Anästhesiologische Aspekte thoraxchirurgischer Eingriffe

Zur Einleitung und Aufrechterhaltung der Allgemeinanästhesie stehen dem Anästhesisten verschiedene Medikamente zur Verfügung. Goldstandard ist eine intravenöse Anästhesieeinleitung mit einem Opiat (Sufentanil, Fentanyl, Remifentanil u. a.), einem Narkosemittel (Propofol, in Ausnahmefällen Thiopental) und, wenn nötig, einem Muskelrelaxans (z. B. Rocuronium, Atracurium u. a.).

Bei der Auswahl der geeigneten Medikamente müssen neben patientenspezifischen Kontraindikationen (Allergien, Vorerkrankungen u. a.) verschiedene pharmakodynamische Aspekte berücksichtigt werden.

Relevant ist in der Thoraxchirurgie vor allem die Unterscheidung zwischen intravenöser und inhalativer Aufrechterhaltung der Anästhesie. Sie kann mittels kontinuierlicher Propofolapplikation (totale intravenöse Anästhesie, TIVA) oder inhalativ mittels volatiler Anästhetika (Desflurane, Sevoflurane) erfolgen.

Voraussetzung für eine TIVA ist ein sicherer Venenzugang. Die gute Steuerbarkeit ermöglicht je nach Infusionsdauer eine kürzere Ausleitungszeit. Ebenso wird durch den Einsatz einer TIVA die Wahrscheinlichkeit für postoperative Übelkeit und Erbrechen reduziert (Apfel et al. 2002, 2004).

Ein häufig angeführtes Problem der TIVA im Gegensatz zu Gasnarkosen ist das gehäufte Auftreten von intraoperativer Wachheit und Awareness. Empfohlen wird daher eine Überwachung der Narkosetiefe, beispielsweise mittels Elektroenzephalogramm (EEG, Bispectral-Index-Monitoring) um diese zu vermeiden.

Insbesondere bei Eingriffen, die eine Eröffnung der Atemwege oder Lungenabschnitte erfordern, also dem Großteil thoraxchirurgischer Interventionen, bietet der Einsatz von volatilen Anästhetika Nachteile. In einem eröffneten pulmonalen System kann es zu einer Raumluftkontamination mit Narkosegasen kommen, da eine adäquate Absaugung über das OP-Gebiet nicht möglich ist. Dies führt zu einer Belastung des Personals sowie zu einer schlechten Steuerbarkeit der Narkose. Der Verbrauch von Narkosegas steigt durch den Verlust des Gases in die Raumluft, was wiederum zu erhöhten Kosten und Umweltbelastung führt.

Volatile Anästhetika zeigen tierexperimentell einen inhibitorischen Effekt auf die HPV und erhöhen den pulmonalen Shunt somit auch nach Narkoseausleitung noch über Stunden (Abschn. 1), eine TIVA kann daher mit einer besseren Oxygenierung einhergehen (Abschn. 1; Cho et al. 2017; Boldt et al. 1996; Lumb und Slinger 2015). Die klinische Relevanz ist jedoch fraglich, da dieser Effekt erst bei sehr hohen Volumina auftritt. Nicht unerwähnt bleiben soll in diesem Zusammenhang die bronchodilatatorische Wirkung volatiler Anästhetika, die zu einer Verbesserung der Beatmung bei hyperreagiblen oder obstruktiven Bronchialsystemen führen kann. Des Weiteren wird den volatilen Anästhetika ein positiver Effekt auf die Inflammation der Lunge nachgesagt.

Da beide Verfahren prinzipiell möglich sind, muss für jeden Patienten unter Berücksichtigung der Vor- und Nachteile das für ihn beste gewählt werden.

