Erfahrungsbericht Einsatz TestChest während CoVid19 Pandemie

von Helge Junge und Dominic Schiers

1. Einleitung

Im Zusammenhang mit der CoVid19 Pandemie wurde das Simulationszentrum GRIPS (Graubündner Institut für Patientensicherheit und Simulation) aufgefordert für Interessierte und zukünftige Anwender, Programme zu entwickeln, die geeignet sind den sicheren Umgang mit Beatmungsgeräten von der Anwendung mit High-Flow Sauerstofftherapie über Nicht Invasive Beatmungsverfahren (NIV) bis hin zu invasiven Beatmungsverfahren bei intubierten Patienten, zu trainieren. Die Teilnehmer sollen zudem die pathophysiologischen Veränderungen und die pathophysiologische „Antwort“ auf die Therapieänderungen verstehen lernen.

2. Grundlage

Für die TestChest stehen aktuell 3 CoVid19 Beatmungsszenarien zur Verfügung:

• Patient 1, der im Anfangsstadium von einer High-Flow Sauerstofftherapie profitiert.

• Patient 2, der im hyperdynamen Atemantrieb von einer Relaxierung bei noch guter Lungenfunktion profitiert

• Patient 3, der sich im Vollbild eines ARDS mit „steifer Lunge“ befindet

Das GRIPS hat für die Simulation der High-Flow Sauerstofftherapie, der NIV-Beatmung und der ARDS Beatmung je ein Ausbildungsprogramm entwickelt. Die TestChest wurde dazu mit einem Phantomkopf ausgerüstet, der sowohl für die High-Flow Sauerstofftherapie als auch für die NIV-Beatmung als auch für die Intubation geeignet ist.

3. Umsetzung und Ausbildungsziel

Nach dem Training kennen die Teilnehmer die potentiellen Infektionswege und die

Prinzipien der Hygienemassnahmen im Zusammenhang mit High-Flow

Sauerstoff, NIV-Beatmung oder invasiven Beatmungstechniken.

Die Teilnehmer erlernen die Bedienung von High-Flow Sauerstoff, NIV und invasiven Beatmungsgeräten, sowie deren optimale Einstellung, die zur Therapie von CoVid19 erkrankten Patienten zum Einsatz kommen. Nach dem Training sind die Teilnehmer in der Bedingung und Einstellungsanpassung geübt und können die Geräte fachgerecht bedienen.

Vor Beginn der Trainings wurde den Teilnehmern in einem Kurzvortrag, die physiologischen und pathophysiologischen Prinzipien der Beatmungstherapie der entsprechenden Patienten vermittelt. Zudem wurden die aktuell gültigen Standards der CoVid19 Pneumonie und des ARDS aufgezeigt.

Je nach Anwendergruppe konnten die Teilnehmer dann in den Kleingruppen das Erlernte am Phantom mit der TestChest und den einzelnen Patienten testen und die Einstellung der Geräte und die sich daraus ergebenden lungenphysiologischen Veränderungen erleben.

3.1. High-Flow Sauerstofftherapie

Nach der Vorstellungs- und Einführungsrunde wurde den Teilnehmern die Prinzipien der High-Flow Sauerstofftherapie, sowie die Indikation für die Therapie vermittelt. Nach der Geräteeinführung konnten die Teilnehmer verschiedene Flowraten, PEEP-Varianten und Sauerstoffkonzentrationen am Simulator testen und die Reaktion an der, an der TestChest gemessenen Sauerstoffsättigung ablesen.

3.2 NIV-Beatmung

Nach der Vorstellungs- und Einführungsrunde wurde den Teilnehmern die Prinzipien der NIV-Beatmung, die Indikation sowie die technische Anwendung vermittelt. Nach der Geräteeinführung konnten die Teilnehmer verschiedene PEEP-Varianten, Druckunterstützungslevel und Sauerstoffkonzentrationen am Simulator testen und die Reaktion an der, an der TestChest gemessenen Sauerstoffsättigung ablesen.

