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Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2002; 37(1): 51-56
DOI: 10.1055/s-2002-20083
Mini-Symposium: Sauerstoff - Nutzen und Risiko
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Vermeidung von Hypoxämie
während Ein-Lungen-Ventilation

Avoidance of Hypoxemia During One Lung VentilationW.  Karzai1 , U.  Klein2
  • 1Klinik für Anästhesie und Intensivmedizin, Zentralklinik Bad Berka GmbH
  • 2Klinik für Anästhesie und Intensivmedizin, Südharz-Krankenhaus Nordhausen
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Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
13. Februar 2002 (online)

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Einführung

Bei thoraxchirurgischen Eingriffen ist es zur Optimierung der Operationsbedingungen zumeist erwünscht, die Lunge auf der operierten Seite „ruhig” zu stellen und von der Beatmung auszuschließen. Dies gilt für lungenchirurgische Operationen aber auch für andere Eingriffe mit transthorakalem Zugang, wie z. B. Eingriffe am Ösophagus, an der thorakalen Wirbelsäule, an den großen Gefäßen oder minimal invasive Eingriffe am Herzen. Unbedingt erforderlich ist dieses Vorgehen für die Video-assistierte thorakale Chirurgie (engl: Video-Assisted Thoracic Surgery: VATS). Darüber hinaus ist es bei Lungenparenchymleckagen, Atemwegsverletzungen oder Emphysem-Bullae aber auch, bedingt durch Störung der Ventilations-Perfusions-Beziehung bei Beatmung am offenen Thorax in Seitenlage, zur Sicherung des pulmonalen Gasaustausches indiziert, die „befallene” bzw. zu operierende Lungenseite nicht zu ventilieren.

Ruhigstellung und Ventilations-Ausschluss der operierten Lungenseite ergeben die Indikation zur Ein-Lungen-Ventilation (ELV). Die Voraussetzung dafür ist die Seitentrennung beider Lungenseiten, wozu meist ein Doppellumentubus (DLT) zur Anwendung kommt.

Der Gasaustausch unter ELV ist mit grundsätzlichen Konsequenzen verbunden. Während nur eine Lunge ventiliert wird und für den Gasaustausch zur Verfügung steht, werden weiterhin beide Lungen perfundiert. Der Perfusionsanteil der nicht-beatmeten Lunge führt unweigerlich zur Beimischung von venösem nicht-oxygeniertem Blut und damit Abnahme der arteriellen Oxygenierung, wobei das Ausmaß darüber bestimmt, ob es während ELV zu einer Hypoxämie kommt. Andererseits bestimmen auch die Ventilationsbedingungen der beatmeten Lunge, besonders bei ihrer deutlich stärkeren Durchblutung infolge Seitenlagerung des Patienten, die Qualität der Oxygenierung. So kann es unter diesen Bedingungen, je nach Perfusions-Verteilung und Qualität der Ventilation während ELV auch unter Nutzung von reinem Sauerstoff bei immerhin 5 - 10 % der Patienten zu einer Hypoxämie kommen [1]. Dies wird in der Regel dann angenommen, wenn der arterielle Sauerstoffpartialdruck oder die arterielle Sauerstoffsättigung Grenzwerte von 65 - 70 mmHg bzw. 90 % unterschreitet, wobei diese Werte situations- und patientenbedingt variieren können.