Der Doppellumentubus (DLT) ist der Goldstandard für eine ELV. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Endotrachealtubus verfügt der DLT über ein tracheales und ein bronchiales Lumen. Das tracheale Lumen endet distal des trachealen Cuffs, das bronchiale Lumen am distalen Ende des Tubus (Abb. 1). Letzterer ermöglicht die Separation der gegenüberliegenden Lungenhälfte. Die Platzierung des DLT erfolgt nach Einleitung der Narkose unter ausreichender Relaxierung des Patienten ähnlich einer konventionellen Intubation unter direkter oder videoassistierter Laryngoskopie. Nach Passage der Stimmbandebene und Zurückziehen des Mandrins sollte der DLT mithilfe einer Rotation um 90° nach links bzw. rechts, je nach Tubus, vorgeschoben werden. Die Cuffs beider Schenkel werden geblockt. Die korrekte Lage des Tubus wird auskultatorisch und bronchoskopisch überprüft. Primäre Fehlintubationen bei „blinder“ Platzierung des DLT kommen in 7–30 % der Fälle vor. Der bronchiale Cuff sollte an der Karina zu liegen kommen und keine Herniation zeigen, sodass der Bronchus komplett abgedichtet wird (Abb. 2; Loop und Spaeth 2018). Als Alternative zur bronchoskopischen Kontrolle werden seit wenigen Jahren Videotuben angeboten, die einen durchgehenden Blick auf die Karina bieten. Nachteile dieser Tuben sind eine fehlende Sicht auf den kontralateralen Hauptbronchus und die fehlende Möglichkeit unter Sicht abzusaugen. Bei nicht sekretbelasteten Patienten und unkomplizierten Eingriffen stellen diese Tuben eine gute Alternative dar. Ein Videobronchoskop sollte trotzdem aus oben genannten Gründen weiterhin durchgehend verfügbar sein. Die Intubation sollte außerordentlich sorgsam erfolgen, da die Verletzungsgefahr durch den großen Durchmesser des DLT deutlich erhöht ist. Trotzdem ist es sinnvoll, einen DLT mit größerem Durchmesser zu wählen, da so Atemwegswiderstände minimiert werden können und die Abdichtung der Cuffs mit geringerer Füllung zu erreichen ist (Klein und Hapich 2017).

Verschiedene Hersteller bieten links- und rechtsgängige DLT in verschiedenen Größen an, bei Erwachsenen kommen zumeist Tuben der Größe 35 oder 37 French für Frauen und 37 oder 39 (selten 41) French für Männer zum Einsatz, abhängig von der Körpergröße des Patienten. Selbstverständlich müssen auch vorbekannte tracheale Stenosen, Intubationsschwierigkeiten und sonstige patientenspezifische Besonderheiten berücksichtigt werden.

Bis auf spezielle Indikationen wird zumeist ein linksgängiger DLT verwendet. Dies liegt in der Asymmetrie des Bronchialbaumes begründet. Der rechte Oberlappenabgang liegt anatomisch nah an der Karina und kann in seltenen Fällen sogar oberhalb dieser abgehen. Die Problematik eines rechtsgängigen DLT ist daher, dass es durch den bronchialen Schenkel zu einer iatrogenen Verlegung des rechten Oberlappens kommen kann. Rechtsgängige DLTs verfügen aus diesem Grund über eine zusätzliche Öffnung im bronchialen Schenkel, die eine Ventilation des rechten Oberlappens erlaubt. Diese erfordert jedoch eine präzise Platzierung und kann leicht dislozieren. Eine bronchoskopische Lagekontrolle, auch nach jedem Lagerungsmanöver des Patienten, ist daher obligat, um eine Verlegung des Oberlappens möglichst zu vermeiden. Indikationen für den Einsatz eines rechtsgängigen DLT sind alle hilusnahen Operationen am linken Bronchialsystem (z. B. linksseitige Pneumektomien, Oberlappenmanschettenresektionen) aber auch linksseitige hilusnahe endobronchiale Pathologien (Tumorbefall, Ruptur, Kompression u. a.; Loop und Spaeth 2018).

Die Vor- und Nachteile eines DLT können Tab. 1 entnommen werden.

