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: info@agan.de
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
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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.
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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).
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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:
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AGAN - FORTBILDUNG
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