Studie zur Optimierung der Lungenfunktion bei Patienten mit Adipositas permagna vor und während Capnoperitoneum

Abstract

Patienten mit Adipositas permagna zeigen während Allgemeinanästhesie eine besonders starke Einschränkung der Lugenfunktion durch Bildung von Atelektasen mit resultierendem pulmonalen Rechts-Links-Shunt.

Die vorliegende Studie dient der Optimierung der Lungenfunktion in Narkose und untersucht, ob der Alveolarkollaps durch die Anwendung der Alveolären Rekrutierungs-Strategie (ARS) überwunden werden und ein erneutes Kollabieren der Alveolen durch einen ausreichend hohen PEEP verhindert werden kann.

Es wurden 20 herz- und lungengesunde Patienten mit Adipositas permagna in die Studie eingeschlossen, die sich einem laparoskopischen gastric banding zur dauerhaften Gewichts-reduktion unterzogen. Jeder Messzeitpunkt dauerte drei Minuten. Der PEEP wurde stufenweise um jeweils 5 cmH2O bis zu einem PEEP von 15 (präoperativ) bzw. 20 cmH2O (intraoperativ mit Capnoperitoneum) erhöht. Zur Rekrutierung wurde bei einem PEEP von 20 cmH2O ein Atemzugvolumen von 1400 ml eingestellt. Die zuvor eingestellten Druckgrenzen von 50 (präoperativ) bzw. 60 cmH2O (intraoperativ) wurden nicht überschritten. Zu jedem Messzeitpunkt, außer während der Rekrutierung, wurden Blutgase bestimmt und die Lungenmechanik analysiert. Nach ARS wurde der PEEP wieder schrittweise gesenkt. Zum Offenhalten der Lunge nach Reopening wurde der zuvor bestimmte optimale PEEP eingestellt.

Die ARS verbesserte die Lungenfunktion der untersuchten Patienten, der arterielle Sauerstoff-partialdruck und die dynamische Compliance stiegen signifikant. Es kam zu keinen schwerwiegenden Komplikationen. Hämodynamisch tolerierten die Patienten die ARS gut. Im präoperativen Studienteil lag der PEEP zum Offenhalten der Lunge bei 15 cmH2O, intraoperativ unter Capnoperitoneum lag er bei 20 cmH2O.

Es ist nicht auszuschließen, dass man mit höheren Drücken (PEEP, PIP) während der Rekrutierung und einem höheren PEEP zum Offenhalten der Lunge eine noch bessere Lungenfunktion erreichen kann.

Morbid obesity affects negatively the respiratory and cardiovascular system. Every alveolar collapse observed in these patients during anaesthesia can cause hypoxia and may possibly be treated by a recruitment manoeuvre. The objective of this study was to evaluate the effect of a standardized alveolar recruitment strategy (ARS) on respiratory and hemodynamic states in morbidly obese patients undergoing laparoscopic surgery.

Twenty morbidly obese patients (BMI > 40 kg∙m-2) were sequentially studied without and with capnoperitoneum (CP). An ARS was performed in both conditions, increasing PEEP level in steps of 5 cmH2O every 3 minutes, from 0 to 15 without and from 0 to 20 with CP. Then, inspiratory peak pressure was increased to 50 cmH2O (without CP) or 60 cmH2O (with CP) for 10 breaths. Afterwards, PEEP was diminished in steps of 5 cmH2O to zero PEEP. Respiratory mechanics, blood gases and hemodynamic data were recorded at each step of PEEP.

Recruitment manoeuvres did not significantly influence cardiac output, pulmonary vascular resistance and cardiac filling pressures measured by trans-esophageal echocardiography and a pulmonary artery catheter. Highest arterial oxygenation and respiratory compliance were observed at 15 cmH2O (without CP) and at 20 cmH2O of PEEP (with CP) after ARS. Before CP, ARS increased PaO2 from 130 ± 39 to 173 ± 52 mmHg and compliance from 42 ± 9 to 56 ± 13 ml/cmH2O at 15 cmH2O of PEEP (both p< 0.05). During CP, the mean intra-abdominal pressure was 20 ± 2 mmHg. ARS increased PaO2 from153 ± 36 to 173 ± 49 mmHg and compliance from 45 ± 9 to 53 ± 12 ml/cmH2O at 20 cmH2O (both p< 0.05).

In conclusion, to improve arterial oxygenation in morbidly obese patients higher PEEP was needed after lung recruitment during CP when compared without CP. No evidence of hemodynamic compromise was observed during and after ARS.