Kinderchirurgie
Autoren
Guido Seitz

Gefäßzugänge bei Kindern und Jugendlichen

Bei Kindern werden je nach Indikation peri- und postoperativ verschiedene Gefäßzugänge benötigt. Man unterscheidet hierbei periphervenöse und zentralvenöse Zugänge. Bei den zentralvenösen Zugängen kann nochmals zwischen peripheren zentralvenösen und den zentral eingebrachten Zugängen differenziert werden. Hierbei werden die peripher eingebrachten zentralvenösen Katheter (Silastic-Katheter) v. a. bei Früh- und Neugeborenen eingesetzt. Die zentral eingebrachten zentralvenösen Katheter werden in die nicht getunnelten und die getunnelten Katheter (Hickman-/Broviac-Katheter) unterteilt. Die getunnelten Katheter sind v. a. für die Langzeitanwendung (hämatologische und onkologische Erkrankungen, Kurzdarmsyndrom) gedacht. Mögliche Komplikationen sind u. a. Pneumothorax, Hämatothorax, Katheterinfektionen, Dislokation, Thrombose, Okklusion sowie Katheterbruch.
Bei Kindern werden je nach Indikation peri- und postoperativ verschiedene Gefäßzugänge benötigt. Man unterscheidet periphervenöse und zentralvenöse Zugänge. Bei den zentralvenösen Zugängen kann nochmals zwischen peripheren zentralvenösen und den zentral eingebrachten Zugängen differenziert werden. Hierbei werden die peripher eingebrachten zentralvenösen Katheter (Silastic-Katheter) v. a. bei Früh- und Neugeborenen eingesetzt. Die zentral eingebrachten zentral venösen Katheter werden in die nicht getunnelten und die getunnelten Katheter (Hickman-/Broviac-Katheter) unterteilt. Die getunnelten Katheter sind v. a. für die Langzeitanwendung (hämatologische und onkologische Erkrankungen, Kurzdarmsyndrom) gedacht. Mögliche Komplikationen sind u. a. Pneumothorax, Hämatothorax, Katheterinfektionen, Dislokation, Thrombose, Okklusion sowie Katheterbruch.

Einleitung

Operativ zu behandelnde Kinder und Jugendliche benötigen perioperativ mindestens einen sicheren periphervenösen Zugang. Bei größeren Operationen und in der Versorgung von Intensivpatienten sind z. T. auch zentralvenöse Gefäßzugänge erforderlich. Des Weiteren sind zentralvenöse Gefäßzugänge in der Kinderhämatologie und -onkologie (Applikation von Zystostatika, Blutentnahmen, Transfusion, Medikamentengabe), Kindernephrologie (Hämodialyse, Hämofiltration), bei Kindern mit Kurzdarmsyndromen (Langzeit-parenterale Ernährung) sowie anderen metabolischen Erkrankungen notwendig. Die Wahl des geeigneten Zugangswegs hängt von verschiedenen Faktoren wie Alter und Größe des Kindes, der Art der Erkrankung, der Gefäßsituation sowie von der geplanten Therapie ab.

