30 Jahre maschinelle Atemtherapie bei Schlafapnoe – eine Bilanz Überblick aus medizintechnischer Sicht

Einführung

Die Applikation eines kontinuierlichen positiven Atemwegsdrucks (CPAP) über eine Atemmaske wurde vor nunmehr 30 Jahren zur Behandlung der obstruktiven Schlafapnoe eingeführt und hat sich als eine der erfolgreichsten, neu eingeführten Therapieverfahren in den letzten Jahrzehnten rasch etabliert. Die CPAP-Therapie hat zum einen der gesamten respiratorischen Heimtherapie entscheidende Entwicklungsimpulse gegeben. Zum anderen waren die hervorragenden Behandlungsergebnisse maßgeblich am Aufstieg der gesamten Schlafmedizin beteiligt. Der breite Erfolg dieser Therapieform ist auch durch den technischen Fortschritt der Behandlungsgeräte begründet, der nachfolgend im Überblick dargestellt werden soll. Von ebensolcher Bedeutung ist die beeindruckende Fortentwicklung bei Atemgasanfeuchtern und Atemmasken, die jedoch nicht Gegenstand dieses Beitrags ist.

Bei schlafbezogenen obstruktiven Atmungsstörungen wirkt die CPAP-Therapie vornehmlich über eine pneumatische Schienung der oberen Atemwege (Abbildung 1). In intensivmedizinischen Behandlungssituationen wie beim Lungenödem kommt hingegen vornehmlich der „klassische“ intrathorakale PEEP-Effekt zum Tragen. In der klinischen Praxis kombinieren sich die Wirkeffekte häufig. Hieraus wird deutlich, dass bei der Therapie der Schlafapnoe insbesondere bei höheren CPAP-Atemwegsdrücken immer auch potentielle, intrathorakale Effekte Berücksichtigung finden müssen.

Abb1

Abbildung 1: Schema für die pneumatische Schienung der oberen Atemwege durch eine CPAP-Therapie.

Die CPAP-Therapie ist ihrer Natur nach keine kausale Therapie. Es wird somit keine Heilung erzeugt, sondern lediglich unter der Anwendung die funktionelle Atmungsstörung vorübergehend beseitigt. Da in der Mehrzahl der Fälle die obstruktive Schlafapnoe keine Tendenz zu einer spontanen Remission zeigt, muss die CPAP-Therapie über viele Jahre hinweg angewendet werden. Die CPAP-Therapiegeräte sind daher als Hilfsmittel aufzufassen und auch in entsprechender Weise im Hilfsmittelverzeichnis gelistet.

Konventionelle CPAP-Geräte

CPAP-Geräte für die häusliche Therapie erzeugen den positiven Atemwegsdruck über einen kontinuierlichen Luftstrom, der durch spezielle Lüfter generiert wird und über einen Atemschlauch sowie eine Atemmaske an den Patienten herangeführt wird. Die Atemmasken verfügen stets über spezielle Abströmvorrichtungen, durch welche die überschüssige sowie die ausgeatmete Luftmenge entweichen können. Das Therapiegerät stellt den angestrebten Drucksollwert über die Luftmenge und somit über die Leistung des Lüfters ein, wobei in Atemruhelage ein Gleichgewicht zwischen der produzierten und der abströmenden Luftmenge besteht (Abbildung 2). Atmet der Patient in diesem System nun ein, so würde der Atemwegsdruck durch die in den Patienten abfließende Luftmenge deutlich absinken. Moderne CPAP-Geräte verhindern dies weitgehend durch eine entsprechende Gegenregulation der Lüfterleistung. Vice versa würde der Atemwegsdruck ohne spiegelbildliche Kompensation durch die Geräte bei Ausatmung des Patienten stark ansteigen.

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Abbildung 2: Erzeugung des positiven Atemwegsdrucks durch einen kontinuierlichen Luftstrom (V tot), der in Atemruhelage identisch zum Leckagestrom (V leck) über die Abströmrichtung ist.

