Handhabung von Thoraxdrainagesystemen Was Sie lernen werden • Anatomie & Physiology des Thorax bezogen auf Thoraxdrainagen • Atemmechanismen • Zustände, die eine pleurale Thoraxdrainage erfordern • Grundlagen.
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Handhabung von Thoraxdrainagesystemen Was Sie lernen werden • Anatomie & Physiology des Thorax bezogen auf Thoraxdrainagen • Atemmechanismen • Zustände, die eine pleurale Thoraxdrainage erfordern • Grundlagen von Thoraxdrainagen (3Flaschen-System) • Geschlossene Systeme Die Thoraxhöhle • Dieser Raum ist definiert: – – – – Sternum anterior Thoraxwirbel posterior Rippen lateral Diaphragma inferior • “Thoraxwand” besteht aus Rippen, Sternum, Thoraxwirbel verflochten mit Intercostalmuskulatur • Das Diaphragma ist der “Boden” der Thoraxhöhle Die Thoraxhöhle • Rechte Lunge • Linke Lunge • Mediastinum – Herz – Aorta und grosse Gefässe – Ösophagus – Trachea – Thymus Die Atmung: Inspiration • Gehirn signalisiert dem Zwerchfellnerv • Zwerchfellnerv stimuliert das Diaphragma (Muskel) zu kontrahieren • Wenn das Diaphragma kontrahiert, bewegt es sich abwärts, wobei sich die Thoraxhöhle vergrössert (behalten Sie das im Gedächtnis bis wir die Physik diskutieren) Wie gelangt die Luft in die Lungen? • Physik macht Spaβ! – Wenn Sie die Prinzipien des Gasflusses verstehen, werden Sie Thoraxdrainagen verstehen – Luft bewegt sich durch Druckveränderungen Physik von Gasen • Luft besteht aus Gasmolekülen • Gasmoleküle in einem Behälter kollidieren und schaffen eine Kraft • Druck ist der Kraftbetrag, der von den sich bewegenden und kollidierenden Gasmolekülen geschaffen wird Physik von Gasen: Boyle’sches Gesetz Wenn die Temperatur konstant ist, steigt der Druck umgekehrt proportional zum Volumen Physik von Gasen: Boyle’sches Gesetz • Wenn das Volumen eines Behälters steigt, sinkt der Druck • Wenn das Volumen eines Behälters abnimmt, steigt der Druck • Wenn Sie versuchen, so viele Leute wie möglich in ein Auto zu quetschen, stehen sie unter viel höherem Druck in einem VW als in einem VW Bus Physik von Gasen Wenn zwei Gebiete unterschiedlichen Druckes kommunizieren, wird sich Gas von dem Gebiet mit höherem Druck zu dem mit niederigerem Druck bewegen Diese Bewegung der Luft verursacht “air flow”. Ein Hochdrucksystem nahe eines Niederdrucksystems in der Atmosphäre. Physik von Gasen Ein anderes Beispiel… • Gefüllter Ballon = HOHER (POSITIV) DRUCK • Atmosphäre = NIEDRIGER DRUCK, Platzt der Ballon, dann strömt Luft von einem Hochdruckgebiet im Innern des Ballons zum Tiefdruckgebiet in der Atmosphäre Die Atmung: Inspiration • Wenn das Diaphragma kontrahiert, bewegt es sich abwärts, wobei das Volumen des Thorax erhöht wird • Wenn das Volumen steigt, sinkt der Druck im Inneren • Luft strömt aus einem Hochdruckgebiet, der Atmosphäre, in ein Tiefdruckgebiet, den Lungen • Der Druck in den Lungen heisst Intrapulmonarer Druck Die Atmung: Exspiration • Expiration: Wenn die Stimulation des Zwerchfellnervs endet • Diaphragma relaxiert und bewegt sich in der Brust aufwärts • Dies reduziert das Volumen der Thoraxhöhle • Wenn das Volumen abnimmt, erhöht sich der intrapulmonale Druck • Luft strömt aus den Lungen zum niedrigeren Atmosphärendruck Die Atmung • Erinnern Sie sich, dass dies normalerweise ein unbewusster Vorgang ist • Die Lungen springen natürlich zurück, so dass Expiration die “Ruheposition” wiederherstellt • Vor allem bei Atemwegsobstruktionen kann Expiration erhöhte Atemarbeit erfordern, so dass die Bauchmuskeln die Luft aus den Lungen zu pressen versuchen Anatomie der Pleura Die Lungen sind von einem dünnen Gewebe umgeben, der sog. Pleura, einer fortlaufenden, über