Die Entwöhnung von der Beatmung – „Weaning“ – macht bis zu 50 Prozent der gesamten Beatmungsdauer aus; 3 bis 6 Prozent aller beatmeten Patienten sind von prolongiertem Weaning betroffen. Deshalb sollte das Weaning bereits mit der Intubation beginnen.
Die moderne, zunehmend technisierte Intensivmedizin trifft auf eine älter werdende Gesellschaft mit steigender Morbidität. Die invasive maschinelle Beatmung ist ein zentraler Grundpfeiler der Intensivmedizin. Sie ist zugleich Fluch und Segen für Patientinnen und Patienten. Einerseits ist sie lebensrettend, weil sie die Zeit zur Behandlung einer respiratorischen Insuffizienz überbrückt. Andererseits ist die invasive maschinelle Beatmung mit Risiken und Schädigungen der Lunge behaftet.
Komplikationen invasiver maschineller Beatmung
Invasive maschinelle Beatmung kann verschiedene Komplikationen mit sich bringen, die sowohl die Lunge als auch andere Organsysteme betreffen können. Diese Komplikationen entstehen oft infolge der mechanischen Effekte der Beatmung, wie erhöhte Drücke und Volumina, die das Lungengewebe schädigen können. Zu den Komplikationen gehören unter anderem:
- Ventilator-Induced Lung Injury (VILI, ventilatorinduzierte Lungenschädigung): Während bei Spontanatmung ein Unterdruck in der Lunge aufgebaut wird, um diese zu ventilieren, ist bei der maschinellen Beatmung ein kontinuierlicher Überdruck notwendig. Druck beziehungsweise Volumen (Baro-/Volutrauma) und eine infolge des mechanischen Reizes ausgelöste Inflammationsreaktion (Biotrauma) schädigen die Lunge.
- Ventilator-Associated Pneumonia (VAP, ventilatorassoziierte Pneumonie): 30 Prozent aller mehr als 24 Stunden invasiv beatmeten Patienten erleiden eine Pneumonie. Die Behandlung dieser Pneumonien verzögert das Weaning und begünstigt weitere Pneumonien.
- Ventilator-Induced Diaphragmatic Dysfunction (VIDD, ventilatorinduzierte Dysfunktion des Zwerchfells): Das Zwerchfell ist der wichtigste Atemmuskel. Wird das Zwerchfell per maschineller Beatmung ruhiggestellt, führen der erhöhte oxydative Stress und die Aktivierung proteindegradierender Enzyme zur Proteolyse bis hin zum vollständigen Abbau der Muskelproteine des Zwerchfells. Die Überdruckbeatmung löst außerdem eine Autophagozytose des Zwerchfells aus, die die Blutversorgung und Proteinsynthese reduziert. Bei invasiv beatmeten Patienten kommt es bereits nach ein bis drei Tagen zu bis zu 50-prozentigem Verlust des Muskelfaserquerschnitts des inaktivierten Zwerchfells. Selbst Beatmungszeiten von nur zwei Stunden führen zu Reduzierung der Kraftgenerierung der Muskelfasern des Zwerchfells um nahezu 30 Prozent.
Klassifikation der Entwöhnung
Das Weaning nach invasiver maschineller Beatmung ist sorgfältig zu planen, um weitere Komplikationen zu minimieren. Eine internationale Arbeitsgruppe hat 2007 das Weaning in drei Gruppen eingeteilt, um dessen Erfolgsrate einzuordnen und gegebenenfalls auch therapeutische Optionen vorsehen zu können:
- Gruppe 1, einfache Entwöhnung: Extubation oder Dekanülierung nach dem ersten Spontanatemversuch (SBT, Spontaneous breathing trial). Dies gelingt bei rund 70 Prozent aller beatmeten Patienten.
- Gruppe 2, schwierige Entwöhnung: Extubation oder Dekanülierung spätestens beim dritten SBT oder innerhalb von sieben Tagen nach dem ersten erfolglosen SBT. Dies betrifft etwa 15 Prozent der beatmeten Patienten.
- Gruppe 3, prolongierte Entwöhnung: Extubation oder Dekanülierung erst nach mindestens drei erfolglosen SBT oder Beatmung länger als sieben Tage nach dem ersten erfolglosen SBT. In diese Kategorie fallen circa 15 Prozent aller beatmeten Patienten.
Da das Patientenkollektiv in Gruppe 3 sehr heterogen und schwierig zu charakterisieren ist, umfasst diese Gruppe drei weitere Untergruppen (Tab. 1). Gruppe 3c umfasst Patienten, die nicht erfolgreich entwöhnt werden konnten. Diese Patienten sterben oder werden mit invasiver Beatmung via Tracheostoma entlassen.
