Luftembolie Risikoprävention

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Luftembolie

Eine vaskuläre Luftembolie ist das Eindringen von Luft (oder von außen zugeführtem Gas) über die Operationswunde oder andere Verbindungen zur Außenwelt in die Venen oder Arterien des Patienten mit der Folge systemischer Wirkungen.1

Wussten Sie schon?

An injection of 2 to 3 milliliter of air into the cerebral circulation can be fatal and just 0.5 to 1 milliliter of air in the pulmonary vein can cause cardiac arrest.

Ursachen

Es gibt typische Ursachen von Luftembolien in unterschiedlichen klinischen Prozessen, meist ist die Luftembolie iatrogen verursacht.1,3

  • Lufteintritt über einen offenen i.v.-Zugang oder ein offenes Infusionssystem (z. B. Dreiwegehahn offen, Entkopplung des Infusionssystems, Leck aufgrund von Produktversagen). Die Menge an eintretender Luft hängt von der Lagerung des Patienten und von der Höhe der Vene relativ zur Herzhöhe ab.1,3,4 
  • Nicht korrekte Befüllung und unzureichende Entlüftung des Infusionssystems.4
  • Parallelinfusionen, bei denen sich Schwerkraftinfusionen und Infusionspumpen durch Zusammenschluss im Infusionsset gegenseitig beeinflussen (Abb. 1). Dies kann beim Leerlaufen der Schwerkraftinfusion zum „Beading“ (Perlschnureffekt, Flüssigkeit-Luft-Flüssigkeit) führen.5
  • Unterschiedlichste chirurgische Eingriffe (insbesondere neurochirurgische, vaskuläre, geburtshilfliche, gynäkologische oder orthopädische Operationen).6,7   
  • Falsch durchgeführte Druckinfusion.8,9
Scheme of a parallel infusion configuration. Combinations of gravity infusion and pump driven infusion in parallel bears the risk of air embolism, when gravity infusion runs dry.
Abb. 1: Parallelinfusion. Die parallele Verabreichung einer Schwerkraftinfusion und einer Infusion über eine Infusionspumpe geht beim Leerlaufen der Schwerkraftinfusion mit dem Risiko einer Luftembolie einher.

Folgen

Die subjektiven und objektiven Symptome der Luftembolie hängen davon ab, wie viel Luft in die Blutbahn gelangt ist. Meist treten die Symptome sofort nach dem Lufteintritt auf.1

Abb. 2: Mögliche Symptome von Luftembolie und entsprechende klinische Anzeichen

Mögliche Symptome* Klinisches Bild
Angst5 Tachykardie9
Atemnot6 Tachypnie9
Retrosternale Schmerzen6 Bewusstseinsstörung7
Unruhe / Desorientiertheit6 Blutdruckabfall / Schock7
Kurzatmigkeit8 Kardiales "Mühlradgeräusch"**7
Zyanose8 Jähe Bewusstlosigkeit, Kreislaufschock oder plötzlicher Tod4

*Diese Symptome sind unspezifisch und hängen mit dem Kreislaufkollaps zusammen.
** Das "Mühlradgeräusch" ist ein lautes, maschinenähnliches Geräusch über der Herzspitze (Spätzeichen).

Komplikationen

Generell ist ein Lufteintritt in die Blutbahn in jeder Menge als kritisch zu werten. Die Folgen stehen in direktem Zusammenhang mit dem Zustand des Patienten, dem Luftvolumen sowie der Geschwindigkeit, mit welcher die Luftmenge infundiert wird.1,7

Präventionsstrategien

Um Luftembolien zu vermeiden und eine sichere Patientenbehandlung zu gewährleisten, ist es wichtig, verschiedene Strategien und Aktivitäten während der jeweiligen Prozesse zu kombinieren.