sich selbst gefalteten Membran – Parietale Pleura bedeckt die Brustwand – Viszerale Pleura bedeckt die Lungen (manchmal auch pulmonale Pleura) Anatomie der Pleura Visceral pleura Normal sind die beiden Membranen durch eine Flüssigkeit, der Pleuraflüssigeit getrennt Sie reduziert Reibung, wodurch die Pleura beim Atmen leichter gleiten kann Parietal pleura Lung Intercostal muscles Pleuraflüssigkeit: Ca. 25mL pro Lunge Ribs Anatomie der Pleura • Der Raum zwischen den beiden Pleurae heisst Pleuraspalt • Das Vakuum (Unterdruck) im Pleuraspalt hält die beiden Pleurae zusammen und ermöglicht den Lungen Erweiterung und Kontraktion • Während der Inspiration beträgt der Druck im Pleuraspalt etwa-8cmH20 (unter Atmosphäre) • Während der Exspiration beträgt der Druck im Pleuraspalt etwa nur -4cmH20 Drücke • Intrapulmonaler Druck (der Druck in der Lunge) steigt und fällt während der Atmung • Entspricht end-expiratorisch dem Atmosphärendruck (definiert als 0 cmH2O, da andere Drücke damit als Basis verglichen werden) • Der intrapleurale Druck verändert sich ebenfalls bei der Atmung: ~ 4 cmH2O weniger als der intrapulmonale Druck • Die Druckdifferenz von 4 cmH2O über die gesamte alveoläre Wand erzeugt die Kraft, damit die Lungen an der Thoraxwand haften bleiben Wenn Drücke unterbrochen werden Intrapleuraler Druck: -8cmH20 Wenn Luft oder Flüssigkeit in den Pleuraspalt zwischen parietale and viszerale Pleura eindringt, vermindert sich der Druckunterschied von normal -4cmH20, der die Lunge an der Brustwand hält, und die Lunge kollabiert Intrapulmonaler Druck: -4cmH20 Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern Visceral pleura Pleural space Luft zwischen den beiden Pleurae: Pneumothorax Parietal pleura Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern Blut zwischen den beiden Pleurae: Hämothorax oder Hämatothorax Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern Transsudat oder Exsudat im Pleuraspalt: Pleuraerguss Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern: Pneumothorax • Pneumothorax – Tritt auf, wenn eine Verletzung der Lungenoberfläche in den Atemwegen oder der Brustwand – oder beidem – vorliegt – Die Verletzung bewirkt das Eindringen von Luft in den Pleuraspalt, wodurch sich ein Zwischenraum bildet Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern: Offener Pneumothorax • Offener Pneumothorax – Verletzung der Brustwand (Mit oder ohne Lungenpunktion) – Bewirkt Eindringen atmosphärischer Luft in den Pleuraspalt – Penetrationstrauma: Stich, Schuss, Pfählung – Operation Photo courtesy trauma.org Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern: Geschlossener Pneumothorax • Geschlossener Pneumothorax – Brustwand ist inktakt – Riss der Lunge oder der viszeralen Pleura (oder Atemweges) erlaubt das Eindringen von Luft in den Pleuraspalt Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern: Offener Pneumothorax • Ein offener Pneumothorax wird auch “sucking chest wound” genannt • Durch die Druckunterschiede im Thorax, die normalerweise während der Atmung auftreten, gelangt Luft durch die Öffnung in der Brustwand und wieder hinaus • Schlimmer Anblick und Klang, aber die Verletzung funktioniert wie ein Ventil, dadurch kein Überdruck durch Lufteinschluss Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern: Geschlossener Pneumothorax • Bei einem geschlossenen Pneumothorax kann ein spontan atmender Patient einen Druckausgleich über die kollabierte Lunge haben • Der Patient wird Symptome zeigen, ist aber nicht vital gefährdet Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern: Spannungspneumothorax • Ein Spannungspneumothorax kann tödlich sein • Brustwand