Temperaturmonitoring bei der Kühlung von Brandverletzten
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Temperaturmonitoring bei der Kühlung von Brandverletzten
Temperaturmonitoring bei der Kühlung von Brandverletzungen Autoren: AGAN Arbeitsgemeinschaft für angewandte Notfallmedizin e.V. Hochwaldstraße 6 D-88677 Markdorf E-mail: [email protected] AGAN - FORTBILDUNG 1 T. Castner, E. Bayerl Temperaturmonitoring bei der Kühlung von Brandverletzungen Ergebnisse eines Praxistests Die prä-klinische Kühlung von Verbrennungspatienten hat sich als Sofortmaßnahme zu der Akutbehandlung von Brandverletzungen etabliert. Diese einfache, auch durch Laienhelfer durchführbare Erste-Hilfe-Maßnahme unterbricht die weitere Hitzeeinwirkung und führt zu einer guten Schmerzlinderung. Bei bestimmten Risikopatienten kann die Kaltwasserbehandlung jedoch zu Unterkühlungen mit klinisch relevanter Symptomatik führen. Diese Beobachtungen führten bei manchen Verbrennungsmedizinern sogar zu einer generellen Ablehnungen der prä-klinischen Kaltwasserbehandlung. Ziel der vorliegenden Studie ist es, den Zusammenhang zwischen etablierten Kühlmaßnahmen und auftretenden Hypothermien zu untersuchen. Die Erkenntnisse werden in die präklinischen Monitoring- und Therapiekonzepte Schwerstbrandverletzter integriert. Kaltwasserbehandlung bei Verbrennungen und Verbrühungen Durch die Anwendung einer konsequenten Kaltwasserbehandlung bei Verbrennungen und Verbrühungen lässt sich die thermische Schädigung der Haut erheblich beeinflussen. Eine der Hauptwirkungen ist die Unterbrechung der weiteren Hitzeeinwirkung. Die in den tieferen Hautschichten gespeicherte Wärme wird an die Oberfläche abgeleitet und verhindert somit eine weitere Schädigung durch das sogenannte „Nachbrennen“. Wird eine Kühlung unterlassen, so kann ein primär zweitgradige Verbrennung durch diesen Nachbrenneffekt schnell zu einer drittgradigen Schädigung mit Sensibilitätsverlust führen. erfolgen. Wird der Behandlungsbeginn verzögert, sollte man dennoch mit einer Kühlung beginnen, da auch noch nach 45 - 60 Minuten nach einem Unfall positive Effekte zu erwarten sind (8,12,13). Kaltwasserbehandlung bei Kindern Im Verhältnis zu ihrer Körpermasse haben Kinder eine größere Hautoberfläche als Erwachsene. Dies führt zu einem größeren und schnelleren Wärmeverlust bei der Anwendung einer Kaltwasserbehandlung. Insbesondere Säuglinge und Kleinkinder zeigen bereits nach kurzer Kühlungsdauer einen klinisch relevanten Abfall der Körperkerntemperatur bis hin zu einer manifesten Hypothermie (8,9,13). Im Rahmen der Notfalltherapie muss man sich dieser Gefahr bewusst sein, damit die Kaltwasserbehandlung bei einem brandverletzten Kind nicht zu einer vitalen Bedrohung durch Unterkühlung führt. Unterkühlung durch Kaltwasserbehandlung Neben Säuglingen und Kleinkindern gibt es weitere Patientengruppen, die bei der Anwendung einer Kühltherapie durch eine akzidentelle Hypothermie gefährdet sind (Tab.1). Bei diesen Risikopatienten sollte eine Kaltwasserbehandlung sehr zurückhaltend und nur unter engmaschiger Vitalzeichenkontrolle durchgeführt werden (2,6,7,11,13,14,15). Auf den spezialisierten Intensivstationen werden immer wieder Verbrennungs-Patienten mit Körpertemperaturen bis unter 30 Grad C aufgenommen. Diese Beobachtungen führten bei manchen Verbrennungsmedizinern zu einer generellen Ablehnung der prä-klinischen Kühlungsbehandlung (14,15). Tabelle 1 • Säuglinge und Kleinkinder Bereits