Weaning: Beginn, Strategien, Beatmungsmodi
Beginn. Bevor die Entwöhnung beginnen kann, sollten folgende Kriterien erfüllt sein: Die Erkrankung, die Ursache der Intubation war, muss weitgehend ausgeheilt sein. Der Patient muss einen ausreichenden Hustenstoß haben und keine exzessive Sekretion oder akute Infektion aufweisen. Er muss hämodynamisch und metabolisch (fehlende Azidose im Blut) stabil sein. Seine periphere Sauerstoffsättigung sollte bei einer inspiratorischen Sauerstoffkonzentration (FiO₂) von 0,4 ≥ 90 Prozent, bei chronischer respiratorischer Insuffizienz > 80 Prozent betragen. Der sogenannte Horovitz-Quotient beschreibt das Verhältnis von arteriellem Sauerstoffpartialdruck (paO₂) zu FiO₂ und sollte größer als 150 mmHg sein; die Atemfrequenz kleiner als 35/min.
Eine adäquate mentale Funktion ohne Sedierung oder unter einem Sedierungsgrad von RASS (Richmond Agitation and Sedation Scale) 0/1 sollte vorhanden sein. Ein guter Prädiktor für die Erfolgsaussichten des Weanings ist der „Rapid Shallow Breathing Index“ (RSBI, schnelle flache Atmung). Bei diesem wird Atemfrequenz pro Minute durch das Atemzugvolumen in Litern (ohne Druckunterstützung) geteilt. Bei einem RSBI < 100 verläuft das Weaning in 80 Prozent der Fälle erfolgreich; bei einem RSBI > 100 scheitert das Weaning in 95 Prozent der Fälle.
Strategie. Das Weaning kann sowohl kontinuierlich über eine sukzessive Reduzierung der Druckunterstützung von fünf bis acht Zentimeter Wasser (H₂O) als auch diskontinuierlich über intermittierende Diskonnektion des Respirators bei Sauerstoffzufuhr über ein T-Stück erfolgen.
Eine Metaanalyse zum Vergleich beider Methoden ergab keine Überlegenheit für eine der beiden Vorgehensweisen. Zur Nacht sollte die Druckunterstützung erhöht werden, damit sich die Atemmuskulatur erholen kann.
Beatmungsmodi. Der am häufigsten benutzte Beatmungsmodus ist Contineous Positive Airway pressure (CPAP, kontinuierlicher Atemwegsüberdruck) in Kombination mit Pressure-Support, wobei die Einatembemühungen des Patienten die statische Druckunterstützung über einen Flowtrigger auslösen.
Weil bei jeder Triggerung die gleiche Druckunterstützung abgegeben wird, kommt es phasenweise zur Überkompensation oder unzureichender Unterstützung der Eigenatmung des Patienten. Dies führt zur Asynchronität zwischen Patientenatmung und Beatmungsgerät, was mit dynamischer Überblähung einzelner Lungenareale, erhöhter Atemarbeit, ineffektiver Beatmung und erheblichem Diskomfort einhergeht und im Delir oder in Depressionen des Patienten münden kann.
Eine gute Alternative stellt der Beatmungsmodus Proportional Pressure Support (PPS, proportionale druckunterstützte Beatmung) der Firma Dräger® dar. PPS wendet eine vom Patienten ausgelöste Druckunterstützung an, die proportional zur Atemanstrengung des Patienten ist. Wenn die Atmung des Patienten flach ist, wird wenig Unterstützung bereitgestellt; für einen tiefen Atemzug wird mehr Unterstützung angewendet.
Eine weitere interessante Alternative ist der Beatmungsmodus Neurally Adjusted Ventilation Assist (NAVA, mit den Atemanstrengungen des Patienten synchronisierter Beatmungsmodus). Über eine Magensonde mit integrierter Elektrode wird das Aktionspotenzial des Zwerchfells gemessen und proportional dazu eine dynamische Druckunterstützung verabreicht. Auch dieser Beatmungsmodus verbessert wie PPS die Synchronität zwischen Patient und Beatmungsgerät.
Weitere Komplikationen
Tracheostoma. Wenn keine Option für eine frühzeitige Extubation mit anschließender nichtinvasiver Beatmung besteht, sollte der Patient mit vorhersehbarem prolongierten Weaning nach vier bis sieben Tagen tracheotomiert werden. Ein Tracheostoma reduziert den Atemwegswiderstand und erhöht den Patientenkomfort; bei Verwendung einer Sprechkanüle hat der Patient die Möglichkeit, verbal zu kommunizieren.
