Spirometrie für den Anästhesisten Antje Voland

Grundlagen I In 6-10% postoperativ Atelektasen oder Pneumonien bei Lungengesunden nachweisbar Bei Patienten mit Lungenerkrankungen steigen diese Zahlen auf 25-90% (variiert je nach Untersuchung) durch Thorakotomien Reduktion der VC auf 60-70% des Ausgangswertes bis zu 2 Wochen postoperativ [Chetta et al. 2006]

Grundlagen II Bei allgemeinchirurgischen Patienten sind 30% der perioperativen letalen Komplikationen durch pulmonale Störungen bedingt, bei Patienten mit großen tumorchirurgischen Eingriffen (Thorax-, Oberbauch-, Unterbauchoperationen) bis über 50%

Respiratorische Komplikationen Folie 3 Störungen: des Atemantriebs, der Lungenmechanik, des Ventilations-Perfusions-Verhältnisses oder des pulmonalen Gasaustausch Für das Minimieren des pulmonalen Risikos kommt der Perioperativen Evaluation der Lungenfunktion entscheidende Bedeutung zu.

Patientenassoziierte Risikofaktoren pulmonale Komplikationen erhöht bei: Höherer ASA-Klassifikation sowie der Goldman-Cardiac-Risk-Index COPD um ein 3- bis 4faches Nikotinabusus erhöht um das 2- bis 6fache Adipositas oder Malnutrition

Operationsassoziierte Risikofaktoren bei Thoraxeingriffen in etwa 40% der Fälle perioperative pulmonale Komplikationen bei Oberbaucheingriffen in 33% und bei Abdominaleingriffen in 16% der Fälle [Pedersen T, Eliasen K, Henriksen E (1990)] Thorakotomien und Oberbauchlaparotomien -> etwa 50- bis 70%igen Reduktion der Vital- und funktionellen Residualkapazität

Präoperative Evaluation der Lungenfunktion I Wie? Indikationen?

Präoperative Evaluation der Lungenfunktion II Anamnese körperliche Untersuchung Röntgenthoraxaufnahme -> In lediglich 0,1% der Fälle führte das Ergebnis der Röntgenthoraxaufnahme zu einer Änderung des perioperativen Vorgehens [Archer C, Levy AR, McGregor M (1993)] Spirometrie Blutgasanalyse.

Indikationen zur Spirometrie COPD, Asthma bronchiale -> eingeschränkte Aussagekraft, wegen variabler Atemwegsobstruktion ausgeprägter Skoliose (restriktiver Ventilationsstörung) Patienten mit geplanten Lungenoperationen

Kontraindikationen zur Spirometrie Spannungspneumothorax akuter Herzinfarkt akute innere Blutung

Spirometrie I Verfahren, zur Beurteilung der Atemmechanik des Patienten Messung von Lungenvolumina am Mund kontinuierlich zur Messung der Ventilation willkürliche Atemmanöver zur Bestimmung definierter Volumina und Atemstromstärken

Spirometrie II statische Lungenparameter Lungenvolumina, deren Messwerte nicht vom zeitlichen Ablauf des Spirogramms abhängen -> Compliance der Lunge (Einschätzung restriktiver Lungenerkrankungen) dynamische Lungenvolumina vom zeitlichen Verlauf abhängige Messwerte -> Atemwegswiderstand (Beurteilung obstruktiver Lungenerkrankungen)

Spirometrie Spirometrie III TK Totalkapazität, VK Vitalkapazität, RV Residualvolumen, IK Inspirationskapazität, FRK funktionelle Residualkapazität, IRV inspiratorisches Reservevolumen, ERV exspiratorisches IVK inspiratorische Vitalkapazität, ERV exspiratorisches Reservevolumen, FEV1 forcierte Einsekundenkapazität, FVK forcierte Vitalkapazität M. M. Berger · R. Gust

Messprinzip Spirometrie Üblicherweise werden heute offene Spirometer auf der Basis der Pneumotachographie verwen− det Patient atmet durch ein Rohr mit Lamellen Durch Lamellen entsteht Strömungswiderstand innerhalb des Rohres, was eine minimale Druckdifferenz zwischen Punkt A und Punkt B hervorruft Da dieser Druckabfall (A - B) bei laminarer Strömung direkt proportional zur Stromstärke ist, lässt sich die Atemstromstärke des Patienten messen Gesetz von Hagen-Poiseuille

Pneumotachograph

Kleine Spirometrie I Vitalkapazität (VK) Luftmenge, die nach maximaler Inspiration maximal ausgeatmet werden kann Normwert ca. 5000 ml (Männer > Frauen) für einen wirksamen Hustenstoß mindestens das 3fache des Atemzugvolumens nötig präoperativ weniger als 50% des Normwertes bzw. weniger als 2 l, so muss bei über 20% der Patienten mit einer postoperativen respiratorischen Insuffizienz gerechnet werden [Kispert JF, Kazmers A, Roitman L (1992)].

