Risiken des Sauerstoffs
in der Laserchirurgie

Einführung

Seit der Anwendung von Äther, Lachgas und Cyclopropan und die Mischung der Narkosegase mit Sauerstoff durch den Anästhesisten sind Explosionen und Brände im Bereich des Patienten beschrieben worden. 1937 noch untersuchte die American Society of Anesthesiologists 230 Explosionen in Operationssälen, die mit 36 Todesfällen und 89 schweren Verletzungen einhergingen [1] [2]. Wesentliche Ursachen waren zu dieser Zeit das Auftreten einer Zündenergie (Funke) durch eine elektrostatische Aufladung oder durch die Elektrokoagulation in Anwesenheit von brennbaren Material oder Gasen in einer mit Sauerstoff angereicherten Atmosphäre. Besondere Kennzeichen dieser Gefahren waren das unerwartete Auftreten und die nicht einschätzbaren Folgen. Die Einführung nicht-brennbarer volatiler Anästhetika wie Halothan und Enfluran, die ständige Verbesserung der technischen Konzepte der Beatmungsgeräte und die Empfehlungen für bauliche Maßnahmen zur Verbesserung der elektrostatischen Aufladung führten zur einer deutlichen Reduktion dieser dramatischen Ereignisse [1] [2]. In der modernen Ära der Laserchirurgie sind folgende Fakten von erheblicher Bedeutung: die Anwesenheit von Sauerstoff ist obligat zur ausreichenden Oxigenierung des Patienten, Lachgas wird weiterhin noch eingesetzt und durch die thermische Leistung des Lasers wird eine hochpotente Zündquelle aktiviert. Auch heute ist eine der häufigsten und der gefürchtetsten Komplikationen bei der Laseranwendung im Bereich der Atemwege die Entstehung eines Brandes durch Entzündung von Fremdmaterial im Operationssitus [3,4]. Wesentlicher Vorteil des Lasers ist jedoch die kontrollierte und zielgenaue Applikation im Gewebe, die eine Minimierung des Risikos erlaubt. Seit der klinischen Einführung des Lasers 1970 ist die Inzidenz dieser Komplikationen für den Zeitraum bis etwa 1985 mit 0.4 - 1.5 % beschrieben [5] [6]. Im Zeitraum von 1/1989 bis 6/1990 wurden der FDA noch 21 Fälle mit Laserkomplikationen gemeldet, darunter 3 mit Feuer in den Luftwegen und 2 mit anderen Verbrennungen. 12 dieser Verletzungen waren als schwer zu bezeichnen und endeten in 7 Fällen mit tödlichen Ausgang [7]. Die Häufigkeit im Zeitabschnitt nach 1985 kann nicht mehr eindeutig geklärt werden. Dies hat folgende Gründe: 1. Die hohe Inzidenz dieser Komplikationen führte zu einer Reihe von allgemeinen und fachspezifischen Empfehlungen zur Vermeidung dieser Zwischenfälle. 2. Besonders in den 90er Jahren nahm der Einsatz von Lasereingriffen deutlich in allen chirurgischen Bereichen zu. 3. Durch die Etablierung der rein intravenösen Anästhesie und der Entwicklung von laserresistenten Tuben konnte das anästhesiebezogene Risiko in den oberen Luftwegen deutlich reduziert werden. 4. Es wurden nicht mehr alle Ereignisse dieser Art veröffentlicht, so dass von einer nicht bekannten Dunkelziffer ausgegangen werden muss.

Gegenstand der vorliegenden Übersicht soll nicht nur die Beschreibung der Gefahr von Sauerstoff in der Laserchirurgie sein, sondern auch auf die potentiellen Gefahren anderer Zündquellen hinweisen (Tab. [1]), die in einer mit Sauerstoff angereicherten Umgebung zur Verbrennung von Material und Gasen führen können [1] [2] [8] [9]. Auch heute noch treffen die Ereignisse von Feuer und Explosionen völlig unerwartet ein: Während einer Schieloperation erleidet ein knapp 3 jähriges Kind durch einen Brand schwere Verletzungen im Gesichts- und Kopfbereich [10]. Der Eingriff erfolgte in Ketanestanästhesie unter Spontanatmung, wobei Sauerstoff über eine Nasensonde appliziert wurde. Ausgelöst wurde die Verbrennung durch das Zusammentreffen einer erhöhten Sauerstoffkonzentration im Op-Feld und durch die Energie bei der Elektrokoagulation des Operateurs zur Blutstillung. Land- und Oberlandesgericht sowie zum Schluss der Bundesgerichtshof sahen in der Wahl der Narkosedurchführung den Fehler und haben die Anästhesistin zur Zahlung von Schadenersatz verurteilt. Als eine wesentliches Argument für die Gefährdung des Patienten wurde der Mangel an Kommunikation zwischen Operateur und Anästhesist herangezogen. Die Richter des Bundesgerichtshofs betonten in der Urteilsbegründung, dass die Kommunikation untereinander als „oberstes Gebot und Richtschnur für das Zusammenwirken mehrerer Ärzte” zu sehen ist.

