI).
© M. Hartmann, 2019Recruitment Oxygenierungsmanagement
Automatisches Recruitmentmanöver
▪ Ziel ist es, kollabiertes Lungengewebe zu eröffnen und mit einem höheren PEEP offen
zu halten.
Voraussetzungen:
▪ Der Patient ist passiv, das PEEP-Management ist auf Automat. Eingestellt, „Aut.
Recruitment“ ist aktiviert, SpO2 liegt unter dem Zielbereich.
© M. Hartmann, 2019Recruitment
Oxygenierungsmanagement
© M. Hartmann, 2019Oxygenierung mit INTELLiVENT®-ASV
▪ Die Oxygenierungstherapie wird durch den Lungenstatus und die
Pulsoxymetrie gesteuert.
▪ FiO2 und PEEP werden so angepasst, dass der SpO2-Wert
innerhalb eines akzeptablen Bereichs bleibt.
▪ Bei abnehmender Behandlungsintensität werden die Prinzipien des
Open-Lung-Protokolls angewendet und der FiO2-Wert wird als
erstes gesenkt, während PEEP erst später verringert wird.
© M. Hartmann, 2019Recruitment
Oxygenierungsmanagement
▪ Ziel: Zielbereich SpO2 erhalten, PEEP-Range 5-24 mbar
(Grenzwerteinstellung beachten), Sauerstoff-Range 21-100%
Anpassung nach evidenzbasierten Protokollen
Linear zum PEEP Erst FIO2 dann PEEP
© M. Hartmann, 2019Vielen Dank!
Michael Hartmann
Fa. WK-Fortbildungen
© 1997 – 2019
www.wk-fortbildungen.de
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