Das Bi-Level-Therapiegerät

Bisher haben wir uns mit CPAP-Geräten beschäftigt, die nur ein einziges Therapiedruckniveau bereitstellen. Bei diesen Geräten kommt es insbesondere darauf an, dass dieser Druck auch stabil bleibt. Das ist bei näherer Betrachtung gar nicht so einfach zu realisieren, denn Druckschwankungen in der Maske beruhen auf sehr vielen verschiedenen Ursachen und es bedarf deshalb auch sehr vielfältiger Maßnahmen zu deren Beseitigung. Zusammenfassend soll noch einmal kurz auf die Problematik eingegangen werden.

Druckschwankungen in der Weise, dass der Therapiedruck einbricht, wenn das Gerät Atemluft liefern muss und dass der Therapiedruck ansteigt, wenn die Lunge während der Ausatmung zusätzliche Luftmengen in die Maske einbringt und diese Luft einfach nicht schnell genug abtransportiert werden kann, sind ein Zeichen für eine geringe Leistungsfähigkeit des Gerätes.

Die pneumatische Leistungsfähigkeit eines CPAP ist mit dem Begriff innerer Widerstand umfassend beschrieben. Je größer der Atemwegswiderstand ist, desto mehr Kraft muss die Atemmuskulatur aufbringen, um den gleichen Atemflow zu bewirken. Daher gilt es den Atemwegswiderstand eines Therapiegerätes niedrig zu halten oder gar selbst zu beseitigen oder negativ zu gestalten. Beim Atmen im Freien ist unseren natürlichen Atemwegen kein Widerstand vorgeschaltet, es sei denn, wir sind Taucher und atmen über einen Schnorchel. Doch ein CPAP-Patient wird nicht von der freien Atmosphäre versorgt, sondern von einem technischen Gerät und dieses limitiert die Luftversorgung je nach seiner Qualität und Leistung. Der innere Strömungswiderstand eines CPAP ist meist komplex. Das bedeutet, er ist nicht nur von der Enge aller durchströmten Kanäle vom Frischlufteingang bis in die Maske abhängig, sondern auch von der Dynamik oder Reaktionsgeschwindigkeit der eingesetzten Turbine. Mit steigender Atemfrequenz kann der innere Strömungswiderstand deshalb auch immer größer werden. Leider sind Patienten kaum in der Lage, die pneumatische Leistungsfähigkeit eines CPAP im Vorfeld beurteilen zu können. In den Gerätepapieren muss jedoch der Druckvolumenverlauf dokumentiert sein. Ein Anhaltspunkt für ein leistungsstarkes Gerät ist eine möglichst kleine Druckvarianz bei allen Testfrequenzen.

Die Druckstabilität ist noch von weiteren Faktoren abhängig. Die Temperatur im Geräteinnern spielt dabei die größte Rolle. Jeder Drucksensor besitzt einen Temperatureffekt, der zu Messfehlern in der Druckanzeige führt, was vom Patienten nicht erkannt wird. Aber auch Alterungseffekte spielen eine nicht zu unterschätzende Rolle, weshalb die Geräte von Zeit zu Zeit gewartet werden müssen.

Aber was war der Ausgangspunkt, wieso war Bi-Level notwendig?

Notwendigkeit der Bi-Level-Geräte

Die Therapie mit CPAP-Geräten mit konstantem Druck hatte sich bewährt, aber die Erfahrung zeigte, dass der Druckbedarf bei den Patienten sehr unterschiedlich war. Ganz allgemein gesagt, wird ja der Druck im Schlaflabor so weit erhöht, bis die aufgetretenen obstruktiven Apnoen entsprechend der Vorgabe (Leitlinien) minimiert werden konnten.

Man kann keinem Patienten ansehen, welchen Druck er benötigt, da hilft auch kaum entsprechende Erfahrung. Aber es gibt Patienten, die bis ca. 18 Hektopascal (hPa) und mehr benötigen würden. Dies wird aber natürlich schwerer toleriert und die Compliance leidet. 
Nun kann sich grundsätzlich jeder Betroffene glücklich schätzen, wenn der von ihm benötigte Druck relativ gering ist. Das Schlaflabor versucht ja den Druck nur so hoch einzustellen, wie es therapeutisch nötig ist. Zwar hat es damals auch Einzelmeinungen gegeben, mehr helfe mehr, aber diese Zeiten sind überwunden.

Jetzt wird versucht, Therapie und verbleibende Lebensqualität in Einklang zu bringen, es muss nicht das letzte „Apnoechen" eliminiert werden, dies sehen auch die Leitlinien nicht vor. Man muss auch sehen, dass man zu dieser Zeit noch ca. alle zwei Jahre im Schlaflabor kontrolliert wurde, um die Qualität der Therapie sicherzustellen. Also konnte man eventuelle Probleme abfangen und ggf. die Therapie weiter optimieren, es galt auch hier Erfahrungen zu sammeln.

Wenn also hohe CPAP-Drücke nicht toleriert werden (können), nicht effizient sind oder wegen befürchteter unerwünschter Wirkungen auf den Kreislauf durch hohe intrathorakale Druckschwankungen (führen auch zu Belastungen des Herzens) nicht eingesetzt werden sollen, kann alternativ eine Bi-Level-Druckbeatmung gewählt werden. Das Bi-Level-Therapiegerät ist – vereinfacht gesagt – in der Lage, an der Atmungskurve des Patienten die Verhältnisse der individuellen Atmung zu erkennen und danach zwischen Einatmung und Ausatmung zu unterscheiden, so dass dann unterschiedliche Drücke und der Zeitablauf für Einatmung und Ausatmung festgelegt werden können.

Wenn ein Patient einen etwas höheren Druck benötigte, sagen wir mal zwölf Hektopascal, dann musste er beim Einsatz eines reinen CPAP-Gerätes mit konstantem Druck natürlich auch gegen diesen Druck ausatmen. Da fiel das Ausatmen schon schwerer, die Lunge war kaum komplett zu entlüften. Und – ich kann verständlicherweise nur das wieder einatmen, was ich vorher volumenmäßig ausgeatmet habe. In der Folge wird die Lunge nicht gut durchspült, die Sauerstoffaufnahme verschlechtert sich dadurch natürlich. Gerade das gilt es zu vermeiden, es wird daher oft zu flach geatmet.

Ich möchte hier nicht weiter auf die medizinischen Konsequenzen eingehen, dies soll ja eine technische Betrachtung werden, aber hier galt es doch, neue Lösungen für diese Patientengruppe zu suchen.

Diese neue Lösung hieß Bi-Level-Therapiegerät.

Hier bot man einen höheren Druck zur Einatmung (Inspiration) an und senkte ihn zur Ausatmung (Expiration) wieder ab – bis man bei der erneuten Einatmung den Druck wieder erhöhte.

Eigentlich eine einfache Lösung des Problems – aber wir werden sehen, was alles zu beachten ist.