Thoraxchirurgie

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Publiziert am: 09.01.2022

Präoperative Lungenfunktionsdiagnostik in der Thoraxchirurgie

Verfasst von: Dieter Köhler

Durch die modernen Operationsverfahren können auch heute multimorbide Patienten am Thorax operiert werden. Hierzu sind aber präoperative Funktionsuntersuchungen erforderlich, deren Auswahl von den vorliegenden Krankheitsbildern bestimmt wird. Diese Untersuchungen sollen mögliche postoperative Komplikationen vermeiden helfen. Bei den meisten Patienten reichen einfache Untersuchungen, wobei es oft schon hinreichend ist, wenn man mit ihnen 3 Stockwerke hinaufgeht und sieht ob sie luftnötig werden. Sind es hingegen multimorbide Patienten, lohnt es sich genauer hinzuschauen. Je nach Organstörung ergeben sich andere Funktionsuntersuchungen. Da gerade bei Thoraxoperationen die Sauerstoffaufnahme bzw. der Abtransport von CO₂ beeinträchtigt werden, folgt der zweite Teil des Kapitels dem Transport des Sauerstoffmoleküls und beschreibt die gegebenenfalls erforderlichen diagnostischen Schritte für die daran beteiligten Organe, von den Atemwegen bis zur Zelle.

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Vereinfachtes Schema zur präoperativen Risikoabschätzung
Präoperative Untersuchungen bei Risikopatienten

Vereinfachtes Schema zur präoperativen Risikoabschätzung

Bei vielen Patienten, die zu einer Thoraxoperation anstehen, ist zum Glück die Frage der Operabilität einfach zu beantworten. Oft bestehen kaum Risiken, andererseits können sie aber so hoch sein, dass eine Operation nicht infrage kommt. Bei schwierigen Grenzfällen muss man sich den Einzelfall genau anschauen und die im Vordergrund stehenden limitierenden Faktoren diagnostizieren (Abschn. 2).

In der Abb. 1 ist ein Entscheidungsalgorithmus angegeben, der für die meisten Fälle ausreicht. Er lehnt sich an die Leitlinien zu dem Thema an, wobei die deutsche Leitlinie zu den Belastungsuntersuchungen (Meyer et al. 2018) hier etwas von den internationalen Leitlinien abweicht (Brunelli et al. 2013; Charlux 2009; Fleisher et al. 2007; Lim et al. 2010). In der deutschen Leitlinie wird als Indikation zur Spiroergometrie ein FEV1- oder DLCO-Wert (Diffusionskapazität) <80 % vom Sollwert vorgegeben. Das erscheint mir nach der Erfahrung zu hoch, denn dann müssten bei zu vielen, im täglichen Leben noch gut belastbaren, mitunter sogar sehr sportlichen Patienten, zahlreiche unnötige Untersuchen durchgeführt werden. Ähnlich sehen das auch die meisten internationalen Leitlinien. Die deutsche AWMF-Leitlinie zum Lungenkarzinom (https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/020-007OL_l_S3_Lungenkarzinom_2018-03.pdf (2018)) nimmt ebenfalls zur präoperativen Diagnostik Stellung, wobei hier teilweise noch von absoluten Werten (FEV1) ausgegangen wird, was nach meiner Erfahrung zu erheblicher Fehleinschätzung bei größeren oder kleineren Patienten führen kann. Eine aktuelle Publikation aus Deutschland zur präoperativen Evaluation fasst die aktuellen Daten gut zusammen (Ewig et al. 2019). Leider sind viele Untersuchungen zu diesem Thema zwei Jahrzehnte alt.

Am Beginn steht ein einfacher Test, nämlich die Überprüfung der Belastungsfähigkeit des Patienten indem man mit ihm 3 Krankenhausstockwerke hinauf geht. Es hat große Vorteile in der Einschätzung, wenn der Operateur den Patienten begleitet, denn man bekommt dann einen guten Eindruck von der individuellen Anstrengung. Schafft der Patient die Stockwerke ohne Probleme, so sind keine weiteren Untersuchungen erforderlich. Dies überraschend einfache Schema hatten die alten Lungenchirurgen schon praktiziert, als sie noch selbst die Narkose machen mussten. Es gibt aber inzwischen zahlreiche Publikation dazu, die das näher untersucht haben (Brunelli et al. 2013; Pollock et al. 1993). Drei Krankenhausetagen entsprechen etwa 4 Etagen in Wohnhäusern, da diese niedrigere Deckenhöhen haben.

