Postoperative Intensivbehandlung einschließlich Beatmung in der Thoraxchirurgie

Postoperative pulmonale Komplikationen, die schätzungsweise in einer Häufigkeit von 2–6 % bei allgemeinen chirurgischen Eingriffen und 20–70 % bei Oberbauch- und thoraxchirurgischen Operationen auftreten, führen zu schlechten Ergebnissen. Die Bemühungen, die Inzidenz von Bronchospasmen, Atelektasen, Exazerbationen von chronischen Lungenkrankheiten, Infektionen (Bronchitis und Lungenentzündung) und Atemstillstand zu verringern, beginnen mit einer detaillierten präoperativen Risikobewertung (Kap. „Präoperative Lungenfunktionsdiagnostik in der Thoraxchirurgie“; Kap. „Präoperative kardiale Diagnostik in der Thoraxchirurgie“; Kap. „Allgemeine Aspekte zur Indikationsstellung in der Thoraxchirurgie“).

Ein relevanter Teil der Patienten, die sich einer Lungenoperation unterziehen müssen, leidet bereits präoperativ an einer respiratorischen (Partial-)Insuffizienz. Ein thoraxchirurgischer Eingriff wirkt sich über verschiedene Mechanismen negativ auf das bereits eingeschränkte Atmungssystem aus:

In Kombination mit Schmerzen führen diese Faktoren konsekutiv zu einer flachen Atmung und erhöhen das Risiko einer respiratorischen Insuffizienz. Der Anteil der Totraumventilation an der Atemarbeit nimmt bei der schnellen und flachen Atmung zu, was eine respiratorische „Erschöpfung“ bedingen kann. Zur Vorhersage für ein respiratorisches Versagen können in neuartigen maschinellen Lernmodellen Risikofaktoren identifiziert, analysiert und verwendet werden, welche dann zur Identifizierung von gefährdeten Patienten eingesetzt werden können (Bolourani et al. 2020).

Die Respiratortherapie ist ein wesentlicher Bestandteil der Intensivbehandlung zur Überwindung einer respiratorischen Insuffizienz, aber sie bringt auch einige Nachteile und ungünstige Nebenwirkungen mit sich: Eine kontrollierte, mechanische Beatmung führt zu pulmonalen Atelektasen, kann ein Barotrauma in der Lunge induzieren und trägt zu einer raschen Atrophie des Zwerchfells und einer Schwäche der Muskelpumpe bei (Levine et al. 2008; Tonetti et al. 2017; Gattinoni et al. 2016; Goligher et al. 2015, 2020; Yoshida et al. 2017).

Ein hoher positiver Atemwegsdruck unterhält bronchopleurale Fisteln und wirkt sich daher unter Umständen negativ auf die Heilung von Parenchym- und Bronchusnähten aus. Eine protrahierte invasive mechanische Beatmung sollte daher postoperativ vermieden werden. In zahlreichen Untersuchungen an nicht thoraxchirurgischen Kollektiven konnte gezeigt werden, dass eine unmittelbare Extubation nach der Operation sowohl die Verweildauer auf der Intensivstation, als auch die Mortalität und Morbidität verringert (Zettervall et al. 2017; David et al. 2017). Das Risiko einer endotrachealen Re-Intubation (laut Studie in ca. 3,5 % der Fälle in einem Kollektiv von 16.696 Patienten) muss hingegen minimal gehalten werden, da sie mit einem Anstieg der 30-Tage-Mortalität verbunden ist (Burton et al. 2018). Perioperative Risikofaktoren für die postoperative Re-Intubation sind eine Thorakotomie (vs. Thorakoskopie), ein schlechter funktioneller Zustand des Patienten (ASA >4), ein persistierender Nikotinabusus, eine COPD, ein lange OP-Dauer und eine vorbestehende Steroidmedikation. In einer weiteren Analyse zur Mortalitätsvorhersage bei Lobektomien (ca. 1–2 %) aufgrund von Komorbiditäten spielen das Alter, das männliche Geschlecht, die offene Lobektomie, eine präoperative Dyspnoe in Ruhe und bei Anstrengung, eine präoperative Dysnatriämie und Anämie als Risikofaktoren eine Rolle (Jean et al. 2016; Dickinson et al. 2017).

