Der NotarztNotfallmedizinische Informationen

Sonderdruck

Kapnografie in der präklini-schen und klinischen Versor-gungPatient mit Kopfverletzung nach einemVerkehrsunfall

F. Rutten

Oktober 2011 · Seite 219–221 · 27. Jahrgang www.thieme-connect.de/ejournals

Verlag und Copyright:© 2011 byGeorg Thieme Verlag KGRüdigerstraße 1470469 StuttgartISSN 0177-2309

Nachdruck nur mitGenehmigung des Verlages D

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Kapnografie in der präklinischen und klinischen VersorgungPatient mit Kopfverletzung nach einem VerkehrsunfallCapnography in Pre- and in Hospital TreatmentPatient with Head Injury after Motor Vehicle Accident

Autor F. Rutten

Institut Gastprofessor für Notfallmedizin, University of Massachusetts Medical School, Worcester, MA, USAChief National Instructor Primary Emergency Medicine Course (STARtclass), SBOH, Utrecht, NiederlandeBerater für Notfall- und Intensivmedizin, Streekiekenhuis Koningin Beatrix Hospital Winterswijk und BeatrixziekenhuisGorinchem, Niederlande

BibliografieDOI http://dx.doi.org/10.1055/s-0031-1276854Der Notarzt 2011; 27: 219–221© Georg Thieme Verlag KGStuttgart · New York ·ISSN 0177-2309

KorrespondenzadresseFrans RuttenRutten Emergency MedicalSupportVlaggeschip 394902 CN OosterhoutThe Netherlandsf.rutten@rutten-ems.com

Kasuistik 219

Kurzfassung!

Der folgende Patientenfall verdeutlicht den Stel-lenwert der Kapnografie und der endtidalen CO2-Messung im Rahmen der ersten notfallmedizini-schen Sofortmaßnahmen, während des Patien-tentransports sowie bei der Aufnahme im Kran-kenhaus. Da die Kapnografie mittlerweile zumStandard gehört und die Durchführung verhält-nismäßig kostengünstig ist, kommt sie in der prä-klinischen Notfallbehandlung und beim Transportimmer häufiger zum Einsatz.

Fall!

Mit hoher Geschwindigkeit und ohne Sicherheits-gurt kommt ein 28-Jähriger mit seinem Auto vonder Straße ab. Ein anderer Verkehrsteilnehmer istZeuge des Unfalls und benachrichtigt per Notrufden Rettungsdienst. Der am Unfallort eintreffen-de Notarzt findet den 28-Jährigen eingeklemmtund bewusstlos in seinem Auto vor. Nachdem ihndie Feuerwehr befreit hat, wird der Mann umge-hend im Notarztwagen behandelt. Da er ohne Be-wusstsein ist, entscheidet sich der Arzt zur Intu-bation und kontrollierten Beatmung. Inzwischenist auch das im Rettungswagen vorhandene Beat-mungsgerät (Oxylog 3000 plus, Dräger, Lübeck)einsatzbereit. Nach Präoxygenierung mit Maskevor der Intubation erfolgt die Beatmung mitCPAP 3cm H2O/mbar sowie Druckunterstützung8cm H2O/mbar.Nach Crasheinleitung mit Anästhetika und Mus-kelrelaxanzien wird der 28-Jährige endotrachealintubiert. Blut im Mundrachenraum und eine Un-terkieferfraktur erschweren jedoch das Intubie-ren. Darüber hinaus sind die Stimmbänder desPatienten kaum sichtbar. Zudem ist nach der Intu-bation unklar, ob der Tubus auch korrekt sitzt.Nach Anschluss an das Beatmungsgerät zeigt dasintegrierte Kapnogramm (Oxylog 3000 plus) so-

fort ein CO2-Signal an und bestätigt die erfolgrei-che Intubation. Der Tubus wird bei 22cm fixiertund mit 8ml /kg Vt bei einer Frequenz von 14/min und aktiviertem AutoFlow-Modus beatmet.Das Kapnogramn zeigt einen ETCO2-Wert von 55mmHg, was für einen Patienten mit Verdacht aufSchädel-Hirn-Trauma zu hoch erscheint. DasAtemzugvolumen wird leicht erhöht, und der ET-CO2-Wert beginnt langsam abzufallen. Der Inspi-rationsdruck ist normal, die Sauerstoffsättigungliegt bei 100% mit einem FiO2 von 1,0. Auch dieKreislaufparameter sind normal. Es gibt zu die-sem Zeitpunkt keinerlei Anzeichen für eineschwere Blutung. Zwei großlumige Zugänge wer-den gelegt. Die Pupillen sind nicht isokor: Dierechte Pupille ist erweitert und reagiert nurschwach auf Licht. Im Anschluss an eine vollstän-dige spinale Immobilisierung beginnt der Trans-port in ein rund 20km entfernt gelegenes Trau-mazentrum.Während des Transports sinkt der ETCO2-Wertlangsam weiter und die Einstellungen des Beat-mungsgeräts werden so angepasst, dass ein ETCO2

