Die Anästhesiologie
Autoren
Oliver Kunitz und Uta Emmig

Anästhesie bei Patienten mit Mukoviszidose

Die Mukoviszidose (zystische Fibrose) ist eine autosomal rezessiv vererbbare Krankheit mit einer Inzidenz von ca. 1:2500 Neugeborene. Bis vor 20 Jahren verstarb die überwiegende Mehrzahl der Patienten in der frühen Kindheit. Seither hat sich die Prognose durch eine konsequente Dauertherapie in spezialisierten Zentren deutlich verbessert. Die mittlere Lebenserwartung liegt in Deutschland und den USA derzeit bei etwa 41°Jahren. Somit werden Anästhesist und Intensivmediziner zunehmend mit Erwachsenen konfrontiert, die an Mukoviszidose leiden.

Ätiologie

Die Mukoviszidose (zystische Fibrose) ist eine autosomal rezessiv vererbbare Krankheit mit einer Inzidenz von ca. 1:2500 Neugeborene. Ein Defekt auf dem langen Arm von Chromosom 7 induziert die Produktion des fehlerhaften „cystic fibrosis transmembrane conductance regulator“ -Proteins [5]. Hieraus resultiert eine Funktionsstörung der Chloridkanäle von sezernierenden Epithelien mit einer erhöhten Durchlässigkeit der Membran für Wasser und Chloridionen sowie einem verminderten Wassergehalt der produzierten Sekrete [10]. Die Folge ist eine Multisystemerkrankung mit variabler Ausprägung.
Bis vor 20 Jahren verstarb die überwiegende Mehrzahl der Patienten in der frühen Kindheit. Seither hat sich die Prognose durch eine konsequente Dauertherapie in spezialisierten Zentren deutlich verbessert. Die mittlere Lebenserwartung liegt in Deutschland und den USA derzeit bei etwa 41 Jahren [9]. Somit werden Anästhesist und Intensivmediziner zunehmend mit Erwachsenen konfrontiert, die an Mukoviszidose leiden.

Pathophysiologie und klinische Manifestation

Die klinischen Symptome der Mukoviszidose betreffen hauptsächlich das Respirationssystem und den Gastrointestinaltrakt (Tab. 1).
Tab. 1
Häufige klinische Befunde bei Mukoviszidose
Respirationstrakt
Gastrointestinaltrakt
• Produktiver Husten
• Atemnot
• Trommelschlegelfinger und Uhrglasnägel
• Fassthorax
• Chronische Durchfälle, aber auch Obstipation
• Voluminöse, übelriechende Fettstühle
• Aufgetriebenes Abdomen
Im Vordergrund steht meist die Lungenkrankheit. Die erhöhte Viskosität des Bronchialschleims führt zu einer Herabsetzung der Clearancerate und einer Verlegung kleinerer Atemwege. Hierdurch wird die chronische Besiedelung mit typischen Erregern (Staphylokokken, Hämophylus influenzae und Pseudomonaden) gefördert. Chronisch destruktive Bronchitiden und rezidivierende Pneumonien sind die Folge. Es kommt zu einer Zerstörung funktionellen Lungengewebes. Zusätzlich verstärkt eine bronchiale Hyperreaktivität die obstruktive Komponente. Bronchiektasen, Neigung zu Pneumothoraxbildung sowie bronchopulmonale Fisteln komplizieren das klinische Bild. Die chronische Hypoxämie kann zum Cor pulmonale führen. Der zunehmende Verlust der Lungenfunktion ist meist der prognostisch bestimmende Faktor [12].
Die gastrointestinalen Symptome basieren hauptsächlich auf einer Störung der exokrinen Pankreasfunktion. Die mechanische Verlegung der Ausführungsgänge führt oft schon vorgeburtlich zu einer Degeneration der Drüsen mit nachfolgendem zystisch fibrotischen Umbau. Es kommt zu Malabsorption und Steatorrhö.
Mekoneumileus bei Neugeborenen (Kap. Anästhesie bei Kindern), rektaler Prolaps im Kindesalter, Neigung zu Obstipation sowie ein aufgetriebenes Abdomen sind häufige gastrointestinale Manifestationen. Die Folgen der exkretorischen Insuffizienz sind schwere Gedeihstörungen und letztendlich ein Minderwuchs. In vielen Fällen bildet sich als Folge der endokrinen Funktionsstörung bei zunehmender Pankreasfibrose ein Diabetes mellitus aus. Es kommt zu Leberbeteiligungen (bei ca. 25 % der Patienten bis hin zu Zirrhose und portaler Hypertension), Cholezystolithiasis und Malignomen des Verdauungstrakts. Zusätzliche Befunde anderer Organsysteme sind Nasenpolypen (40–50 %) sowie Infertilität bei 95 % der betroffenen Männer [4, 9, 11].

