Narkosegerät

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