Erreichen die Patienten in einer Belastungsuntersuchung (meist Ergometrie mit Blutgasen und EKG) 60 % ihrer Sollwattleistung, so sind sie ebenfalls ohne Einschränkungen operationsfähig. Dabei ist aber entscheidend, dass man die gewichtsbezogene Sollwattformel benutzt, da die Patienten ihr Körpergewicht tragen müssen, was auf dem Fahrrad wegfällt. So wird beispielsweise ein stark übergewichtiger Patient auf dem Fahrrad oft die Sollwattstufe erreichen, wenn Sollwattformeln benutzt werden ohne Körpergewichtsbezug. Trotzdem muss er beim Treppensteigen wegen Luftnot stehen bleiben und hat damit ein erhöhtes Operationsrisiko. Wenn Patienten nicht belastbar sind, z. B. bei orthopädischen Problemen, so können alternative Verfahren wie Arm-Ergometrie oder für die Herzleistung die Stressechokardiografie benutzt werden. Allerdings ist hier die Standardisierung deutlich schlechter.

Hier folgt eine einfache Fwormel zur Abschätzung der gewichtsbezogenen Sollwattleistung für untrainierte Personen auf dem Fahrradergometer (Köhler 2009):

Sollwatt (F): 2 Watt/kg KG – 10 % für jede Lebensdekade (ab 30 Jahre)
Sollwatt (M): 2,5 Watt/kg KG – 10 % für jede Lebensdekade (ab 30 Jahre)

So hat beispielsweise ein 50-jähriger Mann mit einem Körpergewicht von 100 kg eine Sollwattleistung von 200 W (250 W – 2 × 25 W).

Bei Operationen am Lungenprenchym besteht kein erhöhtes Operationsrisiko, wenn FEV1 und die DLCO über 60 % des Sollwertes betragen. Als FEV1-Wert gilt immer der nach Bronchospasmolyse. Da die Patienten mit COPD oder Asthma vor der Operation allerdings immer ausreichend antiobstruktiv behandelt werden, ist in der Praxis meist nur ein geringer Effekt der Bronchospasmolyse sichtbar.

Werden diese Werte nicht erreicht, ist es sinnvoll die Sauerstoffaufnahme mittels Spiroergometrie zu messen. Liegt sie über 20 ml/min/kg Körpergewicht, so besteht ebenfalls kein erhöhtes Risiko. Liegen die Werte darunter, sollte anhand des Perfusionsszintigramms geprüft werden, ob der zu operierende Anteil noch am Gasaustausch teilnimmt (Brunelli et al. 2013; Charloux 2009; Ewig et al. 2019). Ist das nicht der Fall, so hat der Patient deutlich weniger postoperative Probleme. Ansonsten muss man den Einzelfall genau untersuchen. Mitunter sieht man eindrucksvoll, dass im Perfusionsszintigramm durch einen Tumor die Durchblutung des betroffenen Lungenflügels nahezu aufgehoben ist. Dann ist zu erwarten, dass postoperativ die Patienten eine Pneumektomie gut vertragen.

Zudem kann die Lungenoperation mitunter mit funktionsverbesserten Resektionen (z. B. Oberlappenemphysem) verbunden werden, was den postoperativen Zustand verbessert.

Präoperative Untersuchungen bei Risikopatienten

Wenn man in seinem Leben tausende Patienten mit postoperativen schweren Komplikationen aus der Thorax- bzw. Herz- und Gefäßchirurgie gesehen hat, wird offensichtlich, dass viele Probleme durch vergleichsweise einfache präoperative Untersuchungen hätten vermieden werden können.

Dazu ist es allerdings erforderlich, über ein gewisses pathophysiologisches Wissen im Bereich der Herz- und Lungenerkrankungen zu verfügen. Dieses auch deswegen, weil die Ausprägungen der häufigsten Erkrankungen, wie insbesondere COPD, oft unterschiedlich sind und dann sogar verschiedene Organsysteme betreffen können. Im Vordergrund steht daher immer die Suche nach dem leistungslimitierenden Faktor bzw. der Organstörung, die ein Operationsrisiko darstellen.