Die ersten CPAP-Systeme für die häusliche Therapie waren aus heutiger Sicht verhältnismäßig primitiv. Die Geräte waren sehr groß, laut und im Atemzyklus nicht druckstabil. Gleichwohl konnten mit diesen Geräten bereits überzeugende Therapieerfolge verzeichnet werden. Angesichts des sich abzeichnenden Marktpotentials durch die hohe Prävalenz der obstruktiven Schlafapnoe in den westlichen Staaten wurden von zahlreichen Herstellern jedoch rasch erhebliche Anstrengungen unternommen, um diese technischen Probleme in den Griff zu bekommen. Bereits wenige Jahre später waren die Abmessungen und das Gewicht der Geräte deutlich reduziert (Abbildung 3). In Normverfahren und im Rahmen der spezifischen Anforderungsspezifikationen durch das Hilfsmittelverzeichnis wurden nachfolgend verbindliche Richtwerte bezüglich der Lautstärke und der Druckgenauigkeit formuliert, deren Einhaltung bei den entsprechenden Zulassungsverfahren nachgewiesen werden muss. Die weitere technische Entwicklung der CPAP-Geräte umfasste in der Folge so genannte Komfortfunktionen wie zum Beispiel die Einschlaframpe, welche den Patienten die Durchführung der Therapie deutlich erleichtern können, sowie die Integration von Systemen zur Erfassung und Speicherung häuslicher Therapiedaten. Ferner wurden integrierbare Atemgasanfeuchter für die Systeme entwickelt, deren Einsatz bei der CPAP-Therapie häufig unverzichtbar ist. Schließlich wurde auch das funktionelle Design der Therapiesysteme verbessert und an die häusliche Behandlungssituation angepasst (Abbildung 4). Zusammenfassend erfüllen die im Hilfsmittelverzeichnis gelisteten, aktuellen CPAP-Geräte eine Vielzahl moderner medizintechnischer Standards und können als technische ausgereifte und robuste Medizinprodukte gelten.

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Abbildung 3: Die frühe Entwicklung der CPAP-Systeme von 1981 bis 1991.

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Abbildung 4: CPAP-Gerät  in modernem Design.

C-Flex und andere Exspirationshilfen

Bei der CPAP-Therapie wird der für die Schienung der oberen Luftwege erforderliche positive Atemwegsdruck vornehmlich unmittelbar vor und zu Beginn der Inspiration benötigt, da in dieser Phase die oberen Luftwege die größte Neigung zum Kollabieren zeigen. Während die Inspiration durch den Atemwegsdruck erleichtert wird, wird das Ausatmen naturgemäß durch diesen Druck eher behindert. In der Folge beklagt eine nicht unbeträchtliche Anzahl von Patienten unter der CPAP-Therapie Schwierigkeiten beim Ausatmen oder damit assoziierte Symptome. Zuweilen kann die Behandlung aufgrund dieser Probleme nicht fortgeführt werden.

Beginnend mit dem C-Flex-Verfahren entwickelten verschiedene Hersteller in den letzten Jahren Exspirationshilfen für die CPAP-Therapiegeräte. Die technischen Voraussetzungen für eine solche Druckregulation sind eine präzise Steuerung des Lüftermotors sowie eine genaue Detektion von In- und Exspiration. Bei Aktivierung des C-Flex-Algorithmus wird der Druck zu Beginn der Exspiration merklich gesenkt, zu diesem Zeitpunkt ist der Ausatemstrom des Patienten am höchsten. Das Ausmaß der Druckabsenkung kann dabei zum einen durch den Anwender gewählt werden und ist bei C-Flex zum anderen unmittelbar von der Höhe des Ausatemstroms abhängig. Für den Patienten resultiert hierdurch eine spürbare Erleichterung des Ausatmens. Für den Erfolg dynamischer Exspirationshilfen wie dem C-Flex ist entscheidend, dass zum Ende der Exspiration der Atemwegsdruck wieder bei dem eingestellten Sollwert liegt, so dass in dieser Phase nicht wieder Atemwegsobstruktionen auftreten können (Abbildung 5).

Abbildung 5: Schematische Darstellung des Druckverlaufs beim C-Flex-Algorithmus. Zu Beginn der Expiration wird der Druck kurzzeitig abgesenkt, endexspiratorisch ist der Druck wieder auf dem Ausgangswert.

