Die Auswirkungen von Hyperkapnie, zusätzlichem Sauerstoff und Dexamethason auf die chirurgische Wundinfektion

Wundinfektionen sind häufige und schwerwiegende Komplikationen der Anästhesie und Operation. Selbst bei Patienten, die normothermisch gehalten werden und zusätzlichen Sauerstoff erhalten, übersteigt die Inzidenz von Wundinfektionen nach einer Kolonresektion 5 %. Etwa 80 % dieser Resektionen werden bei Dickdarmkrebs durchgeführt, der dritthäufigsten Krebstodesursache. Die durchschnittliche chirurgische Wundinfektion verlängert den Krankenhausaufenthalt um eine Woche und erhöht die Kosten erheblich. Zu den Hauptfaktoren, die das Auftreten von Wundinfektionen nach chirurgischen Eingriffen beeinflussen, gehören der Ort und die Komplexität des chirurgischen Eingriffs, die zugrunde liegende Erkrankung (einschließlich Behandlung mit immunsuppressiven Medikamenten), die rechtzeitige Verabreichung prophylaktischer Antibiotika, die intraoperative Temperatur des Patienten, Hypovolämie und die Sauerstoffspannung des Gewebes.

Die primäre Abwehr gegen chirurgische Pathogene ist die oxidative Abtötung durch Neutrophile. Sauerstoff ist ein Substrat für diesen Prozess, und die Reaktion hängt entscheidend von der Gewebesauerstoffspannung im gesamten beobachteten physiologischen Bereich ab. Es ist daher nicht überraschend, dass die subkutane Gewebesauerstoffspannung (PsqO2) umgekehrt mit dem Risiko einer Wundinfektion korreliert. Zu den primären Determinanten der Gewebesauerstoffverfügbarkeit gehören der arterielle Sauerstoffdruck, die Hämoglobinkonzentration und die lokale Durchblutung.

Eine weitere Determinante der peripheren Sauerstoffzufuhr ist das Herzzeitvolumen. Leichte Hyperkapnie erhöht das Herzzeitvolumen: Beispielsweise erhöht eine Erhöhung des arteriellen Kohlendioxiddrucks (PaCO2) um nur 10–12 mmHg den Herzindex um 15 %. Unsere vorläufigen Studien bestätigen, dass eine leichte Hyperkapnie das Herzzeitvolumen erhöht und weisen zusätzlich darauf hin, dass die Hyperkapnie die Sauerstoffversorgung des Gewebes deutlich verbessert. Beispielsweise stieg die Gewebesauerstoffspannung um 16 mmHg von 58 auf 74 mmHg über einen PaCO2-Bereich von 20 mmHg bei anästhesierten Freiwilligen. Wir haben auch gezeigt, dass eine Erhöhung des PaCO2 um nur 15 mmHg die Gewebesauerstoffspannung bei chirurgischen Patienten um 16 mmHg erhöht. Ähnliche Ergebnisse wurden bei krankhaft fettleibigen Patienten beobachtet. Frühere Arbeiten weisen darauf hin, dass ein ähnlicher Anstieg von PsqO2 das Risiko einer Infektion von Operationswunden um etwa 30 % verringert. Wir schlagen daher vor, die Hypothese zu testen, dass eine milde Hyperkapnie die Inzidenz einer chirurgischen Wundinfektion bei normothermen Patienten, die sich einer Kolonresektion unterziehen, signifikant reduziert. Zu den sekundären Endpunkten gehören die Dauer des Krankenhausaufenthalts, die Pflegekosten, die Inzidenz nosokomialer Pneumonie, die Inzidenz von postoperativer Übelkeit und Erbrechen (PONV) und die Rückkehr zur Funktion.

Es hat sich gezeigt, dass eine hohe intra- und postoperative Sauerstoffkonzentration (80 % im Gegensatz zu 30 % Sauerstoff) die Wundinfektionsrate um mehr als 50 % reduziert. Daher führte das Protokoll bei allen Patienten dieser Studie hohe intraoperative Sauerstoffkonzentrationen ein. Allerdings berichtete eine kürzlich durchgeführte Studie bei den ersten 500 eingeschlossenen Patienten über ein besseres Ergebnis für Patienten mit niedrigen perioperativen Sauerstoffkonzentrationen. Obwohl diese Studie weniger gut kontrolliert und zu schwach war, weisen die widersprüchlichen Beweise darauf hin, dass zusätzliche Studien erforderlich sind. Wir werden daher gleichzeitig die Hypothese testen, dass zusätzlicher Sauerstoff das Infektionsrisiko verringert.

Patienten, die sich einer Dickdarmoperation unterziehen, haben im Allgemeinen ein hohes Risiko für postoperative Übelkeit und Erbrechen (PONV). Nach Ergebnissen von Metaanalysen ist eine einmalige intraoperative Gabe von Dexamethason zur Prophylaxe von PONV wirksam und sicher. Dexamethason wurde daher als Erstlinienprophylaxe für PONV empfohlen. Keine der vorherigen PONV-Studien konzentrierte sich jedoch auf Wundinfektionen und hatte auch keinen ausreichend langen Beobachtungszeitraum, um potenzielle Bedenken hinsichtlich einer erhöhten Inzidenz von Wundinfektionen auszuschließen. Wir werden daher auch die Hypothese prüfen, dass Dexamethason das Risiko einer Operationswunde nicht erhöht. Die zweite und dritte Hypothese werden dem Protokoll unter Verwendung eines faktoriellen Designs hinzugefügt, nachdem die ersten 500 Patienten aufgenommen wurden.