kurze Zeit nach Beginn einer Kaltwasseranwendung lässt sich bei den meisten Patienten eine effektive Schmerzlinderung beobachten. Diese Analgesie beruht neben der Unterbrechung der Hitzeeinwirkung auf einer Hemmung der Freisetzung von Gewebsmediatoren (z.B. Thromoxane, Prostoglandine, Leukotriene)15 . Mediatoren (Botenstoffe) haben zusätzlich eine zentrale Bedeutung bei der Entstehung der Verbrennungskrankheit. Eine massive Freisetzung führt zu erhöhter Kapillardurchlässigkeit mit Ödembildung, Hypotonie durch Vasodilatation bis hin zu einem ARDS-Syndrom der Lunge (6,8,12,13,14,15). Temperaturverhalten Zur Durchführung einer Kaltwasserbehandlung finden sich in der Literatur verschiedene Angaben. Für die optimale Wassertemperatur wird meist der Bereich zwischen 15 Grad C und 20 Grad C empfohlen (1,9,14,15). Als Kühldauer werden 10 - 30 Minuten bzw. eine Kühlung bis zum Nachlassen der Schmerzen angegeben. Der effektivste Wärmeentzug lässt sich durch fließendes Wasser erreichen, erfordert jedoch eine große Menge an Flüssigkeit. Diese Methode lässt sich im Einsatz meist nur durch eine verfügbar Dusche oder durch Löschwasser der Feuerwehr durchführen. Stehen diese Möglichkeiten nicht in absehbarer Zeit zur Verfügung, kann das betroffene Hautareal auch durch Eintauchen in ein Wasserbad oder durch Auflegen feuchter Kompressen gekühlt werden (6,8,12,13). Der Beginn einer Kaltwasserbehandlung sollte zum frühestmöglichen Zeitpunkt nach der Hitzeeinwirkung Hinweise zur Durchführung einer Kaltwasserbehandlung finden sich in den meisten Lehrbüchern und Artikeln zum Therapiemanagement bei Verbrennungen oder Verbrühungen. Für diese allgemein anerkannten Empfehlungen, 15 20 Grad C kaltes, fließendes Wasser für 15 - 20 Minuten, finden sich jedoch keine Hinweise auf systematische Studien. Zur Klärung der Wirkungen einer Kaltwasserbehandlung auf das Verhalten der Körpertemperatur führten wir Untersuchungen an freiwilligen Probanden im Alter von 27 - 33 Jahren durch. Die Erfassung der Körpertemperatur erfolgte durch parallele Messung im Enddarm (rektale Körpertemperatur) und am Trommelfell durch Infrarottemperaturerfassung (Tympanon-Thermometrie). Die Messreihen wurden unter standardisierten, notfallmedizinisch relevanten Bedingungen durchgeführt: 2 • Patienten mit großflächigen Verbrennungen • Patienten mit Verbrennungen am Körperstamm • Ältere Patienten • Patienten mit manifestem Schock • Polytrauma AGAN - FORTBILDUNG lediglich ein Einzelphänomen darstellen, muss durch weiterführende Messungen untersucht werden. Kühlung einer oberen Extremität (Arm bis Schulter) Kühlung einer unteren Extremität (Bein bis Oberschenkel) Kühlung beider unterer Extremitäten (Beine bis Gürtellinie) Beginn Ende Kühlung Kühlung 37,5 37 Temperaturverlauf Wasser 15°C 36,5 36 35,5 Temperaturverlauf Wasser 20°C 35 0 10 20 30 42 52 62 72 Körperkerntemperatur Wir erklären uns diese Beobachtung mit einer stärkeren Vasokonstriktion in der Extremität bei der Kühlung mit 15 Grad C kaltem Wasser als mit 20 Grad C-Wasser. Dadurch n i m m t b e i d e r s t ä r ke r e n K ü h l u n g w e n i g e r k a l t e s Extremitätenblut an der Zirkulation teil als bei dem 20 Grad C Wasser, die Körperkerntemperatur bleibt annähernd konstant. Ob diese Beobachtungen klinische Relevanz bei der Kühlung von kindlichen Verbrennungspatienten haben oder Zeit (min) Abb.1: Vergleich des Temperaturverlaufs bei der Kühlung einer Extremität mit 15 Grad und 20 Grad kaltem