3.2. Invasive Beatmung

Nach der Vorstellungs- und Einführungsrunde wurde den Teilnehmern die Prinzipien der High-Flow Sauerstofftherapie, sowie die Indikation für die Therapie vermittelt. Nach der Geräteeinführung konnten die Teilnehmer verschiedene Beamtungsgeräte an der TestChest testen und die optimale ARDS Beatmung an den Einstellwerten der Geräte ausprobieren.

4. Ergebnisse

4.1. High-Flow Sauerstofftherapie

Bei den Teilnehmern handelte es sich um Mitarbeiter, die bisher nicht mit den Prinzipien der High-Flow Sauerstofftherapie vertraut waren. Dabei konnten sowohl Ärzte als auch Pflegefachpersonen am Training teilnehmen. Nach Beendigung des Programmes war das Interesse der Kollegen so gross, dass das Programm nochmals aufgelegt werden musste.

Nach der Einführung konnten die Teilnehmer die angewendeten Beatmungsgeräte selbstständig aufbauen und am Phantom anwenden. Dazu wurde die TestChest vor Installation der Geräte gestartet, so dass konsequenterweise die messbare Sauerstoffsättigung tief war. Die Teilnehmer reagierten beeindruckt und gerieten unter Stress um die High-Flow Sauerstofftherapie so schnell wie möglich starten zu können. Die Teilnehmer versuchten im Weiteren, die primär gewählten Einstellungen zu optimieren. Der dazu notwendige Zeitaufwand war realistisch, da die TestChest für die Verbesserung der Funktion, als auch für die mögliche Verschlechterung bei ungünstiger Geräteeinstellung entsprechende physiologische respektive pathophysiologische Modelle zugrunde legt. Die TestChest reagierte dabei voll automatisch ohne Eingreifen des Instruktors auf die getroffenen Einstellungen am Beatmungsgerät. Jederzeit hätte der Instruktor auf die Abläufe der Testchest Einfluss nehmen könne, was jedoch in keinem Fall notwendig war.

Problematisch gestaltete sich die Erhöhung des PEEP durch Mundschluss. Das konnte das Phantom natürlich nicht selbstständig durchführen und wurde entsprechend durch den Instruktor durch einen Verschluss des Mundes mit der Hand vorgenommen. Dies entspricht natürlich in keiner Weise des in situ Vorgehens bei Patienten und ist der Simulation geschuldet.

Im Fall der High-Flow Sauerstofftherapie war es zudem essentiell die Sauerstoff Applikationssonde in der entsprechenden Grösse zu wählen um das entweichen des Flows über die Nasenöffnungen so gering wie möglich zu halten.

Verursachte Sauerstoffsättigungsabfälle durch den Instruktor, welche durch abstellen der Wandsauerstoffversorgung oder Diskonnektion des Versorgungsschlauches, resultierten in einem dramatischen Absinken der von der TestChest gemessenen Sauerstoffsättigung. Dies bot den Teilnehmern die Gelegenheit der Optimierung der Therapie sowie der Fehlerquellenanalyse.

4.2 NIV-Beatmung

Das NIV-Beatmungsprogramm wurde für Fachkräfte der Pulmonologie und Schlafmedizin aufgelegt. Die Teilnehmer rekrutierten sich aus der Ärzteschaft und dem Fachpflegepersonal. Die Prinzipien der NIV-Beatmung waren den Teilnehmern bekannt. Das Training erfolgte am Beispiel eines ihnen noch nicht bekannten Beatmungsgerätes.

Die Installation des NIV-Beatmungsequipments am Phantomkopf war einfacher als die der High-Flow Sauerstofftherapie. Die dicht sitzende Beatmungsmaske hat bei einem simulierten COPD Patient zu schnelleren Reaktionen auf die Veränderung der Beatmungseinstellung geführt als bei der im Prinzip offenen High-Flow Sauerstofftherapie.