Sowohl die dilatative als auch die chirurgische Tracheotomie kommen zum Einsatz. Der Nachteil eines dilatativen Tracheostomas ist der spontane Verschluss bei versehentlicher Dekanülierung. Ein chirurgisches Tracheostoma muss nach erfolgreichem Weaning operativ verschlossen werden.
Eine korrekte Auswahl der Kanüle ist wichtig, um Komplikationen wie Tracheomalazie oder Trachealstenosen zu vermeiden. Entscheidend bei der Auswahl sind Kanülendurchmesser und -länge, der Krümmungswinkel und die Länge des intratracheal liegenden Teils der Kanüle. Die korrekte Kanülenlage im Tracheostomakanal und in der Trachea muss immer bronchoskopisch verifiziert werden, dies gilt auch nach einem Wechsel des Kanülenmodells.
Sekretmanagement. Die pulmonale Sekretretention stellt ein zentrales Problem beim Weaning dar. Unzureichende mukoziliäre Clearance, vermehrte Sekretproduktion durch den Atemwegszugang als Fremdkörper, ungenügende Befeuchtung der Atemgase und ein unzureichender Hustenreflex des Patienten führen zur Sekretretention. In diesen Sekreten können sich Bakterien ausbreiten, die über Tubus oder Trachealkanüle als Leitschiene in die Lunge gelangen. Zudem können Sekrete von höherer Viskosität die Atemwege verlegen.
Physiotherapeutische Maßnahmen, gute Atemgasbefeuchtung mittels hygroskopischer Filter wie Heat and Moisture Exchanger (HME, Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher) oder aktiver Befeuchtung und Verflüssigung des Sekrets mit physiologischer Kochsalzlösung wirken der Retention entgegen.
Das regelmäßige Absaugen sollte über eine geschlossene Absaugung erfolgen. Dies vermeidet Infektionen und stellt sicher, dass der Absaugkatheter nicht weiter als ein bis zwei Zentimeter über die Spitze des Atemwegs eindringt. Ein tieferes Einführen des Absaugkatheters kann zu Blutungen und Entzündungen der Bronchialschleimhaut führen.
Transfusionen. Die Indikation von Transfusionen im prolongierten Weaning wird kontrovers diskutiert. Bedingt durch eine kritische intensivpflichtige Erkrankung oder eine sekundäre Anämie infolge häufiger Blutentnahmen kann es zur Dysbalance zwischen Sauerstoffangebot und -ausschöpfung kommen. Bei Patienten im schwierigen oder prolongierten Weaning ist eine Anämie mit einem schlechten Outcome assoziiert. Die Aufrechterhaltung des Sauerstoffangebots im Falle einer Anämie kann bei insuffizienter Atempumpe und möglicher gleichzeitiger Herzinsuffizienz kritisch sein.
Schwierig zu entwöhnende Patienten profitieren von einem Hämoglobin-(Hb-)Wert von 8–10 g/dl. Andererseits kann es durch Bluttransfusionen zu Komplikationen wie hämolytischen oder anaphylaktischen Transfusionsreaktionen kommen. Die Anhebung des Hb-Werts ist eine Individualentscheidung und sollte klinisch gut begründet sein. Hypoxie und drohendes Weaning-Versagen können Indikationen für eine Transfusion von Erythrozytenkonzentraten sein.
Delir. Das Delir ist eine häufige intensivmedizinische Komplikation und hat bei der Behandlung des Patienten im Weaning eine besondere Bedeutung, weil es die Intensivbehandlung und damit die Dauer der maschinellen Beatmung verlängert. Übersedierung, inadäquat therapierte Schmerzen, aber auch Übertherapie mit Analgetika sind Risikofaktoren für die Entwicklung eines Delirs.
Daher sollten täglich eine Sedierungspause und ein Delirscreening erfolgen, um ein Delir möglichst früh zu diagnostizieren und eine effektive oder präventive Behandlung einzuleiten. Zum Erhalt der Orientierung oder zur Re-Orientierung des Patienten tragen frühe, aktivierende Physiotherapie, der Einsatz eigener Hilfsmittel (Zahnprothese, Brille, Hörgerät), Uhr, Kalender, eigene Fotos sowie die frühe Aktivierung tagsüber und die Schlafförderung nachts (Lärm-, Lichtreduktion) bei.