Dauertherapie

Grundsätzlich werden drei parallele Therapieansätze verfolgt:
Die Ernährungstherapie mit lebenslanger Substitution der Pankreasenzyme sowie zusätzlicher Vitamin- und Antioxidanziengabe hat das Ziel, einer Mangelernährung vorzubeugen [11]. Ein Body-Mass-Index von <19 ist mit einer deutlich ungünstigeren Lebenserwartung vergesellschaftet. Die tägliche Physiotherapie unterstützt die Mobilisierung und das Abhusten von Sekret. Die antibiotische Behandlung wird prophylaktisch, intermittierend oder kontinuierlich durchgeführt. Zunehmend werden neben Bronchodilatatoren, hypertonischer Kochsalzlösung sowie dem inhalativen Mukolytikum Dornase-Alpha auch inhalative Antibiotika (Aztreonam, Tobramycin) verwendet. Ivacaftor aktiviert den defekten „cystic fibrosis transmembrane conductance regulator“ und wird bei Vorliegen einer spezifischen Mutation empfohlen [7]. Die Basistherapie wird in einem Zentrum koordiniert. Weiterführende Behandlungen sowie notwendige diagnostische und operative Eingriffe sollten hier durchgeführt werden. Eine Liste der Zentren ist unter www.ecorn-cf.eu zu finden (Oktober 2016).
Die Fortführung der Basistherapie in der perioperativen Phase ist anzustreben.

Häufige operative Eingriffe

Hierzu zählen diagnostische Prozeduren (Gastroskopie, Koloskopie, Bronchoskopie, Zystoskopie), Anlage von Ernährungssonden oder zentralvenösen Kathetersystemen sowie die Behandlung von Komplikationen oder Begleitsymptomen (nasale Polypektomie, Dilatation von Ösophagusstenosen, Embolisation von Bronchialarterien, Lungenteilresektion) [4, 12].
Die Lungen- oder kombinierte Herz-Lungen-Transplantation ist speziellen Zentren vorbehalten. Sie verlängert deutlich die Lebenserwartung der Patienten mit terminaler Lungenbeteiligung (5-Jahres-Überlebensrate 40–75 %; [3]). Mit Verbesserung der Prognose finden zunehmend Operationen im Erwachsenenalter statt, die nicht primär mit der Erkrankung assoziiert sind [4].

Anästhesiologisches Management

Die perioperative Betreuung des Mukoviszidosepatienten ist eine Herausforderung an die interdisziplinäre Zusammenarbeit [4].

Präoperativ

Die Patienten und ihre Angehörigen sind in der Regel über die Erkrankung sehr gut informiert, aktiv an der Therapie beteiligt und müssen in die Anästhesieplanung einbezogen werden. Bei elektiven Eingriffen sollte die Operation im infektfreien Intervall und am späten Vormittag stattfinden, um dem Patienten bis zur Einleitung der Anästhesie eine hinreichende Sekretmobilisation zu ermöglichen. Hierzu zählt auch der Verzicht auf eine übermäßig sedierende Prämedikation, um eine aktive Sekretentfernung nicht zu behindern. In vielen Fällen sind die persönliche Betreuung des Patienten und eine ausführliche Erklärung des geplanten Vorgehens ausreichend.
Bei gastroösophagealem Reflux (Inzidenz ca. 25 %) sind H2-Rezeptor-Antagonisten und Antazida Bestandteil der Prämedikation.
Die erforderlichen Voruntersuchungen orientieren sich an den üblichen Empfehlungen. Ein Thoraxröntgenbild sowie eine Blutgasanalyse haben sich als sinnvoll erwiesen [12]. Sie dokumentieren die präoperative pulmonale Situation und dienen zur Festlegung intra- und postoperativer Zielwerte. Bei ausgedehnten Operationen oder im fortgeschrittenen Stadium der Krankheit ist eine Echokardiographie zur Abschätzung der Rechtsherzfunktion sowie eine Lungenfunktionsprüfung indiziert (Tab. 2).
Tab. 2
Häufige präoperative Untersuchungs- und bei Mukoviszidose
Blut
Lungenfunktion und Blutgasanalyse
Residualvolumen ↑
Hypokaliämie
Funktionelle Residualkapazität ↑
Hypalbuminämie
FEV1 ↓, forcierte Vitalkapazität ↓
Hyperglykämie (Glukosetoleranz ↓)
Alveoloarterielle O2-Differenz ↑
Hypochlorämische Alkalose
paO2 ↓, paCO2 im Spätstadium ↑
Da eine Mehrheit der Patienten mit mehrfach resistenten gramnegativen Keimen (MRGN 3/MRGN 4) infiziert ist, sind gemeinsam mit der Klinikhygiene die Maßnahmen zur Vermeidung einer Übertragung der Keime auf andere Patienten oder Personal festzulegen, zu dokumentieren und einzuhalten.

