Intensivmed 36: Suppl 1, I/55 – I/58 (1999)© Steinkopff Verlag 1999

R. KuhlenM. Reyle-Hahn

Konzepte zur Entwöhnung von derBeatmung

Concepts for weaning frommechanical ventilators

Summary Mechanical ventilation is alifesaving procedure in routine inten-sive care medicine. However, duringrecent years we have learned that intu-bation and prolonged mechanical ven-tilation can be associated with quiteserious side effects. Therefore, one ofthe major goals in the management ofthe mechanically ventilated patient is toliberate the patient from the ventilatorat the earliest time possible. In about 20 % of all mechanically ventilatedpatients, the process of weaning is dif-ficult and time consuming so that thesepatients need a specific weaning tech-nique. It has been shown that the dura-tion of weaning might be shortened andits outcome might be improved when

standardized protocols are used todetect the earliest time when a patientis able to breath spontaneously. How-ever, although this evidence suggeststhat it is in general possible to improvethe process of weaning, those studieshave not resulted in a clear preferencefor one or the other weaning method.Both, T-piece trials as well as sponta-neous breathing trials with low levelpressure support have been success-fully used for weaning. Since it is wellknown that the intubated patients has to overcome an additional breathingworkload which is imposed mainly bythe endotracheal tube, we have a pref-erence for the spontaneous breathingtrials using pressure support to com-pensate for this added workload.

Key words Acute respiratory failure –mechanical ventilation – weaning

Zusammenfassung Die Entwöhnungvon der Beatmung gestaltet sich bei ca. 20 % der beatmeten Patientenschwierig und sehr zeitintensiv , so daß sie von großer Bedeutung für diemoderne Intensivmedizin ist. Zur Ver-

meidung beatmungsassoziierter Kom-plikationen sollte die Entwöhnung sozügig wie möglich erfolgen. In multi-zentrischen Studien konnte gezeigtwerden, daß Protokolle sowohl für dieErkennung des frühesten Zeitpunkts zur Entwöhnung als auch für dieGestaltung der Entwöhnung erfolg-versprechender sein können, als diealleinige klinische Einschätzung undBetreuung der behandelnden Ärzte, sodaß solche Protokolle wünschenswerterscheinen. Es kann heute keine wis-senschaftlich begründete Präferenz fürein bestimmtes Verfahren der Entwöh-nung festgestellt werden, da sowohl T-Stück-Versuche als auch die Anwen-dung einer geringen inspiratorischenDruckunterstützung zu guten Ergebnis-sen geführt haben, wenn sie standar-disiert durchgeführt wurden. Auspathophysiologischen Überlegungenmag die Anwendung assistierter Ver-fahren zur Kompensation der zusätz-lichen, durch das Beatmungssystembedingten Atemarbeit sinnvollerscheinen.

Schlüsselwörter Akutes respirato-risches Versagen – maschinelleBeatmung – Entwöhnung

Dr. med. Ralf Kuhlen (Y) · M. Reyle-HahnKlinik für AnäesthesiologieMedizinische Einrichtungen der RWTH AachenPauwelsstraße 30D-52074 Aachene-mail: Ralf.Kuhlen@post.rwth-aachen.de

I/56 Intensivmedizin und Notfallmedizin, Band 36, Supplement 1 (1999)© Steinkopff Verlag 1999

Einleitung

Die maschinelle Beatmung gehört zu den intensivmedizini-schen Routinemaßnahmen bei der Behandlung der respirato-rischen Insuffizienz. In den letzten Jahren konnte allerdings ineiner Vielzahl von Untersuchungen gezeigt werden, daß dieBeatmungstherapie mit nennenswerten Risiken und uner-wünschten Nebenwirkungen behaftet ist. Der wesentlicheFaktor hierfür ist die Umkehrung der intrathorakalen Druck-verhältnisse während der Beatmung mit positivem Druck mitden hieraus resultierenden negativen Rückwirkungen auf daskardiozirkulatorische System und die Organperfusion sowieder Gefahr, die Lunge mit hohen Drücken oder Volumina imSinne eines Barotraumas oder Volutraumas zu schädigen.Zusätzlich konnte mehrfach gezeigt werden, daß die Dauer derIntubation und Beatmung einen wesentlichen Risikofaktor fürdie Entwicklung einer nosokomialen Pneumonie darstellt.Ruiz-Santana et al. [10] berichteten über eine Zunahme derPneumonierate von 8,5 % in den ersten drei Tagen nachIntubation bis auf 45,6 % nach dem 14. Tag.