von 36–40mmHg erreicht wird. Die Situationscheint unter Kontrolle, und nach 20 Minuten er-reicht das NEF-Teammit dem Patienten das Kran-kenhaus, wo das Traumateam bereits wartet.

CO2-Messung unterstützt beim Intubieren!

Im Schockraum übernimmt das Traumateam desKrankenhauses und bettet den Patienten von derTrage des Rettungswagens auf die Trage imSchockraum um (●" Abb.1). Während des Umbet-tens auf die Schockraumtrage ereignet sich je-doch ein Zwischenfall, bei dem das Schlauchsys-tem des Beatmungsgerätes des Krankenhausesan einem Teil der Trage hängen bleibt. Die Schläu-che geraten unter Zug, was sofort Anlass zur Kon-trolle der Tubuslage ist. Der Anästhesist prüfte diePosition des Tubus mithilfe eines Laryngoskops.

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Da die Schleimhäute geschwollen sind und der Mundrachen-raum blutet, können die Stimmbänder noch immer nicht einge-sehen werden. Das Kapnometer des Beatmungsgerätes wird wie-der angeschlossen. Bei der Ausatmung ist jedoch kein CO2 mess-bar – ein Hinweis, dass sich der Tubus vermutlich außerhalb derLuftröhre befindet. Der Anästhesist entfernt daraufhin den Tubusund intubiert erneut. Das vorherige Absaugen ermöglicht es, dieStimmbänder während eines kurzen Augenblicks einsehen zukönnen. Nach Reintubation zeigt der Monitor des Beatmungsge-räts CO2 bei der Ausatmung an, das Intubieren war demnach er-folgreich (●" Abb.2). Der Tubus wird nun sicher befestigt und dieBeatmung fortgesetzt.Jedoch verschlechtert sich der neurologische Zustand des Patien-ten rasch. Deutliche Anzeichen, die auf eine schwere Blutung hin-wiesen, gibt es nicht. Daher entscheidet sich das Ärzteteam um-gehend für eine Computertomografie. Die Untersuchung weistein epidurales Hämatom nach, das so schnell wie möglich ope-riert werden muss. Während des CTs sinkt jedoch der ETCO2-Wert langsam und liegt schließlich bei 22mmHg, rund der Hälftedes ursprünglichen Wertes von 40mmHg. Die Einstellungen desBeatmungsgerätes wurden während des Transports nicht geän-dert und die Temperatur war während des CT-Scans unverändertgeblieben. Dies legt den Schluss nahe, dass es sich um ein Anzei-chen eines Kreislaufversagens handeln könnte. Der Blutdruck istgegenüber den Anfangswerten gesunken, was jedoch auf die Ver-abreichung von Anästhetika zurückgeführt wird. Der Unfallchi-rurg prüft das Abdomen per Ultraschall. Die Aufnahme zeigt freieFlüssigkeit im Abdomen, zudem hält der Arzt eine Laparotomie

für indiziert. Der Patient wird umgehend in den Operationssaalverlegt, wo ein Neurochirurg das Epiduralhämatom operiert.Gleichzeit führt der Unfallchirurg einen abdominal-chirurgi-schen Eingriff durch.Der Patient erholt sich stetig und kann nach 3 Wochen mit mini-malen Beeinträchtigungen aus dem Krankenhaus entlassen wer-den.

Diskussion!

