Im Jahr 2011 ergab eine Studie, dass 82 % der kritischen Zwischenfälle, die zu Hirnschäden und zum Tod führten, durch eine Methode zur Kohlendioxidüberwachung (CO2-Monitoring) hätten verhindert werden können.
Die Kohlendioxidüberwachung ist eine nichtinvasive, kostengünstige und oft zu wenig genutzte Methode zur Überwachung der Atmung des Patienten.
Aus diesem Grund haben wir diesen umfassenden Leitfaden zur CO2-Überwachung und deren Vorteile für Ihre Patienten zusammengestellt. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, was CO2-Monitoring ist, warum Sie sie einsetzen sollten und welche Geräte für Ihren Fachbereich zur Auswahl stehen.
Was ist die CO2-Überwachung?
Die CO2-Überwachung, auch Kapnographie genannt, misst die Menge an Kohlendioxid, die ein Patient ausatmet. So erhalten die Behandler und deren Teams eine genaue Überwachung der Ventilation des Patienten.
Um einen gesunden CO2-Spiegel zu erreichen, muss die Atmung des Patienten gesund sein. Er muss Luft in die Lunge aufnehmen und eine gute alveoläre Atmung im Lungenraum haben. Er muss über eine gute Durchblutung verfügen, um das verbrauchte CO2 aus dem Körpergewebe in die Lunge zurückzuführen.
Die Kohlendioxidüberwachung erfolgt in der Regel mit einem Endotrachealtubus oder alternativ – z.B. im Rahmen der dentalen Sedierung – mit einer Nasenbrille bzw. Nasenkanüle.
So funktionieren die CO2-Monitore
CO2-Monitore („Kapnographen“) funktionieren, indem sie Infrarotlicht durch den Atemschlauch des Patienten leiten. Kohlendioxid absorbiert Infrarotlicht, sodass je mehr CO2 vorhanden ist, desto weniger Licht vom Sensor erfasst wird. Auf diese Weise kann der Sensor bestimmen, wie viel Kohlendioxid ein Patient ausatmet.
Kapnographie vs. Kapnometrie
Der Sensor sendet seine Daten an einen Monitor, wo sie auf zwei Arten angezeigt werden. Zunächst werden sie visuell dargestellt und zeigen den Anstieg und Abfall des CO2-Gehalts beim Ausatmen des Patienten in Form einer Wellenformkurve. Dies wird als Kapnographie bezeichnet.
Zweitens wird der expiratorische CO2-Wert (der sogenannte „ETCO2-Wert“) sowie die Atemfrequenz pro Minute (awRR) numerisch angezeigt. Der expiratorische CO2-Wert liegt normalerweise zwischen 30–45 mmHg (gleichbedeutend mit ca. 4-5% CO2 Gehalt in der Ausatemluft), die Atemfrequenz pro Minuten zwischen 12 und 20 Zügen. Diese numerische Darstellung wird als Kapnometrie bezeichnet.

CO2-Überwachung vs. Sauerstoffüberwachung
In der Intensivmedizin wird häufig die Pulsoximetrie zur Überwachung der Atmung und Durchblutung von Patienten eingesetzt. Die Kohlendioxidüberwachung ist jedoch eine empfindlichere und umfassendere Methode zur Messung von Atem- und Durchblutungsstörungen. Hier sind einige Vorteile der CO2-Überwachung gegenüber der Pulsoximetrie.
Die Kapnographie zeigt eine Hypoventilation schneller an
Die Sauerstoffüberwachung erfolgt mittels Pulsoximetrie. Ähnlich wie bei der CO2-Überwachung wird dabei mithilfe von Infrarotlicht gemessen, wie viel sauerstoffhaltiges Blut zu den peripheren Geweben zirkuliert. Das Pulsoximeter wird in der Regel an einem Finger oder Zeh angebracht, um die Sauerstoffzirkulation in den Extremitäten zu messen.
