SIMV

Im Gegensatz zum IMV werden bei der SIMV die mandatorischen Atemhübe mit den Einatembemühungen des Patienten synchronisiert. Die Beatmungshübe können druckkontrolliert (PC-SIMV) oder volumenkontrolliert (VC-SIMV) appliziert werden. Die SIMV wurde entwickelt, damit spontanatmende Patienten im Weaning eine gewisses Mindest-Atemminutenvolumen zugesichert bekommen.

Die SIMV ist ein Beatmungsverfahren, mit dem die Patienten vom Respirator entwöhnt werden sollen. Dem Patienten wird ein Mindest-Atemminutenvolumen über mandatorische Atemhübe appliziert, welches sich über die SIMV - Frequenz (fIMV) und das Atemhubvolumen (VT) ergibt:

• Mindest-Atemvolumen = VT x fIMV

Zwischen den obligatorischen Atemhüben kann der Patient spontan atmen. Um zu vermeiden, dass der darauffolgende maschinelle Atemhub in eine ungünstige Phase des Atemzyklus des Patienten einfällt (z.B. in die Exspirationsphase), kann der Patient diesen maschinellen Atemhub in einem Erwartungszeitfenster gegen Ende der Spontanatemphase triggern. Der mandatorische Atemhub wird somit patientengesteuert, also synchronisiert, appliziert. Zeigt der Patient keine Einatembemühungen, wird der mandatorische Atemhub mit Ablauf des Erwartungszeitfenster appliziert. Die Länge des Erwartungszeitfensters ist vom Respirator fest vorgegeben. Spontanatmung ist im Gegensatz zum BIPAP ausschließlich in der Spontanatemphase möglich, nicht während ein mandatorischer Atemhub appliziert wird.

Damit die fIMV durch die Synchronisation nicht unwillkürlich erhöht wird, wird bei modernen Respiratoren die nachfolgende Spontanatmungszeit um ΔT verlängert. Das Mindest-Atemminutenvolumen bleibt somit gleich.

Hat der Patient beim Triggern des maschinellen Atemhubs schon ein wesentliches Volumen eingeamtet, werden vom Respirator die inspiratorische Flowphase und die Inspirationszeit verkürzt, um VT konstant zu halten und eine Überblähung der Lunge zu vermeiden. Während der Spontanatemphase kann der Patient auf PEEP-Niveau zusätzlich druckunterstützt werden (SIMV + Pressure Support).

Bei der SIMV gibt es folgende Einstellgrößen:

• SIMV-Frequenz = mandatorische Atemfrequenz (fIMV)
• Dauer eines mandatorischen Atemhubes: T_insp bzw. Insp.-Dauer in % oder fIPPV und I:E Verhältnis
• Inspirationsdruck bei PC-SIMV oder Atemhubvolumen bei VC-SIMV
• PEEP (positiv endexspiratorischer Druck)
• Triggerschwelle (Flow- oder Drucktrigger)
• Inspiratorischer Flow
• FiO₂
• Obere Druckbegrenzung (beim VC-SIMV)

Über die SIMV-Frequenz wird die Anzahl der mandatorischen Atemhübe definiert. Ebenfalls muss die Dauer eines mandatorischen Atemhubes eingestellt werden, damit sich daraus die Spontanatemphase ergeben kann. Die Dauer kann entweder über die Dauer der Inspiration T_insp eingestellt werden, oder durch die IPPV-Frequenz (IPPV=intermittent positive pressure ventilation) und dem I:E-Verhältnis.

Beispielwerte:

• fIMV = 6/min
• fIPPV = 20/min
• I:E = 1:2

Die IPPV-Frequenz beträgt 20/min, ein mandatorischer Atemhub dauert folglich 3s. Das I:E-Verhältnis definiert die Inspirations- und Exspirationszeit, T_insp = 1s und T_exsp = 2s. Die fIMV beträgt 6/min, der Abstand zwischen 2 mandatorischen Atemhüben beträgt folglich 10s. Nach den 3s des mandatorischen Atemhubes folgen 7s, in denen der Patient spontan atmen kann, inklusive dem Erwartungszeitfensters. Erfolgt nun eine vorzeitige Triggerung des mandatorischen Atemhubes, wird der folgende mandatorische Atemhub entsprechend vorgezogen. Bei Respiratoren, die die anschließende Spontanatmungsphase nicht verlängern, erhöht sich so die fIMV!

Bei höheren IMV-Frequenzen entspricht die gesamte Spontanatmungsphase dem Erwartungszeitfenster. Ist die fIMV = fIPPV liegt eine kontrollierte Beatmung vor. Die fIMV muss also immer ≤ fIPPV sein.

Die SIMV findet ihre Anwendung vor allem bei der Entwöhnung von Langzeit-Beatmungspatienten. Durch eine eingestellte Sicherheitsfrequenz wird dem Patienten ein Mindest-Atemminutenvolumen zugesichert. Die SIMV-Frequenz kann dann schrittweise verringert werden, bis das erforderliche Atemminutenvolumen vom Patienten selbstständig erreicht wird.

Durch entsprechende Einstellung der SIMV-Frequenz lässt sich praktisch auch eine kontrollierte Beatmung durchführen.

• Oczenski, Wolfgang; Andel, Harald; Werba, Alois: Atmen - Atemhilfen Atemphysiologie und Beatmungstechnik, 6., unveränderte Auflage, Thieme Verlag 2003
  
• Larsen, Reinhard: Anästhesie und Intensivmedizin für die Fachpflege, 8., vollständig überarbeitete Auflage, Springer Verlag 2012