Deswegen sollten diese Risikopatienten vor der Operation immer mit den Pneumologen ausführlich besprochen werden, die heute in jeder Klinik mit thoraxchirurgischer Abteilung vorhanden ist.

Die Operation selbst kann heute durch die modernen anästhesiologischen Narkosemethoden und Überwachungstechniken in der Regel komplikationsarm durchgeführt werden. Auch größere Blutungen, Blutdruckkomplikationen oder Störungen des Gasaustauschs werden meist problemlos beherrscht. Vergessen wird dabei aber häufiger, dass die begrenzten Leistungsreserven der erkrankten Organe mitunter über Gebühr verbraucht werden, z. B. durch Katecholamingabe. Das rächt sich dann im postoperativen Verlauf mit entsprechenden Einbrüchen.

Häufig wird für Grenzfälle die Spiroergometrie empfohlen. Hierbei handelt sich jedoch um einen Globaltest, der insbesondere dann, wenn die Erkrankung länger besteht und sich die anderen Organe adaptiert haben, nur die Gesamtleistungsfähigkeit widerspiegelt. Diese kann durch eine Belastungsuntersuchung mit körpergewichtsbezogenen Sollwattformeln ähnlich und ungleich einfacher ermittelt werden (Abschn. 1). Viel sinnvoller ist es, durch Einzeluntersuchung der Organsysteme den jeweils limitierenden Faktor zu erfassen. Das ist mit der Spiroergometrie kaum möglich. Die Spiroergometrie dient im Wesentlichen dazu, die pathophysiologischen Zusammenhänge zu schulen. Nach meiner Erfahrung ist eine Menge Wissen zur Interpretation erforderlich, das häufig fehlt. Bei der Untersuchung der einzelnen Organsysteme ist das vergleichsweise einfacher und häufig auch unmittelbar plausibel.

Störungen des Gastransportes der verschiedenen Organsysteme und deren Messverfahren

Im Folgenden werden die Funktionsuntersuchungen bzw. bildgebenden Verfahren der Organsysteme besprochen, die mittelbar oder unmittelbar Störungen des Sauerstofftransports in die Zelle bzw. dem Abtransport des Kohlendioxids daraus anzeigen. Die für die präoperativen Untersuchungen relevanten Organsysteme sind in Abb. 2 dargestellt. Diese Aufzählung weicht von den internationalen und nationalen Leitlinien z. T. ab (Charloux 2009; Fleisher et al. 2007; Lim et al. 2010; Meyer et al. 2018), da diese sich fast nur auf Erkrankungen der Lunge und des Herzens beschränken. Es gibt zwar dort Scoringsysteme (z. B. RCRI [Fleisher et al. 2007] oder Thoracoscore [Brunelli 2009; Falcoz et al. 2007; https://sfar.org/scores2/thoracoscore2.php]), die auch Störungen anderer Organe wie Niereninsuffizienz oder Diabetes mellitus berücksichtigen. Solche Begleiterkrankungen erhöhen zwar in größeren Studien das Operationsrisiko etwas, nur sind sie im Einzelfall eigentlich gut beherrschbar bei adäquater peri- und postoperativer Betreuung. Zudem beruhen die Scoringsysteme auf älteren Daten, als die Operationstechnik sowie die peri- und postoperative Versorgung noch nicht so weit entwickelt war.

Atemwege

Die häufigsten Störungen der Atemwege sind Obstruktionen, die den Atemfluss limitieren. Das bekannteste Beispiel ist die COPD. Ein Asthma wird in der Lungenchirurgie kaum das Risiko erhöhen, da man es gut behandeln kann. Hat ein Patient ein Asthma bronchiale, so sollte er ca. 2 Tage vor der Operation orale Steroide bekommen (z. B. Prednisolon 20–0–10 mg) und noch einige Tage danach, damit durch die Intubation mit der dadurch ausgelösten Irritation der Bronchialschleimhaut kein Asthmaanfall ausgelöst wird. Natürlich bekommen die Patienten in der ganzen Zeit weiterhin ihre inhalativen Steroide und auch Beta2-Mimetika. Wundheilungsstörungen durch die Steroide sind bei der niedrigen Dosis und der kurzen Dauer der Behandlung nicht zu erwarten.