Wasser bei einm sehr zierlichen Probanden Beginn Kühlung Ende Kühlung 38 37,5 37 Temp. rectal 36,5 Temp. Ohr 36 35,5 35 98 34,5 82 90 Bei der isolierten Kühlung nur einer Extremität kam es bei keinem der Probanden zu einem relevanten Abfall der Körpertemperatur. Sowohl die Rektal- als auch die Ohrtemperatur zeigten einen konstanten Verlauf während der gesamten 20 Minuten Kühlung und der folgenden 60 Minuten Erholungszeit. Lediglich bei einem sehr zierlichen Probanden (49 kg Körpergewicht, Größe 153 cm; entspricht etwa einem 14jährigen Kind) kam es zu einer interessanten Beobachtung: Bei der Kühlung mit dem etwas wärmeren 20 Grad C-Wasser kam es zu einem stärkeren Abfall der Körperkerntemperatur als bei Verwendung des kälteren 15 Grad C-Wassers (gemessen am Trommelfell) (Abb. 1). Die Rektaltemperatur zeigte keine Veränderung. Nach Ende der Kühlung kam es bei beiden Wassertemperaturen zu einem leichten, verzögerten Absinken der Körperkerntemperatur. Diese Beobachtung konnte bei dem Probanden sowohl bei der Kühlung der oberen als auch der unteren Extremität gemacht werden. Mehrmalige Wiederholungsmessungen zeigten den gleichen Effekt. 66 74 Kühlung einer Extremität (Arm oder Bein) 50 58 Ergebnisse 32 42 Die Einzelmessungen der verschiedenen Situationen wurden jeweils mit 15 Grad C und 20 Grad C kaltem Wasser am gleichen Probanden wiederholt. Die Kühlungsdauer betrug 20 Minuten, die Raumtemperatur lag konstant bei 20 Grad C. Bei der Kühlung der gesamten unteren Extremität bis zur Gürtellinie konnten wir bei allen Probanden relevante Temperatursenkungen beobachten (Abb. 2). Es konnte gezeigt werden, dass durch die empfohlene Kaltwasseranwendung für 20 - 30 Minuten selbst bei gesunden Probanden eine Hypothermie ausgelöst werden kann. Das rektale Temperaturmonitoring reagierte erst stark verzögert auf die Kühlung. Erst 50 Minuten nach Beginn der Kaltwasserbehandlung zeigte sich ein Abfall der Rektaltemperatur. Durch die Messung der Körperkerntemperatur im Ohr (Tympanon-Thermometrie) konnte noch während der Kaltwasseranwendung die Absenkung erfasst werden. 8 16 24 - Kühlung beider Beine 0 - Körpertemperatur - Zeit (min) Abb.2: Vergleich der rektalen Körpertemperatur mit der Ohrtemperatur bei der Kühlung beider Beine mit 15 Grad kaltem Wasser Einsatz der Temperaturmessung in der Notfallmedizin In der Notfallmedizin kommt bisher meist die rektale Temperaturmessung zum Einsatz, die auch lange Zeit als „golden standard“ angesehen wurde. Neben dem oben beschriebenen „Nachschlepp“-Effekt durch die verzögerte Erfassung von Temperaturmessungen sind bei dieser Messmethode weitere Störfaktoren möglich. So ergeben sich bei lokalen Entzündungen oder durch wärmeproduzierende Stoffwechseltätigkeit der natürlichen Darmflora falsch hohe Werte, die eine exakte Einschätzung der Körpertemperatur erschweren können. Therapiepflichtige Hypothermien können dadurch verschleiert werden, insbesondere wenn klinische Symptome fehlen. Ebenso spielt die Position des Thermometers im Rektum eine wichtige Rolle. Je nach Lokalisation der Mess-Spitze kommt es zu Differenz en bis zu 0,9 Grad C. Die Verwertbarkeit von Wiederholungsmessungen ist somit stark abhängig von der genauen Position des Rektalthermometers im Enddarm. Die prä-klinische Erfassung der rektalen Temperatur lässt somit keinen Rückschluss auf die therapeutisch relevante Körperkerntemperatur zu. Sie ist folglich als Temperaturmonitoring beim Notfallpatienten nicht