Auswirkung des VExUS-Ultraschallprotokolls (Venous Excess Ultrasound) auf das perioperative Flüssigkeitsmanagement, auf die Inzidenz postoperativer pulmonaler Komplikationen und postoperativer akuter Nierenverletzungen bei Patienten, die sich einer Thoraxchirurgie unterziehen (VEXUS)

In der Thoraxchirurgie stellt das intraoperative Flüssigkeitsmanagement eine Herausforderung für Anästhesisten dar, da Patienten ein hohes Risiko für die Entwicklung eines interstitiellen und alveolären Lungenödems haben. Eine Vorgeschichte von Lungenerkrankungen, vorangegangene Chemotherapie oder Strahlentherapie im Bereich, Ein-Lungen-Ventilation, chirurgische Manipulation und Ischämie-Reperfusions-Schäden können alle das Glykokalyx des respiratorischen Epithels, das Alveolarepithel und das Surfactant schädigen, was letztendlich zu einer Lungenschädigung führt. Diese Faktoren, kombiniert mit einem liberalen perioperativen Flüssigkeitsmanagement, erhöhen das Risiko für ein akutes Atemnotsyndrom (ARDS), Atelektase, Pneumonie und letztlich postoperative Mortalität. Traditionell wird intraoperativ eine restriktive Flüssigkeitsmanagementstrategie eingesetzt, mit Kristalloidgabe in einer Rate von 1-2 ml/kg/h, um sicherzustellen, dass die perioperative Flüssigkeitsbilanz 1500 ml nicht überschreitet. Diese restriktive Strategie kann das Risiko einer Hypovolämie erhöhen, die zu Gewebehypoperfusion, Zielorgandysfunktion und akutem Nierenversagen führen kann. Innerhalb der Enhanced Recovery After Surgery (ERAS)-Protokolle wird die zielgerichtete Therapie (GDT) für das Flüssigkeitsmanagement in der Thoraxchirurgie diskutiert, aber nicht explizit empfohlen. Empfehlungen umfassen das Vermeiden von übermäßig restriktiven oder völlig liberalen Flüssigkeitsstrategien, die Aufrechterhaltung der Euvolämie und die Verhinderung von Gewebehypoperfusion mit ausgewogenem Einsatz von Inotropika und Flüssigkeitsgabe.

Lungenschäden sind die Haupttodesursache nach Thoraxchirurgie. Vorbestehende Atemwegserkrankungen, chirurgische Manipulation, Lungenparenchymresektion und die nachteiligen Auswirkungen der Ein-Lungen-Ventilation erhöhen das Risiko postoperativer respiratorischer Komplikationen. Obwohl Überwässerung und Beatmung mit hohen Tidalvolumina durch eine restriktive Flüssigkeitsstrategie und die Anwendung von protektiver mechanischer Beatmung ersetzt wurden, scheint es, dass alle Faktoren, die an der beatmungsinduzierten Lungenschädigung (VILI) beteiligt sind, auch bei der Ein-Lungen-Ventilation eine schädliche Rolle spielen. Hohe Belastung der beatmeten Lunge, oxidativer Stress, chirurgisches Trauma, Rekrutierungsmanöver, biologisches Trauma, atelektatisches Trauma und Ischämie-Reperfusions-Schäden sind die pathophysiologischen Mechanismen, die zu postoperativem akutem Atemversagen und in 2-5% der Fälle zu ARDS führen.

Postoperatives akutes Nierenversagen (AKI) macht 18-47% des im Krankenhaus auftretenden AKI aus und ist mit verlängerter Hospitalisierung sowie hoher Morbidität und Mortalität verbunden. Kürzlich hat die Einführung neuer AKI-Klassifikationen (RIFLE, AKIN, KDIGO) die frühzeitige Erkennung für sofortige Präventivmaßnahmen erleichtert. Zusätzlich hat die Detektion von zwei frühen Urinbiomarkern für Nierenstress, dem Tissue Inhibitor of Metalloproteinases-2 (TIMP-2) und dem Insulin-like Growth Factor-Binding Protein 7 (IGFBP7), dazu beigetragen. Postoperativ wurde ein Anstieg des Serumkreatinins um bis zu 0,5 mg/dL vom Ausgangswert mit einer dreifachen Erhöhung der Mortalität nach Herzchirurgie in Verbindung gebracht. Potenzielle pathophysiologische Mechanismen des postoperativen AKI umfassen Ischämie, Entzündung und Toxine. Bei Thoraxoperationen können jedoch sowohl die Hypovolämie einer restriktiven Flüssigkeitsverabreichungsstrategie als auch Überwässerung und venöse Stauung gleichermaßen zu akutem Nierenversagen postoperativ führen.