Intraoperativ

Die Anlage eines venösen Zugangs erfordert Geduld und Geschick (schlechte Venenverhältnisse u. a. durch häufige Therapien mit i.v.-Antibiose) und ist dem Fortgeschrittenen vorbehalten. Bei Notwendigkeit eines zentralen Venenkatheters empfiehlt sich primär die sonographiegesteuerte Punktion.
In Abhängigkeit vom Eingriff ist ein Regionalanästhesieverfahren von Vorteil.
Cave
Vorsichtige O2-Gabe, hypoxischer Atemantrieb!
Hierdurch wird eine Beatmung vermieden und ein frühzeitiger postoperativer Beginn der Physiotherapie ermöglicht [4]. Neuere Fallserien belegen jedoch eine erhöhte Sicherheit moderner Allgemeinanästhesien [8].
Bei Erfordernis einer Allgemeinanästhesie ist immer eine ausreichende Präoxygenierung vor Einleitung erforderlich (Gefahr des schnellen SaO2-Abfalls).
Die Indikation zu einer „rapid sequence induction“ ist bei Verdacht auf Reflux großzügig zu stellen.
Cave
Anticholinergika (Atropin) sollten nur nach gründlicher Abwägung verwendet werden, da sie zu einer Zunahme der Viskosität des Bronchialsekrets führen können [4].
Bei schlechtem Gefäßstatus ist die inhalative Narkoseeinleitung mit Sevofluran der intravenösen im Einzelfall vorzuziehen, wobei die Zeitdauer durch das veränderte Ventilations-Perfusions-Verhältnis und eine erhöhte funktionelle Residualkapazität verlängert sein kann [12].
Der Einsatz von Muskelrelaxanzien muss kritisch überprüft werden. Bei erforderlicher Muskelrelaxierung vermindern kurz bis mittellang wirksame Substanzen die Gefahr einer inkompletten neuromuskulären Erholung.
Zum Ausschluss eines postoperativen Relaxanzienüberhangs muss deren Wirkung mittels Nervenstimulator kontrolliert werden. Zu beachten sind die Interaktionen zwischen Muskelrelaxanzien und Antibiotika (häufig Dauertherapie!). Hierdurch kann es zu einer Wirkverlängerung kommen. Daher ist der Einsatz von Rocuronium mit der Möglichkeit der sicheren und schnellen Reversierung durch Sugammadex zu erwägen.
Bei Hämoptysis und v. a. bei Hämoptoe wird ausdrücklich vor der Anwendung von intermittierender Überdruckbeatmung gewarnt. Die Anästhesie soll, wenn möglich, unter Erhalt der Spontanatmung und Einsatz einer Larynxmaske erfolgen. Die fehlende Möglichkeit, endotracheales Sekret abzusaugen, scheint nicht zu einer verschlechterten postoperativen Lungenfunktion zu führen [8]. Spontanatmung oder druckkontrollierte Beatmung und der Verzicht auf N2O verringern auch die Gefahr einer intraoperativen Pneumothoraxbildung. Dennoch sollten die erforderlichen Materialien zur zügigen Anlage einer Thoraxdrainage rasch verfügbar sein.
Bei ausgedehnten Eingriffen muss neben einer ausreichenden Flüssigkeitssubstitution auf eine Anfeuchtung der Atemgase geachtet werden [12]. Zur Sekretabsaugung können großlumige Absaugkatheter eingesetzt werden. Die Absaugung über ein Fiberbronchoskop ist nicht effektiv (Verlegung des Arbeitskanals!). In der perioperativen Phase sind die Patienten aktiv zu wärmen und vor Wärme- und Flüssigkeitsverlust zu schützen. Insbesondere bei kachektischen Patienten ist auf eine sorgfältige Polsterung potenzieller Druckstellen zu achten.
Potenzielle intraoperative Gefahren
  • Anticholinergika → Viskositätssteigerung des Bronchialsekrets
  • Ketamin → Steigerung der bronchialen Sekretion
  • Morphin, Thiopental, Mivacurium → Histaminliberation, Bronchospasmus
  • Nicht ausreichende Narkosetiefe → bronchiale Hyperreaktivität
  • Nasale Intubation nur nach Ausschluss von nasalen Polypen
  • N2O → Pneumothorax in Folge von rupturierenden Emphysembullae
  • IPPV-Beatmung bei vorbestehender pulmonaler Blutung vermeiden → Gefahr der massiven Blutung

