Narkosegerät

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Anästhesie

Narkosegerät

  • die Anästhesiebeatmung unterscheidet sich grundsätzlich nicht von der Beatmung des Intensivpatienten

  • dennoch sind die Anforderungen an ein Intensivbeatmungsgerät anders als die eines Anästhesiebeatmungsgerätes

Anforderungen an ein modernes Narkosegerät

  • verschiedene Beatmungsmodi

  • individuell auf den Patienten einstellbar

  • kontrollierte Abgabe volatiler Anästhetika

  • genau messbarer dosierbarer Gasfluss

  • keine Rückatmung von ausgeatmeten CO­­2

  • sparsamer Gasverbrauch

Einteilung

  • offene Systeme

  • Nichtrückatmungssysteme

    • halboffene Systeme

  • Rückatmungssysteme

    • halbgeschlossene Systeme

    • geschlossene Systeme

Nichtrückatmungssysteme

  • offenes System

    • auftropfen von Narkosemittel auf eine Maske

    • Raumluft dient als Träger

    • keine Rückatmung

      • Vorteile

        • billig

      • Nachteile

        • keine exakte Dosierung möglich

        • keine Kontrolle der Zusammensetzung des eingeatmeten Gasgemisches

        • kein Frischgasreservoir

  • halboffenes System

    • keine Aufbereitung und Rückführung der Atemgase

    • Inhalationsanästhetikum wird mittels Frischgas transportiert und verdünnt

    • keine Rückatmung/Nichtrückatmungsventil

      • Vorteile

        • Zusammensetzung Narkosegas = Frischgas

        • gute Steuerbarkeit der Narkotikakonzentration durch Variation der Frischgaszusammensetzung

        • geringer technischer Aufwand

      • Nachteile

        • hoher Narkosemittelverbrauch

        • starke Belastung der Umgebung

        • Atemgasklimatisierung unerlässlich

  • Rückatmungssysteme gelten heutzutage als Standard im Rahmen der Durchführung von Allgemeinanästhesien

Rückatmungssysteme

  • halbgeschlossenes System

    • Rückführung des ausgeatmeten Gasgemisches nach CO2-Elimination zurück zum Patienten

    • eindirektionaler Fluss mit einem Frischgasfluss (FGF), der kleiner sein darf/ist als das AMV

    • Ausmaß der Rückatmung abhängig vom FGF (je größer FGF, je kleiner Rückatmung)

    • Highflow FGF > 4 l/min.

    • Lowflow 1 l/min

    • Minimalflow < 0,5 l/min.

      • Vorteile

        • erhebliche Einsparung an Narkosegasen

        • verminderte Belastung der Umgebung

        • reduzierte Wärme- Feuchtigkeitsverluste

      • Nachteile

        • höherer apparativer Aufwand

        • schlechtere Steuerbarkeit

Kreissystem

  • das Kreissystem ist ein kreisförmig angeordnetes System von Schläuchen, in dem ein durch Ventile gerichteter Gasstrom fließt, so dass ein Inspirations- und ein Exspirationsschenkel entsteht

  • durch diese Anordnung kann bei Verwendung eines CO2-Absorbers die Exspirationsluft partiell oder vollständig zurückgeatmet werden

Bestandteile des Kreissystems

  • Inspirations- und Exspirationsventile

    • Atemventile bewirken, dass der Gasstrom nur in eine Richtung fließt

  • Flowsensoren

    • Flowsensoren messen des Durchfluss (Flow) und das Volumen des Frischgases zwischen Patient und Narkosegerät

  • CO2-Absorber

    • Der CO2-Absorber besteht aus Natriumhydroxid und Calciumhydroxid mit einem Wassergehalt von mindestens 15 %

    • bei der Reaktion von CO2 und Atemkalk entsteht Wärme (Erwärmung der Atemgase, Wasser (Befeuchtung der Atemgase) und Calciumcarbonat

    • dem Atemkalk ist ein Farbindikator (violett) beigefügt, der den Verbrauch des Atemkalks anzeigt

    • dennoch kann auf eine inspiratorische Kapnometrie nicht verzichtet werden

    • ist der Kalk trocken und alt, kann es zu verschiedenen Reaktionen mit den volatilen Anästhetika kommen

      • Compound A bei Sevofluran

      • bzw. Kohlenmonoxid bei Desfluran

      • Isofluran und Enfluran

  • Faltenschläuche/Patientensystem

    • Atemschläuche für Inspiration und Exspiration, sind weitlumig und haben nur einen geringen Widerstand gegenüber dem Gasstrom

  • Überdruckventil

    • Regelung der Druckbegrenzung im System

  • Y-Stück

    • Verbindung zwischen dem Patienten und dem Schlauchsystem

  • Reservoirbeutel/Handbeatmungsbeutel

    • ein manueller Beatmungsbeutel dient neben der manuellen Beatmung gleichzeitig als Reservoir für die Ausatemluft und das Frischgas, wobei überschüssiges Anästhesiegas über das regelbare Überdruckventil aus dem System abgeleitet wird