geeignet. AGAN - FORTBILDUNG 3 Mittlerweile steht eine neue Mess-Technologie, die Tympanon - Thermometrie zur Verfügung. Bei dieser Messmethode wird die Infrarot-Wärmestrahlung des Trommelfells durch einen speziellen Ohrsensor erfasst (Abb. 3). Das Trommelfell eignet sich besonders gut für die Messung der exakten Körperkerntemperatur, da es gemeinsam mit dem Temperaturkontrollzentrum im Hypothalamus durch die Arteria carotis mit Blut und damit mit „Wärme“ versorgt wird. Bei korrekter Anwendung erhält man dadurch mit der Tympanon – Thermometrie sehr exakte Messwerte der therapeutisch relevanten Körperkerntemperatur. Änderungen der Temperatur werden schneller erfasst als mit der rektalen Messung. Insgesamt ist die Tympanon-Thermometrie durch die einfache Anwendung und die exakte Erfassung der Kerntemperatur besonders geeignet für das prä-klinische Patientenmonitoring. (3). Temperaturmessung durch zu starke Verzögerung als ungeeignet. Mit der Tympanon-Thermometrie konnte noch während der Kühlungsphase ein Temperaturabfall erfasst werden. Fazit für die Praxis Die prä-klinische Kühlung hat sich als Sofortmaßnahme bei Verbrennungen bewährt und sollte aus unserer Sicht auch weiterhin angewendet werden. Zur Vermeidung oder Abschwächung von Hypothermien sollte während und nach der Kühlungsphase ein engmaschiges Temperatur-Monitoring mit Hilfe von Ohrthermometern durchgeführt werden. Bei den ersten Anzeichen eines konstanten Temperaturabfalls muss die Kaltwasseranwendung unterbrochen werden. Erst nach Stabilisierung der Kerntemperatur kann wieder mit der Kühlung begonnen werden. Lösungsansätze für das prä-klinische Kühlungsmanagement Neben der klassischen Kühlungsbehandlung mit kaltem Wasser kommen in der Notfallmedizin auch spezielle Verbrennungs-Sets zur Anwendung. Diese handelsüblichen Sets beinhalten meist sterile Wundabdeckungen in verschiedenen Ausführungen. Die Kühlung wird durch die Befeuchtung der Wundabdeckungen mit steriler Kochsalzlösung durchgeführt. Die meisten Systeme arbeiten hierbei nach dem Prinzip der „Verdunstungskälte“. Dieses Prinzip beruht auf dem Wärmeentzug durch Verdunstung einer Flüssigkeit. In der Praxis zeigt sich dieser Effekt sehr deutlich durch ein Kältegefühl bei der Hautdesinfektion mit alkoholhaltigen Desinfektionsmitteln. Bei der Verwendung von isotonischer Kochsalzlösung ist dieser Effekt im Vergleich zu Alkohol etwas geringer ausgeprägt, reicht jedoch für eine effektive Kühlung der Haut nach Verbrennungen aus. Insbesondere bei Kühlung des Körperstammes und bei den Risikogruppen (Tab.1) kann auch mit diesem Verbrennungs-Sets eine therapiepflichtige Hypothermie ausgelöst werden. Abb.3: Braun Thermo Scan IRT 3520, handliches Ohrthermometer für den Rettungsdienst (Fa. Braun, Kronberg) Zusammenfassung Durch die allgemein empfohlene Kaltwasseranwendung für 20 - 30 Minuten lassen sich bei großflächiger Anwendung bereits beim gesunden Probanden klinisch relevante Hypothermien auslösen. Bei den besonders hypothermiegefährdeten Risikogruppen dürften sich die Auswirkungen einer Kaltwasseranwendung auf die Körperkerntemperatur noch verstärken. Insbesondere bei Säuglingen und Kleinkindern sind bereits nach kurzer Kühlungszeit Hypothermien zu erwarten. Zur Überwachung der Körpertemperatur während und nach der Kaltwasseranwendung erwies sich die rektale 4 Eine Ausnahme stellt das Wirkungsprinzip der Water Jel Verbrennungskompressen dar. Water Jel ist ein spezielles Gel, das durch