Die obstruktiven Ventilationsstörungen spiegeln sich in den dynamischen Lungenfunktionsparametern, insbesondere im FEV1 wider. Stärker obstruktive Ventilationsstörungen führen zur Dauerbelastung der Atempumpe, die sich dann in einer ventilatorischen Insuffizienz mit primärer Hyperkapnie und sekundärer Hypoxämie zeigt. Hier ist der Atemwegswiderstand die primäre Messgröße, denn er spiegelt die Belastung der Atempumpe während Ruheatmung wider. FEV1 ist ein artifizielles Manöver, das im normalen Leben praktisch nie vorkommt. Bei der COPD zeigt der Atemwegswiderstand die beste Korrelation zur Hyperkapnie (Bégin und Grassino 1991).

Wenn die Obstruktion vorwiegend in den kleinen und kleinsten Atemwegen stattfindet, so entwickelt sich ein Kollaps am Ende der Ausatmung, der zum Verschluss von Lungenbezirken führt, aus denen die Luft nicht oder nur verzögert entweichen kann (trapped air, closing volume). In diesen verschlossenen Bezirken kann sich, mitunter auch nur passager, ein Überdruck bilden, der dann auch als intrinsic peep bezeichnet wird.

Lungenfunktionell ist ein solches Muster am besten in der Flussvolumenkurve zu erkennen, wenn sich dort ein Kollaps zeigt. Die peripheren Flüsse sind im Vergleich zum Spitzenfluss (peak flow) deutlich mehr reduziert. Damit geht immer eine Lungenüberblähung einher. Diese Lungenüberblähung ist neben der Obstruktion ebenfalls ein wesentlicher leistungslimitierender Faktor. Eine Überblähung spiegelt sich am besten in dem RV/TLC-Verhältnis wider, dass in der Ganzkörperplethysmografie (GKP) gemessen wird.

Häufig wird der Kollaps oder auch die Lungenüberblähung dem Emphysem gleichgesetzt. Das ist jedoch ein schwerer Fehler, denn beim Emphysem liegt eine Reduktion der Gasaustauschfläche vor (Abschn. 2.4). Natürlich ist es nicht selten, dass bei den Patienten beides gleichzeitig vorkommt. Zumeist steht aber eine der beiden Störungen im Vordergrund. Es gibt durchaus Patienten mit schwerem Kollaps in der Flussvolumenkurve, die kein Emphysem (normale DLCO) haben. Diese sind noch relativ gut belastbar. Umgekehrt können Patienten mit fast normaler oder gar normaler Lungenfunktion (keine Obstruktion oder Überblähung) ein schweres Emphysem aufweisen, das häufig übersehen wird. Es ist die häufigste Ursache für ein postoperatives Weaningversagen (Barchfeld et al. 2014; Köhler et al. 2014).

Atempumpe

Eine chronische oder akute Überlastung der Atemmuskulatur (bestehend im Wesentlichen aus dem Zwerchfell) zeigt sich immer in einer Hyperkapnie. Da der PaCO₂-Wert auch stark von der Belastung abhängt, ist es besser, das Bikarbonat als Maß für den Belastungsgrad zu nehmen, da sich hier der über einige Stunden gemittelte PaCO₂-Wert widerspiegelt.

Patienten mit ventilatorischer Insuffizienz stellen bewusst eine Schonatmung ein, um ein lebensbedrohliches Versagen der Atempumpe zu vermeiden. Deswegen ist die daraus resultierende Hypoxämie sekundär und bedarf in der Regel keiner Behandlung. Der Organismus hat mehrere Kompensationsmöglichkeiten, die reaktive Hypoxämie bezüglich der Sauerstoffversorgung der wichtigen Organe zu kompensieren, sodass zwar immer eine Hypoxämie, jedoch keine Hypoxie besteht (Köhler 2005; Köhler und Haidl 2011).

Die Ursache der ventilatorischen Insuffizienz ist vielgestaltig. Am häufigsten ist eine schwere COPD, gefolgt von restriktiven Erkrankungen. Die Patienten sind heute in der Regel mit nichtinvasiver Beatmung (NIV) zu Hause gut versorgt. Diese steigert Lebensqualität, die Leistungsfähigkeit und auch die Lebenserwartung (Köhnlein et al. 2014).