Obwohl die Evidenz noch immer umstritten ist, besteht ein breites Einvernehmen darüber, dass die positiven Auswirkungen der prophylaktischen nichtinvasiven Respirator(NIV)-Therapie zur Vermeidung pulmonaler Komplikationen und Re-Intubationsraten nach Herzoperationen auf Patienten nach einer Lungenoperation übertragen werden können (Chiumello et al. 2011; Liu et al. 2020). Bei Patienten nach Herzoperationen reduziert eine prophylaktische NIV die Rate von Re-Intubationen, während das jedoch an COPD-Patienten nach Lungenresektionen nicht bestätigt werden konnte (Zarbock et al. 2009; Lorut et al. 2014). Nichtsdestotrotz empfehlen diverse Fachgesellschaften die Verwendung von NIV oder CPAP zur Behandlung einer respiratorischen Insuffizienz nach thoraxchirurgischen Eingriffen. Die Effekte lassen sich durch die Rekrutierung von Atelektasen durch den kontinuierlich erhöhten Ausatemdruck (PEEP) und in der Vermeidung muskulärer Erschöpfung durch Druckunterstützung der Atemanstrengungen begründen.

Alternativ kann die Inzidenz von postoperativen pulmonalen Komplikationen auch durch eine nasale High-Flow-Sauerstofftherapie (HFNOT) gesenkt werden (Del Sorbo et al. 2017; Ischaki et al. 2017). Die günstigen Effekte der HFNOT werden über das pharyngeale Auswaschen von Kohlenstoffdioxid sowie die Erzeugung eines moderaten PEEP erklärt. Neben der Möglichkeit der Zufuhr von zusätzlichem Sauerstoff als symptomatische Behandlung der Hypoxie, führen diese Effekte gleichzeitig zur Therapie des zugrunde liegenden Problems. Im Gegensatz zur reinen Sauerstoffapplikation wird das Atemgasgemisch erwärmt und befeuchtet. Es resultieren eine verringerte Atemfrequenz, eine ökonomischere Atemarbeit und eine pulmonale Rekrutierung (Mauri et al. 2017, 2019). In der postoperativen Behandlung und Prophylaxe einer respiratorischen Insuffizienz bei thoraxchirurgischen Hochrisikopatienten stand eine HFNOT der NIV in der Vermeidung einer Reintubation nicht nach (Hernandez et al. 2016a,b; Roca et al. 2016; Ansari et al. 2016). In der postoperativen Phase kann die HFNOT eine Eskalation eines Beatmungsmanagement verhindern und die Dauer des Krankenhausaufenthalts verkürzen. Während des gesamten perioperativen Zeitraums ist eine engmaschige Überwachung der Patienten, die eine HFNOT benötigen, von entscheidender Bedeutung. Die Kriterien zur Vermeidung einer möglicherweise notwendigen, dann aber verzögerten (Re-)Intubation sollten a priori definiert werden, um einen Schaden für den Patienten zu vermeiden (Wittenstein et al. 2019). Eine effiziente Unterstützung der Spontanatmung kann nicht nur Patienten vor frühen Komplikationen bewahren, sondern einen „Lufthunger“ der Patienten verhindern, eine Erfahrung extremen Unbehagens, die möglicherweise eine posttraumatische Belastungsstörung Monate nach dem Krankenhausaufenthalt auslösen kann (Worsham et al. 2020).

Eine tiefe Sedierung auf der Intensivstation erhöht die Sterblichkeit der Patienten, induziert eine Muskelschwäche und das Risiko für posttraumatische Belastungsstörungen und ein Delir (Strom et al. 2010; Balzer et al. 2015). Das Auftreten eines Delirs wiederum verlängert die Beatmungsdauer, die Verweildauer auf der Intensivstation und erhöht das Risiko für körperliche Einschränkungen und Tracheostomie. Die Risikofaktoren für ein Delir sind unter anderem ein höheres Alter, ein chirurgischer Eingriff und chronischer Tabak- oder Alkoholkonsum (Mehta et al. 2015; Zaal et al. 2015a,b). Diese Risikofaktoren finden sich durchaus häufig bei thoraxchirurgischen Patienten. Perioperativ ist es entscheidend, mit multimodalen Konzepten Patienten vor einem Delir zu bewahren. Präventive Konzepte fokussieren auf die Minimierung oder Vermeidung von Sedativa (Shah et al. 2017), und das Ermöglichen eines ruhigen Umfeldes (Kang et al. 2018; Hayhurst et al. 2016). Ein wichtiger Faktor ist dabei die kritische Auswahl der Medikation. Es ist bekannt, dass Benzodiazepine das Risiko für ein Delir dramatisch erhöhen und perioperativ nicht eingesetzt werden sollten (Zaal et al. 2015a; Pandharipande et al. 2006; Aldecoa et al. 2017). Insbesondere Medikamente mit anticholinergen Nebenwirkungen (Dimenhydrinat, Promethazin etc.) sollten in der perioperativen Behandlung älterer Menschen grundsätzlich vermieden werden (By the American Geriatrics Society Beers Criteria Update Expert P 2019; O’Mahony et al. 2015). Das akute Auftreten eines agitierten Delirs ist ein Notfall und sollte mit folgender Eskalation beschritten werden:

Um die Dyspnoe der Patienten zu mildern, sollten stattdessen niedrig dosierte Opioide eingesetzt werden (Worsham et al. 2020; Ekstrom et al. 2018). Höhere Dosierungen von Opioiden, insbesondere von Morphin, haben hingegen ebenfalls eine prodelirogene Wirkung. Das in Deutschland verfügbare Piritramid weist weniger anticholinerge Nebenwirkungen auf als Morphin und kann daher eine sinnvolle Alternative darstellen. In jedem Fall muss die Behandlung mit Opioiden individuell angepasst und mit möglichst niedriger Dosierung eingesetzt werden, um die Schmerzen und die Dyspnoe der Patienten optimal zu kontrollieren. In einer aktuellen Übersichtsarbeit wird ein multimodaler Ansatz zur Behandlung postoperativer Schmerzen favorisiert, der systemische und regionale Anästhesie kombiniert. Dieses Konzept scheint am effektivsten zur Optimierung der Analgesie bei diesen Patienten (Marshall und McLaughlin 2020).

Eine akute Nierenschädigung (AKI) ist nach thoraxchirurgischen Eingriffen durchaus häufiger zu beobachten und mit einer erhöhten Sterblichkeit, höheren Kosten, einer längeren Verweildauer auf der Intensivstation und dem Risiko einer chronischen Nierenerkrankung assoziiert (Kork et al. 2015; Cardinale et al. 2018). Ursächlich sind Ischämien, Zytokinfreisetzung und oxidativer Stress (Bonventre und Yang 2011). Die Aufrechterhaltung der renalen Perfusion und ein adäquates Flüssigkeitsregime können Patienten vor einer AKI bewahren. Andererseits wird in der Therapie des akuten Lungenversagens ein restriktives Flüssigkeitsregime empfohlen (Griffiths et al. 2019). Wenn man eine negative Flüssigkeitsbilanz anstrebt, sollte man bedenken, dass Diuretika eine AKI prärenaler Genese verstärken und das Risiko für die Notwendigkeit einer Hämodialyse erhöhen können (Ejaz und Mohandas 2014). Das Flüssigkeitsmanagement bei einem respiratorischem Versagen und einer AKI ist eine Herausforderung (Ejaz und Mohandas 2014; Upadhyaya et al. 2020). Klinische Untersuchungen weisen auf eine höhere Inzidenz von pulmonalen Komplikationen oder AKI bei Patienten mit offener Thorakotomie hin, wenn ein restriktives im Vergleich zu einem liberalen intraoperativen Flüssigkeitsmanagement angewandt wurde (Kim et al. 2020). Ein intraoperativ liberales Flüssigkeitsmanagement ist jedoch mit einer erhöhten Morbidität, Mortalität, Kosten und einem verlängerten stationären Aufenthalt assoziiert (Shin et al. 2018). Moderne Verfahren mit erweitertem hämodynamischen Monitoring bieten eine Untersucher-unabhängige Entscheidungshilfe in Bezug auf die optimale Volumentherapie. Neben der Lungen- und der Nierenfunktion sollte außerdem das kardiale Pumpvermögen evaluiert werden. Besonders bei Patienten mit pulmonalen Erkrankungen muss der rechtsventrikulären Pumpfunktion besondere Beachtung geschenkt werden (Mandoli et al. 2020; Hoeper et al. 2019). Aufgrund des erhöhten intrathorakalen Drucks unter mechanischer Beatmung steigt die rechtsventrikuläre Nachlast, während die Vorlast abnimmt, was zu einer Rechtsherzinsuffizienz führen kann und bei der Steuerung der Hämodynamik zu berücksichtigen ist (Grubler et al. 2017; Zochios et al. 2017; Vieillard-Baron et al. 2016). Dabei kann z. B. der Einsatz der Pulskonturanalyse für eine zielgerichtete Flüssigkeitstherapie das perioperative Ergebnis verbessern (Kendrick et al. 2019; Michard et al. 2017). Für die Diagnose der rechtsventrikulären Insuffizienz und für die Steuerung der Therapie gilt der Pulmonalarterienkatheter als der Goldstandard (Jacobzon et al. 2020; Kubiak et al. 2019). Zielparameter und parametergestützter Algorithmus sind in Tab. 1 beschrieben bzw. in Abb. 1 dargestellt (Renner et al. 2016).