Postoperativ

Die postoperative Betreuung hat die Vorbeugung von Komplikationen zum Ziel. Hierzu zählt die Vermeidung einer Nachbeatmung und einer postoperativen Obstipation. Beide Faktoren können die Lungenfunktion verschlechtern. Eine schnellstmögliche Aktivierung der Patienten und Fortführung der Physiotherapie muss angestrebt werden. Hierfür ist eine effektive Schmerztherapie unabdingbar. In Abhängigkeit vom Eingriff sind Lokal- oder Regionalanästhesieverfahren zu bevorzugen. So kann auf den Einsatz von Opiaten weitgehend verzichtet werden [4, 12].
Eine ausreichende Kalorienzufuhr unter Kontrolle des Serumglukosespiegels ist unabdingbar, da der Kalorienbedarf im Vergleich zu Patienten, die nicht an Mukoviszidose erkrankt sind, bei 120–150 % liegt. Eine perioperative Betreuung in einem Mukoviszidosezentrum mit entsprechend abgestimmter Infrastruktur ist daher anzustreben oder fernmündlich abzustimmen, sollte der Eingriff als Notfall wohnortnah und ohne zeitliche Verzögerung durchgeführt werden müssen.

Geburtshilfe

Durch die verbesserte Therapie erreichen an Mukoviszidose erkrankte Frauen zunehmend das gebärfähige Alter. Die Betreuung betroffener Schwangeren muss immer in einem Zentrum der Maximalversorgung und in enger interdisziplinärer Zusammenarbeit erfolgen [6]. Bei Fehlen einer geburtshilflichen Abteilung im Zentrum für Mukoviszidose ist die Bereitstellung eines gynäkologischen Teams durch Zusammenarbeit verschiedener Krankenhäuser sicherzustellen.
Die Letalität scheint primär durch die Schwangerschaft nicht verändert zu sein. Auch das Outcome des Neugeborenen scheint bei optimaler Betreuung während der Schwangerschaft nicht per se verschlechtert zu sein, es besteht jedoch das erhöhte Risiko einer Frühgeburt (25–46 %) [2]. Soweit möglich sollte der optimale Entbindungszeitpunkt im interdisziplinären Konsens festgelegt werden.
Eine kleine Fallserie dokumentiert die erfolgreiche Schwangerschaft und operative Entbindung von vier Patientinnen mit einer erheblich eingeschränkten Lungenfunktion (FEV1 kleiner 40 %) [1]. In allen Fällen wurde zur geplanten Sectio ein rückenmarksnahes Anästhesieverfahren mit Katheter gewählt (kombinierte spinale „single shot“- und epidurale Katheteranästhesie, spinaler und epiduraler Katheter oder alleinige Periduralanästhesie) und der Katheter weiter zur postoperativen Schmerztherapie verwendet. Bei einem rückenmarksnahen Anästhesieverfahren zur Sectio kann es zu einer erheblichen Beeinträchtigung der respiratorischen Funktion kommen. Hier ist dann ein Verfahrenswechsel zur Allgemeinanästhesie erforderlich. Bei erheblich eingeschränkter respiratorischer Funktion und bereits bestehender Notwendigkeit intermittierender nichtinvasiver Ventilation muss die Möglichkeit zu deren Fortsetzung oder invasiven Ventilation sowohl während der Entbindung als auch danach gegeben sein. Je nach Zentrum wird die primär vaginale Entbindung nach medikamentöser Einleitung einer geplanten Sectio vorgezogen [6]. Die postoperative Betreuung muss eine ausreichende Schmerztherapie zur frühzeitigen Mobilisation sicherstellen.
Literatur
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4.
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Pandit C, Valentin R, De Lima J et al (2014) Effect of general anesthesia on pulmonary function and clinical status on children with cystic fibrosis. Paediatr Anaesth 24:164–169CrossRefPubMed
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10.
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Wiehe M, Arndt K (2010) Cystic fibrosis: a systems review. AANA J 78:246–251PubMed