Direkte Messungen der Atemmuskelfunktion (P0,1; Pimax) sind präoperativ wenig hilfreich, denn sie sind viel ungenauer als die vom Organismus eingestellte Regler-Veränderung im Sinne der Hyperkapnie. Die Schwere der Hyperkapnie bzw. die Höhe des Bikarbonats zeigt die Schwere der Erkrankung an.

Bei den neuromuskulären Erkrankungen korreliert die Schwere der ventilatorischen Insuffizienz gut mit der Vitalkapazität, sofern keine sonstigen pulmonalen Störungen (in der Regel im Lungenparenchym) vorhanden sind.

Die Frühform der ventilatorischen Insuffizienz zeigt sich unter Belastung. Patienten mit grenzwertigen PaCO₂ steigen darunter an. Das gleiche Muster sieht man auch im Schlaf, an einer Hyperkapnie, die spiegelbildlich sich dem mehr oder weniger konstanten Abfall der Sauerstoffsättigung zeigt.

Das Operationsrisiko bei ventilatorischer Insuffizienz hängt sehr von der Grunderkrankung ab. Bei neuromuskulären Erkrankungen im fortgeschrittenen Stadium ist ein Weaningversagen fast die Regel. Hingegen sind übergewichtige Patienten mit Obesitas-Hypoventilationssyndrom oft problemlos zu operieren, wenn sie entsprechend effektiv mit NIV eingestellt sind.

Postoperativ ist bei den Patienten mit ventilatorischer Insuffizienz besonders darauf zu achten, dass sie engmaschig überwacht werden und möglichst rasch wieder ihre Maskenbeatmung bekommen. Durch die üblichen Narkosemittel kommt es häufig zu einer Verstärkung der Hyperkapnie durch Hemmung des zentralen Atemantriebs in der unmittelbaren postoperativen Phase.

Gerade für diese Patienten ist eine Rückumstellung auf die NIV deswegen so wichtig, da dann die bronchiale Clearance mit Husten wieder möglich wird. Die mitunter geäußerte Empfehlung, dass durch den Trachealtubus das Absaugen des Bronchialschleims leichter möglich wäre, ist unrichtig. Das eigentliche Dilemma beim Weaning ist der Stau von bakteriell belastetem Sekret in der Peripherie, das nicht durch einen Absaugkatheter zu erreichen ist. Das gelingt nur durch Abhusten, wozu der Patient zum einen wach genug sein muss und zum anderen kein Tubus mehr haben sollte. Man kann mitunter zähe Schleimbrocken auch unter NIV bronchoskopisch absaugen, falls dieser nicht herausgehustet werden kann.

Das Weaningergebnis hängt entscheidend von dem Spitzenfluss ab, den die Patienten beim Husten aufbringen (Peak cough flow; Jiang et al. 2017).

Lungenparenchym

Das Lungenparenchym ist das zentrale Organ für den Gasaustausch. Seine funktionelle Bedeutung wird häufig unterschätzt. Dabei steht die Sauerstoffaufnahme im Vordergrund. Die CO₂-Abgabe wird bevorzugt durch die Ventilationsleistung der Atempumpe widergespiegelt.

Die Größe der alveolaren Oberfläche bzw. die Gasaustauschfläche ist durch Spirometrie oder durch GKP nicht zu bestimmen. Allein die Messung der Diffusionskapazität mit Kohlenmonoxid (DLCO) oder Stickstoffmonooxid (DLNO) erlaubt Rückschlüsse, wenn eine Verdickung der Alveolarmembran wie bei Lungenfibrose ausgeschlossen ist. Das ist leicht möglich, da die Patienten immer eine Röntgen-Thorax- bzw. eine CT-Aufnahme der Lunge präoperativ bekommen.

In einer eigenen Analyse an 750 Patienten, die zum Weaning überwiesen wurden (Barchfeld et al. 2014), gelang nach der Entwöhnung bei ca. 300 eine Lungenfunktion mit GKP und DLCO. Dabei zeigte sich, dass bei Patienten mit COPD im Mittel nur eine DLCO von ca. 23 % des Sollwertes vorlag. Die FEV1 lag hingegen noch bei ca. 40 % des Sollwertes. Viele dieser Patienten hatten präoperativ nie eine DLCO-Messung erhalten, womit das relevante Emphysem übersehen wurde. Ein schweres Emphysem führt auch zu einer Steigerung der Ventilation, da die Zahl der transportierten Sauerstoffmoleküle etwa gleich bleiben muss. Das belastet natürlich auch die Atempumpe, wenngleich diese eine Volumenbelastung besser vertragen kann als eine Druckbelastung wie bei einer Obstruktion. Näheres hierzu, Abschn. 2.6.

