Effekt der apnoischen Oxygenierung der nicht-ventilierten Lunge während Lungenkrebs-Operation.

TEILNEHMER:

Diese Studie umfasst 56 Patienten, die sich einer chirurgischen Lungenresektion wegen Lungenkrebs unterziehen. Die Patienten werden in zwei Gruppen eingeteilt: Patienten, die während der Operation eine apnoische Oxygenierung der nicht beatmeten Lunge erhalten, und Patienten, die während der Lungenresektion wegen Lungenkrebs keine apnoische Oxygenierung erhalten.

MATERIALIEN UND METHODEN

Präoperative Vorbereitung und Randomisierung

Alle Patienten werden vor der Operation einer präoperativen Bewertung unterzogen, bei der das perioperative Risiko basierend auf bestehenden Begleiterkrankungen gemäß dem standardisierten Protokoll der American Society of Anesthesiologists (ASA) beurteilt wird. Vor der Operation und nach Erteilung der schriftlichen Einwilligungserklärung werden demografische Basisdaten erfasst, einschließlich Alter, Geschlecht, Körpergewicht, Körpergröße und Body-Mass-Index (BMI). Das Vorhandensein von Begleiterkrankungen und Details zu chronischen Medikamenten werden ebenfalls dokumentiert.

Die Patienten werden entsprechend der Anwendung der intraoperativen apnoischen Oxygenierung in zwei Gruppen randomisiert: Patienten, bei denen apnoische Oxygenierung angewendet wird (AO-Gruppe), und Patienten, bei denen keine apnoische Oxygenierung angewendet wird (Kontrollgruppe, CO). Die Randomisierung erfolgt mithilfe einer computergenerierten Zufallszahlenfolge mit Blockrandomisierung. Der Randomisierungsprozess wird von einer unabhängigen Person durchgeführt. Die Allokationsverbindung wird durch sequenziell nummerierte, undurchsichtige, versiegelte Umschläge gewährleistet, die nach der Aufnahme des Patienten in die Studie geöffnet werden.

Vor Beginn der Operation werden von allen Teilnehmern Blutproben zur Laboranalyse entnommen, einschließlich vollständigem Blutbild (CBC), Differentialblutbild, C-reaktivem Protein (CRP), Procalcitonin (PCT), arterieller Blutgasanalyse und Laktatwerten.

Anästhesie und chirurgischer Eingriff

Nach Präoxygenierung über Gesichtsmaske (FiO₂ 1,0, Flussrate 6 L/min, Dauer vier Minuten) erhält jeder in die Studie aufgenommene Patient eine Anästhesieeinleitung mit Propofol (Propofol 1% MCT Fresenius, Fresenius Kabi, Bad Homburg, Deutschland) in einer Dosis von 2 mg/kg, Sufentanil (Sufentanyl Janssen, Janssen-Cilag, Beerse, Belgien) in einer Dosis von 0,3 µg/kg und Rocuronium (Esmeron, NV Organon, Amsterdam, Niederlande) in einer Dosis von 0,6 mg/kg. Ein doppellumiger endotrachealer Tubus wird zur Lungenabtrennung eingeführt. Die korrekte Tubuspositionierung wird durch faseroptische Bronchoskopie (Ambu, Ballerup, Dänemark) bestätigt.

Die Anästhesie wird mit kontinuierlicher Propofolinfusion aufrechterhalten, die gemäß den BIS-Werten (Bispectral Index, Aspect Medical Systems Inc., Norwood, MA, USA) titriert wird, mit zusätzlicher Gabe von Sufentanil und Rocuronium basierend auf klinischen Indikatoren und Vitalparametern.