die Kombination von de-mineralisiertem Wasser mit einem Gelbildner entsteht. Die Konsistenz entspricht in etwa dem bekannten Defi-Gel. Zusätzlich enthält Water Jel ein natürliches Öl mit das Bakterienwachstum hemmenden Eigenschaften (Teebaumöl) (5). Durch diesen Zusatz wird die Infektionsgefahr der Brandwunde reduziert, bereits infizierte Wunden werden desinfiziert (4,16). Bei einer Verbrennung kühlt die aufgetragene Water Jel® Kompresse durch die Ableitung der Hitze von der Körperoberfläche in das Gel. Dadurch wird die subkutane Temperatur unter den Verbrennungen sofort erheblich reduziert, was zu einer verminderten Gewebezerstörung und schneller Schmerzreduzierung führt (4,10,16). Eine Verdunstung mit großem Wärmeverlust findet nur sehr begrenzt statt. Unterkühlungen, wie sie bei großflächigen Verbrennungen und längeren Transporten vorkommen, werden bei der Kühlung mit den Gel-Kompressen verhindert (10). AGAN - FORTBILDUNG Praxistest Zur Klärung des Temperaturverhaltens bei der Kühlung einer Verbrennung mit Water Jel Kompressen wählten wir die gleiche Versuchsanordnung wie bei den Kühlungen mit fließenden Wasser, um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten (siehe oben). Die Probanden wurden an den gesamten unteren Extremitäten bis einschließlich der Hüfte mit einem Water Jel Rettungstuch bedeckt. Die Erfassung der Körpertemperatur erfolgte durch parallele Messung im Enddarm (rektale Körpertemperatur), am Trommelfell (Tympanon-Thermometrie) und auf der Haut. Aus unserer Sicht bietet der Einsatz von Gel Kompressen zur Versorgung von Verbrennungswunden erhebliche Vorteile im Vergleich zur Kaltwasser-Kühlung. Neben dem guten schmerzlindernden, kühlenden und bakteriostatischen Wirkungen des Water Jel stellt die universelle Verfügbarkeit dieser Kühlungsmethode eine deutliche Qualitätsverbesserung in der präklinischen Versorgung von Schwerbrandverletzten dar (Abb. 6). Ergebnisse • Die Hauttemperatur wurde durch die Gel Verbrennungsdecke effektiv gesenkt. • Es traten keine klinisch relevanten Absenkungen der Körperkerntemperatur während der Kühlungsphase auf (Abb.4). 39 So testet die AGAN 37 35 33 31 29 86 80 74 68 62 56 50 44 38 30 24 18 6 12 27 0 Körper-Kerntemperatur (°C) • Im direkten Vergleich mit der Kaltwasserbehandlung zeigte sich, dass durch die Kühlung mit der Water Jel Rettungs decke keine Hypothermie ausgelöst werden konnte (Abb.5). Zeit (min) Kern Haut 6 14 0 13 4 11 98 82 66 50 32 16 38 37,5 37 36,5 36 35,5 35 34,5 0 Temp. (°C) Abb.4: Vergleich der rektalen Körperkerntemperatur mit der Ohrtemperatur bei der Kühlung beider Beine mit 15 Grad kaltem Wasser Z e it (m in ) W ater Je l W as s er Abb.5: Vergleich der Körperkerntemperatur bei der Kühlung beider Beine mit 15 Grad kaltem Wasser und einer Water Jel Rettungsdecke Abb.6: Anwendung der Water Jel Rettungsdecke bei einer großflächigen Verbrennung. Hypothermien wurden bei dieser Behandlung im Vergleich zur Kaltwasseranwendung nicht ausgelöst Literatur: 1 Bahm J., Warbanow K., Fuchs P., Pallua N. (1999) Aktuelle Notfallbehandlung von Verbrennungen; Der Notarzt 15:13:18 2 Buertner J. (1994) Polytrauma und Verbrennungen In: Wagner K.(Hrsg.): Das Polytrauma im Rettungsdienst; Referateband des 6. Allgäuer Notfall Symposiums. Hofmann Verlag, Augsburg. 3 Castner T., Schloer (1998) Temperaturmonitoring im Rettungsdienst; Rettungsdienst 21: 550-555 4 Dolecek R., Torsova V. 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