Periphervenöse Gefäßzugänge

Periphervenöse Gefäßzugänge sind bei allen Patienten erforderlich, die intravenös Medikamente oder Infusionen erhalten sollen. Dies trifft in aller Regel auf alle Patienten zu, die operativ versorgt werden. Zusätzlich benötigen Kinder nach Trauma oder bei drohender Verschlechterung des Herz-Kreislauf-Systems einen Zugang, damit in Notfallsituationen rasch interveniert werden kann. Nichtsdestotrotz sollte die Notwendigkeit eines periphervenösen Zugangs immer kritisch hinterfragt werden, da die Anzahl geeigneter Venen limitiert ist. Diese finden sich in der Regel am Handrücken, in der Ellenbeuge, im Bereich des Fußrückens, an der V. saphena magna am Sprunggelenk, an den volarseitigen Handgelenksvenen sowie an den oberflächlichen Venen der Kopfhaut.
Sehr häufig werden in der Pädiatrie auch spezielle Lampen im Nahinfrarotbereich zur besseren Darstellung der Venen eingesetzt. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass hierdurch die Erfolgsrate bei den Venenpunktionen nicht erhöht werden konnte (Jöhr und Berger 2015). Die ultraschallgestützte Punktion wird dagegen als hilfreich beschrieben (Vezzani et al. 2013). Die Komplikationsrate ist relativ gering. Typische Komplikationen sind Phlebitis, Extravasation, arterielle Fehlpunktion sowie Septikämie. Die Entstehung von Thrombosen ist selten. Ein wesentlicher Nachteil ist sicherlich die z. T. hohe Okklusionsrate.
Die Vena sectio stellt einen Sonderfall dar, welcher bei Säuglingen und Kindern mit schwierigen Venenverhältnissen angewendet werden kann. Hierbei werden entweder eine Kubitalvene oder eine Vene in der Leiste (V. saphena, V. femoralis) operativ freigelegt und entsprechend kanüliert. In diesem Fall sollte immer darüber nachgedacht werden, ob hier nicht die Anlage eines zentralvenösen Katheters sinnvoller ist.
In präklinischen und klinischen Notfallsituationen gibt es zudem die Möglichkeit, eine intraossäre Kanüle anzulegen. Hierbei wird der Markraum der langen Röhrenknochen mit speziellen intraossären Kanülen punktiert. Der Vorteil hierbei ist, dass der knöcherne Gefäßraum auch in schwierigen Situationen wie Kälte, Schock oder Kreislaufstillstand nicht kollabieren kann und somit eine Flüssigkeitszufuhr und Medikamentenapplikation über den intramedullären Blutgefäßraum des roten Knochenmarks jederzeit möglich ist. Geeignete Punktionsstellen sind bei Kindern <6 Jahren die anteromediale Vorderseite der proximalen Tibia ca. 1–2 cm unterhalb der Tuberositas tibiae. Bei älteren Kindern kann die Kanülierung im Bereich der distalen Tibia ca. 2–3 cm kranial des Malleolus medialis erfolgen. Die Punktion erfolgt immer senkrecht zur Knochenoberfläche (Weiss et al. 2009). Typische Komplikationen sind Fehllage und Verbiegen der Kanüle, Frakturen, Verletzung der Epiphysenfugen, Kompartmentsyndrom sowie Infektionen bis hin zur Osteomyelitis (Weiss et al. 2009).

Zentralvenöse Zugänge

Zentrale Venenkatheter (ZVK) stellen in aller Regel einen sehr sicheren Gefäßzugang dar. Sie eignen sich perioperativ für die Gabe von Infusionslösungen, Medikamenten, hyperosmolaren Lösungen, speziellen Medikamenten wie z. B. Zytostatika und Katecholaminen, sowie hochkalorischer parenteraler Ernährung, welche zentral im Kreislauf appliziert werden sollen. Zusätzlich können zentrale Venenkatheter zum intensivmedizinischen Monitoring des zentralen Venendrucks und der zentral venösen Sättigung verwendet werden. Des Weiteren eignen sie sich für wiederholte Blutentnahmen.
Geeignete Gefäße sind die V. jugularis externa und interna, die V. subclavia, die V. femoralis, die V. saphena magna im Bereich der Leiste sowie die V. axillaris.
Die Größe des Katheters steht in engem Zusammenhang mit der Größe des zu benutzenden Gefäßes. Sie wird zusätzlich durch das Alter des Kindes, das Gewicht und die Größe bestimmt. In einer Studie konnte gezeigt werden, dass zentralvenöse Katheter mit einer Größe von >6 F bei Kindern <1 Jahr, <10 kg/KG oder einer Körpergröße von <75 cm mit einer erhöhten Komplikationsrate assoziiert waren (Janik et al. 2004).
Neben der Größe des Katheters spielt auch die Anzahl der Lumina des Katheters eine Rolle. Hierbei sollte sich die Anzahl der Katheterschenkel an der Grunderkrankung und der zu erwartenden Medikamentenmenge orientieren. Dies ist insbesondere bei Säuglingen notwendig, um eine zu exzessive Volumenzufuhr der Kinder nur zum Offenhalten der einzelnen Katheterschenkel zu vermeiden.
Prinzipiell unterscheidet man verschiedene Arten von zentralen Venenkathetern, die im Folgenden beschrieben werden.