In der Gruppe mit apnoischer Oxygenierung (AO) wird unter faseroptischer bronchoskopischer Führung ein Katheter in den Hauptbronchus der isolierten Lunge platziert und an einen separaten Beatmungskreislauf angeschlossen, der Sauerstoff mit einer Flussrate von 5 L/min liefert; in der Kontrollgruppe (CO) wird keine solche Intervention durchgeführt. Unmittelbar nach der Thorakotomie entnimmt der Chirurg eine Lungengewebeprobe aus dem nicht beatmeten Lungenlappen, der den Tumor enthält und für die Resektion vorgesehen ist. Die Gewebeprobe wird für die immunhistochemische Analyse in der Abteilung für Pathologie verwendet.

Die nicht operierte Lunge wird mit druckkontrollierter Beatmung beatmet, angepasst an endexspiratorische CO₂-Werte (35-45 mmHg) und periphere Sauerstoffsättigung (SpO₂ > 90%). Nach Resektion des Lungenlappens wird eine zusätzliche Gewebeprobe für die immunhistochemische Verarbeitung und Analyse der HIF-1α- und IL-6-Expression entnommen.

Nach Abschluss der Operation werden die Patienten aufgeweckt, extubiert und zur postoperativen Überwachung auf die Intensivstation verlegt.

Aufenthalt auf der Intensivstation

Während der ersten 24 Stunden der Behandlung auf der Intensivstation werden Vitalparameter kontinuierlich überwacht und stündlich aufgezeichnet, einschließlich Blutdruck, Herzfrequenz, peripherer Sauerstoffsättigung (SpO₂), Körpertemperatur und Urinausstoß. Am Operationstag, sechs Stunden nach Abschluss des chirurgischen Eingriffs, werden routinemäßige Labortests durchgeführt, einschließlich eines vollständigen Blutbildes (CBC) sowie einer arteriellen Blutgasanalyse.

Alle Patienten erhalten eine postoperative Schmerztherapie bestehend aus Paracetamol (Paracetamol, B. Braun, Melsungen, Deutschland) in einer Dosis von 1 g alle sechs Stunden und Tramadol (Tramal, Stada Arzneimittel AG, Bad Vilbel, Deutschland) in einer Dosis von 100 mg alle sechs Stunden. Zwischen diesen Dosierungsintervallen bewerten die Patienten ihren Schmerz, und bei Durchbruchsschmerzen wird Meperidin (Dolsin, Pharma, Prag, Tschechische Republik) in 20 mg Bolusgaben verabreicht. Die postoperative Schmerzintensität wird anhand der Numerischen Rating-Skala (NRS) bewertet, auf der Patienten ihren Schmerz auf einer Skala von 0 bis 10 bewerten, wobei 0 keine Schmerzen und 10 die vorstellbar schlimmsten Schmerzen anzeigt.

24 Stunden nach der Operation wird ein zusätzlicher Satz von Labortests durchgeführt, einschließlich vollständigem Blutbild (CBC), Differentialblutbild, C-reaktivem Protein (CRP), Procalcitonin (PCT), arterieller Blutgasanalyse und Laktatwerten.

Krankenhausaufenthalt

Während des Krankenhausaufenthalts wird die Erholung der Lungenfunktion täglich basierend auf der Dauer der postoperativen Sauerstofftherapie beurteilt. Die Sauerstofftherapie wird beendet, sobald der arterielle Sauerstoffpartialdruck bei Raumluftatmung 8 kPa übersteigt. Während die Patienten Sauerstofftherapie erhalten, wird die über Gesichtsmaske gelieferte Sauerstoffflusstrate (in Litern pro Minute) aufgezeichnet.

Für jeden Patienten werden die Gesamtdauer des Aufenthalts auf der Intensivstation, die gesamte Krankenhausaufenthaltsdauer, das Auftreten aller postoperativen Komplikationen (einschließlich Wundinfektion, postoperative Blutung, Notwendigkeit einer Reoperation und unerwünschte kardiovaskuläre Ereignisse) und das endgültige Behandlungsergebnis – Überleben oder Tod – dokumentiert.