Andere Hersteller verfolgen bei den Exspirationshilfen mit Verfahren wie EPR oder SmartFlex einen  anderen Ansatz (Abbildung 6), hier werden während der gesamten In- und Exspiration unterschiedliche Druckniveaus angeboten, so dass diese Therapiesysteme in gewisser Weise eher BiLevel-Systemen ähneln. Bei Einsatz dieser Verfahren müssen im Vergleich zu C-Flex in der Regel etwas höhere inspiratorische Solldruckwerte gewählt werden, da anderenfalls durch die intendierte Druckabsenkung endexspiratorisch wieder Obstruktionen auftreten können. Die Kenntnis dieser technischen  Zusammenhänge ist für die Schlaflabore aber auch für die medizinischen Versorgungsunternehmen im Falle von Gerätewechseln von unmittelbarer Bedeutung.

Exspirationshilfen wie das C-Flex haben sich im klinischen Alltag insbesondere bei höheren Atemwegsdrücken außerordentlich bewährt. Die Mehrzahl der Patienten entscheidet sich für den Einsatz einer solchen Druckregulation, sofern das Gerät diese Option vorhält.

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Abbildung 6: Modernes CPAP-Gerät mit Expirationshilfe und intergriertem Befeuchter.

Automatisch justierende CPAP-Geräte (Auto-CPAP, APAP)

Bei der konventionellen CPAP-Therapie wird der individuell erforderliche Therapiedruck in der Regel unter polysomnographischer Kontrolle im Schlaflabor ermittelt und am Gerät eingestellt. Es wird dabei ein Sollwert gewählt, der im Schlaflabor zu jedem Zeitpunkt der Nacht das Auftreten von Atmungsstörungen verhindert oder zumindest einschränkt. Der Patient führt die Therapie dann zu Hause mit dem gleichen Druckwert fort.

Der individuelle Druckbedarf eines Patienten ist jedoch keine konstante Größe, sondern variiert von Nacht zu Nacht und zu einem beträchtlichen Ausmaß sogar innerhalb der gleichen Nacht. Typische Einflussgrößen sind dabei die Körperlage, die Schlafstadien oder die Durchgängigkeit der Nasenwege. Wird bei der Einleitung einer konventionellen CPAP-Therapie nach den üblichen Kriterien ein fixer Drucksollwert gewählt, der die Atmungsstörungen beseitigt oder deutlich reduziert, so ist es im individuellen Fall sehr wohl möglich, dass der Patient über große Zeiträume auch mit geringeren Druckwerten noch ein gutes Therapieergebnis zeigen würde. Ebenso wenig kann in der konventionellen CPAP-Therapie ein möglicherweise auftretender höherer Druckbedarf des Patienten im häuslichen Umfeld noch adressiert werden.

Bereits relativ frühzeitig begannen daher verschiedene Hersteller mit der Entwicklung von Auto-CPAP-Geräten, welche den Druck selbständig nach den aktuellen Erfordernissen anpassten. Begünstigt wurde dieser Prozess auch durch die Verfügbarkeit von immer leistungsfähigeren, kostengünstigen Mikroprozessoren und Datenspeichersystemen, die in die Geräte eingebaut werden konnten. Dennoch waren die ersten verfügbaren Regelalgorithmen bzw. Auto-CPAP-Geräte aus heutiger Sicht verhältnismäßig erfolglos. Zumeist reagierten die Geräte der ersten Generation nur auf Apnoen und Schnarchen einigermaßen verlässlich. Häufig resultierten im direkten Vergleich zur konventionellen CPAP-Therapie viel höhere Druckwerte und vor allem sehr rasche Druckerhöhungen, welche Schlafstörungen und Arousal bei den Patienten verursachten. Ein völlig ungelöstes Problem war auch die Unterscheidung von zentralen und obstruktiven Apnoen, die Geräte reagierten auf diese völlig unterschiedlichen Atemmuster mit gleichförmigen Druckerhöhungen. Insgesamt waren die Auto-CPAP-Geräte anfänglich der konventionellen CPAP-Therapie zunächst deutlich unterlegen.