Es gab mehrere Situationen, die den positiven Ausgang des ge-schilderten Patientenfalls gefährdeten. Die Kapnografie trug je-doch maßgeblich während der gesamten Notfallbeatmung zumErfolg bei. Die Messung des CO2-Wertes war am Unfallort sowiewährend des Transports, der Umbettung auf eine andere Trage,beim Transport in den Computertomografen und während derComputertomografie gewährleistet.Der Fall zeigt, wie leicht während der gesamten Ablaufs Kompli-kationen auftreten können und auch, wie leicht lebensbedrohli-che Situationen mit Unterstützung der Kapnografie erkannt undkorrigiert werden können.Obgleich Hypo- und Hyperventilation bei einem Schädel-Hirn-Trauma zu ungünstigen Entwicklungen führen können, wird dieKapnografie nicht durchgängig in der Notfallmedizin angewen-det. Die eingestellte Beatmung in der präklinischen Phase er-reichte laut einer Studie von Kuhnigk et al. [1] zum Zeitpunktder Einlieferung ins Krankenhaus in nur 18% der Fälle den Pa-CO2-Zielwert, was auf eine große Bedeutung der Kapnografie inder präklinischen Notfallmedizin hindeutet. Das Einstellen desBeatmungsgeräts ausschließlich auf Grundlage der endtidalenKohlendioxidüberwachung kann jedoch aufgrund einer unbe-kannten Differenz der arteriellen endtidalen Kohlendioxidspan-nung problematisch sein. Bei Traumapatienten können einschweres Thoraxtrauma und schwere Hypovolämie das endtida-le Kohlendioxid durch eine Erhöhung der endtidalen arteriellenKohlendioxidspannung auf über 10mmHg reduzieren [2–8]. Ineiner von Helm und Kollegen [9] durchgeführten Studie konntegezeigt werden, dass häufiger Normoventilation und signifikantweniger Hypoventilation zum Zeitpunkt der Krankenhausauf-nahme vorliegt, wenn endtidales Kohlendioxid überwacht wird.Das Auftreten einer Hyperventilation konnte jedoch durch dieÜberwachung nicht verringert werden .Die Kapnografie als nicht invasive Überwachungsmethode er-möglicht nicht nur einen schnellen und zuverlässigen Einblick indie Beatmung, sondern auch in die Kreislauf- und Stoffwechsel-vorgänge. Bei Patienten mit schweren Blutungen ermöglicht dieKapnometrie eine kontinuierliche Überwachung der Hämodyna-mik, Einblicke in die Gewebedurchblutung, eine Optimierung derlaufenden Volumenersatzmethode mit Hypotension und die Vor-beugung eines fortschreitenden Schocks durch die kontrollierteVerabreichung von Flüssigkeit [10]. Bei manueller Beatmung mitBeatmungsbeutel könnte durch Hyperventilation auch eine Re-duktion des endtidalen Kohlendioxids erreicht werden, währendbei Patienten, die mechanisch mit hochentwickelten Notfallgerä-ten mit präziser Überwachung des Atemminutenvolumens beat-met werden, eine Reduktion des endtidalen Kohlendioxids einHinweis auf eine nicht erkannte Blutung sein kann. Guzman etal. [11] haben gezeigt, dass mit einem konstant aufrechterhalte-nen Atemminutenvolumen die Änderungen des endtidalen Koh-lendioxidwertes gut mit den Änderungen der Sauerstoffaufnah-mewährend eines hämorrhagischen Schocks korrelieren. Die Än-

Abb.2 Integrierte CO2-Messung beim Oxylog 3000 plus (Screenshot:Drägerwerk AG & Co. KGaA).

Abb.1 CO2-Sensor im Einsatz im Schockraum (Symbolbild: DrägerwerkAG & Co. KGaA).

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Rutten F. Kapnografie in der präklinischen und klinischen Versorgung… Der Notarzt 2011; 27: 219–221

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derungen weisen zudem auf den Beginn einer Abhängigkeit vonder Sauerstoffversorgung bei hämorrhagischem Schock hin. Da-her ist es zudem empfehlenswert, Patienten mit schwerem Trau-ma mit fortschrittlichen Notfall- oder Transportbeatmungsgerä-ten zu beatmen, durch die das ausgeatmete Atemminutenvolu-men überwacht und gleichzeitig das endtidale Kohlendioxid ge-messen werden kann.

Interessenkonflikt!

Der Autor erklärt, dass er bis Februar 2010 für die Firma DrägerMedical Best in den Niederlanden für das Produkt Oxylog 3000plus als Berater für klinische Forschung und Entwicklung tätigwar.

