Kapnographie zur Bronchoskopie mit starrer Technik unter Hochfrequenz-Jetventilation (HFJV)

Zusammenfassung

Ziel der Studie und Methodik: Die starre Bronchoskopie unter Allgemeinanästhesie hat ihren festen Indikationsbereich, wobei die Hochfrequenz-Jetventilation (HFJV) gewisse Vorteile bietet. Unbefriedigend ist dagegen hierbei das Beatmungsmonitoring. Zur Lösung dieses Problems wurden bei 60 Bronchoskopien unter HFJV (Impulsrate: 100/min; I:E = 0,33; Düsenabstrahldruck: 0,08 - 0,14 MPa) mittels eines speziell präparierten Bronchoskops kapnographische Untersuchungen durchgeführt. Bei kontinuierlicher Aufzeichnung des Kapnogramms erfolgte zur petCO₂-Bestimmung 6 min (MP1; n = 60) und 18 min (MP2; n = 34) nach Beatmungsbeginn die Reduktion der Jetrate auf 10 - 12/min, wonach die Ventilation wenn erforderlich über den Düsenabstrahldruck korrigiert wurde. Parallel dazu erfolgte an beiden Meßpunkten die Messung des pcCO₂.

Ergebnisse: Die kapnographisch ermittelte CO₂-Kurve unter HFJV in Form einer sinusoidalen Wellenlinie gestattete die Identifizierung jedes einzelnen Beatmungsimpulses, was sich bei der Instrumentierung u.U. entscheidend änderte. Der mittlere pcCO₂ zeigte beiMP1 (37,8 ± 6,7 mmHg) und MP2 (37,2 ± 6,7 mmHg) Normo- bzw. leichte Hyperventilation, wobei die Differenzen zu den entsprechenden intermittierend aus dem normofrequenten Bereich gewonnenen petCO₂-Werten im Mittel 3,3 mmHg (MP1) sowie 4,4 mmHg (MP2) betrugen (p < 0,05). Die paarigen Absolutwerte von pcCO₂ und petCO₂ an beiden Meßpunkten sowie deren Differenzen aus MP1 und MP2 korrelierten gut (r = 0,75 - 0,80). Überprüfungen der Entscheidung zur Beatmungseinstellung nach dem petCO₂ ergaben in Referenz zum pcCO₂ eine Genauigkeit von 73 % für MP1 bzw. 74 % für MP2 (Sensitivität: 75 %/79 %; Spezifität: 72 %/67 %).

Schlußfolgerungen: Die Kapnographie während HFJV zur starren Bronchoskopie ist eine klinisch praktikable Ergänzung des Monitorings und sollte besonders bei interventionellen Eingriffen eingesetzt werden. Die durch intermittierende Senkung der Beatmungsfrequenz erhaltenen Kapnogramme erlauben zumeist die hinreichend genaue Einschätzung des Beatmungseffektes. Darüber hinaus gibt die kontinuierliche Aufzeichnung des petCO₂ unter HFJV wichtige Hinweise für entstehende Beatmungshindernisse, z.B. durch eine Atemwegsverlegung, so daß Hypoventilationszustände und auch die Entwicklung eines Barotraumas frühzeitig erkannt werden. Die hier beschriebene Methode der Kapnographie kann ebenso bei starren Bronchoskopien unter üblicher Beatmung genutzt werden.

Summary

Objectives and methods: Rigid bronchoscopy in general anaesthesia still has its precise indications, where the high frequency jet ventilation technique offers serveral advantages. The monitoring of ventilation, however, has been rather unsatisfactory up to date. We therefore studied capnography in 60 bronchoscopies during HFJV (rate: 100/min; I:E = 0.33; driving pressure: 0.08 - 0.14MPa) using a rigid bronchoscope with a distally located sampling port. Continuous capnograms were recorded. End-tidal partial pressures of carbon dioxide (petCO₂), however, were obtained from 2-3 single breaths by intermittently reducing the jet-frequency to 10 - 12/min. After 6min (MP1: whole group; n = 60) and 18 min of HFJV (MP2: n = 34 of this group) petCO₂ values were regularly obtained and compared to pCO₂ in synchronously drawn capillary blood samples (pcCO₂). The jet driving pressure initially adjusted to body weight, however, was only corrected according to petCO₂, aiming at 34 mmHg.

Results: During HFJV, sinusoidal capnograms permitted the identification of every single jet impulse. With instruments being passed through the bronchoscope, however, these curves were substantially distorted. Mean pcCO_z at MP1 (37.8 ± 6.7 mmHg) and MP2 (37.2 ± 6.7 mmHg) demonstrated normal ventilation to light hyperventilation. Differences from mean petCO₂ obtained during low frequency breathing were 3.3 mmHg at MP1 and 4.4mmHg at MP2 (p < 0.05). There were strong correlations between the individual pairs of pcCO₂ and petCO₂ from MPl (r = 0.80) and MP2 (r = 0.75) as well as between the pairs of dpcCO₂ and dpetCO₂ from both MPs (r = 0.77). The accuracy of the ventilator setting according to petCO₂ with reference to pcCO₂ was 73 % for MPl and 74 % for MP2 (sensitivity: 75 %/79 %; specificity: 72 %/67 %).

Conclusions: Capnography in rigid bronchoscopy during HFJV proved a clinically applicable addition to monitoring. Its routine use is strongly recommended in interventional bronchoscopy. The true petCO₂ values obtained by intermittent single low frequency jet breathing permit estimates of gas exchange sufficiently exact for clinical purposes and for adjustment of the ventilator setting. Wave forms of the continuously recorded capnogram during HFJV are a warning of impeded ventilation or airway obstruction and, thus, of the danger of barotrauma or hypoventilation. Besides contributing to patient safety, this monitoring method might improve the acceptance of HFJV for bronchoscopy. Furthermore, it can also be applied to rigid bronchoscopy with common ventilation.