Nach diesen ersten ernüchternden Ergebnissen wurden erhebliche Anstrengungen zur Verbesserung der Regelalgorithmen unternommen. Eine erfolgreich eingeführte Technik war die exakte Echtzeitanalyse der Luftflusskurve zur Detektion von diskreten Änderungen der Kurvenform („Flattening“), die durch eine Obstruktion der oberen Luftwege bedingt sind (Abbildung 7). Weiterhin wurden verschiedene proaktive Prüfmethoden zur Detektion von zentralen und obstruktiven Atmungsstörungen entwickelt und implementiert (z.B. Oszilloresistometrie, Prüfimpulse etc.) und es wurden proaktive Steuerungsprozesse zur Verbesserung der Luftflusskurve eingeführt (Abbildung 8). Durch die kontinuierliche Verbesserung der Steueralgorithmen und nicht zuletzt auch durch die Kombination von Auto-CPAP mit den bereits beschriebenen Exspirationshilfen (z.B. Auto-C-Flex, A-Flex) wurden die Therapiesysteme weiter optimiert.

Abb7

Abbildung 7: Polysomnographischer Ausschnitt mit Luftflussdetektion (Flow) durch ein Auto-CPAP-Gerät (Phönix 3, Löwenstein Medical). Flattening mit konkaver Form des Flowmaximums und reduzierter Signalamplitude als Hinweis auf eine noch vorhandene Atemwegsobstruktion.

Abb8

Abbildung 8: Nächtliche Druckverlaufskurve bei Auto-CPAP-Therapie (Phönix 3, Löwenstein Medical) mit schnellen Druckanstiegen aufgrund vorhandener respiratorischer Störungen (roter Pfeil), langsameren, proaktiven Druckanstiegen zur Optimierung der Flusskurve (blauer Pfeil) und konsekutiven Drucksenkungen (grüner Pfeil).

Durch die genannten Verbesserungsmaßnahmen wurden nachhaltige Erfolge erzielt. Es kann in der klinischen Praxis davon ausgegangen werden, dass obstruktive Atmungsstörungen durch die Auto-CPAP-Geräte der neuesten Generation in den meisten Fällen sicher behandelt werden können. Die Regelmechanismen der verschiedenen Geräte sind jedoch auch aus patentrechtlichen Gründen sehr unterschiedlich. Günstige Ergebnisse, die mit einem bestimmten Auto-CPAP-Gerät in einem individuellen Fall oder an einem Patientenkollektiv gewonnen wurden, können daher nicht ohne weiteres auf ein anderes Auto-CPAP-Gerät übertragen werden. Es wäre daher begrüßenswert, wenn für jeden zugelassenen Gerätetyp klinische Validierungsstudien verfügbar wären. Leider ist dies jedoch nur bei einem Teil der Geräte der Fall. Auch spezifische Normanforderungen für Auto-CPAP-Algorithmen sind noch nicht vorhanden, in der Entwicklung sind hingegen standardisierte Labortestverfahren, um vergleichbare Ergebnisse bzgl. der Regelalgorithmen zu gewinnen.

Aus klinischer Sicht ist es daher bis auf weiteres unverzichtbar, den Therapieerfolg eines Auto-CPAP-Gerätes durch eine unabhängige poly(somno)graphische Kontrolluntersuchung zu objektivieren. Die deutsche Versorgungsrealität bildet diesen Ansatz derzeit weitgehend ab. Ist der Ausgangsbefund weitgehend durch obstruktive Atmungsstörungen gekennzeichnet, so wird sich in den meisten Fällen ein gutes und zur konventionellen CPAP-Therapie vergleichbares Therapieergebnis darstellen, jedoch mit niedrigeren mittleren Druckwerten unter einer modernen Auto-CPAP-Therapie. Zweifelsohne kann dies in individuellen Fällen zu einer besseren subjektiven Akzeptanz und zu einer besseren Therapietreue (Compliance) führen. Gleichwohl konnten diese Ergebnisse an größeren Patientenkollektiven bis heute nicht eindeutig belegt werden.