Peripher perkutan eingebrachte zentralvenöse Katheter

Die peripher perkutan eingebrachten zentralvenösen Katheter werden häufig bei Früh- und Neugeborenen sowie kleinen Säuglingen verwendet. Hierbei handelt es sich um sog. Silastikkatheter, welche in der Regel ein- oder zweilumig sind. Diese Katheter können sowohl beim wachen als auch sedierten Kind eingebracht werden. Hierzu erfolgt die Punktion einer peripheren Vene über eine Butterfly-Kanüle an geeigneten Stellen wie der Ellenbeuge oder der V. saphena magna im Bereich des Innenknöchels. Nach der Punktion wird der Venenkatheter bis zum rechten Vorhof vorgeschoben. Der Nachteil dieser Katheter ist das sehr kleine Lumen, welches zu Einschränkungen in der möglichen Laufrate und zu Katheterobstruktionen führen kann. Des Weiteren können die Katheter dislozieren. Sollte die Punktion nicht möglich sein, kann alternativ auch eine Vena sectio durchgeführt werden.

Perkutan eingebrachte nicht getunnelte zentralvenöse Katheter

Des Weiteren gibt es perkutane, nicht getunnelte zentralvenöse Katheter, welche in aller Regel in Seldinger-Technik eingebracht werden. Der Einsatz von Ultraschall erleichtert hierbei die Venenpunktion, vermindert die Kanülierungszeit und erhöht die Patientensicherheit (Zanolla et al. 2017). Zunächst erfolgt die Punktion des entsprechenden Gefäßes mit einer Punktionskanüle. Anschließend wird ein Führungsdraht über die Kanüle in das Gefäß eingeführt. Dann wird die Punktionskanüle entfernt und die Durchtrittsstelle mit einem Dilatator auf geweitet. Nun wird der Dilatator entfernt und der eigentliche zentrale Venenkatheter eingeführt und angenäht. Anschließend erfolgt die Röntgenkontrolle mittels Röntgenthoraxaufnahme. In unklaren Fällen kann der Katheter mit Röntgenkontrastmittel dargestellt werden.
Auch diese Katheter können in schwierigen Fällen über eine Vena sectio eingebracht werden. Hierzu wird das entsprechende Gefäß freigelegt. Bei kleineren Gefäßen (V. saphena magna, V. cubitalis) erfolgt die Ligatur des Gefäßes nach distal und die Vorlage einer weiteren Ligatur kranial der geplanten Venotomie-Stelle. Die Venotomie wird dann mittels Schere durchgeführt. Nach dem Einführen des Katheters wird dieser mit der zentralen Ligatur fixiert. Im Bereich der V. jugularis interna und der V. femoralis sollten die Gefäße nicht nach zentral ligiert werden. Hier wird an der Venotomie-Stelle eine Tabaksbeutelnaht angelegt.
Der Nachteil dieser nicht getunnelten Katheter ist die potenzielle Infektionsgefahr und damit verbunden die relativ kurze Liegedauer (<10 Tage). Ein weiteres Problem aller zentralen Venenkatheter ist das Risiko der Ausbildung einer venösen Thrombose. Dieses wird in der Literatur bei peripher eingebrachten zentralvenösen Kathetern mit >25 % angegeben. Patienten mit nicht peripher eingebrachten zentralvenösen Kathetern hatten noch ein höheres Thromboserisiko (Shin et al. 2017).

Katheter zur Hämodialyse

Zur Akutdialyse im Kindesalter wird in ausgewählten Fällen neben der Peritonealdialyse die Hämodialyse angewandt. Dies wird bei Kindern häufig über einen Shaldon-Katheter durchgeführt. Dieser Katheter wird ebenfalls wie ein nicht getunnelter zentralvenöser Katheter über die V. jugularis oder V. femoralis in Seldinger-Technik eingebracht. Alternativ können diese Katheter auch über eine Vena sectio implantiert werden. Eine sichere Anwendung ist auch bei kleinen Kindern (<15 kg KG) beschrieben (Lopez et al. 2014). Für die Langzeitanwendung müssen diese Kathetersysteme ebenfalls getunnelt werden. Dies kann aufgrund der Rigidität der Katheter v. a. bei Säuglingen technisch schwierig sein.