Literatur

  • 1 Slinger P, Suissa S, Triolet W. Predicting arterial oxygenation during one-lung anaesthesia.  Can J Anaesth. 1992;  39 1030-1035
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 2 Slinger P, Suissa S, Adam J, Triolet W. Predicting arterial oxygenation during one-lung ventilation with continuous positive airway pressure to the nonventilated lung.  J Cardiothorac Anesth. 1990;  4 436-440
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 3 Fiser W P, Friday C D, Read R C. Changes in arterial oxygenation and pulmonary shunt during thoracotomy with endobronchial anesthesia.  J Thorac Cardiovasc Surg. 1982;  83 523-531
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 4 Lewis J W, Serwin J P, Gabriel F S, Bastanfar M, Jacobsen G. The utility of a double-lumen tube for one-lung ventilation in a variety of noncardiac thoracic surgical procedures.  J Cardiothorac Vasc Anesth. 1992;  6 705-710
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 5 Hurford W E, Alfille P H. A quality improvement study of the placement and complications of double-lumen endobronchial tubes.  J Cardiothoracic Vasc Anesth. 1993;  7 517-520
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 6 Pennefather S H, Russel G N. Placement of double lumen tubes - time to shed light on an old problem.  Br J Anaesth. 2000;  84 308-310
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 7 Wang J Y, Russell G N, Page R D, Oo A, Pennefather S H. A comparison of the effects of desflurane and isoflurane on arterial oxygenation during one-lung ventilation.  Anaesthesia. 2000;  55 167-173
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 8 Katz Y, Zisman E, Isserles S A, Rozenberg B. Left; but not right; one-lung ventilation causes hypoxemia during endoscopic transthoracic sympathectomy.  J Cardiothorac Vasc Anesth. 1996;  10 207-209
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 9 Schwarzkopf K, Klein U, Schreiber T, Preussler N, Bloos F, Helfritsch H, Sauer F, Karzai W. Oxygenation during one-lung ventilation: effects of inhaled nitric oxide and increasing levels of inspired fraction of oxygen.  Anesth Analg. 2001;  92 842-847
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 10 Katz J A, Laverne R G, Fairley H B, Thomas A N. Pulmonary oxygen exchange during endobronchial anesthesia: effect of tidal volume and PEEP.  Anesthesiology. 1982;  56 164-171
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 11 Bardoczky G I, Szegedi L L, d'Hollander A A, Moures J M, de Francquen P, Yernault J C. Two-lung and one-lung ventilation in patients with chronic obstructive pulmonary disease: the effects of position and F(IO)2.  Anesth Analg. 2000;  90 35-41
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 12 Hurford W E, Kolker A C, Strauss H W. The use of ventilation/perfusion lung scans to predict oxygenation during one-lung anesthesia.  Anesthesiology. 1987;  67 841-844
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 13 Marshall B E, Marshall C, Frasch F, Hanson C W. Role of hypoxic pulmonary vasoconstriction in pulmonary gas exchange 1. Physiological concepts.  Intensive Care Med. 1994;  20 291-297
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 14 Benumof J L. One-lung ventilation and hypoxic pulmonary vasoconstriction: implications for anesthetic management.  Anesth Analg. 1985;  64 821-833
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 15 Marshall B E, Marshall C. Continuity of response to hypoxic pulmonary vasoconstriction.  J Appl Physiol. 1980;  59 189-196
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 16 Eisenkraft J B. Effects of anaesthetics on pulmonary circulation.  Br J Anaesth. 1990;  65 63-78
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 17 Karzai W, Haberstroh J, Priebe H J. Effects of desflurane and propofol on arterial oxygenation during one-lung ventilation in the pig.  Acta Anaesthesiol Scand. 1998;  42 648-652
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 18 Karzai W, Haberstroh J, Priebe H J. The effects of increasing concentrations of desflurane on systemic oxygenation during one-lung ventilation in pigs.  Anesth Analg. 1999;  89 215-217
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 19 Ishibe Y, Shiokawa Y, Umeda T, Uno H, Nakamura M, Izumi T. The effect of thoracic epidural anesthesia on hypoxic pulmonary vasoconstriction in dogs: an analysis of the pressure-flow curve.  Anesth Analg. 1996;  82 1049-1055
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 20 Marshall B E, Hanson C W, Frasch F, Marshall C. Role of hypoxic pulmonary vasoconstriction in pulmonary gas exchange and blood flow distribution 2: Pathophysiology.  Intensive Care Med. 1994;  20 379-389
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 21 Nakayama M, Murray P A. Ketamine preserves and propofol potentiates hypoxic pulmonary vasoconstriction compared with conscious state in chronically instrumented dogs.  Anesthesiology. 1999;  91 760-771
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 22 Lennon P F, Murray P A. Attenuated hypoxic pulmonary vasoconstriction during isoflurane is abolished by cyclooxygenase inhibition in chronically instrumented dogs.  Anesthesiology. 1996;  84 404-414
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 23 Groh J, Kuhnle G E, Sckell A, Ney L, Goetz A E. Isoflurane inhibits hypoxic pulmonary vasoconstriction. An in vivo fluorescence microscopic study in rabbits.  Anesthesiology. 1994;  81 1436-1444
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 24 Loer S A, Scheeren T W, Tarnow J. Desflurane inhibits pulmonary hypoxic vasoconstriction in isolated rabbit lungs.  Anesthesiology. 1995;  83 552-556
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 25 Ishibe Y, Gui X, Uno H, Shiokawa Y, Umeda T, Suekane K. Effect of sevoflurane on hypoxic pulmonary vasoconstriction in isolated rabbit lungs.  Anesthesiology. 1993;  79 1348-1353