Der Bronchusblocker ist ein Atemwegshilfsmittel, welches wie auch der DLT, eine seitengetrennte Belüftung der Lungenflügel ermöglicht. Es handelt sich um einen dünnen Katheter mit einer Länge zwischen 50–78 cm, an dessen distalem Ende ein Cuff zu finden ist. Im Gegensatz zum DLT wird die Seitentrennung nicht über ein doppeltes Lumen erreicht, stattdessen wird der Bronchusblocker fiberoptisch über einen herkömmlichen Endotrachealtubus in dem zu separierenden Hauptbronchus platziert (Abb. 3). Dies bietet insbesondere dann Vorteile, wenn die Intubation mit einem DLT aufgrund anatomischer Gegebenheiten (Größe/Alter des Patienten, Tumor oder Voroperationen im Mund-Rachen-Bereich, (vorbekannte) Intubationsschwierigkeiten) potenziell erschwert oder sogar unmöglich ist.

Da sich das Innenlumen des Katheters auf lediglich 1,4 mm beläuft, bietet der Bronchusblocker einige Nachteile im Gegensatz zum DLT, da er nicht als vollwertiger Arbeitskanal betrachtet werden kann. So dauert die Be- und Entlüftung der separierten Lungenhälfte deutlich länger, außerdem ist ein Absaugen oder eine Sauerstoffinsufflation nicht suffizient möglich. Weitere Vorteile des Bronchusblockers können der Übersicht „Beispiele für Indikationen der Einlungenventilation“ (Abschn. 1.1) entnommen werden.

Die Larynxmaske ist ein supraglottisches (extratracheales) Atemwegshilfsmittel, welches erst in jüngerer Vergangenheit zunehmende Anwendung in der non-intubated VATS und hohen Tracheachirurgie findet. Für die Insertion einer Larynxmaske wird keine Relaxierung des Patienten benötigt, da die Stimmbandebene nicht passiert werden muss. Im Gegensatz zu den o. g. Verfahren zur Atemwegssicherung mit DLT oder Singlelumentubus plus Bronchusblocker ist eine Seitentrennung der Lunge mit der Larynxmaske nur erschwert möglich. Grundsätzlich ist eine Entlüftung der operierten Seite und damit eine Seitentrennung der Lunge für diagnostische intrathorakale Eingriffe nicht unbedingt notwendig, sodass für diese Zwecke zunehmend Larynxmasken eingesetzt werden. Die Vorteile einer Larynxmaske bestehen in der geringen Invasivität und dem damit verbundenen niedrigen Verletzungsrisiko sowie der Möglichkeit einer schnellen Ein- und Ausleitungszeit. Eine Larynxmaske kann nicht eingesetzt werden bei erhöhtem Aspirationsrisiko, da sie keinen ausreichenden Aspirationsschutz bietet. Des Weiteren ist über eine Larynxmaske eine Bronchialtoilette nur schwierig möglich, sodass sie bei starker Sekretbildung ebenfalls nur eingeschränkt geeignet ist. Eine Überdruckbeatmung mit Spitzendrücken über 20 cm H₂O sollte vermieden werden, da bei derartigen Drücken eine Magenüberblähung möglich ist und damit eine Regurgitation von Mageninhalt begünstigt werden kann. Bei Patienten mit obstruktiven Lungenerkrankungen, insbesondere kombiniert mit der iatrogenen intrathorakalen Druckerhöhung durch die operativen Maßnahmen ist die Notwendigkeit einer derartigen Überdruckbeatmung nicht ungewöhnlich. Daher muss die präoperative Evaluation des Patienten gewissenhaft erfolgen, um die Larynxmaske als das geeignete Verfahren zu identifizieren.