Literatur1 Kuhnigk H, Lingg V, Sefrin P et al. Kalkulierte Beatmung bei Polytrau-

matisierten – Zielsetzung des Notarztes und Ergebnisse bei Klinikauf-nahme. Anaesthesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 1998; 33:190

2 Russel GB, Graybeal JM. Reliability of the arterial to end-tidal carbon di-oxide gradient in mechanically ventilated patients with multisystemtrauma. J Trauma 1994; 36: 317–322

3 Böble M, Graf S, Geitner K et al. Bestimmung arterio-endexpiratorischerCO2-Differenzen in der Präklinischen Versorgungsphase. Der Notarzt1997; 13: 126–131

4 Ensle G, Altemeyer KH. Arterio-endexpiratorische CO2-Differenz beibeatmeten Patienten in der Notfallmedizin. Notfall Rettungsmedizin1998; 6: 347–354

5 Whitesell R, Asiddao C, Gollmann D et al. Relationship between arterialand peak expired carbon dioxide pressure during anesthesia andfactors influencing the difference. Anesth Analg 1981; 60: 508–512

6 HelmM, Hauke J, Lampl L et al. Arterial to end-tidal carbon dioxide gra-dient and Horovitz-quotient – of value in diagnostic blunt chest trau-ma? Br J Anaesth 1995; 74: 127

7 Craig GR, Randalls PB. Analysis of arterial to end-tidal carbon dioxidegradients in ventilated trauma patients. J Trauma 1993; 35: 331

8 Prough DS, Lang J. Therapy of patients with head injuries: key param-eters for management. J Trauma 1997; 42: 10–17

9 Helm M, Schuster R, Hauke J et al. Tight control of prehospital ventila-tion by capnography in major trauma victims. Br J Anaesth 2003; 90:327–332

10 Kupnik D, Skok P. Capnometry in the prehospital setting: are we usingits potential? Emerg Med J 2007; 24: 614–617

11 Guzman JA, Lacoma FJ, Najar A et al. End-tidal partial pressure of car-bon dioxide as a noninvasive indicator of systemic oxygen supply de-pendancy during hemorrhagic shock and resuscitation. Shock 1997; 8:427–431

12 Nagler J, Krauss B. EdMCapnographic Monitoring in Respiratory Emer-gencies. Pediatry Emergency Medicine 2009; 10: 82

13 Sullivan KJ, Kissoon N, Goodwin SR. End-tidal Carbon Dioxide Monito-ring in Pediatric Emergencies. Pediatr Emerg Care 2005; 21: 328

14 Donald MJ, Paterson B. PREHOSPITAL CARE End tidal carbon dioxidemonitoring in prehospital and retrieval medicine: a review. EmergMed J 2006; 23: 729

15 Kodali B. Capnography – An educational website dedicated to patientsafety. retrieved fromhttp://www.capnography.com/ July 29, 2010.[Kodali, 2010])

Kapnografie – Hintergrundinformation

Kapnografie bezeichnet die nicht invasive Messung des Par-tialdrucks von Kohlendioxid (CO2) im Atem, der als numme-rischer Wert oder Kurvenverlauf auf der Anzeige des Mess-geräts angezeigt wird. Der numerische Wert entspricht demendtidalen CO2 (EtCO2) oder der maximalen, tidalen CO2-Konzentration am Ende eines Atemzugs [12].Das Funktionsprinzip der meisten Kapnometer basiert aufinfraroter Strahlung, die das CO2 absorbiert. Der Infrarot-Kapnometer sendet einen Lichtstrahl an einen Detektor. IstCO2 im Gas enthalten, wird die Lichtmenge, die auf den De-tektor trifft, reduziert, wodurch die Quantität des CO2 in derProbe errechnet werden kann [13].

Arten der CO2-MessungEs gibt 2 Möglichkeiten für eine CO2-Messung: Haupt- undNebenstrom.Gerätemit Hauptstromtechnik messen den CO2-Gehalt direktim Atemweg. Hierbei befindet sich der Sensor direkt imAtemwegskreislauf [12]. Der Vorteil des Hauptstromanalysa-tors liegt in einer schnellen Reaktionszeit, die Echtzeitdatenliefert. Außerdemwird das Tidalvolumen nicht durch einenProbenentzug reduziert [13].Bei Geräten mit Nebenstromtechnik wird aus der Ausatem-luft ein geringer Probenfluss abgesaugt, um den CO2-Gehaltdurch einen Probenschlauch zu leiten. Dieser führt zu einemSensor im Kapnometer [3]. Der Nachteil dieses Systems liegtin dem möglichen Verstopfen des Probengasschlauchs durchWasser oder Sekret [14]. Zusätzlich können beim Neben-stromsystem Messungsverzögerungen bei geänderten CO2-Konzentrationen auftreten sowie der Messwert durch Kon-densat beeinflusst werden [15].

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