Diese Befunde haben zu dem Grundsatz geführt, die Dauerder maschinellen Beatmung zu verkürzen und somit den Pa-tienten so schnell wie möglich zu extubieren. Dem Prozeß derEntwöhnung von der Beatmung kommt hierdurch eine großeinhaltliche wie auch zeitliche Bedeutung zu. Esteban et al.fanden in einer multizentrischen Umfragestudie über die ver-schiedenen Methoden der maschinellen Beatmung in Spanien,daß im Durchschnitt ca. 40 % der gesamten Dauer der Beat-mungstherapie auf die Phase der Entwöhnung entfallen [5].

Während der Prozeß der Entwöhnung nach kurzzeitigerBeatmungstherapie, z.B. zur postoperativen Nachbeatmung,in aller Regel problemlos verläuft, wird die Häufigkeit derschwierigen Entwöhnung nach längerer Beatmungstherapiemit ca. 20 % angegeben (vgl. [9]). Gerade bei den schwierigzu entwöhnenden Patienten ist es wichtig, ein Konzept für dieEntwöhnung zu entwickeln, das folgenden Gesichtspunktenfolgt (vgl. [8]):

– Die Entwöhnung sollte zum frühestmöglichen Zeitpunkterfolgen.

– Es sollten möglichst objektive Parameter zur Verlaufskon-trolle der Entwöhnung benutzt werden.

– Es sollten lediglich Verfahren zur Entwöhnung Anwendungfinden, die pathophysiologisch sinnvoll sind und denVerlauf keinesfalls verzögern.

Zeitpunkt der Entwöhnung

Der genaue Beginn der Entwöhnung von der Beatmung istheutzutage nicht so einfach festzulegen, da hierfür keinegenauen Kriterien zur Verfügung stehen. Früher bestand in

Ermangelung technischer Alternativen die Entwöhnung prak-tisch in der abrupten Beendigung der Beatmungstherapiezugunsten der nicht weiter unterstützten Spontanatmung aneinem T-Stück. Insofern war der Begriff der Entwöhnungweitgehend auf diese T-Stück-Versuche beschränkt. DieEntwicklung einer Vielzahl von Methoden zur maschinellenUnterstützung der Spontanatmung hat es in den letzten Jahrenallerdings ermöglicht, die Entwöhnung eher dem Wortsinnentsprechend als eine graduelle Reduktion des maschinellenAnteils an der Ventilation zu gestalten. Da mit den Verfahrenzur partiellen Unterstützung der Ventilation generelle Vorteilefür den Gasaustausch und die Vermeidung von Atelektasenverbunden sind [2], werden diese allerdings immer früher imVerlauf der Beatmungstherapie benutzt, so daß es schwierigerwird, den eigentlichen Beginn der Entwöhnungsphase fest-zulegen.

Trotz dieser Definitionsschwierigkeiten gilt es allerdings,immer wieder zu überprüfen, ob ein beatmeter Patient nichtdoch zumindest teilweise spontan atmen kann. In diesemZusammenhang ist es interessant, daß bei artefiziellen Extu-bationen lediglich 50 % der Patienten reintubiert werden muß-ten [11]. Ebenso legt eine sehr einfache Untersuchung von Elyet al. nahe, daß allein schon die konsequente Durchführungeines täglichen Tests der Spontanatmung die Dauer der Beat-mungstherapie und den Entwöhnungsverlauf positiv beein-flußt [3]. Als Kontrollgruppe wurde ein Patientenkollektivbetrachtet, welches mit dem üblichen klinischen Vorgehen,d.h. nach Einschätzung des behandelnden Arztes, entwöhntwurde [3].