ist intakt • Luft gelangt durch die Lunge oder Atemwege in den Pleuraspalt und hat keinen Ausweg • Es gibt kein “Ventil” zur Atmosphäre wie beim offenen Pneumothorax • Lebensgefährlich bei Überdruckbeatmung Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern: Spannungspneumothorax • Spannungspneumothorax tritt auf, wenn ein geschlossener Pneumothorax einen zunehmenden Überdruck im Pleuraspalt verursacht • Dieser Druck verdrängt dann das Mediastinum (Herz und grosse Gefässe) Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern: Mediastinalverschiebung Mediastinal shift • Eine Mediastinalverschiebung tritt auf, wenn der Druck so gross wird, dass er Herz und grosse Gefässe auf die “unbetroffene” Seite des Thorax verdrängt • Diese Strukturen werden durch den Druck so komprimiert, dass der Blutfluss beeinträchtigt ,oder unterbrochen wird Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern: Mediatinalverschiebung • Eine Mediastinalverschiebung kann schnell zu einem Kardiovasculären Kollaps führen • Vena cava und rechtes Herz können den venösen Rückfluss nicht aufnehmen • Ohne venösen Rückfluss gibt es keinen kardialen Output mehr • Kein kardialer Output = Herz-Kreislaufstillstand führt zum TOD!!! Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern: Spannungspneumothorax • Bei externem Druck hilft CPR nicht, da das Herz keinen venösen Rückstrom akzeptiert • Sofortige, lebensrettende Massnahme ist eine Punktion, um den Druck zu mindern und anschlieβend den Thoraxkatheter zu legen Photos courtesy trauma.org Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern: Hämothorax • Hämothorax tritt nach Thoraxoperationen und bei vielen Traumata auf • Wie beim Pneumothorax wird der negative Druck zwischen den Pleurae unterbrochen, und die Lunge wird abhängig von der Blutmenge, die eintritt kollabieren • Das Risiko einer Mediastinalverschiebung ist unbedeutend, da der Blutverlust, der notwendig wäre, diese Verschiebung zu verursachen, lebensbedrohlich ist Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern: Hämothorax • Ein Hämothorax kann am Besten auf einem Röntgenbild in aufLuft/Flüssigkeitswulst rechter Position diagnostiziert werden Photos courtesy trauma.org • Jede Flüssigkeit, die dabei den RippenZwerchfell-Winkel verdeckt, erfordert eine Thoraxdrainage Zustände, die eine Thoraxdrainage erfordern: Pleuraerguss • Flüssigkeit im Pleuraspalt = Pleuraerguss – Transsudat ist eine klare Flüssigkeit, die sich im Pleuraspalt ansammelt, wenn Flüssigkeitsverschiebungen im Organismus stattfinden, wie z. B. CHF (Congestive Heart Failure), Fehlernährung, Nieren- und Leberversagen – Exsudat ist eine klare Flüssigkeit mit Zellresten und Proteinen, die sich ansammelt, wenn die Pleurae von bösartigen Tumoren oder Erkrankungen wie Tuberkulose und Pneumonie betroffen sind Therapie solcher Zustände 1. Entfernung von Flüssigkeit und Luft so schnell wie möglich 2. Verhinderung von Luft- und Flüssigkeitsrückfluss in den Pleuraspalt 3. Wiederherstellung des Unterdruckes im Pleuraspalt um die Lunge wieder voll zu entfalten Entfernung von Luft und Flüssigkeit Eine Thorakotomie schafft eine Öffnung in der Brustwand, durch die ein Thoraxkatheter platziert wird, der es erlaubt, Luft und Flüssigkeit aus dem Thorax abfliessen zu lassen Entfernung von Luft und Flüssigkeit Mit einer Klemme über der Rippe präparieren, um Nerven und Gefässe nicht zu verletzen Kleine Inzision Mit Finger wird der Pleuraspalt erkundet, um scharfe Instrumente zu meiden Die Klemme zum Spreizen der Muskeln öffnen Klemme hält Thoraxkatheter und platziert ihn Entfernung von Luft und Flüssigkeit Stelle wählen Katheter mit Brustwand