Das VExUS-Protokoll ist eine standardisierte Point-of-Care-Ultraschalluntersuchung, die Messungen des Durchmessers der Vena cava inferior (IVC) umfasst, kombiniert mit Doppler-Analyse von Wellenformen in der Lebervene, Pfortader und Nierenvenen. Aus dieser Analyse wird das Vorhandensein von venöser Stauung – klassifiziert als mild oder schwer – oder deren Fehlen bestimmt. Ein hoher VExUS-Score (Grad 3) wurde stark mit dem Auftreten von akutem Nierenversagen bei Patienten, die sich einer Herzchirurgie unterziehen, in Verbindung gebracht und wurde kürzlich mit erhöhtem rechtsatrialem Druck (RAP ≥ 12 mmHg) in Verbindung gebracht. Das Protokoll umfasst die folgende Klassifikation:

Grad 0: IVC < 2 cm Grad 1: IVC ≥ 2 cm, mit normalen oder leicht abnormalen Wellenformen in den Leber-, Pfortader- und Nierenvenen (leichte Stauung) Grad 2: IVC ≥ 2 cm, mit stark veränderten Wellenformen in mindestens einer Vene (moderate Stauung) Grad 3: IVC ≥ 2 cm, mit stark veränderten Wellenformen in mehreren Venen (schwere Stauung).

Eine monozentrische klinische Studie, durchgeführt in der Anästhesiologie-Klinik des Universitätskrankenhauses Heraklion.

Paralleldesign in zwei Gruppen. Präoperative Beurteilung, Nüchternheit und Prämedikation gemäß der Routine der Abteilung:

• Einstellung der Flüssigkeitsaufnahme 2 Stunden vor der Operation
• Einstellung der Nahrungsaufnahme 6 Stunden präoperativ
• Einstellung am Operationstag von ACE-Hemmern, Angiotensin-Rezeptor-Blockern, Thiazid-Diuretika und Schleifendiuretika.

Bei Betreten des Operationssaals werden Patienten an Standard-ASA-Monitore angeschlossen: 5-Kanal-EKG, Pulsoximetrie (SpO2), nicht-invasive Blutdruckmessung. Unter Lokalanästhesie wird ein arterieller Katheter zur invasiven Blutdruckmessung und Blutgasentnahme platziert, zusammen mit mindestens zwei venösen Kathetern von 16-20 G. Das Anästhesie- und postoperative Analgesiemanagement hängt ausschließlich vom Ermessen des verantwortlichen Anästhesisten ab. Nach Anästhesieeinleitung und Platzierung eines Doppellumen-Endotrachealtubus werden Patienten an das Narkosegerät angeschlossen, Rekrutierungsmanöver mit PEEP-Titration werden durchgeführt, und sie werden mechanisch beatmet unter Anwendung der Prinzipien der protektiven mechanischen Beatmung. Die korrekte Platzierung des Endotrachealtubus wird unmittelbar nach Platzierung mit fiberoptischer Bronchoskopie bestätigt. Ein Blasenkatheter wird zur stündlichen Urinmessung platziert, zusammen mit einem Thermometer.

Intraoperativ werden die insgesamt verabreichten Flüssigkeiten, stündliche Urinausgabe, Art und Dosis von Vasopressormedikamenten und Blutdruck (SAP, DAP, MAP) alle 15 Minuten aufgezeichnet (sofern keine signifikante Änderung auftritt), zusammen mit arteriellen Blutgasen und Laktat.

Protektive mechanische Beatmung einer Lunge:

Beatmete Lunge:

Tidalvolumen (Vt): 4-5 ml/kg Idealgewicht, angemessener PEEP von 5-15 cmH2O, mögliche Wiederholung des Rekrutierungsmanövers Plateau-Druck - PEEP: bis zu 15 cmH2O, Management der Atemfrequenz (RR) mit dem Ziel einer erlaubten milden Hyperkapnie (PaCO2 = 40-60 mmHg), Modifikation des I-Verhältnisses, um Air-Trapping und das Auftreten von PEEPi zu vermeiden, Titration von FiO2, um SpO2 = 88-92% zu erreichen, Schutz vor hypoxischer pulmonaler Vasokonstriktion durch Vermeidung von Vasodilatatoren, Hypoventilation, Alkalose, Hypothermie und, wenn Inhalationsanästhetika verwendet werden, Aufrechterhaltung von MAC < 1, Mechanisches Beatmungsmodell: Volume Control - Auto Flow an den Perseus A500 und Atlan A350 Geräten von Dräger, verfügbar in der Anästhesie-Klinik.

Nicht beatmete Lunge mit SpO2 < 88%:

Rekrutierungsmanöver mit Einsatz von PEEP wenn möglich, Einsatz von CPAP, FiO2 = 100% und Einstellung der Ein-Lungen-Beatmung.

