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HBO UKD FB 01-2006 - Was ist HBO - Prinzip, Ablauf, Wirkung

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Universitätsklinikum Düsseldorf
Hyperbare Sauerstofftherapie (HBO)
Was ist HBO ?
Prinzip
Ablauf
Wirkung
HBO – Eine interdisziplinäre Therapieform – 16.03.2006
Andreas Christaras
Was ist HBO – Prinzip, Ablauf, Wirkung
-1-
HERZLICHEN DANK !
Elterninitiative Kinderkrebsklinik e.V.
Was ist HBO – Begrifflichkeiten & Abkürzungen -1Was ist die Abkürzung HBO?
HBO = Hyperbare Oxygenation(stherapie)
Sauerstoffüberdruckbehandlung
hyperbaric oxygen therapy
(HBOT, HBO2)
Was ist HBO – Definition
-1Alle Kriterien müssen erfüllt sein:
Hyperbare Sauerstofftherapie umfaßt zwingend:
1. Systemische Applikation von Sauerstoff (Atmung)
2. Gleichzeitig erhöhter Umgebungsdruck
3. Überdruck muß am gesamten Körper anliegen
4. Überdruck & Sauerstoff sind für definierte
Zeiträume zu applizieren
5. Überdruck & Sauerstoff sind in definierten
Zeit-Intervallen zu applizieren
Was ist HBO – Entwicklung & Erste Anwendung -1Entdeckung & Erstbeschreibung
Boerema I et al.
1958
High atmospheric pressure
as an aid to cardiac surgery.
Arch Chir Neerl 1956; 8(3):193-211.
X Verwendung der HBO als
Hilfsmittel zur suffizienten Oxygenierung
bei herzchirurgischen Eingriffen vor Erfindung und
Einsatz der Herz-Lungen-Maschine
Was ist HBO – Prinzip & grundlegende Wirkung -1Grundprinzip (physikalisch)
X Unter normalen Umgebungsdruck (1,0 bar) ist die
Transportkapazität des Sauerstoffs im Blut
weitestgehend ausgeschöpft (sO2 95-100%)
X Bei Atmung von 100% Sauerstoff unter normalem
Umgebungsdruck läßt sich die Menge an Sauerstoff
im Blut nur begrenzt steigern
Sauerstoffpartialdruck Alveole, FiO2 0.21
Sauerstoffpartialdruck Alveole, FiO2 1.00
150 mmHg
713 mmHg
O2-Gehalt arteriell, FiO2 1.00 & Hb 15 g/dL
- davon chemisch gebunden an Hb
22,4 mL/dL
20,3 mL/dL
- davon physikalisch gelöst
2,1 mL/dL
Was ist HBO – Prinzip & grundlegende Wirkung -2Grundprinzip (physikalisch)
X Die Menge des im Blut physikalisch gelösten O2
hängt vom Umgebungsdruck und dem FiO2 ab.
X Wird der Umgebungsdruck erhöht (>1,0 bar), steigt
die Menge des physikalisch gelösten pO2
proportional an.
Normaldruck
Sauerstoffpartialdruck Alveole, FiO2 0.21
Sauerstoffpartialdruck Alveole, FiO2 1.00
O2-Gehalt arteriell, FiO2 1.00 & Hb 15 g/dL
- davon chemisch gebunden an Hb
- davon physikalisch gelöst
„HBO-Druck“
1,0 bar
2,4 bar
150 mmHg 373 mmHg
713 mmHg 1.777 mmHg
22,4 mL/dL 25,6 mL/dL
20,3 mL/dL 20,3 mL/dL
2,1 mL/dL 5,3 mL/dL
Was ist HBO – Prinzip & Grundlegende Wirkung -4Wirkung
X Unter HBO-Bedingungen kann der O2-Verbrauch
bemessen an der avDO2 (6 mL/dL) allein durch den
physikalisch gelösten O2 gedeckt werden.
X Die Diffusionsreichweite des O2 ist infolge der
erhöhten Konzentration im Blut deutlich länger.
X SUMMENEFFEKT: Deutlich bessere Oxygenierung.
X Bonuseffekt: hyperoxie-vermittelte Konstriktion
der Gefäße reduziert Blutzufluß ohne Minderung
der O2-Versorgung Æ Ödemreduktion
Was ist HBO – Prinzip & grundlegende Wirkung -5Wirkung
X Die verbesserte Oxygenierung (plus antiödematöser
Effekt) halten für die Dauer der HBO an.