Literatur

• 1 MacDonald A G. A short history of fires and explosions caused by anaesthetic agents.  Br J Anaesth. 1994;  72 710-722
• 2 MacDonald A G. A brief historical review of non-anaesthetic causes of fires and explosions in the operating room.  Br J Anaesth. 1994;  73 847-56
• 3 Patel K F, Hicks J H. Prevention of Fire Hazards Associated with Use of Carbon Dioxide Lasers.  Anesth Analg. 1981;  60 885-888
• 4 Geffin B, Shapshay S M, Bellack G S, Hobin K, Setzer S E. Flammability of Endotracheal Tubes during nd-YAG Laser Application in the Airway.  Anesthesiology. 1986;  65 511-515
• 5 Heine P, Axhausen M. Anaesthesie und Laserchirurgie im Hals-Nasen-Ohrenbereich.  Anaesthesist. 1988;  37 10-18
• 6 Sosis M B, Dillon F X. Saline-Filled Cuffs Help Prevent Laser-Induced Polyvinylchloride Endotracheal Tube Fires.  Anesth Analg. 1991;  72 187-189
• 7 Rampil I J. Anesthetic Considerations for Laser Surgery.  Anesth Analg. 1992;  74 424-435
• 8 Bennet J A, Agree M. Fire in the Chest.  Anesth Analg. 1994;  78 406
• 9 Keller C, Elliott W, Hubbell R N. Endotracheal Tube Safety During Electrodissection Tonsillectomy.  Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 1992;  118 643-645
• 10 Urteil des Bundesgerichtshof vom 26.1.1999 - VI ZR 376/97. Kommunikationsmängel zwischen Operateur und Anästhesist gefährden Patienten. ArztRecht 1999 2: 317-325
• 11 Neuman G G, Sidebotham G, Negoianu E, Bernstein J, Kopman A F, Hicks R G, West S T, Haring L. Laparoscopy Explosion Hazards with Nitrous Oxide.  Anesthesiology. 1993;  78 875-879
• 12 Diemunsch PA et a l.. Nitrous Oxide Fraction in the Carbon Dioxide Pneumoperitoneum During Laparoscopy Under General Inhaled Anesthesia in Pigs.  Anesth Analg. 2000;  90 951-953
• 13 Waldorf H A, Kauvar A NB, Geronemus R G, Leffell D J. Remote fire with the pulsed dye laser: Risk prevention.  J Am Acad Dermatol. 1996;  34 503-506
• 14 Chee W K, Benumof J L. Airway Fire during Tracheostomy: Extubation may be Contraindicated.  Anesthesiology. 1998;  89 576-1578
• 15 Ortega R A. A Rare Cause of Fire in the Operating Room.  Anesthesiology. 1998;  89 608
• 16 Eisler K, Hipp R, Nußer H, Schmeißer K. Zur Problematik von Laserchirurgie und Anaesthesie.  Anaesthesist. 1986;  35 748-759
• 17 Vourch`h G, Tanniers M, Freche G. Ignition of a tracheal tube during laryngeal laser surgery.  Anaesthesia. 1979;  34 685
• 18 Foth H J. Einsatz von Lasern in der Medizin. In: Universität Kaiserslautern (Hrsg.). Themen aus der Wissenschaft 5: Forschungsschwerpunkt Medizin.  Naturwissenschaft und Technik 18-36
• 19 Foth H J. Laser Resistance of Endotracheal Tubus I: Experimental Results of a Compound Tube in Comparison to a Metallic Tube.  Laser Med Sci. 1998;  13 242-252
• 20 Hawkins D B, Joseph M M. Avoiding a Wrapped Endotracheal Tube in Laser Laryngeal Surgery: Experience With Apneic Anesthesia and Metal Laser-Flex Endotracheal Tube.  Laryngoscope. 1990;  100 1283-1287
• 21 Sosis M B, Braverman B. Evaluation of Foil Coverings for Protecting Plastic Endotracheal Tubes from the Potassium-Titanyl-Phosphate Laser.  Anesth Analg. 1993;  77 589-591
• 22 Van der Spek A FL, Spargo P M, Norton M L. The Physics of Lasers and Implications for their use during Airway Surgery.  Br J Anaesth. 1988;  60 709-729
