Mit der elektrische Impedanztomografie der neusten Generation steht eine bettseitige Methode zur kontinuierlichen Beurteilung der aktuellen Lungensituation von Beatmungspatienten mit einer akuten respiratorischen Insuffizienz zur Verfügung. Im klinischen Alltag erlaubt dieses nichtinvasive Monitoring die fortlaufende Beurteilung der beatmeten Lunge und bildet damit die Basis der lungenprotektiven Beatmung.
Die Intensivbeatmung ist eine anerkannte lebensrettende intensivmedizinische Therapiemaßnahme, welche jedoch mit dem Risiko einer beatmungsinduzierten Lungenschädigung (VILI) einhergeht. Trotz des zunehmenden Einsatzes von sogenannten lungenprotektiven Strategien liegt die Inzidenz von beatmungsinduzierten Lungenschädigungen beim ARDS weiterhin bei 6–10 %. Nicht adäquate Beatmungseinstellungen sind eindeutig mit diesen Lungenschädigungen assoziiert und führen zwar nicht unmittelbar zum Tod, verdoppeln jedoch das Sterberisiko.
Die Adaptation der Beatmung an die individuelle regionale Lungenfunktion des Patienten ist ausgesprochen komplex und muss regelmäßig evaluiert werden. Sie ist jedoch unabdingbar, da eine „lungenschonende“ Beatmung die Mortalität von Patienten mit ARDS reduziert. Es wird postuliert, dass das atemsynchrone Kollabieren und Wiedereröffnen von Lungenarealen bei Patienten mit ARDS das Lungengewebe erheblich schädigt und insbesondere das atemsynchrone Eröffnen und Verschließen von Lungenarealen einen unabhängigen Risikofaktor für eine höhere Mortalität darstellt.
Eine zentrale Größe bei der Optimierung der Beatmung ist die optimale Einstellung des positiven endexspiratorischen Druckes (PEEP). Bei Patienten mit akutem Lungenversagen ist es eine ausgesprochene Herausforderung, das Niveau des besten PEEP zu finden, um Atelektasen und alveolare Überdehnung zu vermeiden. Hinzu kommt, dass sich die Höhe des optimal eingestellten PEEP kontinuierlich mit der sich durch Erkrankung und Therapie verändernden Lungenfunktion ändert, sodass das PEEP-Niveau regelmäßig reevaluiert werden muss. Ein optimal eingestellter PEEP ist eine Grundvoraussetzung für eine lungenprotektive Beatmung. Dies reduziert das atemsynchrone Eröffnen und Kollabieren von Lungenarealen und führt zu einer homogeneren Verteilung von Ventilation und Perfusion in der Lunge.
Bei zu niedrigen PEEP-Werten werden die Lungenareale durch Atelektasenbildung, bei zu hohen PEEP-Werten durch Überdehnung geschädigt. In der klinischen Praxis erfolgen die RespiratorEinstellungen und PEEP-Findung meist anhand von persönlichen Erfahrungswerten, Tabellenwerten oder PV-Tools sowie anhand von Parametern wie arterieller Sauerstoffsättigung und Blutgasanalyse-Werten.
Radiologische Techniken, wie Röntgenthoraxuntersuchung, Computertomographie (CT) und extrem selten die Magnetresonanztomographie (MRT), werden ebenfalls genutzt, bilden jedoch den Zustand der Lungen nur als Momentaufnahme ab.
Der Aufwand einer CT- oder MRT-Untersuchung bei beatmeten Intensivpatienten ist enorm und bei respiratorisch instabilen Patienten nicht ohne größeres Risiko durchführbar. Darüber hinaus besteht insbesondere bei der CT-Untersuchung eine erhebliche Strahlenbelastung für den Patienten. Trotz all dieser Limitationen bei der Anwendung bei beatmeten Intensivpatienten ist die CT derzeit das einzige Verfahren, welches eine Optimierung der Respiratoreinstellung an die regionale Lungenfunktion ermöglicht, sodass Patienten mit schwerem Lungenversagen zur Optimierung der Respiratoreinstellungen der CT-Untersuchung unterzogen werden.
Mit der elektrischen Impedanztomographie (EIT) steht erstmalig eine bettseitige Methode zur Verfügung, mit der die regionale Lungenfunktion nicht-invasiv und ohne Strahlenbelastung zuverlässig bestimmt werden kann. Das Messverfahren der modernen EIT beruht darauf, dass über einen textilen Elektrodengürtel sehr schwache schmerzfreie elektrische Ströme in den Körper eingespeist werden und aus den daraus resultierenden Spannungen Bilder der regionalen Belüftung dargestellt werden können. Mit den hochauflösenden Sensoren, der hohen Messfrequenz von bis zu 50 Bildern in der Sekunde und der körpernahen Digitalisierung eignet sich das EIT hervorragend, um die dynamischen Veränderungen unter der Beatmung beurteilen zu können.
Die Vernetzung der Messwerte des Intensivrespirators mit den Messungen der elektrischen Impedanztomographie erlauben dabei neue Erkenntnisse zur Umsetzung von lungenprotektiven Beatmungsstrategien. Diese Integration des nicht-invasiven Lungenmonitorings in einen modernen Intensivrespirator bietet vielfältige Möglichkeiten zur Überwachung von beatmungspflichtigen Patienten und zur Umsetzung von differenzierten Beatmungsstrategien. Entsprechend werden aufwändige innerklinische Transporte von Beatmungspatienten in radiologische Abteilungen reduziert und ein engmaschiges Lungenmonitoring in Echtzeit ohne Strahlenbelastung realisierbar.
Zwischenzeitlich wurde die CE-Zertifizierung erfolgreich abgeschlossen und die ersten Systeme sind seit November im klinischen Dauereinsatz. Somit ist die vollintegrierte Impedanztomographie der elisa 800 VIT im Klinikalltag angekommen und ermöglicht bisher nicht verfügbare Möglichkeiten des Lungenmonitorings sowie eine individuelle Adaption der Beatmungseinstellung unter Sicht.
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