Man kann mit dem CT ohne Kontrastmittel der Lunge mit entsprechenden Dichteprogrammen auch die Lungenoberfläche abschätzen. Die Referenzmethode bleibt aber die DLCO, da mitunter die Emphysemblasen so klein sein können, dass sie unter der Auflösung des CT liegen.

Die DLCO ist die Zielgröße für das postoperative Risiko im Bereich des Parenchyms, denn sie stellt die Gesamtaustauschfläche dar. Teilt man diese durch das alveoläre Volumen (VA), dann erhält man die KCO, die in gewissem Umfang anzeigt, welche Störung vorliegt. Wird z. B. bei einem Lungengesunden eine Lungenhälfte operativ entfernt, so liegt dann die DLCO bei 50 %, die KCO bei 100 % des Sollwertes. Liegt hingegen eine COPD mit Emphysem vor, so ist die KCO auch entsprechend eingeschränkt.

Sehr zuverlässig ist auch die Messung der Blutgase unter Belastung. Liegt ein relevantes Emphysem vor, so kommt es zu Hypoxämie und in der Regel auch zur kompensatorischen Steigerung der Ventilation, sichtbar an einer Reduktion des PaCO₂. Hierzu ist es aber oft erforderlich, dass die Patienten ausbelastet werden.

Nicht selten ist es für eine Segment- oder Lappenresektion wesentlich zu wissen, ob hier noch funktionstüchtiges Gewebe vorhanden ist. Dabei hilft das CT, aber noch deutlich besser die Lungenperfusionsszintigrafie. Man kann dann das zu operierende Segment im Verhältnis zur Gesamtaktivität prozentual herausrechnen (Brunelli 2009; Ewig et al. 2019; https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/020-007OL_l_S3_Lungenkarzinom_2018-03.pdf (2018)).

Liegt eine ausgeprägte COPD vor, so empfiehlt sich mitunter eine kombinierte Ventilations-Perfusionsszintigrafie, insbesondere dann, wenn zusätzlich der Verdacht auf rezidivierende Lungenembolien besteht. Das reine Perfusionsszintigramm einer schweren COPD ist von multiplen Lungenembolien nicht zu unterscheiden, wenn keine Ventilation vorliegt. Bei der Lungenembolie wäre in dem Perfusionsausfall die Ventilation noch erhalten.

Seltene Ursachen für eine primäre Hypoxämie wären Lungenfibrosen, bei denen ein OP-Risiko bei fortgeschrittenen Formen immer stark erhöht ist. Selbst bei einer offenen Lungenbiopsie zur Diagnostik kommt es in 10–20 % zu einem Fibroseschub (Jiang et al. 2017; Köhler et al. 2014). Dieser entsteht, für viele überraschend, in der nicht biopsierten und deswegen beatmeten Lunge. Ursache ist die oft zu hohe Sauerstoffgabe und der zu hohe Beatmungsdruck, um ein entsprechend hohes PaO₂ zu sichern. Abschn. 2.6 zeigt, dass dieses vermeidbar ist.

Blutpumpe mit Pulmonalgefäßen

Normalerweise wird sich der Thoraxchirurg bzw. der Pneumologe auf das Urteil des Kardiologen zur Operabilität verlassen, wenn z. B. der Verdacht auf eine stenosierende KHK und/oder eine Herzinsuffizienz sowie auf komplexe Rhythmusstörungen bestehen (Fleisher et al. 2007). Häufig haben Patienten mit COPD infolge der gleichen Noxe (Zigarettenrauch) aber auch Herzprobleme. Dann ist es sinnvoll zu wissen, ob Herz oder Lunge die Leistung an erster Stelle limitieren. Bei der Belastungsuntersuchung mit Blutgasen oder mit EKG oder auch bei der Ergospirometrie bekommt man oft nur ein Gesamtbild der Limitation. Eine Differenzierung nach den Symptomen des Patienten ist mitunter schwierig, denn auch eine Herzinsuffizienz macht häufig Luftnot. Selbst Beinschmerzen bei der Belastung müssen nicht auf eine Verschlusskrankheit hindeuten, sondern werden meist sogar von einer Muskelüberlastung bei fehlendem Training verursacht.