Bei obstruktiven Atmungsstörungen können konventionelle und Auto-CPAP-Therapie heute als annähernd gleichwertige Alternativen gelten. Da die Therapiekosten weitgehend identisch sind, spielt die wirtschaftliche Zweckmäßigkeit bei der Auswahl des jeweiligen Therapieverfahrens eine untergeordnete Rolle. Nicht indiziert ist der Einsatz von Auto-CPAP-Geräten hingegen bei vorwiegend zentralen Atmungsstörungen, bei respiratorischer Insuffizienz oder in intensivmedizinischen Situationen, da die Regelalgorithmen hierauf nicht adäquat reagieren werden.

BiLevel-S-Therapie

Das Grundprinzip dieser Therapieform besteht darin, dass während der Inspiration (IPAP) ein höherer Druck im Vergleich zur Exspiration (EPAP) verabreicht wird (Abbildung 9). Mithin handelt es sich in gewisser Weise um eine Beatmungsform. Im rein druckunterstützenden Modus (BiLevel-S) ist die wesentliche technische Voraussetzung, dass das Gerät die spontane Atmung des Patienten erkennt und dieser zuverlässig folgt (Triggerung). Während Atemdetektion und nachfolgende Triggerung in einem geschlossenen Beatmungssystem technisch verhältnismäßig einfach zu bewerkstelligen sind, so sind diese beiden Anforderungen in einem offenen System und den damit verbundenen Leckagen (Abströmventil, Maskenundichtigkeiten, Mundöffnung) sehr viel schwerer zu realisieren. Historisch ergaben sich zunächst bei verschiedenen Gerätetypen erhebliche Probleme in der klinischen Arbeit, die im Rahmen technischer Verbesserungen dann nach und nach abgestellt werden konnten. So unterscheiden sich auch hier neuere und ältere Geräte erheblich in der Leistungsfähigkeit. Als besonders vorteilhaft für die häusliche Therapiesituation stellt sich dabei ein Verfahren mit automatischer Justierung der Triggersensibilität dar (Autotrak, Respironics), da wechselnde Atemmuster des Patienten (z.B. durch Infekte) hierdurch bis zu einem bestimmten Maße im häuslichen Umfeld kompensiert werden können.

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Abbildung 9: Schematische Darstellung des Druckverlaufs bei BiLevel-Therapie mit höherem Druckwert während der Inspiration (IPAP) und niedrigerem während der Expiration (EPAP).

Die ersten BiLevel-Geräte wurden bereits wenige Jahre nach der Einführung der CPAP-Therapie entwickelt und auch bei der obstruktiven Schlafapnoe eingesetzt. Rasch wurde bezüglich der Einstellung der Druckwerte bei Schlafapnoe ein Konzept entwickelt, bei welchem der EPAP im Vergleich zu einem CPAP-Druck etwas niedriger und der IPAP etwas höher gewählt wird, die Druckdifferenz beträgt häufig circa 4 mbar. Die Funktion des EPAP liegt dabei vornehmlich darin, die Atemwege noch so weit offen zu halten, dass sicher noch ein ausreichend hoher Atemfluss vorliegt, der eine Triggerung des Geräts und damit eine Umschaltung in der IPAP ermöglicht. Der höhere IPAP dient dann der vollständigen Beseitigung der Obstruktion. Ähnlich wie bei den bereits beschriebenen Exspirationshilfen wurden hierunter grundsätzliche Vorteile für die Patienten mit Schlafapnoe postuliert, da Druck eingespart und die Ausatmung deutlich erleichtert werden kann. Erwartungen bei der Einführung dieser Technik vor fast zwanzig Jahren, dass hierdurch die Behandlung mit nur einem Druckniveau (CPAP) grundsätzlich abgelöst werden könnte, haben sich auch aus technischen Gründen nicht erfüllt, wobei vornehmlich Probleme in der Triggerung und die zumeist höhere Lautstärke dieser Geräte zu nennen waren.

