Inspiratorische Sauerstoffkonzentrationen bei nicht invasiver Beatmung und Sauerstoffapplikation

Einleitung und Fragestellung: Die nächtliche nicht invasive Beatmung erfordert je nach Grunderkrankung neben einer Ventilationsunterstützung zusätzlich eine Anreicherung mit Sauerstoff. In der Regel kommt im häuslichen Umfeld ein Leckagesystem und ein Sauerstoffkonzentrator zum Einsatz, so dass die inspiratorische Sauerstoffkonzentration nicht bekannt ist. Bei Patienten mit fortgeschrittenen Lungenerkrankungen findet sich unter diesen Bedingungen häufig eine pulsoxymetrische Sauerstoffsättigung unter 90%. In dieser Untersuchung soll gezeigt werden, wie sich die Sauerstoffkonzentration in der Maske in Abhängigkeit von unterschiedlichen Maskensystemen, Sauerstoff-Flussraten und Beatmungsdrücken verhält.

Methodik : Die Untersuchung erfolgt an Probanden. Zum Einsatz kommt das Beatmungsgerät Ventimotion und die Maskensysteme JOYCE Full Face (Weinmann, Hamburg). Die Messung der Sauerstoffkonzentration erfolgt mit dem O2-Analysator Power Cube der Fa. Ganshorn, die Messwerte werden analog in das PSG System Alice4, Respironics eingespeist, mit dem parallel -der Fluss (Staudruck via Druck-Flow-Monitor) aufgezeichnet wird.

Die Sauerstoffkonzentration wird an 3 Stellen gemessen: Im Schlauch unmittelbar am Geräteausgang, in einer speziell präparierten Full Face Maske (JOYCE Full Face) im Bereich des Mundes und durch einen dünnen Schlauch in der Nase – Sowohl ein geschlossenes Maskensystem mit Doppelschlauch als auch eine Maske mit Ausatemsystem kommen zum Einsatz.

Die Beatmungsdrücke- werden zwischen 12/4 hPa, 16/4 hPa und 20/4 hPa variiert, in jeder Druckstufe werden die Sauerstoff-Flussraten von l l/min, 2l/min und 5l/min gemessen. Der zugeführte Sauerstoff wird mittels eines Sauerstoffkonzentrators generiert.

Aus den Aufzeichnungen werden von je 10 Atemzügen die höchste und niedrigste Konzentration pro Atemzug ausgelesen und gemittelt.

Ergebnisse:

Druckabhängigkeit: Bei 2l/min und 5l/min Sauerstoffzugabe liegt die O₂ Konzentration am Messpunkt Schlauch bei 45% bzw 55% in der Inspiration auf allen Druckniveaus, an Mund und in der Nase sinkt die O₂ Konzentration auf 31% bzw 45% ab, mit steigendem Druck fällt die Konzentration pro Druckstufe um -1% bzw –4%.

Abhängigkeit vom Messpunkt: Auf Druckstufe 12/4 cmH₂O besteht bei 2l/min im Schlauch eine O₂ Konzentration von 45%, am Mund 32,1% und in der Nase 29, 8% in der Inspiration, die O₂ Konzentration in der Exspiration liegt bei allen 3 Messpunkten bei 23%.

Masken mit und ohne Ausatemsystem: es zeigten sich keine relevanten Unterschiede in der O₂ Konzentration bei Verwendung eines geschlossenen Maskensystems gegenüber einer Maske mit einem integrierten Ausatemsystem.

Zusammenfassung: Bei Beatmungsgeräten mit Sauerstoffeinleitung ist die O₂ Konzentration in der Maske erheblich geringer als an der Stelle der Sauerstoffeinleitung am Gerät und sinkt mit steigendem Druck. Dies sollte bei nicht invasiver Beatmung und zusätzlicher O₂-Therapie berücksichtigt werden. Um eine ausreichende Sauerstoffsättigung der Patienten mit nicht-invasiver Beatmung und zusätzlichem Sauerstoffbedarf zu gewährleisten, sollte der Bedarf während der Ersteinstellung auf die Therapie ermittelt werden.