X Die verbesserte Oxygenierung ist bis 1 Stunde post
HBO im Zielgewebe nachweisbar.1
Vor HBO
nach HBO:
5 min
15 min
30 min
60 min
90 min
4,7 T MRI, IR-FLASH Technik. Rattentumor vor & nach HBO 1. Rot: O2-Gehalt Ç
1.
Kinoshita Y et al. Br J Cancer 2000; 82(1):88-92.
Was ist HBO – Ablauf
-1Ablauf der HBO (einer HBO Therapieeinheit)
X Zur Etablierung eines erhöhten Umgebungsdrucks
am gesamten Körper ist eine Druckkammer nötig.
Druckkammer Uni-Klinik Düsseldorf
Regional Hospital, Rapid City, SD, USA
Mehrpersonendruckkammer
- Maskenatmung nötig -
Einpersonendruckkammer
- keine Maskenatmung -
Was ist HBO – Ablauf
-2Ablauf der HBO (einer HBO Therapieeinheit)
X Über eine definierte Zeit wird ein erhöhter Druck
aufrecht erhalten und 100% Sauerstoff geatmet.
Druck-Zeit-Profil einer HBO Therapieeinheit mit dem Therapieschema TS300-90 nach
Boerema. Indikationsgebiet: Gasbrand (alternativ: schwere CO-Intoxikation)
Was ist HBO – Weitere Wirkungen
-1-
X VEGF und bFGF Produktion Ç 1 5
X Osteoblasten-Aktivierung & Knochenheilung Ç 2 3
X Synthese von Glucosaminglycan Ç 4
X Blockade von Clostridium perfringens & Toxin Ç 6 7
X Verdrängung von CO aus hämhaltigen Enzymen und
Proteinen Ç Æ Reduktion neurologischer Folgen 8 9
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Sheikh AY et al. Arch Surg. 2000;135:1293-1297.
Ueng SW et al. J Trauma. 1998;44:676-681.
Sawai T et al. J Oral Maxillofac Surg. 1996;54:975-981.
Roberts GP et al. Br J Dermatol. 1994;131:630-633.
Kang TS et al.. Arch Facial Plast Surg. 2004;6:31-35.
Boerema I. Proc R Soc Med. 1964;57:817-818.
Van Unnik AJM. Antonie Van Leeuwenhoek 1965; 31:181-186.
Weaver LK. Chest 2000; 117(3):801-808.
Weaver LK. N Engl J Med. 2002;347:1057-1067.
Was ist HBO – Weitere Wirkungen
-2Wirkungen der HBO
X Bei Einsatz der HBO zum Zwecke der verbesserten
oder akzelerierten Wundheilung ist 1 einzelne
Therapieeinheit unzureichend (auch bei Gasbrand).
X Viele Stimulationseffekte bezüglich Wundheilung
zeigen sich erst nach einer Summe von HBO
Therapieeinheiten in definierten Intervallen.
X Pulmonale O2-Toxizität (ALI und ARDS, vgl.
Langzeitbeatmung mit FiO2 >0,5) und zerebrale O2Toxizität (Krampfanfall) limitieren die Dauer einer
einzelnen HBO-Therapieeinheit (und auch Druck).
Was ist HBO – Ablauf
-3Ablauf HBO-Therapieserie (Intervallbehandlung)
X Definierte Anzahl von HBO-Einheiten in einem
definierten Zeitraum. Beispiel: Akuter Hörsturz.
Was ist HBO – Ablauf
-4Ablauf HBO-Therapieserie (Intervallbehandlung)
X Definierte Anzahl von HBO-Einheiten in einem
definierten Zeitraum. Beispiel: CO-Intoxikation.
Was ist HBO – Ablauf
-5Ablauf HBO-Therapieserie (Intervallbehandlung)
X Die meisten HBO-Therapieserien bzw. –Sequenzen
beruhen auf empirischen oder experimentellen
Daten.
X Die Anzahl komparativer klinischer Studien in der
HBO ist gering (20 vs. 10 Einheiten, 4 vs. 8 Wo.)
Was ist HBO – Zusammenfassung
-1-
X Systemische Applikation von Sauerstoff unter
Überdruck am gesamten Körper
X Vielfältige Einzelwirkungen, welche die HBO für
diverse Indikationen als ZUSATZBEHANDLUNG
qualifizieren oder nahelegen.
X Die HBO-Therapien definieren sich nach Indikation
über Therapieschemata und –Abläufe dieser
X Trotz vielfältiger positiver Wirkungshinweise:
Sie ist in Teilen umstritten (z. T. vehement).
Und: es besteht dringend Forschungsbedarf.
Was ist HBO – Prinzip, Ablauf, Wirkung
-1-
HERZLICHEN DANK
Für Ihr Interesse !
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