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Einfluss der Bronchoskopie über einen Endotrachealtubus auf die Ventilation bei perkutaner Dilatationstracheotomie

  • Einfluss der Bronchoskopie über einen Endotrachealtubus auf die Ventilation bei perkutaner Dilatationstracheotomie Die percutane Dilatationstracheotomie hat als schnelle, sichere und kostengünstige Alternative zur chirurgischen oder HNO-chirurgischen Tracheotomie in den letzten zwanzig Jahren Einzug in die Intensivmedizin gehalten. Durch Bronchoskopie bei perkutaner Dilatationstracheotomie kann der optimale Punktionsort ermittelt werden. Hierdurch sinkt das Risiko von Trachealstenosen und Kanülenfehllagen. Durch die perioperative Bronchoskopie bei perkutaner Dilatationstracheotomie können Komplikationen wie beispielsweise Punktionen der Tracheahinterwand oder Fehlpositionierungen der Trachealkanüle vermieden werden. Das Lumen des Endotrachealtubus wird durch das Bronchoskop verringert. Da der Atemgasfluss bei Beatmung im IPPV Modus vorgewählt ist, steigt hierdurch der Beatmungsdruck. Für diesen sind Obergrenzen am Beatmungsgerät eingestellt. Bei Erreichen dieser Grenzen wird der Atemgasfluss reduziert und es resultiert ein verringertes Atemzugvolumen. Dies kann zu einer Hypoventilation des Patienten mit einem nachfolgenden Anstieg des arteriellen CO2-Partialdruckes führen. Hierdurch kann bei Patienten mit intrakraniellen Läsionen ein Anstieg des intrakraniellen Druckes bewirkt werden. Die Beatmung und die Bronchoskopie über einen großen, supraglottisch positionierten Tubus (ID 9 - 9,5) soll der Gefahr der Hypoventilation entgegenwirken, da hier ein ausreichender Atemgasstrom neben dem Bronchoskop gewährleistet sein soll. Eine Begrenzung des maximalen Atemwegsdruckes ist notwendig, da die klinische Erfahrung gezeigt hat, dass bei maximalen Atemwegsdrücken größer 30 mbar Atemgas neben einem supraglottisch positionierten Tubus entweichen kann. Ziel dieser Studie war, die Beatmungssicherheit dieser Methode zu bestätigen und eine Mindesttubusgröße zu evaluieren, die unter bestimmten Bedingungen eine uneingeschränkte Beatmung bei einer Bronchoskopie mit einem Bronchoskop mit 5 mm Außendurchmesser gewährleistet. Weiterhin sollten für definierte Atemminutenvolumina und maximale Atemwegsdrücke Minimaltubusgrößen gefunden werden, bei denen eine uneingeschränkte Ventilation des Patienten trotz eingeführtem Bronchoskops möglich ist. Hierzu wurde eine künstliche Lunge über verschieden große Tuben (6,5 ID- 10 ID), bei verschiedenen Grenzen für den maximalen Atemwegsdruck (20, 25 und 30 mbar) mit verschiedenen Atemminutenvolumina (5 L, 7,5 L und 10 L) beatmet und das exspiratorische Atemminutenvolumen, der Plateaudruck und die Resistance aufgezeichnet. In einer klinischen Untersuchung wurden perkutan die arteriellen CO2- Partialdrücke während der perkutanen Dilatationstracheotomie bei Beatmung und Bronchoskopie über einen supraglottisch positionierten Tubus mit 9,5 mm Innendurchmesser registriert. Das Bronchoskop hatte einen Außendurchmesser von 5 mm. Die in vitro Untersuchung zeigte, dass bei geringeren Limits für den maximalen Atemwegsdruck größere Tubusinnendurchmesser notwendig sind, um eine uneingeschränkte Beatmung gewährleisten zu können (für 30 mbar – 8,5 ID, für 25 mbar – 9,0 ID, für 20 mbar 8,0 ID). Die Auswertung der klinischen Untersuchung zeigte, dass die beobachteten Anstiege des arteriellen CO2-Partialdruckes nicht auf die Bronchoskopie zurückzuführen waren. Fazit dieser Untersuchung ist, dass die Beatmung und Bronchoskopie über einen großen (ID 9,5), supraglottisch positionierten Endotrachealtubus, in den von uns getesteten Grenzen, eine sichere Variante des Atemwegsmanagments bei der perkutanen Dilatationstracheotomie darstellt.
  • Influence of bronchoscopy through different sizes of endotracheal tubes on ventilation during percutaneous dilatational tracheostomy Objective: The purpose of this study was to estimate the influence of ratio between the inner diameter of endotracheal tube (ETT) and the outer diameter of bronchoscope to find a minimum inner diameter of the ETT to secure adequate ventilation using a bronchoscope with an outer diameter of 5mm. The second goal was to evaluate the safety of using a large ETT in the supraglottic position for airway management during percutaneuos dilatational tracheostomy (PDT) under bronchoscopic guidance. Methods: We ventilated a lung-model using different sizes of ETT (ID 6.5 – 10 mm). The ventilator was set in IPPV mode. The maximum inspiratory pressure limit was changed among 20 mbar, 25 mbar and 30 mbar. Furthermore we changed minute-volume among 5, 7.5 and 10 L/min by varying the respiratory rate at a preset tidal-volume (VT) of 0.5L. To address the second goal we performed 5 PDT under bronchoscopic guidance using an ETT with 9.5 mm ID in supraglottic position. During the procedure, arterial carbon dioxide pressure was measured via a percutaneous sensor. Results: In vitro trial showed: If the maximum inspiratory pressure limit is lowered a bigger inner diameter of the ETT is required to secure adequate ventilation while the bronchoscope inside the tube (for 30 mbar – 8.5 ID; for 25 mbar – 9.0 ID; for 20 mbar – 9.5 ID). The analysis of the clinical trial showed slightly rising of the arterial carbon dioxide partial pressure (average 7.6mmHg). The review of literature illustrated that this rise must not be due to the bronchoscopy. Conclusion: We recommend using a large diameter ETT in supraglottic area as a safe way of airway management performing the PDT under bronchoscopic guidance. It has no influence on the applicable minute volume. Keywords: Percutaneous dilatational tracheostomy; bronchoscopy; endotracheal tube; ventilation; arterial carbon dioxide partial pressure.

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Metadaten
Author: Jan Sandersfeld
URN:urn:nbn:de:gbv:9-000719-7
Title Additional (English):Influence of bronchoscopy through different sizes of endotracheal tubes on ventilation during percutaneous dilatational tracheostomy
Advisor:Dr. Matthias Gründling
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2009/11/17
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Medizinische Fakultät (bis 2010)
Date of final exam:2009/09/29
Release Date:2009/11/17
Tag:CO2 - Partialdruck, Dilatationstracheotomie, Tubusgröße, percutane Dilatationstracheotomie
Percutaneous dilatational tracheostomy, arterial carbon dioxide partial pressure, bronchoscopy, endotracheal tube, ventilation
GND Keyword:Bronchoskopie, Kapnometrie, Tracheotomie, Tubus <Medizin>, Ventilation
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik für Anästhesiologie und Intensivmedizin
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit