Sonderbeiträge | Special Articles
B. Klinger, P. Schmucker

Verstehe deinen Narkose-Apparat (CME 9/03)

Understanding the anaesthetic machine

Schlüsselwörter Beatmungsgerät, Verdampfer, Sauerstoffverbrauch, Kapnographie, Spirometrie
Keywords Ventilators, Vaporizers, Oxygen Consumption, Capnography, Spirometry
Zusammenfassung

Zusammenfassung: Durch die ständig fortschreitenden Entwicklungen des physiologischen und patho-physiologischen Verständnisses auf der einen und der Möglichkeiten in der Medizintechnik auf der anderen Seite ist der „Narkose-Apparat“ heute zum komplexen Narkosearbeitsplatz geworden.


Er besteht aus dem Narkosesystem in engerem Sinn mit den Systemkomponenten Gasdosierung, Narkosemitteldosierung und “Atemsystem” als Teil des Beatmungsgerätes sowie aus Vorrichtungen zur Patientenüberwachung („Monitor“) und Datenmanagement. Die vorliegenden Betrachtungen beschränken sich auf das Narkosesystem im engeren Sinn. Die erreichte Komplexität der Systeme fördert nicht unbedingt deren Verständnis. Trotzdem bleiben die Grundfunktionen der Narkose-Apparate,ob neu oder alt,erhalten.Auch die modernen Narkosegeräte arbeiten überwiegend auf der Basis der Rückatemsysteme: Mit Hilfe eines durch Ventile gerichteten Gasflusses („Kreissystem“) und Einschaltung von CO2-Absor-bern wird die Einstellung eines erheblich unter dem Atemzeitvolumen liegenden Frischgasflusses ermög-licht, unter fortlaufender Kontrolle der inspiratorischen Sauerstofffraktion bis auf Werte im Bereich des tatsächlichen Sauerstoffverbrauches des Patienten. Die wechselnden Erfordernisse der Narkoseein- und Ausleitung sowie der Beatmung eines Patienten mit neuromuskulärer Blockade erfordern die kontrolliert mechanische und manuelle Ventilation sowie Modi der Spontanatmung am Narkosesystem. Entscheidend für die Anwendungssicherheit sind die in der Europä-ischen Norm 740 geforderten Module zur Geräteüber-wachung mit Alarmsystemen zur Warnung bei Erreichen gefährlicher Ausgangswerte. Hierzu gehören der Alarm bei Stromausfall, die Überwachung der inspiratorischen Sauerstofffraktion mit O2-Mangel-alarm, ein Diskonnektionsalarm, basierend auf der Kapnometrie und der Überwachung der Beatmungs-drücke, die Überwachung des exspiratorischen Atemzeitvolumens, die Messung der NarkosemittelKonzentration im Atemgas sowie auf der „Hardware-Seite“ die gasartenspezifische Farbcodierung und gasartenspezifische Konnektoren. Gesteigerte Komplexität allgemein und im besonderen der zunehmende Einsatz EDV-gestützter Systeme können zu Störungen und Totalausfällen führen, die den unverzüglichen Rückgriff auf ein stets am Gerät verfügbar zu haltendes funktionstüchtiges Notbeatmungssystem (z.B. Ambu-Beutel) erforderlich machen.

Summary Summary: Our ever-growing knowledge of physiology and pathophysiology on the one hand and the fast evolving progress in medical technology on the other has turned the anaesthetic machine into a complex working environment. The modern anaesthetic ma-chine combines different technical features,such as the circle breathing system,gas supplies,vaporizers,venti-lator as well as integrated monitoring modules and data management devices. The present review de-scribes the main components and functions of the an-aesthetic machine. The complex technical arrangement of devices on the anaesthetic machine does not simplify the understan-ding of it. Nevertheless, the basic functions of the an-aesthetic machine remain the same: Most of the ma-chines operate in the rebreathing mode.The direction of the gas flow is controlled via unidirectional valves. In combination with CO2 absorption and continuous monitoring of the inspired oxygen concentration, the fresh gas flow can be lowered to approximate the level of the patient´s oxygen consumption. The specific needs of modern anaesthesia require ven-tilatory modes for controlled and manual ventilation as well as for spontaneously breathing patients. As stated in the European Norm 740, safety standards require the integration of warning devices, e.g. for power failure, inspired oxygen concentration, dis-connection (based on pressure monitoring and capno-graphy), expired minute volume and concentration of inspired inhalational agents. Furthermore, colour coding and shape-coded connectors are needed to meet the safety requirements for gas supply. The inherent complexity of these systems and the increasing use of digital technology are in themselves potential causes of malfunction or complete failure of the anaesthetic machine. Having an emergency ventilation device such as the Ambu bag available next to the anaesthetic machine is therefore a mandatory requirement.
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