Perioperative prophylaktische positive Druckbeatmung reduziert postoperative pulmonale Komplikationen.

Weltweit werden jährlich über 313 Millionen chirurgische Eingriffe durchgeführt. Die Inzidenz postoperativer pulmonaler Komplikationen (PPKs) liegt zwischen 5 % und 33 %. PPKs umfassen Infektionen der Atemwege, Atemversagen, Pleuraerguss, Atelektase, Pneumothorax, Bronchospasmus und Aspirationspneumonie und stellen die zweithäufigste postoperative Komplikation dar, gleich nach der chirurgischen Wundinfektion. PPKs verlängern den Krankenhausaufenthalt erheblich, erhöhen die wirtschaftliche Belastung und sind mit der 30-Tage- und 1-Jahres-Mortalität nach der Operation assoziiert.

Das Auftreten von PPKs ist mit mehreren perioperativen Faktoren verbunden. Die Einleitung der Allgemeinanästhesie kann die Gasverteilung in der Lunge verändern, wodurch die Belüftung in die ventralen und linken Regionen verlagert wird, was zu einer verringerten dorsalen Belüftung und unterschiedlich starken Atelektasen führt. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Belüftung und einem Ventilations-Perfusions-Missverhältnis, was die systemische Oxygenierung beeinträchtigt. Studien haben gezeigt, dass während der mechanischen Beatmung der mechanische Stress in atelektatischen Bereichen zunimmt, was möglicherweise zu Gewebehypoxie führt, während angrenzende Bereiche Überdehnung und Hyperoxie erfahren können. Hyperoxie und Überdehnung fördern die Freisetzung pulmonaler proinflammatorischer Faktoren, reaktiver Sauerstoffspezies und eine erhöhte Leukozyteninfiltration. Untersuchungen deuten darauf hin, dass lokale Gewebehypoxie und veränderter mechanischer Stress aufgrund von Atelektase Lungenschäden verursachen können. Eine experimentelle Studie berichtete über ultrastrukturelle Hinweise auf eine Schädigung des mikrovaskulären Endothels in atelektatischem Lungengewebe, was darauf hindeutet, dass solche Schäden die pulmonale Gefäßpermeabilität und den Proteinaustritt erhöhen können. Darüber hinaus kann die systemische Entzündungsreaktion, die durch die nozizeptiven Reize größerer thorakaler oder abdominaler Eingriffe ausgelöst wird, kombiniert mit einer bronchialen Hyperreagibilität, gemeinsam die alveoläre Epithelbarriere stören und die mukoziliäre Clearance beeinträchtigen. Nach der Extubation am Ende der Operation besteht aufgrund von Residualeffekten der Anästhesie, einer schmerzbedingten Unterdrückung des Hustenreflexes und anderer Faktoren weiterhin das Risiko von Atelektase und Hypoxämie. Diese Elemente, kombiniert mit patientenbezogenen Faktoren (z. B. höheres Alter, Rauchen, bestehende Lungenerkrankungen), tragen gemeinsam zur Entwicklung von PPKs bei.

Lungenprotektive Beatmungsstrategien, einschließlich niedrigem Tidalvolumen, Anwendung von PEEP und intermittierenden Rekrutierungsmanövern, werden klinisch heute weit verbreitet zur Prävention von PPKs eingesetzt. Einige Wissenschaftler vertreten die Ansicht, dass das Hauptprinzip der lungenprotektiven Beatmung die prophylaktische perioperative Anwendung von positiver Druckbeatmung (P.O.P.-Beatmung) ist, die darauf abzielt, die Reduktion des Lungenvolumens während des gesamten perioperativen Zeitraums zu minimieren. Es gibt Hinweise darauf, dass die prophylaktische positive Druckbeatmung vor der Anästhesieeinleitung, während der Operation und nach der Trachealextubation die Inzidenz nachteiliger postoperativer respiratorischer Ereignisse reduzieren kann. Obwohl die lungenprotektive Beatmung zunehmend angewandt wird, bestehen weiterhin erhebliche Evidenzlücken. Wie eine multimodale, perioperative prophylaktische positive Druckbeatmungsstrategie am besten umgesetzt werden kann, um PPKs zu reduzieren, bedarf weiterer Untersuchung. Daher teilten wir in einer Vorstudie 120 Patienten, die sich einem elektiven nicht-kardialen Eingriff unter Allgemeinanästhesie mit endotrachealer Intubation unterziehen sollten, in drei Gruppen ein und wendeten während der Anästhesieeinleitung jeweils 0, 5 oder 10 cm H₂O positiven endexspiratorischen Druck (PEEP) an und beobachteten die Inzidenz von postinduktiver Atelektase. Unsere Ergebnisse zeigten, dass 10 cm H₂O PEEP das Auftreten von Atelektasen nach der Induktion signifikant reduzierte. Diese Vorstudie verfolgte jedoch nicht die Inzidenz postoperativer PPKs weiter.

Aufbauend auf unseren vorläufigen Ergebnissen und um die Sicherheit und Wirksamkeit der perioperativen prophylaktischen positiven Druckbeatmung zur Reduktion von PPKs weiter zu bewerten, schlagen wir die folgenden Strategien für unsere neue klinische Studie vor: (1) Erhöhung der Stichprobengröße und Einschluss von Patienten, die sich einem abdominalen Eingriff mit mittlerem bis hohem Risiko für PPKs unterziehen (Assessment of Respiratory Risk in Surgical Patients in Catalonia Score, ARISCAT Score ≥ 45); (2) Umsetzung einer multimodalen Strategie für prophylaktischen positiven Atemwegsdruck. Dies umfasst die Anwendung von 10 cm H₂O PEEP während der Anästhesieeinleitung, die Anwendung von elektrischer Impedanztomographie (EIT)-geführtem individualisiertem PEEP während der Operation und die Nutzung von High-Flow-Nasensonden (HFNC)-Sauerstofftherapie nach der Trachealextubation, um positiven endexspiratorischen Druck aufrechtzuerhalten. (3) Nachverfolgung und Beurteilung von PPKs, die innerhalb von 7 Tagen postoperativ während des Krankenhausaufenthalts auftreten. Durch diese Strategien möchten wir weiterhin die protektive Rolle einer perioperativen prophylaktischen positiven Druckbeatmungsstrategie für postoperative Lungenoutcomes etablieren und damit eine verbesserte empirische Grundlage für die Optimierung der klinischen Prävention von PPKs schaffen.