In Grenzfällen ist ein Rechtsherzkatheter sinnvoll, bei dem man nicht nur den pulmonalen Gefäßwiderstand (PVR) erfassen, sondern auch sehr zuverlässig eine Linksherzinsuffizienz quantifizieren kann. Mit der Echokardiografie gibt es hier mitunter unsichere Befunde.

Eine primäre pulmonale Hypertonie (PH) als Erkrankung ist sehr selten. Noch seltener gibt es in diesen Fällen überhaupt eine Indikation zu einer Thoraxoperation. Meist liegt als Ursache der PH eine Linksherzinsuffizienz vor, was sich an einem normalen PVR zeigt. Insofern ist es nur der erhöhte Druck im linken Vorhof, der therapeutisch beherrscht werden kann.

Ähnlich häufig ist eine Erhöhung des PVR durch eine Vasokonstriktion bei chronischer Hypoxämie. Hier ist die Ursache meist eine ventilatorische Insuffizienz durch Minderventilation. Diese Hypoxämie ist hier sekundär, und der erhöhte PVR mit der sich daraus entwickelnden Rechtsherzhyperplasie (Cor pulomale) stellt eine reaktive sinnvolle Anpassung dar, um den Gasaustauch zu verbessern. Bei entsprechender Therapie der ventilatorischen Insuffizienz mit NIV ist alles rückläufig, was den Pathomechanismus bestätigt (Schönhofer et al. 2001). Insofern schränkt bei entsprechender Therapie diese Form der PH die Operationsfähigkeit kaum ein.

Eine Thromboembolie der Pulmonalgefäße (insbesondere der zentralen) verursacht ebenfalls einen erhöhten PVR, der aber nach entsprechender Behandlung, ggf. mit Thrombektomie reversibel ist. Hier muss besonders beachtet werden, dass die distal der Thrombose liegenden Pulmonalgefäße durch den plötzlichen Druckanstieg nicht mehr ausreichend dicht sind und ein Leakage in den Alveolen zeigen können.

Wichtig ist zudem die Information von komplexen Rhythmusstörungen. Auch Vorhofflimmern stellt in der postoperativen Phase einen Risikofaktor dar, insbesondere dann, wenn die Patienten mit höheren Drucken beatmet werden. Hier fehlt dann das Füllungsvolumen für den linken Ventrikel. Der Zusammenhang zwischen Herz- und Atempumpe (Köhler 2009) wird im folgenden Kapitel näher besprochen.

Transportmedium der Sauerstoffmoleküle (Blut)

Entscheidend für die Organversorgung mit Sauerstoff ist die Zahl der transportierten Sauerstoffmoleküle. Dieser Faktor wird nach meiner Erfahrung in der Intensivmedizin am meisten übersehen. Die Zahl der Sauerstoffmoleküle wird bestimmt durch die Menge an Hämoglobin (Hb) im Blut sowie deren Beladung, der Sauerstoffsättigung (SaO₂). Beides zusammen ergibt multipliziert mit der Hüfner’schen Zahl (1,34) den

Sauerstoffgehalt (CaO₂) = SaO₂ × Hb × 1,34.

Der in der Regel gemessene Sauerstoffpartialdruck (PaO₂) stellt nur einen Gasdruck dar. Er reagiert zwar empfindlich auf Änderungen, weswegen er diagnostisch wertvoll ist, aber er spiegelt nur am Rande die Zahl der transportierten Sauerstoffmoleküle wider bzw. als tertiäre Größe über die Sauerstoff-Bindungskurve (Köhler 2005; Köhler und Haidl 2011). In weiten Grenzen sind daher, bei gleichen Sauerstoffgehalt, SaO₂ und Hb austauschbar. Abb. 3. zeigt die Formal als Nomogramm mit Beispielen.

Für die Beurteilung des Einzelfalls auf der Intensivstation ist es wichtig, sich Gedanken über das

Sauerstoffangebot (DO₂) = Cardiac output (CO) × Sauerstoffgehalt (CaO₂)

in der Peripherie zu machen. Darüber kann man leicht die wichtigsten therapeutischen Entscheidungen prä- wie postoperativ ableiten.

