Zusammenfassung:
Der pulmonale Gasaustausch unter Jet-Beatmung wird üblicherweise mit Pulsoxymetrie
und Blutgasanalysen beurteilt. Die Kapnometrie wird in der klinischen Praxis selten
durchgeführt. Starre Bronchoskope mit Messung des Beatmungsdrucks sind nicht bekannt.
Unser Ziel war die Entwicklung eines starren Bronchoskops mit einer Messröhre für
die simultane online-Messung von Druck und Atemgaszusammensetzung.
Methoden: Für die Ermittlung eines repräsentativen Messpunktes wurde die Verteilung des maximalen
Inspirationsdrucks über die Länge eines starren 8 × 400 mm Bronchoskops bei Jet-Ventilation
an einem Lungenmodell und an Patienten gemessen. Eine Messröhre für den Anschluss
an Analysegeräte für den Atemwegsdruck und die Atemgaszusammensetzung wurde konstruiert.
An einem neuen 8 × 400 mm Bronchoskop mit dieser Messröhre (R. Wolf, Knittlingen)
wurden simultane Echtzeitmessungen von Druck und Atemgas durchgeführt. Der Ausgang
der Messröhre wurde mit dem Druckbegrenzungsport eines Jet-Ventilators verbunden.
Die Beatmung erfolgte mit konventionellen Frequenzen von 10 - 12 pro Minute.
Ergebnisse: Der maximale Inspirationsdruck in einem 8 × 400 mm Bronchoskop erreicht 10 cm distal
des Instrumentenports ein Plateau mit signifikanter Druckkonstanz bis in die Trachea.
Im Bereich dieses Plateaus lassen sich über eine integrierte Messröhre Druck und Atemgas
repräsentativ messen. Der expiratorische CO2-Wert korreliert hoch mit dem arteriellen pCO2 (r = 0,96). Zur Normoventilation bei 25 Patienten während bronchologischer Eingriffe
waren Jet-Drücke von 0,5 bis 3,5 bar (Median 2,5 bar) erforderlich. Die Innendrücke
variierten zwischen 3 und 25 mbar (Median 15 mbar). Der Atemwegsdruck wird durch ein
Fiberbronchoskop im starren Bronchoskop von im Mittel 18 auf 23 mbar erhöht. Die automatische
Jet-Abschaltung über das Drucksignal zur Vermeidung eines Barotraumas erwies sich
als praktikabel.
Schlussfolgerung: Die simultane online Messung von Druck und expiratorischem CO2 ergänzt das Monitoring bei Jet-Ventilation. Zusätzlich können druckkontrollierte
Jet-Ventilatoren über die Messröhre gesteuert werden.
A New Rigid Bronchoscope with Measuring Tube for Pressure and Gas:
Background: Pulmonary gas exchange under jet ventilation is usually controlled by pulse-oxymetry
and blood gas analysis. Capnometry is not common in clinical use. Rigid bronchoscopes
with pressure measurements are not known. Our aim was the development of a rigid bronchoscope
with a built-in tube for the online measurement of airway pressure and gas composition.
Methods: We measured the distribution of inspiratory pressure under jet ventilation over the
length inside a 8 × 400 mm rigid bronchoscope in a lung model and in patients. A measuring
tube was constructed for obtaining representative values of airway pressure and capnometry.
Using a prototype of a new rigid bronchoscope with the built-in measuring tube (R.
Wolf Company, Knittlingen, Germany) inspiratory pressure and expiratory CO2 were measured during interventional bronchoscopy. The measuring tube was connected
to the pressure control port of the jet ventilator. We applied jet ventilation with
frequencies of 10 to 12 pulses per minute.
Results: The inspiratory pressure reaches after 10 cm distally the instrumental port a significant
constant plateau. Via the built-in measuring tube representative measurement of pressure
and gas can be made there. The correlation between arterial CO2 (paCO2) and expiratory CO2 (petCO2) was excellent (r = 0.96). To maintain normocapnia in 25 patients undergoing interventional
bronchoscopy, the jet pressure had to be adjusted to values between 0.5 and 3.5 bar
(median 2.5 bar). The responding inspiratory pressure varied from 3 to 25 mbar (median
15 mbar). A flexible bronchoscope in the working channel raises the airway pressure
from 18 to 23 mbar. The automatic interruption of the jet-pulses by connecting the
measuring tube to the pressure control port of the ventilator in order to prevent
a barotrauma was found feasible.
Conclusions: Simultaneous online control of airway pressure and gas is possible with the new rigid
bronchoscope. Pressure depending jet ventilators can be controlled via the measuring
tube to minimise the risk of barotrauma.
Literatur
- 1 Studer W, Bolliger C T, Biro P. Anesthesia for interventional bronchoscopy. In:
Bolliger CT, Mathur PN (Hrsg.) Interventional Bronchoscopy. Prog Respir Res Basel:
Karger 2000 Vol 30: 44-54
- 2 Reichle G, Freitag L, Kullmann H-J, Prenzel R, Macha H-N, Farin G. Argon plasma
coagulation in bronchology: A new method - alternativ or complementary. Journal of
Bronchology 2000: 109-117
- 3
Sanders R D.