Kleine Spirometrie II forcierten Vitalkapazität (FVK) das nach einer maximalen Inspiration so rasch wie möglich und vollständig ausgeatmete Volumen nach 4 s entsteht ein Plateau, bei einer Atemwegsobstruktion mit „air trapping“ wird kein Plateau aufgebaut forcierten exspiratorischen Einsekundenkapazität (FEV1) nach maximaler Inspiration innerhalb der 1. Sekunde so rasch und kräftig wie möglich ausgeatmete Volumen in Prozent der forcierten Vitalkapazität angegeben (FEV1% = FEV1/FVK).

Kleine Spirometrie III FEV1/VK ≥80%: keine Obstruktion, FEV1/VK ≥70% und <80%: Obstruktion im Grenzbereich, FEV1/VK ≥60% und <70%: geringgradige Obstruktion, FEV1/VK ≥50% und <60%: mittelgradige Obstruktion, FEV1/VK <50%: hochgradige Obstruktion.

Kleine Spirometrie IV PEF exspiratorischer Spitzenfluss, MEF50 maximaler Exspirationsfluss nach Ausatmung von 50% der Vitalkapazität

Obstruktive Lungenerkrankung Reduktion der dynamischen exspiratorischen Parameter PEF (exspiratorischer Spitzenfluss), MEF (maximal exspiratorische Fluss) 75, MEF 50, MEF 25 sowie FEV1, Verringerung des Quotienten aus FEV1 und Vitalkapazität

Restriktive Lungenerkrankungen Verminderung der Vitalkapazität bei nahezu unverändertem Flussprofil die VK und die FEV1 in gleicher Weise vermindert Verhältnis von FEV1 zu VK unverändert

Beispiele I: Normalbefund

Beispiel II: Normalbefund

Beispiele III: Obstruktion

Evaluation der Lungenfunktion in der Thoraxchirurgie Wie beeinflusst die Resektion von Lungengewebe die Lungenfunktion? Meistens Verschlechterung Lobektomie günstiger als Pneumonektomie Die Entfernung von nichtfunktionsfähigem Lungengewebe wie z.B. Bullae kann zur Verbesserung der Lungenfunktion führen Verminderung der Sekretion durch Resektion von Bronchiektasien

Evaluation der Lungenfunktion in der Thoraxchirurgie Spirometrie, am günstigstem in einem stabilem klinischen Zustand des Patienten unter maximaler bronchodilatativer Medikation Pneumonektomie: FEV1 > 2liter oder >60% Lobektomie: FEV1 > 1,5liter oder >50%

Kriterien zur Risikoabschätzung für lungenresektive Eingriffe Lungenfunktionstest Parameter erhöhtes Risiko Sehr hohes Risiko Spirometrie FEV1 < 50% oder < 2 Liter < 1 Liter < 50% Diffusions-kapazität DLco < 60% BGA SaO2 PaCO2 < 90% >45 mmHg Chetta A, Tzani P, Marangio E, Carbognani P, Bobbio A, Olivieri D. Respiratory effects of surgery and pulmonary function testing in the preoperative evaluation. Acta Biomed. 2006 Aug;77(2):69-74

Literatur Criée CP et al. Empfehlungen der deutschen Atemwegsliga zur Spirometrie. Pneumologie. 2006 Sep;60(9):576-84 Berger MM, Gust R. Perioperative Evaluation der Lungenfunktion. Anaesthesist. 2005 Mar;54(3):273-86; quiz 287-8. Chetta A, et al. Respiratory effects of surgery and pulmonary function testing in the preoperative evaluation. Acta Biomed. 2006 Aug;77(2):69-74 Smetana GW, Lawrence VA, Cornell JE; American College of Physicians. Preoperative pulmonary risk stratification for noncardiothoracic surgery: systematic review for the American College of Physicians. Ann Intern Med. 2006 Apr 18;144(8):581-95. Qaseem A et al. Risk assessment for and strategies to reduce perioperative pulmonary complications for patients undergoing noncardiothoracic surgery: a guideline from the American College of Physicians. Ann Intern Med. 2006 Apr 18;144(8):575-80.

für die Aufmerksamkeit! Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Antje Voland