Getunnelte zentralvenöse Katheter

Der getunnelte zentralvenöse Katheter wurde vor 50 Jahren eingeführt und stellt einen wichtigen medizinischen Fortschritt in der Patientenversorgung dar. Diese Katheter wurden im Laufe der Zeit vielen Modifikationen unterzogen. Der Erstbeschreiber dieser Katheterart war Stanley Dudrick im Jahr 1967. Die heute verwendeten Katheter gehen auf James Broviac (1973) und Robert Hickman (1979) zurück (Gow et al. 2017). Der Hickman-Katheter unterscheidet sich dabei vom Broviac-Katheter nur durch ein größeres Lumen (Gow et al. 2017) (Abb. 1). Bei diesen häufig verwendeten Kathetern handelt es sich um ein- bis dreilumige Katheter mit offenem Ende. Die Anzahl der Katheterschenkel richtet sich nach der Grunderkrankung und der geplanten Medikamentengabe. Diese werden von der Gefäßeintrittsstelle bis zum Hautdurchtritt unter der Haut getunnelt (Abb. 2). Sie sind mit einem Dacron®-Cuff versehen, welcher im subkutanen Tunnel ca. 1–2 cm vor der Hautdurchtrittsstelle zum Liegen kommt und dort einwächst. Dadurch wird das Risiko der Dislokation vermindert. Durch den subkutanen Katheterverlauf im Tunnel wird die Infektionsgefahr reduziert.
Die Indikationen für diese Katheter bestehen häufig bei Tumorerkrankungen, Kinder mit parenteraler Ernährung bei Kurzdarmsyndrom, hämatologischen Erkrankungen (z. B. Hämophilie), angeborenen Stoffwechselerkrankungen und immunologischen Erkrankungen. Sie können bei entsprechender Pflege für mehrere Monate bis Jahre belassen werden. Im Gegensatz zu den vorgenannten Kathetern werden diese Katheter bei Kindern in der Regel in Allgemeinanästhesie implantiert.
Die Katheter können entweder durch perkutane Punktion in Seldinger-Technik oder in offen chirurgischer Technik mittels Vena sectio in ein großes Gefäß (V. subclavia, V. jugularis interna oder externa) implantiert werden. Hierbei sind die Komplikationsraten vergleichbar. Die Implantationsdauer wird in der Literatur bei der perkutanen Technik als kürzer angegeben (Blum et al. 2017), wobei dies sicherlich von der Erfahrung des Operateurs abhängt. Zusätzlich wird der Katheter subkutan getunnelt und im infraklavikulären Bereich ausgeleitet. Die Katheterspitze wird auf Höhe des Übergangs von V. cava superior zum rechten Vorhof platziert (Abb. 3). Intraoperativ werden alle Katheterschenkel hinsichtlich Spül- und Aspirierbarkeit überprüft. Die Katheteranlage im Bereich der V. subclavia birgt das Risiko eines Hämatothorax sowie eines Pneumothorax.
Bei sehr schwierigen Gefäßverhältnissen, v. a. bei Patienten mit Kurzdarmsyndrom, kann ein Gefäßzugang über transhepatische Venenkatheter, intraartriale Katheter, V. azygos-Katheter und andere erreicht werden (Rodrigues et al. 2006). Eine weitere Möglichkeit stellen Hybridverfahren dar, bei denen endovaskuläre (z. B. Ballondilatation von Gefäßen) mit offen chirurgischen Techniken kombiniert werden (Sieverding et al. 2017).

Portkathetersysteme

Portkathetersysteme stellen eine Sonderform der getunnelten zentralvenösen Kathetersysteme dar. Sie werden komplett intrakorporal implantiert.
Die Indikationen für die Implantation eines Portkathetersystems sind onkologische, hämatologische, Stoffwechsel- sowie weitere chronische Erkrankungen, die eine intermittierende Infusions- oder intravenöse Medikamentengaben erforderlich machen.
Das Portkathetersystem besteht aus einer Portkammer aus Titan oder Kunststoff sowie aus einem Venenkatheter aus Silikon oder Polyurethan (Abb. 4). Ein- und Doppellumen-Portsysteme sind verfügbar. Der Vorteil des Portkathetersystems sind neben dem höheren Patientenkomfort niedrigere Infektionsraten und die geringere Dislokationsgefahr. Ein wesentlicher Nachteil in der Pädiatrie ist sicherlich, dass der Katheter immer wieder neu mit speziellen Port-Nadeln anpunktiert werden muss (Abb. 5). Die Implantation im Kindesalter erfolgt in der Regel in Allgemeinanästhesie und wird am Gefäß analog der Broviac-/Hickman-Katheterimplantation an der V. jugularis interna/externa oder über die V. cephalica durchgeführt (Abschn. 3.4). Die Portkammer wird in eine subkutane Tasche über dem M. pectoralis eingebracht. Dazu erfolgt eine quere infraklavikuläre Hautinzision auf der Seite der geplanten Portimplantation. Anschließend wird die subkutane Tasche präpariert. Die Portkammer wird an der Muskelfaszie mit nicht resorbierbaren Nähten fixiert, damit es zu keiner Rotation der Portkammer kommt. Für sehr kleine und schlanke Kinder stehen auch spezielle „Low profile“-Portkammern zur Verfügung.