Kriterien der Entwöhnung

Anhand objektiver Entwöhnungskriterien sollte es möglichsein, die Patienten zu identifizieren, die noch nicht zu ent-wöhnen sind, um ihnen so gescheiterte Entwöhnungsversuchezu ersparen, die nicht nur schwere kardiozirkulatorische undrespiratorische Nebenwirkungen haben können, sondern auchpsychisch sehr belastend sind. Bei diesen Patienten sollteanhand der Entwöhnungskriterien auch die mögliche Ursacheder weiteren Ventilatorabhängigkeit beurteilbar sein, um soeventuelle Änderungen des therapeutischen Managementsobjektivieren zu können. Auf der anderen Seite sollten diePatienten identifiziert werden, die einfach und schnell zuentwöhnen sind, damit die Beatmungstherapie nicht unnötigprolongiert wird.

Von der Vielzahl der untersuchten Entwöhnungskriterienhat sich im klinischen Gebrauch vor allem die Beurteilung desAtemmusters [Atemfrequenz (f), Atemzugvolumen (VT)]durchgesetzt. Angesichts der Tatsache, daß eine häufige Ur-sache der gescheiterten Entwöhnung in der Entwicklung einerrespiratorischen Muskelermüdung besteht, die durch typische

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klinische Veränderungen des Atemmusters gekennzeichnet ist,wurde das Atemmuster als valider und einfach zu bestimmen-der Parameter für die erfolgreiche Entwöhnung beschrieben.Yang und Tobin zeigten in einer prospektiven Untersuchung[12], daß der sog. „rapid shallow breathing index“ als Quo-tient aus f/VT [1*min–1*l–1] den besten Vorhersagewert für den Verlauf der Entwöhnung hatte. Lag dieser Quotient über105 /min l–1, war der Entwöhnungsversuch bei 95 % deruntersuchten Patienten nicht erfolgreich, während die meistenPatienten mit einem f/Vt-Quotienten < 100 erfolgreich zuentwöhnen waren. Es muß allerdings berücksichtigt werden,daß diese Grenzwerte lediglich für die nichtassistierteSpontanatmung evaluiert sind und nicht einfach auf assistierteBeatmungsverfahren übertragbar sind.

Neben dem Atemmuster sind noch eine Vielzahl von Kri-terien zur Vorhersage der Entwöhnung untersucht worden,ohne daß dies allerdings davon ablenken kann, daß auch heutenoch der klinische Eindruck sowie die Zusammenstellungverschiedener klinischer und physiologischer Parameter dieEinschätzung der Entwöhnung ganz wesentlich bestimmen.Trotz dieser gängigen Praxis aber scheint es sinnvoll zu sein,Kriterien im Rahmen eines Entwöhnungsprotokolls zu for-mulieren. Kollef et al. konnten in einer multizentrischen Stu-die zeigen, daß verglichen mit der klinisch gebräuchlichen, vom Arzt bestimmten Entwöhnungspraxis die konsequenteAnwendung solcher Protokolle zu einer Abnahme derEntwöhnungsdauer und einer Zunahme der erfolgreichenEntwöhnung beitragen kann [7].

Methoden der Entwöhnung

Die Vielzahl der heute zur Verfügung stehenden Beatmungs-modalitäten während der Entwöhnung wirft die Frage auf,welches Verfahren für welchen Patienten gewählt werdensollte, um eine schnelle und erfolgreiche Entwöhnung zuermöglichen. Dieses Problem wurde in den letzten Jahren ingroßen multizentrischen Studien untersucht [1, 6], die gezeigthaben, daß es durchaus möglich ist, die Beatmungsdauer durchdie Anwendung standardisierter Entwöhnungsverfahren zureduzieren, ohne daß allerdings eine übereinstimmende Prä-ferenz für ein spezifisches Vorgehen gefunden werden konnte. Brochard et al. fanden in einer multizentrischen Studie, in derSIMV, druckunterstützte Beatmung (IPS) und intermittierendeT-Stück-Versuche gegeneinander verglichen wurden, daß dieAnwendung von IPS zur schnellsten und erfolgreichsten Ent-wöhnung führt [1]. In einer sehr ähnlichen multizentrischenStudie von Esteban et al. [6] wurde allerdings gezeigt, daßtägliche T-Stück-Versuche am erfolgreichsten zur Entwöh-nung waren. Diese Unterschiede sind angesichts der unter-