Durch konsequente Weiterentwicklung konnten diese Probleme mittlerweile weitgehend gelöst werden, weitere Innovationen wurden aus der CPAP-Therapie übernommen wie beispielsweise eine zusätzliche Exspirationshilfe (BiFlex, Respironics). Bei diesem Verfahren wird neben der obligaten Absenkung des Drucks auf das EPAP-Niveau zu Beginn der Exspiration zusätzlich noch eine kurzzeitige, flowgesteuerte Absenkung in Analogie zu dem C-Flex-Verfahren angewendet (Abbildung 10). Zum Ende der Exspiration liegt dabei bereits wieder der eingestellte EPAP-Sollwert vor, um eine sichere Triggerung des Gerätes zu ermöglichen. Die Kombination aus BiLevel-Therapie und zusätzlicher Exspirationshilfe erscheint insbesondere für die Patienten mit Schlafapnoe sehr vorteilhaft, die unter allen anderen Therapieverfahren noch über Schwierigkeiten beim Ausatmen klagen.

Aufgrund des zumeist höheren Preises dieser Geräte sollte der Einsatz moderner BiLevel-Geräte bei obstruktiver Schlafapnoe jedoch medizinisch indiziert oder begründet sein. Es profitieren in besonderem Maße Patienten mit hohem notwendigem Therapiedruck oder mit größeren subjektiven Problemen infolge des Drucks. Zudem sind die Geräte indiziert in Fällen von obstruktiver Schlafapnoe, in denen eine zusätzliche druckunterstützende Beatmung ratsam oder notwendig erscheint. Die Geräte sind jedoch nicht als eigentliche Beatmungsgeräte anzusehen, da sie über keine ausreichenden Alarm- und Sicherheitsfunktionen verfügen und bei Versagen der Triggerung nicht in einen maschinengesteuerten Modus umspringen können. Nicht indiziert sind die Geräte ferner bei zentralen Atmungsstörungen.

Abb10

Abbildung 10: Schematische Darstellung der Kombination von BiLevel-Verfahren und Expirationshilfe (BiFlex). Erkennbar ist die zusätzliche Druckabsenkung zu Beginn der Expiration, welche in drei Stufen eingestellt werden kann.

BiLevel-Auto-Therapie

Es handelt sich um ein relativ neues Verfahren, welches die beschriebene BiLevel-S-Therapie mit einer automatischen Justierung von IPAP und EPAP verbindet. Die Methode wurde für die Therapie obstruktiver Atmungsstörungen entwickelt und ist nicht mit der automatischen Servoventilation zu verwechseln. Die zu Grunde liegenden Regelungsalgorithmen sind verhältnismäßig komplex, insbesondere wenn IPAP und EPAP getrennt voneinander reguliert werden und nicht in einem fixierten Verhältnis zueinander stehen.

Erste klinische Validierungen zeigen für bestimmte Gerätetypen gute Therapieergebnisse. Nach dem derzeitigen Kenntnisstand erscheinen die Einsatzgebiete dieser Geräte ähnlich wie bei der BiLevel-S-Therapie. Kann die BiPAP-Auto-Technologie noch mit einer zusätzlichen Exspirationshilfe kombiniert werden, so kann im individuellen Fall unter Umständen eine beträchtliche Reduktion des mittleren Atemwegsdrucks gegenüber einer BiLevel-S-Therapie erzielt werden, ohne dass sich hierunter die Therapieergebnisse verschlechtern. Im Sinne einer Drucksenkung stellt diese Methode das derzeit wirksamste Verfahren dar. Insbesondere Patienten mit hohem variablem Druckbedarf werden daher von diesem Verfahren zukünftig profitieren. Trotz der anspruchsvollen Technik unterscheiden sich die Geräte in Lautstärke und Abmessungen kaum von einem CPAP-Gerät (Abbildung 11).

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Abbildung 11: Auto-BiPAP-Therapiegerät mit Option zur Kombination mit der Expirationshilfe BiFlex.

BiLevel-ST-Therapie

Bei der klassischen BiLevel-ST-Therapie bietet das Therapiegerät dem Patienten bei ausreichender Spontanatmung eine spontangetriggerte, druckunterstützende Beatmung an. Im Falle von Apnoen bzw. eines für die Triggerung nicht mehr ausreichenden Atemflusses generiert das Gerät maschinengesteuerte Beatmungszyklen in einer hinterlegten Frequenz. Dieses Verfahren wird in großem Umfang innerhalb der nichtinvasiven Beatmungstherapie eingesetzt.