Präoperative Diagnostik

Präoperativ sollte der Gefäßstatus des Patienten evaluiert werden. Dies trifft insbesondere für Patienten zu, die bereits einen zentralen Venenkatheter hatten oder bei denen aufgrund der Grunderkrankung (z. B. mediastinale/zervikale Tumoren) mit einer veränderten Gefäßanatomie zu rechnen ist. Die einfachste Methode hierfür ist der Ultraschall und die Doppleruntersuchung der betroffenen Gefäße zum Nachweis der Perfusion und zum Ausschluss von Thrombosen. Sollten diese Untersuchungen nicht ausreichend valide Ergebnisse liefern, sollte eine MR-Angiografie durchgeführt werden. Alternativ bietet sich die CT-Angiografie an. Diese ist jedoch mit einer Strahlenbelastung für das Kind verbunden.

Komplikationen

Die Implantation von zentralvenösen Kathetern inkl. Broviac-/Hickman-Kathetern und Portkathetersystemen kann mit Komplikationen verbunden sein. Diese können als frühe Komplikationen intraoperativ/unmittelbar postoperativ oder als späte Komplikationen im Verlauf auftreten.
Frühe Komplikationen treten in 7–18 % der Fälle auf und umfassen den Pneumothorax, den Hämatothorax, die akzidentielle Punktion einer Arterie, Hämatome, Herzrhythmusstörungen (durch den Führungsdraht oder zu tiefe Katheterlage), Herzbeuteltamponade, Gefäßverletzungen, Luftembolie sowie Fehllage des Katheters (Ares und Hunter 2017). Durch den Einsatz der Sonografie kann die Komplikationsrate gesenkt werden (Ares und Hunter 2017).
Späte Komplikationen umfassen den internen oder externen Katheterbruch, Thrombosierung, Kathetermigration, katheterassoziierte Infektionen sowie die akzidentielle Entfernung des Katheters (Ares und Hunter 2017). Die Inzidenz katheterbedingter Thrombosen wird in der Literatur mit 0–74 % angegeben (Jaffray et al. 2017). Die Thrombosierungsrate ist bei Kathetern in der V. subclavia, höhergradigen Tumorerkrankungen, angeborenen Herzfehlern, systemischen Infektionen und bei Patienten mit Darmversagen erhöht (Jaffray et al. 2017). Diese Katheterokklusion kann zudem durch ein sog. „Pinch-off“-Syndrom durch Katheterkompression zwischen der Klavikula und der ersten Rippe auftreten (Ares und Hunter 2017). Eine effektive Prophylaxe katheterassoziierter Thrombosen durch eine Heparinisierung konnte nicht nachgewiesen werden (Schoot et al. 2013; Jaffray et al. 2017). Bei klinisch symptomatischen Thrombosen erfolgen in der Regel die Entfernung des Kathetersystems und die antithrombotische Therapie.
Die Katheterinfektion stellt eine der häufigsten katheterassoziierten Komplikationen dar. Diese hängt von verschiedenen Faktoren wie Lage und Art des Katheters, Grunderkrankung, Katheterliegedauer, Applikation von parenteraler Ernährung und der korrekten Versorgung des Katheters ab (Goes-Silva et al. 2009). Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass peripher eingebrachte zentralvenöse Katheter bei Intensivpatienten eine geringere Infektionsrate als zentral eingebrachte Katheter haben (Yamaguchi et al. 2017). Zudem lässt sich durch antibiotikabeschichtete zentrale Venenkatheter bei pädiatrischen Intensivpatienten signifikant die Anzahl von Katheterinfektionen reduzieren (Gilbert et al. 2016); auch eine professionelle Pflege des Kathetersystems senkt die Infektionsrate.
Literatur
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