Diese Gleichung zeigt an, wie wichtig ein ausgeglichenes Hämoglobin vor und nach der Operation ist. Bei einer Anämie vorher bzw. durch Blutverlust nach der Operation ist der Sauerstoffgehalt reduziert. Damit das Sauerstoffangebot in der Peripherie gleich bleibt, muss das Herzminutenvolumen (CO) zunehmen (sog. hyperzirkulatorische Anämie). Damit steigert sich auch die Ventilation, sodass entsprechend auch die Atempumpe mehr belastet wird. Die Ventilation wird immer an die Perfusion durch komplexe Regelmechanismen angeglichen, um das Verhältnis konstant zu halten.

Da bei einer Thoraxoperation von kritisch Kranken häufig die Atempumpe und nicht selten auch die Herzpumpe durch die Grunderkrankung vorher belastet sind, führt ein Blutverlust nach der Operation zu einer weiteren Belastung beider Organe. Das ist ein häufiger Grund für ein Weaningversagen. Wir konnten z. B. zeigen, dass allein durch die Bluttransfusion bei anämischen kritischen Patienten mit ventilatorischer Insuffizienz die Atemarbeit entsprechend zurückgegangen ist (Schönhofer et al. 1998a). Allein durch diese Maßnahme kann mitunter ein rasches Weaning ermöglicht werden (Schönhofer et al. 1998b).

Wird hingegen ein Lungen- und Herzgesunder operiert, so spielt der Blutverlust in weiten Grenzen keine Rolle, denn der Organismus kann gut mit der Hälfte seiner transportierten Sauerstoffmoleküle auskommen. Dies bedeutet, dass durchaus bei entsprechend hohem Hb eine SaO₂ von 60–70 % problemlos hingenommen werden kann oder dass auf der anderen Seite bei normaler Sauerstoffsättigung ein Hämoglobin von ca. 7 mg/dl den Patienten nicht gefährdet (Abb. 2). Die Leistungsreserven des Organismus sind groß genug, um das zu kompensieren. Man sieht das auch daran, dass bei sportlicher Aktivität – die der Kranke ja nicht ausführen muss – große Steigerungen des Herz- und Atemminutenvolumens möglich sind.

Das erklärt auch die Diskrepanz in der Literatur, die zeigt, dass z. B. bei lungen- und herzgesunden Patienten mit einer septischen Pneumonie eine Anämie keinen Risikofaktor darstellt, aber dann eine Transfusion einen zusätzlichen Risikofaktor bedeutet (Mazer et al. 2018; Ferraris et al. 2015). Hingegen ist z. B. in der Kardiochirurgie eine postoperative Anämie mit zahlreichen Komplikationen verbunden, da diese Patienten sehr häufig eine Herzinsuffizienz haben (Kulier et al. 2007; Reeves et al. 2016).

ZNS

Neurologische Erkrankungen, wie neuromuskuläre oder Einschränkung der Hirnleistungsfähigkeit, bei Zustand nach einem Schlaganfall oder Hirnblutung, erhöhen das Operationsrisiko grundsätzlich, insbesondere da die Patienten oft nicht adäquat kooperieren können. Zudem ist der Hustenreflex häufig eingeschränkt, sei es muskulär oder durch die nervale Ansteuerung.

Unabhängig davon ist natürlich gerade in solchen Fällen immer zu prüfen, ob wirklich eine Indikation zur Operation besteht, auch wenn die Patienten auf den ersten Blick davon profitieren. Gerade bei älteren Patienten mit nur milder Demenz führt ein Krankenhausaufenthalt – insbesondere mit Operation auch bei völlig unkompliziertem Verlauf – häufig zu einer dauerhaften Verschlechterung der zerebralen Situation, wenn sie wieder nach Hause kommen. Patienten, die sich zu Hause gerade noch versorgen konnten, schaffen das nach einem Krankenhausaufenthalt häufiger nicht mehr.

Deswegen reicht es nicht, die funktionelle Operabilität allein anzuschauen. Es muss immer der psychische Gesamtkomplex mit der Befindlichkeit der Patienten, seinen Wertvorstellungen, der Umweltsituation zu Hause mit Versorgung usw. berücksichtigt werden. Insbesondere sollte man nie versuchen den Patienten zu einer Operation zu „überreden“, wenn das Risiko hoch ist.

Literatur

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