Person lying in the Trendelenburg position. The body is laid supine, or flat on the back with the feet higher than the head by 15-30 degrees.
Abb. 3: Trendelenburg-Position bei dem Legen eines zentralen Venenkatheters
  • Beim Legen einer Kanüle in der Peripherie kann das Luftembolierisiko reduziert werden, wenn sichergestellt wird, dass der Arm des Patienten beim Legen oder Ziehen der Kanüle unter dem Herzniveau liegt.1,3
  • Beim Legen oder Ziehen eines zentralen Venenkatheters sollte der Patient in Rückenlage oder in Trendelenburg-Position sein. Dies minimiert das Risiko einer Luftembolie (Abb. 3).1,3
Infusion regimen with the usage of a siphon greater than 20 cm.
Abb. 4: Ein Siphon (≥ 20 cm) schützt vor dem Eindringen von Luft in das Infusionsset.
  • Durch die Verwendung von Luer-Lock-Anschlüssen lassen sich mögliche Fehler beim Anschließen von Infusionssystemen und Spritzen an intravenöse Katheter weitgehend ausschließen.1,3
  • Infusionsschläuche mit Lecks sind sofort auszutauschen, um zu verhindern, dass Luft in die Blutbahn gezogen wird.1
  • Bei der Planung einer Infusionstherapie sollte immer ein Siphon (> 20 cm) als Schutz gegen das Eindringen von Luft vorgesehen werden (Abb. 4).10
Parallel infusion with three-way valve of the bypass in ascending siphon tube.
Abb. 5: Bei Parallelinfusionen muss der Siphon in den aufsteigenden Teil des Schlauchs eingefügt werden. Für eine Schwerkraft- infusion ist ein Rückschlagventil zu verwenden.
  • Bei Parallelinfusionen muss der Siphon in den aufsteigenden Teil des Schlauchs eingefügt werden. Für eine Schwerkraftinfusion ist ein Rückschlagventil zu verwenden (Abb. 5).
  • Moderne Infusionsfilter halten nicht nur Partikel und Bakterien, sondern auch zu 100 % eventuell vorliegende Luft aus den Infusionsschläuchen zurück.10,11
  • Es sollten moderne Infusionssets mit einer AirStop-Membran verwendet werden.10

Produktempfehlung zur Risikoprävention

Literaturangaben

1 Cook LS. (2013) Infusion-related air embolism. J Infus Nurs; 36(1): 26-36

2 Ho, Anthony M.-H. Is Emergency Thoracotomy Always the Most Appropriate Immediate Intervention for Systemic Air Embolism After Lung Trauma? CHEST (1999), Volume 116 , Issue 1 , 234 - 2372 

3 Gabriel J. (2008) Infusion therapy. Part two: Prevention and management of complications. Nurs Stand; 22(32): 41-8
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18481602%20 (Zugriff 06.2021)

4 Lee PT, Thompson F, Thimbleby H. (2012) Analysis of infusion pump error logs and their significance for health care. Br J Nurs; 21(8): S12, S14, S16-20

5 Obermayer A. (1994) Physikalisch-technische Grundlagen der Infusionstechnik – Teil 2. Medizintechnik; 114(5): 185-190

6 Agarwal SS, Kumar L, Chavali KH, Mestri SC. (2009) Fatal venous air embolism following intravenous infusion. J Forensic Sci; 54(3): 682-4

7 Wittenberg AG. (2006) Venous Air Embolism. Emedicine 2006

8 Zoremba N, Gruenewald C, Zoremba M, Rossaint R, Schaelte G. Air elimination capability in rapid infusion systems. Anaesthesia (2011); 66(11): 1031-4

9 Suwanpratheep A, Siriussawakul A. (2011) Inadvertent venous air embolism from pressure infuser bag confirmed by transesophageal echocardiography. J Anesthe Clinic;  2:2-10

10 Riemann T. (2004) How many “milliliters” of air will lead to an air-embolism? Die Schwester Der Pfleger; 8: 594-595

11 Jack T, Boehne M, Brent BE, Hoy L, Köoditz H, Wessel A, Sasse M. (2012) In-line filtration reduces severe complications and length of stay in pediatric intensive care unit: a prospective, randomized controlled trial. Intensive Care Med: 38(6): 1008-16