In der Schlafapnoetherapie wird die BiLevel-ST-Therapie vornehmlich bei der Behandlung der zentralen Schlafapnoe in ihren verschiedenen Ausprägungsgraden eingesetzt, wobei sich in diesem Einsatzbereich zunehmend auch die automatische Servoventilation und damit verwandte Verfahren etablieren. Weiterhin findet die Methode erfolgreiche Verwendung in einer nicht unbeträchtlichen Anzahl von Patienten, bei denen zugleich respiratorische Insuffizienz und obstruktive Atmungsstörungen vorliegen. Bei rein obstruktiven Atmungsstörungen ist die BiLevel-ST-Therapie nur in Ausnahmefällen indiziert.

Automatische Servoventilation und verwandte Verfahren

Die automatische Servoventilation hat sich als wirksamstes Verfahren zur Behandlung der Cheyne-Stokes-Atmung und ausgeprägter zentraler Atmungsstörungen klinisch etabliert. Das Grundprinzip dieser Beatmungsform liegt in einer intelligenten Druckregelung, die komplementär zum Atmungsantrieb des Patienten agiert. So wird während des Atemstillstandes eine maximale Druckunterstützung aufgebaut, wohingegen diese während der Hyperventilationsphase deutlich reduziert oder sogar ausgesetzt werden kann (Abbildung 12). Durch diese quasi spiegelbildliche Reaktionsweise des Therapiegerätes kann eine einmal eingetretene Cheyne-Stokes-Atmung in den meisten Fällen wieder beendet werden. Die Voraussetzungen für diese technisch anspruchsvolle Beatmungsform sind eine sehr leistungsfähige Turbine, eine sehr genaue Messtechnik zur Erfassung der aktuellen Atmung des Patienten sowie Regelungsalgorithmen, die präzise und zuverlässig arbeiten.

Abb12

Abbildung 12: Schematische Darstellung des Druckverlaufs bei automatischer Servoventilation. Aufbau einer maximalen Druckamplitude während der Atempause und deutliche Reduktion der Druckamplitude mit wieder einsetzender Atmung.

Mittlerweile sind mehrere Geräte im Markt verfügbar, für die ausreichende klinische Validierungsdaten vorhanden sind (Abbildung 13). Das Therapieverfahren hat sich insbesondere als erfolgreich bei der Behandlung von herzinsuffizienten Patienten mit Cheyne-Stokes-Atmung erwiesen, da die mittleren und insbesondere die exspiratorischen Beatmungsdrücke trotz der rasch reagierenden Servoventilation zumeist relativ niedrig sind, was in der genannten klinischen Situation von großem Vorteil ist.

Häufig zeigen Patienten mit Herzinsuffizienz und Übergewicht jedoch ein Mischbild aus oberer Atemwegsobstruktion und Cheyne-Stokes-Atmung. In diesen Fällen ist eine sorgfältige Einstellung des exspiratorischen Beatmungsdrucks (EPAP) notwendig, da die automatische Servoventilation bzw. die verwandten Verfahren nur bei vollständig geöffneten oberen Atemwegen in optimaler Weise wirken können. Klinisch vorteilhaft erscheint dabei eine automatische EPAP-Justierung. Potentiell ermöglicht dieses Verfahren in Analogie zur Auto-CPAP-Therapie eine nochmalige Druckabsenkung gegenüber einer manuellen EPAP-Einstellung, da nicht zu allen Zeitpunkten der gleiche EPAP benötigt wird.

Die Regelungsalgorithmen bei der automatischen Servoventilation wurden für zentrale schlafbezogene Atmungsstörungen und die Cheyne-Stokes-Atmung mit und ohne begleitende Obstruktion entwickelt. Der Einsatz dieser spezialisierten Geräte ist daher auch nur für diese Atmungsstörungen indiziert, die Geräte sind nicht geeignet für die Behandlung der respiratorischen Insuffizienz bzw. der erschöpften Atempumpe. Ein Einsatz bei der obstruktiven Schlafapnoe ist technisch möglich, wirtschaftlich aber nicht zweckmäßig.