vernähen Mit Finger erkunden Photos courtesy trauma.org Platzierung des Thoraxkatheters mit Klemme Entfernung von Luft und Flüssigkeit mittels Thoraxkatheter Auch “Thoraxtubus” • Unterschiedliche Grössen – Von Kindern bis Erwachsenen – Klein für Luft, gross für Flüssigkeit • Unterschiedliche Konfigurationen – Curved oder straight • Materialtypen – PVC – Silicone • Coated/Non-Coated – Heparin – Reibungsminderung Entfernung von Luft oder Flüssigkeit nach Thoraxoperation Am Ende des Eingriffs macht der Chirurg eine “Stichwunde” in den Thorax, um den Thoraxkatheter im Pleuraspalt platzieren zu können Verhinderung von Luft- oder Flüssigkeitsrückfluss in den Pleuraspalt Thoraxkatheter wird verbunden mit einer Thoraxdrainage – Erlaubt das Abfliessen von Luft und Flüssigkeit – Verfügt über ein 1-Weg-Ventil, um Luft oder Flüssigkeit daran zu hindern, in den Pleuraspalt zurück zu fliessen – Zur Schwerkraftdrainage so entwickelt, dass die Drainage unterhalb des Thoraxkatheters liegt (Schwerkraft immer nach unten gerichtet) Verhinderung von Luft- oder Flüssigkeitsrückfluss in den Pleuraspalt Wie funktioniert ein Thoraxdrainagesystem? Es dreht sich alles um Flaschen und Strohhalme Verhinderung von Luft- oder Flüssigkeitsrückfluss in den Pleuraspalt • Einfachstes Konzept Luft kann entweichen (offen zur Atmosphäre) Schlauch zum Thoraxkatheter • Mit dem Katheter verbundener Strohhalm ist 2cm unterhalb des Wasserspiegels platziert (Water Seal) • Luft kann den Strohhalm verlassen, jedoch nicht zurückgesogen werden Verhinderung von Luft- oder Flüssigkeitsrückfluss in den Pleuraspalt • Dieses System funktioniert nur, wenn Luft aus dem Pleuraspalt entweicht • Wenn Flüssigkeit gefördert wird, wird sie dem “Water Seal” zugefügt und die Tiefe vergrössert • Wenn sich die Tiefe des “Water Seal” vergrössert, wird es für Luft schwerer zu entweichen. Daher kann Luft im Pleuraspalt verbleiben Verhinderung von Luft- oder Flüssigkeitsrückfluss in den Pleuraspalt Luft kann entweichen (offen zur Atmosphäre) 2cm Wasser Schlauch zum Thoraxkatheter Sammelbehälter • Für eine Drainage wurde eine zweite Flasche hinzugefügt • Die erste Flasche sammelt die Drainage • Die zweite Flasche ist das ”Water Seal” • Durch die zweite Flasche bleibt das “Water Seal” bei 2cm Verhinderung von Luft- oder Flüssigkeitsrückfluss in den Pleuraspalt • Das 2-Flaschen-System ist der Schlüssel für die Thoraxdrainage – Eine Sammelkammer für die Flüssigkeit – Ein 1-Weg-Ventil verhindert den Rückfluss in den Pleuraspalt Wiederherstellung des Unterdruckes im Pleuraspalt • Vor vielen Jahren glaubte man, dass immer ein Sog benötigt würde, um Luft oder Flüssigkeit aus dem Pleuraspalt zu saugen und die Lunge an die parietale Pleura zu ziehen • Gegenwärtige Forschung hat gezeigt, dass der Sog ein Luftleck aus der Lunge vergrössern kann, da Luft hindurch “gesogen” wird. Ohne Sog verschliesst es sich selbst • Wenn Sog benötigt wird, braucht es eine dritte Flasche Wiederherstellung des Unterdruckes im Pleuraspalt Schlauch zur Sogquelle Luft kann entweichen(of fen zur Atmosphäre) Schlauch zum Thoraxkatheter “Strohhalm” 20cm unter Wasserspiegel Sammelbehälter Suction control 2cm fluid water seal Collection bottle Wiederherstellung des Unterdruckes im Pleuraspalt • Der “Strohhalm” in der Sogkontrollkammer (normal bis 20cmH2O) limitiert den Unterdruck der im Pleuraspalt anliegen kann – hier -20cmH2O • Der “Strohhalm” ist offen zur Atmosphäre • Wenn der Sog erhöht wird, wird das Wasser “blubbern”, was anzeigt, dass Luft eingesogen wird um das Vakuum zu limitieren Wiederherstellung des Unterdruckes im Pleuraspalt Die Wassertiefe in der Sogkontrollkammer zeigt den