Kontrollgruppe:

Intraoperativ erhalten Patienten der Kontrollgruppe isotone Kristalloide (Lactated Ringer's, Plasma-Lyte) in einer Rate von 3 mL/kg/h.

VExUS-geführte Gruppe:

VExUS-Bewertung. Die VExUS-Bewertung wird prä- und unmittelbar post-Intubation vor Beginn der Ein-Lungen-Ventilation durchgeführt. Ein geschulter Anästhesist wird den Patienten gemäß dem VExUS-Protokoll bewerten, den IVC-Durchmesser messen und Doppler-Analyse der Leber-, Pfortader- und Nierenvenen durchführen. Ein VExUS-Score wird wie im obigen Abschnitt dargelegt zugewiesen.

Ultraschallüberwachung wird gemäß dem VExUS-Protokoll vor Positionierung des Patienten in lateraler Dekubituslage durchgeführt. Bei Patienten mit VExUS Grad 0 wird ein Bolus von 250-500 mL (etwa 3 mL/kg) verabreicht, gefolgt von der Infusion von Kristalloiden in einer Rate von 3 mL/kg/h. Der Durchmesser der Vena cava inferior (IVC) wird dreimal gemessen: einmal vor Anästhesieeinleitung, einmal unmittelbar nach Intubation und einmal vor Aufwachen des Patienten aus der Anästhesie. Bei Patienten mit VExUS Grad 1 wird kein Bolus gegeben, und nur eine Flüssigkeitsinfusion mit 3 mL/kg/h wird verabreicht. Bei Patienten mit VExUS Grad 2 und 3 werden 10 mg Furosemid intravenös verabreicht, gefolgt von Kristalloidinfusion in einer Rate von 2 mL/kg/h.

In beiden Gruppen werden Blutverluste mit einer 5%igen Albuminlösung im Verhältnis 1:1 ersetzt. Transfusion wird verabreicht, um Hämoglobinspiegel bei 9 mg/dL zu halten. Beide Gruppen folgen demselben multimodalen Anästhesie-Analgesie-Protokoll, mit eingeschränktem Opioidgebrauch gemäß der Abteilungsroutine.

Intraoperative Hypotonie (systolischer arterieller Druck < 90 mmHg oder ein Abfall > 20% vom Ausgangswert) wird mit titrierter Noradrenalininfusion behandelt.

Post-Anästhesie-Pflegestation (PACU)

Kontrollgruppe:

Flüssigkeitsverabreichung wird mit einer Rate von 3 mL/kg/h gemäß Standardpraxis fortgesetzt.

VExUS-geführte Gruppe:

VExUS-Ultraschall wird postoperativ wiederholt. Bei Patienten mit VExUS Grad 0 wird ein Bolus von 250-500 mL (etwa 3 mL/kg) verabreicht, gefolgt von der Infusion von Kristalloiden in einer Rate von 3 mL/kg/h. Bei Patienten mit Grad 1 bis 3 werden 10 mg intravenöses Furosemid verabreicht, gefolgt von einer Flüssigkeitsinfusion mit 3 mL/kg/h und Neubewertung.

Patienten werden täglich auf das Auftreten postoperativer respiratorischer Komplikationen überwacht, wie von der Europäischen Gesellschaft für Anästhesiologie definiert. Präoperative Blutgaswerte (PaO2, PaCO2) werden als Ausgangswert gemessen, und postoperative Blutgase werden am 1. und 3. postoperativen Tag in der PACU gesammelt. Die Oxygenierung wird anhand des PaO2/FiO2-Verhältnisses beurteilt, und Laktatspiegel werden gleichzeitig gemessen.

Zusätzlich wird für jeden Patienten die geschätzte glomeruläre Filtrationsrate (eGFR) unter Verwendung von Serumkreatinin, Cystatin C oder beidem präoperativ und am 1. und 3. postoperativen Tag in der PACU berechnet. Zur Beurteilung von akutem Nierenversagen (AKI) werden Serumkreatinin und Cystatin C am 1. und 3. postoperativen Tag gemessen, und die AKI-Diagnose und -Klassifikation folgt den KDIGO-Kriterien (Kidney Disease Improving Global Outcomes).

Die folgenden Nierenschädigungsbiomarker werden ebenfalls gemessen:

Serum-Cystatin C, Gesamturinprotein und Albumin, Urin-Beta-2-Mikroglobulin, Urinkreatinin. Nierenstress-Biomarker TIMP-2 und IGFBP7 im Urin, wie oben beschrieben, werden unmittelbar postoperativ in der PACU gemessen.

Diese Biomarker werden ebenfalls in der PACU und am 1. und 3. postoperativen Tag gemessen.