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Abbildung 13: Therapiegerät für die automatische Servoventilation zur Therapie von Cheyne-Stokes-Atmung und zentralen schlafbezogenen Atmungsstörungen.

Das Hilfsmittelverzeichnis

Innerhalb der deutschen Sozialgesetzgebung besitzt das Hilfsmittelverzeichnis einen überragenden Stellenwert bei der Versorgung von Versicherten mit Hilfsmitteln, zu denen auch die Therapiegeräte für die Schlafapnoe zu zählen sind. In der jüngst überarbeiteten Fassung wurden die verschiedenen Geräte zur Schlafapnoetherapie in gelungener Weise nach ihren medizinisch-technischen Besonderheiten und Wirkmechanismen katalogisiert und somit auch die administrative Grundlage für eine differenzierte Therapie der Schlafapnoe geschaffen. Darüber hinaus sind im Zulassungsverfahren für das Hilfsmittelverzeichnis technische Spezifikationen verankert, welche die übrigen Zulassungsvoraussetzungen ergänzen und den Qualitätsstandard für diese Medizinprodukte in medizinisch sinnvoller Weise anheben oder verteidigen. Somit ist das Hilfsmittelverzeichnis ein Motor für den hohen technischen Stand der Therapiegeräte in Deutschland.

Problem der Austauschbarkeit von Geräten

Verschiedentlich wird die Meinung vertreten, dass Therapiegeräte innerhalb einer bestimmten Geräteklasse (zum Beispiel Auto-CPAP-Geräte) austauschbar sind, da im Hilfsmittelverzeichnis gelistete Geräte ja bestimmte Mindeststandards erfüllen müssen. Zumeist soll durch einen entsprechenden Austausch eine billigere Versorgung erreicht werden, was natürlich aufgrund des Wirtschaftlichkeitsgebots in der Sozialgesetzgebung ein völlig legitimer Ansatz ist. Dennoch ist der These der Austauschbarkeit aus medizintechnischer Sicht eindeutig zu widersprechen.

Im Falle von modernen, leisen und druckstabilen konventionellen CPAP-Geräten kann über einen Gerätetausch diskutiert werden, ohne dass dies in vielen Behandlungsfällen einen wesentlichen medizinischen Einfluss auf die Behandlung hat. Ist aber der Patient eine Exspirationshilfe wie zum Beispiel C-Flex gewohnt, so wird ein Austauschgerät ohne diese Hilfe schon an dieser Stelle Probleme bereiten.

Es gibt zahlreiche technische Merkmale, in denen sich Auto-CPAP-, BiLevel-, Auto BiLevel und Servoventilationsgeräte erheblich und nachweislich voneinander unterscheiden. In der Versorgungspraxis bedeutet dies, dass der Erfolg einer Beatmungstherapie durch den Austausch eines Therapiegerätes in entscheidendem Maße beeinflusst werden kann und zwar positiv wie negativ.

Zusammenfassend hat gerade die Entwicklung von leistungsfähigen und differenzierten Therapiegeräten mit ihren unbestreitbaren Vorzügen für die Patienten dazu geführt, dass diese Geräte ohne gravierende Einflussnahme auf die Behandlung nicht mehr getauscht werden können. Dem widerspricht aber die von einigen Krankenkassen geübte Versorgungspraxis.

Zusammenfassung

Der kontinuierliche medizintechnische Fortschritt hat auch die CPAP- und Bilevel-Therapie bei Schlafapnoe in den letzten 30 Jahren geradezu revolutioniert, wovon Patienten, klinische Einrichtungen und Kostenträger gleichermaßen profitieren. Im Vergleich zu ihren Vorgängern sind moderne Geräte leistungsfähiger, kleiner, leiser und preisgünstiger. Spezielle Technologien wie Exspirationshilfen, Servoventilation oder automatisch justierend Druckregelung haben zusätzlich Erfolgsmöglichkeiten und Indikationsspektrum der maschinellen Schlafapnoetherapie erweitert.

Brandenburg, Bad Ems.

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