Flüssigkeitsventilation mit Perfluorcarbonen

Zusammenfassung

Clark u. Collan zeigten 1966 erstmals, daß Perfluorcarbone aufgrund ihrer Eigenschaften, Sauerstoff in gelöster Form zu transportieren und bioverfügbar zu machen, einen direkten Gasaustausch an der alveolo-kapillären Membran ermöglichen. Perfluorcarbone werden im wesentlichen für zwei Indikationen medizinisch genutzt: als intravenöse Blutersatzstoffe und als Medium zur Flüssigkeitsbeatmung. Das Perfluorcarbon Perflubron ist zusätzlich als Kontrastmedium für radiologische Untersuchungen einsetzbar. Für die intravenöse Anwendung müssen Perfluorcarbone emulgiert werden, für die intrapulmonale Anwendung stehen sie als sterile, hochkonzentrierte Reinform zur Verfügung. Liquid Ventilation kann prinzipiell in zwei Formen erfolgen, als vollständige Flüssigkeitsbeatmung (Total Liquid Ventilation, TLV) oder als partielle Flüssigkeitsbeatmung (Partial Liquid Ventilation, PLV). Bei der TLF wird von einer speziellen Liquidventilatoreinheit mit jedem Atemzug das Tidalvolumen als vollständiges Flüssigkeitsvolumen appliziert, bei der PLV wird die partiell mit Perfluorcarbon gefüllte Lunge konventionell mit einem Respirator ventiliert. Die Wirksamkeit der vollständigen und partiellen Flüssigkeitsbeatmung wurde in einer Vielzahl von Studien an verschiedenen Spezies untersucht und nachgewiesen. Die Effektivität dieser Behandlungsverfahren konnte in unterschiedlichen pulmonalen Schädigungsmodellen demonstriert werden. Creenspan publizierte 1989 die erste klinische Anwendung bei einem Neonaten. Erste Humananwendungen der PLV beim akuten Lungenversagen von neonatologischen, pädiatrischen und erwachsenen Patienten sind in jüngster Vergangenheit in der Literatur beschrieben worden. Seit Mitte 1995 wird in den USA eine FDA-genehmigte multizentrische Phase-II-Studie zur Überprüfung der Wirksamkeit der PLV beim akuten Lungenversagen von Patienten aller Altersgruppen durchgeführt. Die PLV wurde bislang nur an einer geringen Zahl von Patienten klinisch erprobt. Sollten sich die tierexperimentellen Ergebnisse in der Humananwendung bestätigen, stellt sie eine bedeutsame Erweiterung der Behandlungsmöglickeiten schwerer respiratorischer Krisen dar.

Summary

Clark and Collan demonstrated impressively in 1966 the ability of perfluorchemicals (PFCs) to transport oxygen and to provide gas exchange across the alveolar capillary membrane. PFCs are used for two major medical indications: as artificial blood substitutes and as a medium for liquid ventilation. The PFC perflubron is additionally used as a contrast medium for diagnostic radiologic procedures. For the intravenous application perfluorocarbons have to be emulgated in phospholipids for the intrapulmonary application the sterile pure solution is used. Liquid ventilation can either be performed by a method known as total liquid ventilation (TLV), in which a device is utilised to ventilate with perfluorocarbon the previously perfluorocarbon-filled lung, or as partial liquid ventilation (PLV) in which a conventional mechanical gas ventilator is used to gas ventilate the partially perfluorocarbon-filled lung. A number of studies have demonstrated the efficacy of perfluorocarbon liquid ventilation in improving gas exchange and pulmonary function in a number of animal species in the setting of acute respiratory failure. In 1989 Greenspan reported on the first human liquid ventilation experience in a neonate. More recently human experiences for neonatal, paediatric and adult patients with acute lung injury have been reported. Since 1995 an FDA-approved study to examine the efficacy of PLV in severe respiratory failure in patients of all ages has been undertaken in the United States. The number of PLV-treated patients is still small; if PLV demonstrates its efficacy even in the ongoing human studies, it might be a very effective additional tool for treating severe acute lung injury.

Schlüsselwörter:

Perfluorcarbone - Liquid Ventilation - Vollständige Flüssigkeitsbeatmung - Partielle Flüssigkeitsbeatmung - Überblick

Key words:

Perfluorcarbons - Liquid Ventilation - Total Liquid Ventilation - Partial Liquid Ventilation - Overview