Compliance (Beatmung)

Compliance unter Beatmung

Bei der maschinellen Beatmung dient die Analyse der Compliance zur möglichst lungenschonenden Einstellung des Beatmungsgerätes. Sowohl bei druck- als auch bei volumenkontrollierter Beatmung mit Plateau kommt es am Ende eines verabreichten Atemzuges zum Druckausgleich zwischen Alveolen und Beatmungssystem (vorausgesetzt, die Pause zwischen zwei Atemzügen ist dafür lang genug und der Patient zeigt keine eigenen Atembemühungen). Dividiert man das zu diesem Zeitpunkt applizierte Volumen durch den herrschenden Druck, erhält man die statische Compliance.

Unter volumenkontrollierter Beatmung kann für die Berechnung der dynamischen Compliance nach klassischem Verständnis der Atemwegs-Spitzendruck verwendet werden. Er ist u. a. abhängig von dem angewandten Inspirationsflow und damit vom Atemwegswiderstand. Ist gleichzeitig eine Plateauphase eingestellt, kann wie oben skizziert die statische Compliance ermittelt werden und damit eine Aussage über den Atemwegswiderstand getroffen werden.

Neuere Verfahren verwenden die multiple lineare Regressionsanalyse zur Lösung der Bewegungsgleichung: p = V / C + V' * R + p₀. Durch Lösung dieser Gleichung ist bei allen Formen der kontrollierten Beatmung sowohl die Resistance als auch die Compliance des respiratorischen Systems eindeutig bestimmbar.

Mit der folgenden Faustformel kann eine grobe Schätzung der Compliance erfolgen, falls keine apparative Messung verfügbar ist:

C = TV/PPeak - PEEP 

mit TV = Tidalvolumen, PPeak = Atemwegsspitzendruck,PEEP = Positiv-endexspiratorischer Druck.

Oberer und unterer Inflection-Point

Um unnötige Scherkräfte und Druckspitzen zu vermeiden, strebt man eine Beatmungregime an, dessen Tidalvolumen sich im steilen, aufsteigenden Bereich der Compliance-Kurve (also im Bereich der maximalen Compliance) der betroffenen Lunge bewegt. Wenn das Lungenvolumen weder bei vollständiger Ausatmung noch bei maximaler Einatmung in die flachen Anteile der Kurve hineinreicht, kann das notwendige Atemzeitvolumen mit dem geringstmöglichen Druck verabreicht werden.

Aus dem s-förmigen Verlauf der Compliance-Kurve ergeben sich zwei Wendepunkte, auf englisch inflection-points. Der untere markiert den Übergang aus dem flachen "Entfaltungsteil" der Kurve in den nahezu linearen Hoch-Compliance-Bereich, der obere zeigt die Annäherung an die Elastizitätsgrenze an. Eine lungenprotektive Beatmung sollte sich also zwischen diesen beiden Punkten abspielen. Durch Wahl eines angemessenen positiven endexspiratorischen Druckes (PEEP) kann ein Abfall unter den unteren Inflection-Point vermieden werden. Die Größe des Tidalvolumens bestimmt, ob von dieser Basis aus der obere Inflection-Point überschritten wird.

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