Two ventilating attachments for bronchoscopes.
Del Med J.
1967;
39
170-192
- 4
Smith R B.
Ventilation at high respiratory frequencies. High frequency positive pressure ventilation,
high frequency jet ventilation and high frequency oscillation.
Anaesthesia.
1982;
37
1011-1018
- 5
Fischler M, Seigneur F, Bourreli B, Melchior J C, Lavaud C, Vourc`h G.
Jet ventilation using low or high frequencies during bronchoscopy.
Br J Anaesth.
1985;
57
382-388
- 6 Aloy A, Schragl E. Jet-Ventilation. Wien, New York: Springer Verlag 1995: 50
- 7
Klein U, Gottschall R, Hannemann U, Kämpf R, Knebel F G, Schönherr V.
Kapnographie zur Bronchoskopie mit starrer Technik unter Hochfrequenz-Jet-Ventilation
(HFJV).
Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther.
1995;
30
276-282
- 8 Deimel G, Pobloth A. Schlauch zum Verbinden von Messeinrichtungen zur Bestimmung
von Inhaltsstoffen der Ein- und Ausatemluft mit einem starren Bronchoskop. Deutsches
Patentamt, Gebrauchsmuster Nr. 297 08 676.6
- 9
Frietsch T, Krafft P, Becker H D, Buelzebruck H, Wiedemann K.
Intermittent capnography during high-frequency jet ventilation for prolonged rigid
bronchoscopy.
Acta Anaesthesiol Scand.
Apr 2000;
44(4)
391-397
- 10
Egol A, Culpepper J A, Snyder J V.
Barotrauma and hypotension resulting from jet ventilation in critically ill patients.
Chest.
Jul 1985;
88(1)
98-102
- 11
Craft T M, Chambers P H, Ward M E, Goat V A.
Two cases of barotrauma associated with transtracheal jet ventilation.
Br J Anaesth.
Apr 1990;
64(4)
524-527
- 12
Bourgain J L, Desruennes E, Cosset M F, Mamelle G, Belaiche S, Truffa-Baachi J.
Measurement of end-expiratory pressure during transtracheal high frequency jet ventilation
for laryngoscopy.
Br J Anaesth.
Dec 1990;
65(6)
737-743
- 13
Klein U, Hannemann U, Knebel F G, Gottschall R, Clausen D.
O2-Applikation und O2-Monitoring bei Jetventilation.
Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther.
1996;
31
385-386
- 14
Baer G A, Paloheimo M, Rahnasto J, Pukander J.
End-tidal oxygen concentration and pulse oxymetry for monitoring oxygenation during
intratracheal jet ventilation.
J Clin Monit.
Nov 1995;
11(6)
373-380
- 15
Kluge E, Borner E, Hempelmann G.
Airway pressure and transcutaneous O2 and CO2 partial pressure as monitoring measurements for high-frequency jet ventilation.
Anästh Intensivther Notfallmed.
1986;
21
198-202
- 16
Algora-Weber A, Rubio J J, Dominguez de Villota E, Cortes J L, Comez D, Mosquera J M.
Simple and accurate monitoring of end-tidal carbon dioxide tensions during high-frequency
jet ventilation.
Crit Care Med.
1986;
Vol 14 Nr 10
895-897
- 17
Ward K R, Menegazzi J J, Yealy D M, Klain M M, Molner R L, Goode J S.
Translaryngeal jet ventilation and end-tidal pCO2 monitoring during varying degrees of upper airway obstruction.
Ann Emerg Med.
Nov 1991;
20(11)
1193-1197
- 18
Bach L F, Wanner-Olson H, Andersen B N, Madsen I K, Kruse S.
Continous end-tidal carbon dioxide monitoring during normofrequent jet-ventilation.
Acta Anaesthesiol Scand.
Nov 1996;
40(10)
1238-1241
- 19
Biro P, Layer M, Wiedemann K, Seifert B, Spahn D R.
Carbon dioxide elimination during high-frequency jet ventilation for rigid bronchoscopy.
Br J Anaesth.
May 2000;
84(5)
635-637
- 20
Ihra G, Lanzenberger E, Donner A, Schabernig C, Zimpfer M, Aloy A.
Jet-Adapter zur Durchführung der superponierten Hochfrequenz Jet-Ventilation (SHFJV)
über einen Tubus in der Intensivmedizin: Eine technische Neuerung.
Anästhesist.
1998;
47
209-219
- 21 Sachs L. Angewandte Statistik, 6. Auflage. Heidelberg, Berlin, New York, Tokyo:
Springer Verlag 1984: 238-240
- 22 Sachs L. Statistische Methoden, 5. Auflage. Heidelberg, Berlin, New York: Springer
Verlag 1982: 20
1 Herrn Priv.-Doz. Dr. med. H.-N. Macha zum 60. Geburtstag gewidmet.
2 U-Test nach Wilcoxon, Mann und Whitney
3 U-Test von Wilcoxon, Mann und Whitney
Dr. med A Pobloth
Oberarzt der Abteilung für Anästhesiologie
Lungenklinik Hemer
Theo-Funccius-Str. 1
58675 Hemer
eMail: E-mail: Alfred.Pobloth@lungenklinik-hemer.de