Präparation von Proben für die immunhistochemische Analyse

Während der Operation gewonnene Lungengewebeproben werden in 10% gepuffertem Formalin (Biognost, Zagreb, Kroatien) fixiert und mit einem Tissue-Tek VIP 6 automatisierten Gewebeprozessor (Sakura Finetek, Tokio, Japan) verarbeitet. Die Proben werden dann in Paraffinblöcke eingebettet und mit einem LEICA SM201R Mikrotom (Leica Biosystems, Nussloch, Deutschland) auf eine Dicke von 5 µm geschnitten. Die immunhistochemische Analyse wird auf einer vollautomatischen Ventana BenchMark Ultra Plattform (Roche, Basel, Schweiz) durchgeführt.

Paraffineingebettete Schnitte werden mit Antikörpern gegen Interleukin-6 (IL-6) und Hypoxie-induzierbaren Faktor-1 alpha (HIF-1α) (Abcam, Cambridge, UK) gefärbt.

Immunhistochemische Analyse

Die histopathologische Analyse wird primär in den alveolären Regionen des Lungenparenchyms durchgeführt. Je nach Beurteilung des Pathologen und Verfügbarkeit von repräsentativem Gewebe kann auch die Untersuchung der Bronchien, Bronchiolen und des Interstitiums einbezogen werden. Die Expression von IL-6 und HIF-1α wird in drei zellulären Kompartimenten analysiert: Entzündungszellen, vaskuläre Endothelzellen und Pneumozyten (alveolare Epithelzellen).

Für jede Probe wird ein Bereich von 5 × 5 mm (25 mm²) analysiert. Bei der Bereichsauswahl werden Regionen mit Nekrose, kollabierten oder bullösen Alveolarraum, Faltungsartefakten, verdickten Schnitträndern oder anderen Strukturen, die die Interpretation behindern könnten, vermieden. Wenn ein einzelner Schnitt nicht genügend Gewebe für einen zusammenhängenden Bereich von 25 mm² enthält, werden mehrere benachbarte Segmente derselben Probe analysiert, mit einer Gesamtanalysefläche von 25 mm².

In jeder Probe wird die Gesamtzahl der positiv gefärbten Zellen für jede Zellpopulation gezählt. Positivität für IL-6 wird als zytoplasmatische Färbung definiert, während Positivität für HIF-1α-Expression ausschließlich durch Kernfärbung definiert wird. Zusätzlich wird die Färbungsintensität für jeden Parameter anhand der folgenden Skala aufgezeichnet: 0 – keine Färbung, 1 – schwache Färbung, 2 – moderate Färbung und 3 – starke Färbung.

Die folgenden Kontrollen werden in jede Färbungsserie einbezogen: eine positive Kontrolle bestehend aus Gewebeschnitten mit bekannter physiologischer Niedrigexpression des Zielmarkers (Brustkarzinomgewebe für HIF-1α und Appendixgewebe mit Entzündungszellen für IL-6), eine negative Kontrolle durch Weglassen des primären Antikörpers und Beurteilung der Hintergrundfärbung als visuelle Kontrolle für unspezifische Gewebefärbung.

Ethische Aspekte der Studie

An der Studie werden Ärzte der Abteilung für Anästhesiologie, Reanimatologie und Intensivmedizin, der Abteilung für Thoraxchirurgie und der Abteilung für Pathologie und Forensische Medizin des Universitätsklinikums Osijek beteiligt sein. Die Studie wird den Standardablauf der Patientenbehandlung in keiner Weise verändern und auch nicht die Qualität der Patientenversorgung beeinträchtigen.

Während der gesamten Studie werden alle in relevanten internationalen, europäischen und nationalen Richtlinien dargelegten ethischen Grundsätze strikt eingehalten, gemäß dem Ethik- und Deontologiekodex der Kroatischen Ärztegesellschaft (2002), dem Ethik- und Deontologiekodex der Kroatischen Ärztekammer (2002) und anderen anwendbaren internationalen ethischen Dokumenten.