Die Vorteile der Atemgaskonditionierung in der perioperativen Umgebung
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Die Vorteile der Atemgaskonditionierung in der perioperativen Umgebung
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Aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile für Patienten und OP-Team hat die Nutzung der Atemgaskonditionierung in der perioperativen Umgebung in den letzten Jahren an Popularität gewonnen. Diesen Monat geht es In unserem Blog um die Bedeutung des Einsatzes von erwärmten und befeuchteten Atemgas, die dafür verfügbaren Systeme und die Belege für ihren Einsatz im perioperativen Bereich.
Bei diesen Gasen handelt es sich in der Regel um Sauerstoff, Luft oder Distickstoffoxid (Lachgas), das erwärmt und befeuchtet werden kann, bevor es dem Patienten über ein Beatmungssystem oder eine Maske zugeführt werden. Diese als perioperative Befeuchtung bezeichnete Praxis wird in der Regel angewandt, um das Risiko von Komplikationen zu verringern und den Patientenkomfort während der Operation zu verbessern.
Während eines chirurgischen Eingriffs können die Atemwege aufgrund verschiedener Faktoren trocken werden, z. B. durch Anästhesie, die Verabreichung von trockenem Sauerstoff über ein Beatmungssystem und die natürliche Verdunstung von Feuchtigkeit aus den Atemwegen [1]. Wenn die Luftröhre eines Patienten intubiert oder eine supraglottische Atemwegshilfe in situ eingesetzt wird, werden die normalen Erwärmungs-, Befeuchtungs- und Filterfunktionen der oberen Atemwege umgangen. Wenn nicht genügend Feuchtigkeit direkt in die Luftröhre gelangt, kann die Schleimhaut der Luftröhre Schaden nehmen [1].
Diese Trockenheit kann zu einer Entzündung der Atemwege führen, was wiederum Komplikationen wie Husten, Laryngospasmus und Bronchokonstriktion nach sich ziehen kann [2]. Das Risiko einer Atemwegsobstruktion ist bei dem Patienten bereits erhöht, da die mit der Anästhesie einhergehende Abnahme des Muskeltonus durch eine spezifische medikamenteninduzierte Hemmung der Nerven- und Muskelaktivität der oberen Atemwege noch verstärkt wird. Obwohl die Inzidenz schwerer perioperativer Bronchospasmen gering ist, können sie bei Hochrisikopatienten, die sich einer Anästhesie unterziehen, aufgrund einer Obstruktion der Atemwege lebensbedrohlich sein [4]. Darüber hinaus haben Fontanari et al. gezeigt, dass Rezeptoren in der Nasenschleimhaut auf kaltes und trockenes Gas reagieren und sowohl bei gesunden Probanden als auch bei Asthmatikern eine schützende bronchokonstriktorische Reaktion auslösen [5,6].
Chalon et al. haben gezeigt, dass nach weniger als vier Stunden mechanischer Beatmung anästhesierte Patienten, die unzureichend befeuchtetes Gas erhielten, signifikant mehr postoperative Komplikationen aufwiesen als Patienten, die gesättigtes Gas erhielten [7]. Durch die Zufuhr feuchter, warmer Gase in die Atemwege trägt die perioperative Befeuchtung dazu bei, die Atemwege mit Feuchtigkeit zu versorgen und das Risiko dieser Komplikationen zu verringern.
Die mukoziliäre Clearance, die durch das koordinierte Schlagen der Zilien bewirkt wird, ist die erste Verteidigungslinie zur Erhaltung der Lungengesundheit. Sie ist für die Reinigung sowohl der oberen (Nasenhöhle) als auch der unteren Atemwege von Schleim, Partikeln und Krankheitserregern verantwortlich. Williams et al. haben eine Reihe von Funktionsstörungen beschrieben, die in den Atemwegen auftreten können, wenn die Feuchtigkeit und Temperatur des einem Patienten zugeführten Gases nicht optimal sind [8]. Dazu gehören zäher Schleim, der den mukoziliären Transport verlangsamt oder zum Stillstand bringt, ein verminderter Zilienschlag, der zu Zellschäden und verminderter Lungen-Compliance führt, sowie eine verminderte funktionelle Residualkapazität, die zu Atelektase und Shunt-Bildung führen kann [8]. Eine Studie von Hansani et al. hat gezeigt, dass die Beatmung mit warmer befeuchteter Luft die mukoziliäre Clearance der Lunge bei Bronchiektasiepatienten verbessert hat [9]. Daher muss das dem Patienten zugeführte Gas künstlich konditioniert werden, um diese verlorenen Funktionen zu ersetzen.
In mehreren Studien wurden die Vorteile des Einsatzes von erwärmten und befeuchteten Gasen mit nasalem High-Flow-Sauerstoff vor und während der Operation, einschließlich der schnellen Sequenzinduktion (rapid sequence induction, RSI) erörtert [10,11]. Damit soll das Apnoe-Fenster verlängert werden, bevor der Atemweg gesichert ist. Es wurde nachgewiesen, dass die High-Flow-Sauerstofftherapie mit erwärmten und befeuchteten Gasen der Sauerstoffzufuhr über eine Gesichtsmaske nicht unterlegen ist und den Anstieg des arteriellen Kohlendioxidgehalts während der Apnoe um 50 % reduziert [10]
Wenn der Patient vor der Operation ein warmes und feuchtes Gasgemisch erhält, kann dies das Risiko postoperativer Komplikationen verringern [11]. Nach einem chirurgischen Eingriff können die Atemwege des Patienten gereizt und entzündet sein, was zu Husten, Atembeschwerden und anderen Atemproblemen führt. Durch Erwärmen und Befeuchten des Gases kann der Patientenkomfort sichergestellt, die Angst des Patienten gemindert und der Bedarf an zusätzlichen Schmerzmitteln reduziert werden, die Nebenwirkungen wie Schläfrigkeit und Übelkeit haben können [12].