Wenn ein Patient jedoch Atemprobleme bekommt, erkennt das Pulsoximeter dies nicht sofort. Es kann mehrere Minuten dauern, bis die Blutsauerstoffsättigung so weit sinkt, dass sie vom Pulsoximeter registriert wird.
Die CO2-Überwachung hingegen misst direkt die Atemluft des Patienten. Bei Veränderungen der Atmung werden diese sofort registriert. Dies hat für das medizinische Personal den Vorteil, dass Atemprobleme frühzeitig erkannt werden können.
Die Kapnograhie stellt den Status der Atmung schnell fest
Die Messwerte der Pulsoximetrie können durch andere Faktoren verfälscht werden. Wenn ein Patient unter Unterkühlung leidet, wird das Blut aus den Extremitäten weggeleitet, was zu einem falsch niedrigen Sauerstoffwert führt. Ebenso ist es bei Patienten mit schlechter peripherer Durchblutung unmöglich, eine genaue Beurteilung der Sauerstoffsättigung zu erhalten.
Die Pulsoximetrie ist in vielen klinischen Situationen nützlich. Die CO2-Überwachung ist jedoch die schnellste und spezifischste Methode zur Überwachung des Atemstatus eines Patienten.
Möglichkeiten zur Überwachung von CO2
Es gibt mehrere Möglichkeiten, Kohlendioxid zu überwachen. Es kann anhand visueller Daten, der sogenannten Kapnographie, oder anhand numerischer Daten, der sogenannten Kapnometrie, angezeigt werden. Es kann mit einem Sensor direkt an den Atemwegen des Patienten, der sogenannten Mainstream-Überwachung, oder mit einem Sensor im Kapnographen, der sogenannten Sidestream-Überwachung, gemessen werden.
Lesen Sie weiter, um die Optionen zu verstehen und zu entscheiden, welche für Ihre klinische Situation am besten geeignet ist.
Mainstream-CO2-Überwachung
Die Mainstream-CO2-Überwachung kann nur bei intubierten Patienten eingesetzt werden. Dabei wird ein Sensor direkt an den Atemweg angeschlossen, der seine Daten zur Anzeige an den Monitor sendet.
Da der Mainstream-Sensor den CO2-Gehalt direkt aus dem ET-Tubus misst, liefert er die genauesten Daten. Seine Wellenformmessungen sind phasengleich, d. h. sie erfolgen genau dann, wenn der Patient ausatmet.
Sidestream-CO2-Überwachung
Bei der Sidestream-Kohlendioxidüberwachung befindet sich der Sensor im CO2-Monitor. Ein Teil des Schlauchs wird vom Hauptbeatmungskreislauf zum Monitor umgeleitet, sodass der Kapnograph die Atmung des Patienten im Monitor analysieren kann. Dadurch wird ein zweites Gerät, nämlich der externe Mainstream-Sensor, überflüssig.
Sidestream-Sensoren können mit Nasenkanülen verwendet werden und kommen daher bei nicht intubierten Patienten zum Einsatz. Bei Bedarf können sie auch bei intubierten Patienten verwendet werden.
Da es bei der Sidestream-Überwachung jedoch länger dauert, bis die ausgeatmete Luft des Patienten den Sensor erreicht, ist die Wellenform phasenverschoben. Die Messung ist zwar genau, aber leicht verzögert.
CO2-Überwachungsgeräte
Es stehen viele verschiedene Monitore zur Auswahl. Die meisten Modelle können nur die Sidestream- oder Mainstream-Überwachung durchführen, einige wenige jedoch beides. Spezielle Versionen dieser Monitore werden oft als Kapnograph bezeichnet.
Ein hochwertiger CO2-Monitor zeigt die CO2-Wellenform und das endtidale CO2 an. Ärzte und Pflegekräfte können so auf einen Blick den gesamten Zustand des Patienten überblicken.
Gute CO2-Monitore zeigen auch andere Vitalparameter und wichtige Daten an. So sind alle relevanten Informationen an einem Ort zusammengefasst und für das medizinische Fachpersonal leicht einsehbar.