Der Verlust von Muskelkraft während der postoperativen Versorgung, die „ICU acquired weakness“, ist häufig und mit Risikofaktoren wie Sepsis, Immobilisierung, Sedierung, neuromuskulärer Blockade, Hyperglykämie, parenteraler Ernährung, Steroidgebrauch und Alter assoziiert (Kress und Hall 2014; Zorowitz 2016; Jolley et al. 2016; Yang et al. 2018). Eine Schwächung der Muskelpumpe und des Zwerchfells führt zu flacher Atmung mit konsekutiver Atelektasenneigung und in der Folge zu einer Pneumonie. Prophylaktisch und therapeutisch sind körperliche Übungen, eine frühzeitige Mobilisation und Physiotherapie unerlässlich. Eine verzögerte Mobilisation führt z. B. bei abdominalchirurgischen Patienten zu einer erhöhten Inzidenz pulmonaler Komplikationen (van der Leeden et al. 2016; Haines et al. 2013). Trotz des Mangels an evidenzbasierten Daten für thoraxchirurgische Patientenkollektive, besteht kein Zweifel, dass gerade in dieser Kohorte eine aktive Physiotherapie und Atemgymnastik unerlässlich sind.

Chirurgische Begleitinfektionen („surgical site infection“; SSI) nach Lungenparenchymresektionen werden mit einer Gesamtinzidenz von über 10 % angegeben (Imperatori et al. 2017). Eine versäumte perioperative Antibiotikaprophylaxe wurde dabei als unabhängiger Risikofaktor identifiziert. Die Prophylaxe sollte 45 min vor dem Hautschnitt erfolgen und intraoperativ adäquat (z. B. nach 3 h) wiederholt werden. Das Center for Disease Control and Prevention (CDC, Behörde des US-amerikanischen Gesundheitsministeriums) empfiehlt, keine zusätzliche antimikrobielle Prophylaxe nach dem Verschluss des Hautschnittes im Operationssaal zu verabreichen (Berrios-Torres et al. 2017). In einer retrospektiven Analyse fand sich eine erhöhte Inzidenz von SSI bei Patienten nach Lobektomie, wenn die Prophylaxe mit Cefazolin postoperativ im Vergleich zu einer verlängerten Prophylaxe von 3 Tagen beendet wurde (Deguchi et al. 2019). Diese Ergebnisse stehen im Gegensatz zu Daten von nahezu 80.000 Patienten, die sich verschiedenen chirurgischen Eingriffen unterziehen mussten: Eine längere perioperative Prophylaxe senkte nicht die Inzidenz von SSI, sondern erhöhte das Risiko für antibiotikaassoziierte Nebenwirkungen wie eine AKI und eine Clostridium-difficile-Enterokolitis (Branch-Elliman et al. 2019). Da eine Antibiotikaresistenz auch bei thoraxchirurgischen Patienten mit einer erhöhten Morbidität und Mortalität assoziiert ist, sollte der Einsatz von Antibiotika zur Prophylaxe so ausgewählt werden, dass die wahrscheinlichsten Erreger ohne den Einsatz von Breitspektrum-Substanzen erfasst werden (Towe et al. 2021). Bei einem Pleuraempyem sind z. B. Streptokokken und Staphylokokken die wahrscheinlichsten Erreger. Cephalosporine der 1. Generation behandeln insbesondere Staphylokokken wirksamer als das Breitspektrumantibiotikum Piperacillin/ Tazobactam. Die konsequente Entnahme von mikrobiologischen Proben vor Einleitung einer Antibiotikabehandlung und die Anpassung der Therapie an den mikrobiologischen Befund können der Schlüssel zum Erfolg sein. Auch hier scheinen perioperative interdisziplinäre Konzepte erfolgsversprechend: Beispielsweise könnte bei der fiberoptischen Lagekontrolle des Doppellumentubus der Anästhesist die Probenentnahme von Bronchialsekret übernehmen, bevor die erste Dosis der präoperativen Prophylaxe verabreicht wird.