maximalen im Pleuraspalt anliegenden Unterdurck an, NICHT die Anzeige an der Sogquelle Wiederherstellung des Unterdruckes im Pleuraspalt • Es gibt keine wissenschaftlichen Belege für den Sog von -20cmH2O, es handelt sich hier um empirischen Standard • Ein höheres Vakuum kann die Drainage beschleunigen, jedoch kann es auch das Gewebe im Thorax beschädigen Wie eine Thoraxdrainage funktioniert • Expiratorischer positiver Druck des Patienten fördert die Drainage zusätzlich (Husten, Valsalva) • Schwerkraft fördert die Flüssigkeitsdrainage, solange das System unter Thoraxniveau liegt • Sog kann die Drainagegeschwindigkeit verbessern, mit der Luft oder Flüssigkeit gefördert werden Von Flaschen zur Box • Das Flaschen-Prinzip funktionierte, war jedoch sehr unhandlich und mit 16 Teilen sowie 17 Verbindungen sehr schwierig im Set-Up unter sterilen Aspekten • Im Jahre 1967 wurde die erste 1-teilige Plastikbox (Einweg) erfunden • Die Box hatte alle Eigenschaften, die die Flaschen hatten – und sogar noch mehr! Von Flaschen zur Box Sogquelle Vom Patienten Vom Patienten Sogkontrollkammer “Water Seal”Kammer Sammelbehälter SogkontrollKammer “Water Seal”Kammer Sammelkammer Von der Box zum “Bedside”-System “Bedside”-System • Drainage unter Thoraxniveau halten für Schwerkraftdrainage • Dies wird einen Druckgradienten schaffen mit relativ höherem Druck im Thorax • Flüssigkeit oder Luft bewegt sich von einem Hochdruckgebiet in ein Tiefdruckgebiet • Selbes Prinzip wie erhöhte Infusionsflasche Monitoring des intrathorakalen Druckes • “Water Seal”- und Sogkontrollkammer erlauben Monitoring des intrathorakalen Druckes • Schwerkraftdrainage ohne Sog: Wassersäule in ”Water Seal “-Kammer = intrathorakaler Druck (Die Kammer ist ein kalibriertes Manometer) – Langsame, schrittweise Erhöhung der Wassersäule über einige Zeit bedeutet höhere negative Drücke im Pleuraspalt und signalisiert einen Heilungsprozess – Ziel ist ca. -8cmH20 • Mit Sog: Wassersäule in Sogkontrollkammer+ Wassersäule in”Water Seal”-Kammer = intrathorakaler Druck Luftleckmonitoring • “Water Seal” ist ein Fenster in den Pleuraraum • Nicht nur für Druck • Wenn Luft den Thorax verlässt, ist hier ein “blubbern” zu sehen • Luftleckanzeiger (1-5) schafft die Möglichkeit das Luftleck zu “vermessen” und den Verlauf zu beurteilen – wird es besser oder schlimmer? Set-Up der Drainage • Befolgen Sie die Anweisungen des Herstellers um die “Water Seal”-Kammer mit 2cm Wasser zu befüllen und 20cm in die Sogkontrollkammer einzufüllen (es sei denn ein anderer Sog ist verordnet) • Verbinden Sie den Patientenschlauch mit dem Thoraxkatheter • Verbinden Sie den “Suction”-Anschluss der Drainage mit der Sogquelle und erhöhen Sie den Sog, bis es leicht “blubbert” Set-Up der Sogquelle • Sie müssen keine Spaghetti kochen! • Starkes “Blubbern” ist laut und stört die meisten Patienten • Fördert ebenso eine rasche Verdunstung in der Kammer, was den Sog vermindert • Zu grosses “Blubbern” ist klinisch sinnlos in 98% der Fälle – mehr ist nicht besser • Wenn es zu sehr “blubbert”, reduzieren Sie den Sog an der Sogquelle, bis das “Blubbern” ganz aufhört und erhöhen Sie ihn dann wieder langsam, bis es “blubbert” Einweg-Thoraxdrainagen • Sammelkammer – Flüssigkeiten sammeln sich hier, kalibriert in mL, beschreibbare Oberfläche für Zeit und Visum • Wasserschloss – 1-Weg-Ventil, U-Rohr-Design, kann Luftlecks und Veränderungen des intrathorakalen Druckes anzeigen • Sogkontrollkammer – U-Rohr, kleiner Arm ist das atmosphärische Ventil, langer Arm ist Wasserreservoir, System ist reguliert, leicht kontrollierbarer Unterdruck Zur Verfügung gestellt von: Atrium University Informationen: AtriumU.com