Weaningversagen. Schwierigkeiten beim Weaning sind vielfältig und multifaktoriell. Zentrale wie periphere Probleme der Atempumpe können zur respiratorischen Insuffizienz führen, die die Entwöhnung vom Beatmungsgerät erschwert. Mögliche Ursachen für eine Atempumpenschwäche können vom Atemzentrum ausgehen, das durch Ischämie, Blutung, Raumforderung oder Hirndruck kompromittiert wird. Die nervale Steuerung kann durch eine Critical-Illness-Neuropathie (CIN, periphere Nervenschädigung) beeinträchtigt sein. Die Atemmuskulatur kann durch VIDD und Critical-Illness-Myopathie (CIM, Myopathie bei schwerer Krankheit) geschwächt sein.
Vorerkrankungen wie chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) können die Atemwege obstruieren oder überblähen. Lungenödeme oder -fibrose und Pleuraergüsse reduzieren die Compliance. Anämie und Herzinsuffizienz reduzieren den Sauerstofftransport; Infektionen mit Fieber, Katecholamine, Unruhe und Agitation erhöhen den Sauerstoffverbrauch. Mangelernährung, Elektrolytimbalancen und Störungen im Säure-Base-Haushalt gefährden die metabolische Versorgung. All diesen Faktoren gilt es, soweit möglich, entgegenzuwirken.
Konsequenzen bei Weaningversagen. Gelingt es nicht, den Patienten vom Beatmungsgerät zu entwöhnen, besteht die Möglichkeit der Heimbeatmung. Diese könnte zum Beispiel in einer Wohngruppe erfolgen, die ein ambulanter Intensivpflegedienst betreut. Dies hängt vor allem von der Patientencompliance und seinem Willen ab. Lässt sich kein kuratives Therapieziel mehr erreichen und lehnt der Patient eine weitere Beatmung ab, kann eine terminale Extubation und terminale Entwöhnung unter palliativen Maßnahmen indiziert sein.
Unterstützung im Weaningprozess
Atmungstherapeut. Die Atmungstherapeutin oder der Atmungstherapeut ist ein wichtiges Bindeglied zu Ärztinnen und Ärzten, Pflegepersonal, Logpädinnen und Logopäden sowie Physiotherapeutinnen und -therapeuten. Der Atmungstherapeut arbeitet selbstständig unter Supervision eines Facharztes. Gemeinsam mit den Ärzten nimmt er Einstellungen am Beatmungsgerät vor und kontrolliert die klinischen Konsequenzen. Er erhebt Blutgasanalysen und interpretiert diese.
Er betreut insbesondere agitierte Patienten während des Entwöhnungsprozesses intensiv. Der Atmungstherapeut ist an der Auswahl der Trachealkanüle, dem Kanülenwechsel und auch der Dekanülierung eines erfolgreich entwöhnten Patienten beteiligt. Gemeinsam mit dem Pflegepersonal arbeitet er am Sekretmanagement und führt Inhalationen durch.
Wird ein Patient außerklinisch invasiv oder nichtinvasiv beatmet, wählt er in Absprache mit den Ärzten ein geeignetes Beatmungsgerät und einen geeigneten Beatmungszugang aus. Des Weiteren nimmt der Atmungstherapeut Einweisungen nach dem Medizinproduktegesetz (MPG) und andere Schulungen vor.
Begleitende Maßnahmen. Große Bedeutung für das Weaning hat eine atmungserleichternde Lagerung. Eine sitzende Position führt zur Verbesserung der Lungencompliance und erhöht die funktionelle Residualkapazität um bis zu 20 Prozent. Der Patient sollte täglich adaptiert an seine Leistungsfähigkeit und Kooperation passiv bis aktiv mobilisiert werden. Patienten nach Langzeitbeatmung haben ein erhebliches Risiko für die Entwicklung einer Dysphagie. Diese kann zu einer Aspiration mit nachfolgender Pneumonie führen. Daher ist logopädisch begleitetes Schluck- und Sprechtraining erforderlich. Ebenfalls wichtig ist eine möglichst enterale Ernährung mit einem ausreichenden Kalorienangebot.
Bickenbach J et al. Weaning: Grundlagen – Strategien – klinische Umsetzung – Besonderheiten. 1. Aufl. Springer; 2018
Bickenbach J et al. Weaning von invasiver Beatmung. In: Die Anästhesiologie. Springer; 2022 (71): 910–920
Geiseler J et al. Weaning von invasiver Beatmung. In: Medizinische Klinik – Intensivmedizin und Notfallmedizin. Springer; 2021 (116): 715–726
Larsen R et al. Entwöhnung von der Beatmung – Weaning. In: Larsen R, Mathes A. Beatmung: Indikationen – Techniken – Krankheitsbilder. 7. Aufl. Springer; 2023: 437–449