schiedlichen Kriterien, die für die verschiedenen Verfahrenangewendet worden sind, durchaus erklärlich. In der Brochard-Studie wurde eine Atemfrequenz von 35/min für alle unter-suchten Verfahren toleriert, und es konnte bei einer Druck-unterstützung von 8 mbar extubiert werden. Demgegenübermußte in der Esteban-Studie die Atemfrequenz für eine Reduk-tion der Druckunterstützung oder zur Extubation lediglich bei IPS kleiner als 25/min sein, während bei den anderen Ver-fahren 35/min akzeptiert wurde. Zusätzlich konnte in dieserStudie erst bei einer Druckunterstützung von 5 mbar extubiertwerden.

Aufgrund der widersprüchlichen Ergebnisse dieser beidenUntersuchungen kann man also keinem Verfahren eine ein-deutige Präferenz bei der schwierigen Entwöhnung einräu-men. Dennoch aber zeigen diese Ergebnisse, daß mit Hilfeeiner geeigneten Strategie der Entwöhnung tatsächlich derVerlauf und auch die Dauer der Entwöhnung positiv zu beein-flussen sind. In beiden Studien wurde kein wesentlicher Bene-fit von SIMV zur Entwöhnung gefunden, so daß sich diewesentliche Frage darauf konzentriert, ob T-Stück-Versucheoder die druckunterstützte Spontanatmung (IPS) in dieserPhase verwendet werden sollen. Der wesentliche Unterschiedzwischen beiden Verfahren besteht darin, daß bei T-Stück-Versuchen der Patient die ganze Atemarbeit leisten muß, inklu-sive der teilweise beträchtlichen sog. zusätzlichen Atemarbeit,die durch den Tubus und das Beatmungsgerät bedingt ist. ImGegensatz hierzu kann diese zusätzliche Atemarbeit durcheine geringe IPS kompensiert werden, so daß der Patient keinezusätzliche Atemarbeit leisten muß. Entsprechend diesemUnterschied könnte man spekulieren, daß es bei der Anwen-dung von T-Stück-Versuchen Patienten gibt, die lediglichdeshalb den Versuch nicht erfolgreich bestehen, weil sie diezusätzliche Atemarbeit nicht leisten können. Diese Patientenkönnten vermutlich dennoch extubiert werden, da sie dannkeinerlei systembedingte zusätzliche Arbeit mehr leisten müß-ten. Esteban et al. untersuchten deshalb den Aussagewert vonT-Stück-Versuchen verglichen mit Spontanatmungsversuchenunter 7 mbar Druckunterstützung in einer großen, randomi-sierten Studie [4]. Diese Autoren fanden, daß die Häufigkeitder Reintubation nach erfolgreichen Spontanatmungsver-suchen für beide Verfahren gleich war. Der Spontanatmungs-versuch wurde allerdings von mehr Patienten in der Gruppemit druckunterstützter Beatmung erfolgreich abgeschlossen.Dieser Befund steht im Einklang mit der obigen These, daß T-Stück-Versuche ggf. nur deswegen nicht erfolgreich sind, dadie Patienten die zusätzliche Atemarbeit zur Überwindung desTubus nicht aufbringen können. Hierauf basierend könnenbeide Verfahren für den Spontanatmungsversuch empfohlenwerden, wobei vor dem dargestellten pathophysiologischenHintergrund die Argumente für die Anwendung einer geringenDruckunterstützung überwiegen.

I/58 Intensivmedizin und Notfallmedizin, Band 36, Supplement 1 (1999)© Steinkopff Verlag 1999

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2. Burchardi H (1996) New strategies inmechanical ventilation. Eur Respir J 9:1063–1072

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Literatur