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 26 Rogers S N, Benumof J L. Halothane and isoflurane do not decrease PaO2 during one-lung ventilation in intravenously anesthetized patients.  Anesth Analg. 1985;  64 946-954
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 27 Reid C W, Slinger P D, Lenis S. A comparison of the effects of propofol-alfentanil versus isoflurane anesthesia on arterial oxygenation during one-lung ventilation.  J Cardiothorac Vasc Anesth. 1996;  10 860-863
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 28 Boldt J, Muller M, Uphus D, Padberg W, Hempelmann G. Cardiorespiratory changes in patients undergoing pulmonary resection using different anesthetic management techniques.  J Cardiothorac Vasc Anesth. 1996;  10 854-859
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 29 Spies C, Zaune U, Pauli M H, Boeden G, Martin E. (A comparison of enflurane and propofol in thoracic surgery).  Anaesthesist. 1991;  40 14-18
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 30 Abe K, Shimizu T, Takashina M, Shiozaki H, Yoshiya I. The effects of propofol; isoflurane; and sevoflurane on oxygenation and shunt fraction during one-lung ventilation.  Anesth Analg. 1998;  87 1164-1169
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 31 Warner D O. Preventing postoperative pulmonary complications.  Anesthesiology. 2000;  92 1467-1472
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 32 Akrawi W, Benumof J L. A pathophysiological basis for informed preoperative smoking cessation counseling.  J Cardiothorac Vasc Anesth. 2001;  11 629-640
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 33 Klein U, Karzai W, Bloos F. et al . Role of fiberoptic bronchoscopy in conjunction with the use of double-lumen tubes for thoracic anesthesia: A prospective study.  Anesthesiology. 1998;  88 350
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 34 Benumof J L. The position of a double lumen-tube should be routinely determined by fiberoptic bronchoscopy.  J Cardiothoracic Vasc Anesth. 2001;  7 513-514
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 35 Larsson A, Malmkvist G, Werner O. Variations in lung volume and compliance during pulmonary surgery.  Br J Anaesth. 1987;  59 585-591
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 36 Cohen E, Eisenkraft J B, Thys D M, Kirschner P A, Kaplan J A. Oxygenation and hemodynamic changes during one-lung ventilation: effects of CPAP10; PEEP10; and CPAP10/PEEP10.  J Cardiothorac Anesth. 1988;  2 34-40
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 37 Tugrul M, Camci E, Karadeniz H, Senturk M, Pembeci K, Akpir K. Comparison of volume controlled with pressure controlled ventilation during one-lung anaesthesia.  Br J Anaesth. 1997;  79 306-310
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 38 Flacke J W, Thompson D S, Read R C. Influence of tidal volume and pulmonary artery occlusion on arterial oxygenation during endobronchial anesthesia.  South Med J. 1976;  69 619-626
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 39 Fujita Y, Yamasaki T, Takaori M, Sekioka K. Sevoflurane anaesthesia for one-lung ventilation with PEEP to the dependent lung in sheep: effects on right ventricular function and oxygenation.  Can J Anaesth. 1993;  40 1195-1200
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 40 Inomata S, Nishikawa T, Saito S, Kihara S. „Best” PEEP during one-lung ventilation.  Br J Anaesth. 1997;  78 754-756
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 41 Abe K, Mashimo T, Yoshiya I. Arterial oxygenation and shunt fraction during one-lung ventilation: a comparison of isoflurane and sevoflurane.  Anesth Analg. 1998;  86 1266-1270
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 42 Cohen E, Eisenkraft J B. Positive end-expiratory pressure during one-lung ventilation improves oxygenation in patients with low arterial oxygen tensions.  J Cardiothorac Vasc Anesth. 1996;  10 578-582
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 43 Pavlik M, Ctvrteckova D, Zvonicek V, Sevcik P, Capov I, Jedlicka V. The improvement of arterial oxygenation during one-lung ventilation - effect of different CPAP levels.  Acta Chir Hung. 1999;  38 103-105
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 44 Hirlinger W K, Friesdorf W, Brandt L, Lichtwark-Aschoff M. (Improvement of oxygenation in thoracic surgery with one-lung ventilation using a new intraoperative CPAP device).  Anaesthesist. 1989;  38 437-439
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 45 Rothen H U, Sporre B, Wegenius G, Hogman M, Hedenstierna G. Influence of gas composition on recurrence of atelectasis after a reexpansion maneuver during general anesthesia.  Anesthesiology. 1995;  82 832-842
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 46 Rothen H U, Sporre B, Engberg G, Wegenius G, Reber A, Hedenstierna G. Prevention of atelectasis during general anaesthesia.  Lancet. 1995;  345 1387-1391
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 47 Mathes D D. Bleomycin and hyperoxia exposure in the operating room.  Anesth Analg. 1995;  81 624-629
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 48 Pavlakis N, Bell D R, Millward M J, Levi J A. Fatal pulmonary toxicity resulting from treatment with gemcitabine.  Cancer. 1997;  80 286-291
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 49 Steudel W, Hurford W E, Zapol W M. Inhaled nitric oxide: basic biology and clinical applications.  Anesthesiology. 1999;  91 1090-1121
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 50 Moutafis M, Liu N, Dalibon N. et al . The effects of inhaled nitric oxide and its combination with intravenous almitrine on PaO2 during one-lung ventilation in patients undergoing thoracoscopic procedures.  Anesth Analg. 1997;  85 1130-1135
    PubMedSuche in Google Scholar

Korrespondenzadresse

PD Dr. med. W. Karzai

Klinik für Anästhesie und Intensivmedizin, Zentralklinik Bad Berka GmbH

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eMail: W.Karzai.ana@zentralklinik-bad-berka.de