  • Respirator

    • der Respirator ermöglicht die maschinelle Beatmung

    • die Respiratoren unterscheiden sich je nach Modell von ihrer Funktionsweise bzw. ihrem Antrieb

Gasversorgung

  • zentrale Gasversorgung

    • die Versorgung des Gerätes mit Sauerstoff, AIR (Druckluft) und Lachgas (N2O) erfolgt in der Regel über die zentrale Gasversorgung (Druck ca. 5 bar)

    • um beim Ankoppeln der Steckverbindungen eine Verwechselung auszuschließen, sind diese unterschiedlich geformt, so dass sie nur in die jeweils richtige Kopplung einrasten können (Pinindex-Sicherheits-System)

    • zudem sind die Anschlüsse verschieden farbig gekennzeichnet

  • Reduzierventile

    • im Gerät findet über Reduzierventile eine weitere Druckminderung auf zunächst ca. 1,5 bar und zuletzt 0,2 bar für die Feinregulierung statt

  • O2-Flush

    • der O2-Flush dient dazu, das System zusätzlich und über einen Bypass, also unter Umgehung des Narkosemittelverdampfers, mit einem hohen O2Flow (ca. 25 l/min) zu füllen

    • Achtung

      • das Drücken des O2-Flushes in der Inspiration kann einen hohen Inspirationsdruck zur Folge haben

  • Rotameter/Dosierventile

    • entsprechende Dosierventile sind notwendig, um die gewünschte Zusammensetzung des in das Narkosesystem eingespeisten Frischgases zu erreichen

    • Rotameter sind auf das jeweilige Gas geeichte, senkrechte Messröhren, in denen sich die Schwimmer befinden, welche die Menge des zugemischten Frischgases in l/min anzeigen

    • inzwischen ersetzen häufig mikroprozessgesteuerte Ventile zur Frischgasmischung das Rotameter

Anästhesiegas-System

  • um den Beatmungssystem volatile Anästhetika beizufügen, braucht es eine spezielle Einrichtung zur Verdampfung volatiler Anästhetika, welche bei Raumluft füßig sind

  • dies kann über verschiedene Systeme erfolgen und ist geräteabhängig

Bypass-Systeme

  • sie sind im Niederdrucksystem installiert (der O2-Bypass umgeht den Vapor)

  • je nach Vaporeinstellung wird der gesamte Frischgasfluss am Varpor vorbeigeleitet oder ein Teil durch die mit Anästhesiegas aufgesättigte Verdunsterkammer geleitet

  • jedes Anästhesiegas hat seinen eigenen Verdunster, geeicht auf das jeweilige Narkosegas

Venturi-System

  • sie funktionieren nach dem Vergaser-Prinzip

  • der Frischgasstrom reißt über eine Venturi-Düse Anästhesiegas mit und zerstäubt dieses zu Aerosol

  • geregelt wird die Anästhesiegaskonzentration mittels einer Drossel

  • die Installation befindet sich im Hochdrucksystem, da ein Eingangsdruck von 3,5 – 5 bar benötigt wird

Zumisch-Systeme

  • hierbei handelt es sich um Heizkammervergaser

  • Anästhesiegas wird aufgeheizt, verdunstet und über eine Dosiervorrichtung dem Frischgasfluss beigefügt

Sicherheitsvorschriften für Anästhesievorrichtungen

  • Verdunster dürfen nur im Frischgasfluss angebracht werden

  • der O2-Flush diese den Verdampfer umgehen (Bypass)

  • rastbare Einschaltsperre

  • spezifisch graduierter Verdunster für jedes Anästhetikum, welches farblich und durch Aufdruck gekennzeichnet sein muss

  • müssen senkrecht betrieben und transportiert und dürfen nicht überfüllt werden

  • Anästhesiegasmessung

    • Messung der Konzentration

    • Gemischerkennung

    • Gemischmessung

    • MAC-Berechnung

    • Alarmierung

Respiratorantrieb

  • ein Respirator kann pneumatisch oder elektrisch betrieben werden

  • das Konzept des Antriebs kann ebenfalls vielseitig sein und teilt sich in

    • bag-in-bottle“

    • Rollermembran

    • Kolbenmotor

    • und dem Flowzerhacker auf

      • Bag-in-bottle“-Prinzip

        • beim Prinzip „bag-in-bottle“ strömt Frisch- und Exspirationsgas in einen Gummibalg („bag“), welcher in einer Druckkammer („bottle“) installiert ist

        • in dieser Überdruckkammer wird ein Überdruck (Arbeitsdruck) aufgebaut, der „bag“ ausgepresst und damit die Inspiration eingeleitet

        • der Arbeitsdruck bestimmt den Inspirationsfluss und die entstehenden Atemwegsdrücke

