Beatmungsfilter, HME (Heat and Moisture Exchanger)
Allgemeines
Beatmungsfilter finden einen breiten Einsatz in der Intensivmedizin beim beatmeten Patienten. Eine andere Bezeichnung für diese Filter sind HME (heat and moisture exchanger, Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher), was deren Aufgabe auch schon relativ präzise wiedergibt. Zusätzlich wirken diese Filter teilweise als Bakterienschutz, indem sie Bakterien aus der Aus- und Einatmungsluft herausfiltern.Groß ist das Angebot an Beatmungsfilter, fein sind die Unterschiede. Grundsätzlich unterscheiden sich die Filter im Aufbau bzw. im Anwendungszweck, grob kann man die Filter in die Filtertypen hydrophob (wasserabweisend) und hygroskopisch (wasseranziehend) einteilen.
Hydrophobe Filter haben vor allem die Eigenschaft Bakterien und eventuell Viren zu filtern, als Nebeneigenschaft die partielle Befeuchtung der Atemluft. Die Filtrationseffizienz liegt nach Herstellerangaben zwischen 99,99% und 99,9999%.
Beispiele: Iso-Guard (Gibeck), Iso-Guard HEPA (Gibeck), BB-100 (Pall), Servo-Guard (Siemens)
Hygorskopische Filter sind HME im klassischen Sinne, die vor allem zur Erwärmung und Befeuchtung dienen. Deren Haupteigenschaft ist eben die Befeuchtung der Einatmungsluft, als Nebeneigenschaft filtern sie Partikel, z.B. Bakterien. Die Befeuchtungseffizienz liegt meist dort, wo sie liegen soll, bei 30mg H2O/l Einatmungsluft.
Beispiele: Hygrolife (DAR), Humid-Vent 2S (Gibeck), Servo Humidifier SH 162 (Siemens)
Neben dieser Trennung gibt es Filter, die eben beide Eigenschaften versuchsweise kombinieren (Kombination hygroskopisch/hydrophob). Die Filtereigenschaft entspricht denen von hydrophoben (bis 99,999999%, Hygrostar/DAR), ebenso entspricht die Anfeuchtung den HME-Filtern.
Beispiele: Hygrobec S (DAR), Hygrostar (DAR), Humid-Vent Filter Light (Gibeck)
Die Angaben der Hersteller beruhen in der Regel auf Meßdaten aus dem Labor (in vitro). Dafür, dass die Daten ohne Abstriche auch auf die Praxis übertragen werden können, gibt es eine dünne Studienlage. Die Studie von Lemmens & Brock-Utne (1) untersuchte HME unter Anästhesiebedingungen und konnte in der Praxis (in vivo) die Herstellerdaten nicht belegen.
Dafür, dass Beatmungsfilter notwendigerweise eine bakterielle und virale Filtereigenschaft haben muß, gibt es bisher keinen eindeutigen Beleg. Es scheint, als wirken sich Beatmungsfilter reduzierend auf die Rate an Pneumonien aus (gegenüber älteren Befeuchtungsmethoden, Kaskaden) (2).
Preislich kann man sich als Faustformel merken: Am billigsten sind HME (hygroskopisch), am teuersten sind Hydrophobe und Kombinationsfilter.
Wie häufig sollte ein Beatmungsfilter gewechselt werden?
Diese Frage ist noch nicht abschließend beantwortet worden, so dass noch keine endgültige Empfehlung besteht. Die bestehenden Studien kommen jedoch zu dem Schluß, dass eine Nutzung länger als 24 Stunden (bis 72 Stunden) vertretbar ist (3).Das RKI gibt in seinen Empfehlungen von 2000 bezüglich der Prävention der nosokomialen Pneumonie keine klare Empfehlung in Bezug auf die Frequenz des Filterwechsels oder auf die Nutzung eines Beatmungsfilters (4). Ebenso will sich die Deutsche Gesellschaft für Pneumologie nicht weiter festlegen (5).
So bleibt es letztlich, wer auf Nummer sicher gehen will, bei den Empfehlungen der Hersteller, alle 24 Stunden den Beatmungsfilter zu wechseln. Ein Beatmungsfilter ändert nicht die Frequenz der Beatmungssystemwechsel bzw. kann nicht die Intervalle verlängern!
Kontraindikationen
Bedenkenlos sollten dennoch die Filter nicht zum Einsatz kommen, da es auch Kontraindikationen zu geben scheint. Der Einsatz hygroskopischer Filter scheint bei der Kurzzeitbeatmung gut geeignet, bei der Langzeitbeatmung möglich (5). Denkbare Kontraindikationen scheinen zu sein:- Starke Sekretbildung
- tracheobronchiale Blutung
- Schwieriges Weaning
- Neugeborenenbeatmung (5)
Girault sah 2003 einen negativen Einfluss auf von HME auf schwierig zu entwöhnende Patienten mit einer chronischen Atemwegserkrankung und riet von derem Einsatz in einer solchen Situation ab.
Eine neuere Studie untersuchte den Widerstand von 8 verschiedenen HME (6) unter Laborbedingungen. Es zeigte sich, dass der Widerstand der hygroskopischen Filter kaum beeinflußt wurde, auch wenn sie feucht waren, auch Veränderungen des Flows zeigten keinen nennenswert erhöhten Widerstand (Standard: soll 5cmH2O bei einem Flow von 1 l/s nicht überschreiten).
Einsatz
Der Filter soll patientennah vor dem Y-Stück eingesetzt werden. Die Filter sind in der Regel gekennzeichnet und lassen sich auch nicht ohne weiteres verkehrt herum in ein Beatmungssystem einbauen. Ein Medikamentenvernebler sollte immer zwischen Filter und Tubus eingebaut werden. Zähes Sekret im Filter oder Beschädigungen machen einen sofortigen Filterwechsel nötig.Literatur:
1 Heat and Moisture Exchange Devices: Are They Doing What They Are Supposed to Do?; Anesth Analg 2004;98:382-5
2 Swiss-Noso, Band 7, Nr. 1, 03/2000;4-5
3 Davis et al, Prolonged use of heat and moisture exchangers does not affect device efficiency or frequency rate of nosocomial pneumonia, Crit Care Med, 28(5);2000;1412-1418
4 Prävention der nosokomialen Pneumonie, Bundesgesundheitsbl - Gesundheitsforsch - Gesundheitsschutz 2000;43:302-309
5 Ewig et al., Nosokomiale Pneumonie: Empfehlung zur Therapie und Prophylaxe, Pneumologie 2000;54:525-538
6 Lucato et al, Evaluation of Resistance in 8 Diffenet Heat-and-Moisture Exchangers: Effect of Saturation and Flow Rate/Profile, Respiratory Care;2005;50(5): 636-643
7 Girault et al, Mechanical effect of airway humidification devices in difficult to wean patients, Crit Care Med, Vol. 31(5);2003:1306-1311