Sind diese Maßnahmen nicht ausreichend, muss eine selektive Sauerstoffapplikation, gegebenenfalls mit CPAP (continous positive airway pressure) auf die zu operierende, ausgeschaltete Lunge erwogen werden. Hierbei wird während der ELV über den ausgeschalteten Tubusschenkel ein Sauerstoff-Flow, zunächst von ca. 1–2 l/min, angelegt, sodass eine apnoeische Oxgenierung erreicht wird. Alternativ oder zusätzlich kann mittels eines CPAP-Ventils ein positiver Atemwegsdruck auf die nichtventilierte Lungenhälfte angelegt werden. Unglücklicherweise führen diese Maßnahmen zwar sehr häufig zu einer deutlichen Verbesserung der Oxygenierung, jedoch auch zu einer Größenzunahme der ausgeschalteten Lungenhälfte, die sich für den Operateur meist als störend darstellt. Eine Option stellt eine intermittierende CPAP-Therapie dar, bei der manuell ein Sauerstoff-Flow von 2 l/min für je 2 Sekunden im Abstand von 10 Sekunden appliziert wird. Dies kann zu einer Verbesserung der Oxygenierung ohne relevante Größenzunahme der zu operierenden Lunge führen (Russell 2009), ist jedoch für den Anästhesisten nur dann durchführbar, wenn keine parallelen Handlungen erforderlich sind.

Die Hochfrequenz-Jet-Ventilation (HFJV) ist ein Verfahren, bei dem bei offenem, ungeblocktem Beatmungssystem ein schneller Gasstrahl (Jet) mit hohen Frequenzen (100–400/min) in die Lunge appliziert wird. Die inspiratorische Sauerstoffkonzentration, die Frequenz und der Druck sind dabei frei wählbar. Die Exspiration erfolgt passiv über den offenen Atemweg/Tubusschenkel. Das Verfahren führt regelhaft bei nur geringer Beeinträchtigung der operativen Bedingungen zu einer deutlichen Verbesserung der Oxygenierung des Patienten. Eine Decarboxylierung ist jedoch nicht in ausreichendem Maße über einen längeren Zeitraum zu erreichen, sodass eine HFJV als alleinige, beidseitige Beatmungsform (ohne Seitentrennung der Lunge) zwar möglich, aber nicht längerfristig im Rahmen ausgedehnterer operativer Eingriffe sinnvoll ist. Zur Überbrückung therapierefraktärer Hypoxämien ist sie jedoch im Rahmen der ELV als Therapieoption sinnvoll und sollte routinemäßig vorgehalten werden. Zu beachten ist die Gefahr eines Barotraumas bei Behinderung der passiven Exspiration, sodass eine Druckmessung und Druckbegrenzung unabdingbar sind.

Inhalative Medikamente (Stickstoffmonoxid, Amitrin, Prostazykline) sind zur Verbesserung der Oxygenierung durch eine Modellierung der HPV bis dato aufgrund unzureichender Datenlage nicht routinemäßig empfohlen, sollen aber als Therapieoption nicht unerwähnt bleiben.

Eine Umschlingung oder eine Abklemmung der Pulmonalarterie durch den Operateur der nichtventilierten Lungenhälfte ist in Einzelfällen möglich. Durch Unterbindung des pulmonalen Blutflusses wird der pulmonale Shunt verringert. Dies setzt aber voraus, dass der operative Eingriff den Zugang zur Pulmonalarterie ermöglicht. Außerdem gibt es patientenbezogen zahlreiche Kontraindikationen aufgrund der iatrogenen akuten Rechtsherzbelastung (z. B. vorbestehender pulmonaler Hypertonus, Rechtsherzbelastung, Herzinsuffizienz).

Sollte die Oxygenierung trotz der o. g. Maßnahmen nicht ausreichend verbessert werden, muss eine Unterbrechung der ELV oder in Absprache mit dem Operateur als Ultima Ratio gegebenenfalls sogar der Operation erwogen werden. Eine Operation unter Einsatz einer extrakorporalen Membranoxygenierung (ECMO) stellt in diesen Fällen eine Option dar.