Darüber hinaus sind Vollnarkose und unbeabsichtigte Hypothermie im Operationssaal die bei weitem häufigsten perioperativen Störungen der Normothermie. Sie ergeben sich aus einer Kombination von anästhesiebedingt gestörter Thermoregulation und der Kälteexposition in der OP-Umgebung [13]. Zusammen mit der Freilegung von Körperhöhlen und dem Blutverlust kann dies autonome Abwehrmechanismen auslösen und zu einer Hypothermie führen, die mit einer erhöhten Morbidität und Mortalität bei OP-Patienten verbunden ist [14].
Perioperative Hypothermie ist definiert als eine Körperkerntemperatur unter 36 °C und ist eine häufige unerwünschte Folge von Anästhesie und Operation. Bei den meisten Patienten, die sich einer Allgemeinanästhesie unterziehen, ist eine Hypothermie das Ergebnis einer internen Umverteilung der Körperwärme vom Kern in die Peripherie, die zu einer Abnahme der Kerntemperatur in den ersten 30 Minuten nach der Einleitung in der Regel um 0,5 – 1,5 °C führt [12].
In mehreren Meta-Analysen und randomisierten kontrollierten Studien (RCT) wurde nachgewiesen, dass die Vermeidung einer unbeabsichtigten Hypothermie bei größeren abdominalchirurgischen Eingriffen das Auftreten von Wundinfektionen [14], kardialen Komplikationen, Blutungen und Transfusionsbedarf signifikant senkt und gleichzeitig die Immunfunktion, die Dauer der postoperativen Überwachung und das Gesamtüberleben verbessert [15,16]. Daher ist es sinnvoll, den Verlust von Körperwärme zu verhindern, wie es die ERAS-Gesellschaft in ihren Leitlinien für die perioperative Versorgung (Enhanced Recovery After Surgery) empfiehlt. Bei gefährdeten Gruppen wie älteren Patienten mit kardiorespiratorischen Erkrankungen und langwierigen Operationen sollten kombinierte Strategien, einschließlich Atemgaserwärmung und -befeuchtung, in Betracht gezogen werden [12].
Das erwärmte Atemgas kann dazu beitragen, die Normothermie aufrechtzuerhalten, weil es eine warme und feuchte Umgebung für den Patienten schafft. Das Gas wird auf eine Temperatur von 37 – 38 °C erwärmt, was der normalen Körpertemperatur entspricht. Außerdem wird das Gas auf eine relative Luftfeuchtigkeit von 100 % befeuchtet, was dazu beiträgt, eine Dehydrierung der Schleimhäute zu verhindern und somit die Normothermie aufrechtzuerhalten, indem der Wärmeverlust über die Atemwege verringert wird [17].
Es gibt verschiedene Arten von Geräten, mit denen sich in der perioperativen Phase Atemgastemperierung und -befeuchtung bereitstellen lässt. Ein gängiger Gerätetyp ist ein Warmluftbefeuchter, der die Gase erwärmt und befeuchtet, während sie durch einen Wassertank strömen [18]. Eine andere Methode ist die Verwendung eines Wärme- und Feuchtigkeitsaustauschers (HME-Filters), der zwischen dem Patienten und dem Beatmungssystem oder der Maske angebracht wird. Der HME-Filter speichert die Wärme und Feuchtigkeit aus der ausgeatmeten Luft des Patienten auf und verwendet sie zur Befeuchtung und Termperierung der Luft, die dem Patienten zugeführt wird [19].
rotz der eindeutigen Vorteile der Atemgaserwärmung und -befeuchtung im Operationssaal gilt es, verschiedene Herausforderungen und Überlegungen zu berücksichtigen. Eine der größten Herausforderungen sind die Kosten. Die Atemgaserwärmung und -befeuchtung erfordert zusätzliche Geräte und geschultes Personal und kann die Gesamtkosten der Operation erhöhen.
Eine weitere Herausforderung ist das potenziell erhöhte Infektionsrisiko. Befeuchtende Gase können ein günstiges Umfeld für Bakterien und andere Krankheitserreger schaffen, was das Infektionsrisiko für Patienten und medizinisches Personal erhöhen kann. Dieses Risiko kann durch Maßnahmen zur Infektionskontrolle, wie z. B. die regelmäßige Reinigung und Wartung der Befeuchtungsgeräte, und durch die Verwendung von sterilem Wasser und Filtern im Befeuchtungsprozess gemindert werden [20].
Die Belege für die Verwendung von erwärmten und befeuchteten Gasen in der perioperativen Phase sind überzeugend, wie mehrere Studien gezeigt haben. Zu den Vorteilen gehören ein erhöhter Patientenkomfort, eine bessere Sicht während des Eingriffs und ein geringeres Komplikationsrisiko [18,19].
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Nutzung der Atemgaskonditionierung in der perioperativen Phase zahlreiche Vorteile sowohl für den Patienten als auch für das Operationsteam mit sich bringt, wie oben dargelegt. Angesichts der überzeugenden Belege für ihre Verwendung ist es daher wichtig, dass OP-Teams die Verwendung aufbereiteter Atemluft in der perioperativen Phase in Betracht ziehen.