• 23 Braun U. Anästhesiologische Probleme der HNO-Laserchirugie. In: Steiner W (Hrsg.) Endoskopische Laserchirurgie der oberen Luft- und Speisewege. Georg Thieme Verlag Stuttgart New York 1997: 116-123
• 24 Zierl-Gruber C, Mair G, Dünzl B. Anästhesie bei laserchirurgischen Eingriffen unter besonderer Berücksichtigung kehlkopfnaher Operationen.  Anästh Intensivmed. 1995;  36 11-16
• 25 Hermens J M, Bennet M J, Hirshman C A. Anesthesia for Laser Surgery.  Anesth Analg. 1983;  62 218-222
• 26 Rieger A, Gramm H J, Kopf A, Philipp C, Scherer H. Moderne Lösungen zur Anästhesiesicherheit bei supra- und infraglottischen Lasereingriffen.  Anästh Intensivmed. 1995;  36 173-177
• 27 Wolf G L, Simpson J I. Flammability of Endotracheal Tubes in Oxygen and Nitrous Oxide Enriched Atmosphere.  Anesthesiology. 1987;  67 236-239
• 28 Simpson J I, Schiff G A, Wolf G L. The Effect of Helium on Endotracheal Tube Flammability.  Anesthesiology. 1990;  73 538-540
• 29 Pashayan A G, Gravenstein J S, Cassisi N J, McLaughlin G. The Helium Protocol for Laryngotracheal Operations with CO₂ Laser: A Retrospective Review of 523 Cases.  Anesthesiology. 1988;  68 801-804
• 30 AlHaddad S, Brenner J. Helium and Lower Oxygen Concentrations Do Not Prolong Tracheal Tube Ignition Time during Potassium Titanyl Phosphate Laser Use.  Anesthesiology. 1994;  80 936-938
• 31 Redeker T. Sicherheitstechnische Kenngrößen für halogenierte Anästhesiemittel im Gemisch mit verschiedenen Oxidationsmittel.  In: Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Abteilung Wärme Bericht W-23.  ISSN 0341-6739 1984
• 32 Leonhard P F. The lower limits of flammability of halothane, enflurane and isoflurane.  Anest Analg. 1975;  54 238-240
• 33 Rieger A, Philipp C, Gramm H J, Römer M. Die Verwendbarkeit von Endotrachealtuben für oropharyngeale und endolaryngeale Lasereingriffe.  Minimal Invasive Medizin. 1994;  5 169-178
• 34 Padfield A, Stamp J M. Anaesthesia for laser surgery.  Eur J Anaesthesiol. 1992;  9 353-366
• 35 Conacher I D, Paes L L, McMahon C C, Morritt G N. Anesthetic Management of Laser Surgery for Central Airway Obstruction: A 12-Year Case Series.  J Cardiothoracic Vasc Anesth. 1998;  12 153-156
• 36 Scherer T A. Nd-YAG Laser Ignition of Silicone Endobronchial Stents.  Chest. 2000;  117 1449-1454
• 37 Vanderscheuren R GJRA, Westermann C JJ. Complications of Endobronchial Neodymium-Yag (Nd:Yag) Laser Application.  Lung. 1990;  168 1089-1094
• 38 Freitag L, Chapman G A, Sielczak M, Ahmed A, Russin D. Laser Smoke Effect on the Bronchial System.  Lasers in Surgery and Medicine. 1987;  7 283-288
• 39 Epstein R H, Halmi B H. Oxygen Leakage Around the Laryngeal Mask Airway During Laser Treatment of Port-Wine-Stains in Children.  Anesth Analg. 1994;  78 486-489
• 40 Brimacombo J R, Brain A IJ, Berry A M. The Laryngeal Mask Airway.  WB Saunders Companys. 1997;  1 158-173
• 41 Pandit J J, Chambers P, O'Malley S. KTP laser-resistant properties of the reinforced mask airway.  Br J Anaesth. 1997;  78 594-600
• 42 Paes M L. General Anaesthesia for Carbon Dioxide Laser Surgery within the Airway.  Br J Anaesth. 1987;  59 1610-1620
• 43 Greilich P E, Greilich N B, Froelich E G. Intraabdominal Fire during Laparoscopic Cholecystectomy.  Anesthesiology. 1995;  83 871-874
• 44 Foth H J. Laser Resistance of Endotracheal Tubus II: Observed Temperature Rise and Theoretical Explanation.  Lasers Med Sci. 1999;  14 24-31

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