Beatmungsmodi

  • die Anästhesierespiratoren verfügen, im Vergleich zu Intensivrespiratoren, nur über beschränkte Möglichkeiten an Beatmungsmodi, da der Patient oft lungengesund und die Atmung, bedingt durch die Medikamente, ausgeschaltet ist

  • trotzdem verfügen moderne Geräte über mehrere Beatmungsmodi, welche individuell auf die Bedürfnisse des Patienten und die operativ bedingte Atemfunktion, einzustellen sind

    • spontane Ventilation

    • manuelle Ventilation

    • IPPV mit VCV und PCV

    • SIMV

spontane Ventilation

  • ist bei allen Anästhesiesystemen mittels Kreissystemen möglich

  • dabei sollte beachtet werden, dass das Überdruckventil (APL-Ventil) offen ist, damit der Patient nicht gegen einen zu hohen Widerstand atmet

manuelle Ventilation

  • bei der manuellen Ventilation werden mittels Überdruckventil (APL-Ventil) der Spitzendruck im Patientenkreisteil sowie die Gasmenge im Handbeatmungsbeutel eingestellt

  • mittels Handbeatmungsbeutel wird die Beatmung manuell übernommen

IPPV (Intermittend positive pressure Ventilation)

  • IPPV, ist eine kontrollierte Überdruckbeatmung bei welcher der gesamte Atemzyklus – Beginn und Ende der Inspirationsphase/Exspirationsphase vom Beatmungsgerät gesteuert wird

  • der Patient atmet nicht spontan

  • die Inspiration erfolgt mit Überdruck, die Exspiration passiv

SIMV (Synchronized intermittend mandatory Ventilation)

  • bei dieser Beatmungsform werden maschinelle Atemhübe mit der zurückkehrenden Spontanatmung des Patienten kombiniert

  • es handelt sich also um eine Kombination maschineller Beatmung und Spontanatmung

  • die maschinelle Beatmung erfolgt innerhalb eines bestimmten Zeitraums, synchronisiert mit einer Inspirationsbewegung des Patienten

  • bleibt der spontane Atemzug des Patienten aus, wird der Atemzug maschinengetriggert zugeführt

  • zwischen den vorgewählten mandatorischen Atemzügen kann der Patient spontan atmen

  • es ergibt sich bei dieser Beatmungsform ein fast stufenloser Übergang einer kontrollierten Beatmung bis zu einer nahezu vollständigen Spontanatmung

sicherheitstechnische Anforderungen an Narkosegeräte

  • Anästhesiezwischenfälle sind hauptsächlich auf Bedienungsfehler beziehungsweise menschliches Versagen zurückzuführen

  • deshalb sollten verschiedene sicherheitstechnische Maßnahmen die Patientensicherheit erhöhen

Atemwegsmonitoring und Gasanalyse

  • durch zahlreiche Faktoren wird während der Narkose die Atemfunktion beeinflusst, die zu Veränderungen des Ventilationsbedarfs und des pulmonalen Gasaustausches führen können und daher vom Anwender beachtet werden müssen

  • klinisch können sich Veränderungen der Atemfunktion als

    • Hypoxie

    • Hyperkapnie

    • oder Hypokapnie manifestieren

Gasmonitoring

  • das Gasmonitoring erfolgt entweder im Hauptstrom oder Nebenstromverfahren, möglichst patientennah

  • dabei werden ca. 50 – 200 ml (je nach Gerät) über einen Gasprobenschlauch abgesaugt, analysiert und digital angezeigt

  • Gasanalysen sollten sowohl inspiratorisch wie exspiratorisch für O2, CO2, N2O und das Inhalationsanästhetika erfolgen, um eine optimale Ventilation/Narkose zu gewährleisten

Atemvolumenmessung

  • die Atemvolumenmessung wird mittels der Spirometrie durchgeführt und ist je nach Monitoring verschieden

  • von Bedeutung sind dabei

    • Atemwegsdrücke

      • Über- oder Unterdruckalarm und Diskonektionsalarm

    • Tidalvolumen

    • und die Darstellung von Druck-/Volumen- und Flow-/Volumenschleifen

Atemwegsdruckmessung

  • kontinuierlich wird sowohl während der manuellen als auch maschinellen Ventilation der Atemwegsdruck gemessen, ebenfalls angezeigt/dargestellt und durch Ventile begrenzt

O2-Mangelalarm

  • der O2-Mangelalarm weist auf den Ausfall der O2-Versorgung im Narkosegerät hin, es erfolgt sowohl ein visueller als auch ein akustischer Alarm

Anästhesieabsaugung

  • bei Anwendung von Inhalationsanästhetika besteht einerseits die Möglichkeit einer chronischen Exposition der Anwender bei entsprechender Raumluftkontamination, andererseits entsteht auch eine gewisse Umweltbelastung

  • durch eine geeignete Absaugvorrichtung kann überschüssiges Narkosegas abgeleitet werden und gehört heutzutage in jeden Operationssaal

Sauerstoffinsufflation

Sekretabsaugung

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