Auch hier wurde die Gruppe durch Manipulation am System durch den Instruktor in Situationen gebracht, die eine Reaktion ausgelöst hat. Fehlerquellensuche und Optimierungsmassnahmen der NIV-Installation konnten so von den Teilnehmern erlernt werden.

4.3 Invasive Beatmung

Die Teilnehmer rekrutierten sich aus Intensivmedizinern, Anästhesisten, Intensiv- und Anästhesiepflegepersonen. Die angewendeten Beatmungsgeräte waren den Teilnehmern in ihrer Handhabung teils sehr gut, teils weniger gut bekannt.

Vor der Inbetriebnahme wurden mit den Teilnehmern nochmals die Prinzipien der lungenschonenden Beatmung eines ARDS Patienten besprochen.

Im Verlauf der Simulation durchlief der zu beatmende Patienten verschiedene durch den Instruktor festgelegt Szenarien. Die TestChest reagierte auf die von den Teilnehmern getroffenen Beatmungsmassnahmen im Rahmen der physiologisch und pathophysiologisch festgelegten Parameter, spontan.

Während der Simulation wurden bei gleicher TestChest Einstellung verschiedene Beatmungsgeräte und Beatmungsverfahren verglichen. Die Teilnehmer zeigten sich Beeindruck, wie doch scheinbar gleiche Beatmungsmuster von einem zum anderen Gerät bei der TestChest unterschiedliche Reaktionen ausgelöst haben.

Alle Teilnehmer hatten Gelegenheit verschiedene Einstellung am Beatmungsgerät zu vergleiche und so die Prinzipien der Geräteeinstellung bei ARDS Patienten zu verstehen.

5. Feedback

5.1 Teilnehmer

Die Teilnehmer zeigten sich beeindruckt von der automatisierten Reaktion der TestChest auf ihre Massnahmen. Eindrücklich konnte ihnen so durch ein direktes closed loop Feedback die Physiologie und Pathophysiologie verschiedener Beatmungsformen aufgezeigt werden. Einhellig war die Meinung, dass ohne TestChest das Lernziel nur mit entsprechend hohem Aufwand erreicht werden hätte können. Insbesondere wurde die Möglichkeit geschätzt, dass sich so in einem Setting verschiedene Verläufe haben darstellen lassen.

5.2 Instruktoren

Die Instruktoren waren dabei von der realitätsnahen Reaktion der TestChest beeindruckt. Die durchgeführten Simulationen wären ohne die TestChest nicht möglich gewesen. Die TestChest hat ermöglicht, dass die Trainings den Bedürfnissen angepasst werden konnten und nicht durch Limitationen des Simulators beschränkt waren.

6. Schlussbemerkung

Die schier endlosen Möglichkeiten der TestChest auf korrekte oder falsche Beatmungsmuster für verschiedene Lungenzustände zu reagieren, macht sie zu einem unverzichtbaren Simulator für Beatmungsszenarien jeglicher Art. Kombiniert mit einem entsprechenden Phantom sind die Anwendungen extrem realistisch. Von der gesunden Lunge angefangen, bis zum schwierigsten ARDS Krankheitsbild sind alle Lungenveränderungen darstellbar. Resistance, Compliance und Lungenvolumina rsp. –kapazitäten sind anpassbar oder durch Programme vorgegeben. Diese Programmierung der TestChest entsprechend der Krankheitsbilder ermöglicht, dass die TestChest die entsprechenden physiologischen und pathophysiologischen Anpassungen an die Therapie selbstständig vornimmt. Darauf zurückzuführen ist die Bedienung der TestChest auch für wenig erfahrene Anwender schnell und unkompliziert erlernbar.

Die Instruktoren der TestChest sollten so geschult sein, dass sie

eine Programmierung der Beatmungsmuster/vorgaben selbst vorgenommen werden können. In unserem Setting erfolgte dies durch einen Superinstruktor ( J. Brunner).