Intraoperativer Nachweis von Luftembolien und korpuskularen Embolien mit Hilfe der Pulsoximetrie und Kapnometrie

Zusammenfassung

19 Patienten mit transzervikaler Femurfraktur, die sich einer Totalendoprothesen-(TEP-)Implantation in Intubationsnarkose unterziehen mußten, wurden mit nicht-invasiven Methoden im Hinblick auf intraoperative Embolien kontinuierlich überwacht. Neben der Standardüberwachung mit EKG-Monitor und engmaschiger Blutdruckkontrolle wurden die Kapnometrie und Pulsoximetrie eingesetzt, um deren Sensitivität im Nachweis von Luft- und korpuskularen Embolien vergleichend zu untersuchen. Als Referenzverfahren wurde die transösophageale Echokardiographie (TEE) herangezogen, die als bildgebendes Verfahren eine weitgehende Beurteilung des Embolieausmaßes und -umfanges sowie die Unterscheidung zwischen gasförmigen und korpuskularen Embolien erlaubt. Die Untersuchung konzentrierte sich auf die Implantation der Azetabulum- und Femurschaftprothesen, die bei TEP-Operationen mit einem hohen Embolierisiko behaftet ist. Mit der TEE konnten sowohl Luft- als auch korpuskulare Emboli im rechten Herzen beobachtet werden. Bei insgesamt 36 echokardiographisch nachgewiesenen Embolien wurden prospektiv definierte Veränderungen der Herzfrequenz in 17 %, des mittleren arteriellen Blutdrucks in 56 %, des endexspiratorischen CO₂-Partialdruckes in 47 % und der arteriellen O₂-Sättigung in 31 % der Fälle beobachtet. Bei Aufschlüsselung nach Schweregraden war die Kapnometrie in 25 % bei geringgradigen, in 45 % bei mittelgradigen und in 69 % bei hochgradigen Embolien sensitiv. Für die Pulsoximetrie wurden folgende Nachweisraten ermittelt: 8 % bei geringgradigen, 27 % bei mittelgradigen und 54 % bei hochgradigen Embolien. Korpuskulare Emboli hatten keinen stärkeren Einfluß auf die Häufigkeit relevanter Veränderungen des endexspiratorischen CO₂-Partialdruckes und der arteriellen O₂-Sättigung als Luftembolien alleine. Die Ergebnisse zeigen, daß im intraoperativen Embolienachweis sowohl die Kapnometrie als auch die Pulsoximetrie der transösophagealen Echokardiographie eindeutig unterlegen sind. Als vergleichsweise wenig aufwendiges Verfahren kann die Kapnometrie dennoch als sinnvolles Screeningverfahren bei embolieträchtigen Eingriffen eingesetzt werden, wenn man sich der Grenzen ihrer Sensitivität bewußt ist. Obwohl die Pulsoximetrie eine noch geringere Sensitivität in der Emboliedetektion aufweist, könnte sie bei diesen Eingriffen eine sinnvolle Ergänzung zur Kapnometrie darstellen, da die Hypoxämie hier als das wichtigere prognostische Kriterium angesehen werden muß. Die besondere Bedeutung der Pulsoximetrie könnte in der Embolieerkennung bei spontanatmenden Patienten mit regionalen Anästhesieverfahren liegen.

Summary

19 patients undergoing total hip replacement in general anesthesia because of transcervical femur fractures were continuously monitored throughout surgery to detect any embolic events. Aside from the standard monitoring with ECG and control of arterial pressure in regular short intervals, the pulse-oximetry and capnography were applied for a comparative examination of their sensitivity in detecting gas and corpuscular embolisms. Transesophageal echocardiography (TEE) which allows an extensive assessment regarding the extent and differentiation between gaseous and corpuscular embolisms was chosen as a reference method. The examination concentrated on the implantation of the acetabulum and femur prothesis since this phase of the operation has been associated with a high incidence of embolisms. The TEE monitoring revealed corpuscular as well as gaseous emboli during surgery. In the 36 cases of echocardiographic detectable embolisms prospectively defined changes of the heart rate were observed in 17 %, of the mean arterial pressure in 56 %, of the endexpiratory CO₂ partial pressure in 47 % and of the arterial O₂ saturation in 31 % of the cases. The embolisms which had been categorized by means of TEE according to their severity reflected a decrease of the endexpiratory CO₂ partial pressure in 25 % of the cases with light, in 45 % of the cases with moderate and in 69 % of the cases with severe embolisms, whereas a decrease in arterial O₂ saturation was detected in 8 % with light, 27 % with moderate and in 54 % of the cases with severe embolisms. Corpuscular embolism had no stronger influence on the frequency of relevant changes of endexpiratory CO₂ partial pressure and the arterial O₂ saturation than did the gaseous emboli. The results show that capnometry as well as pulse-oximetry are definitely less sensitive to intraoperative detection of embolism than TEE. As a comparatively less complicated method, capnometry can be used as an efficient screening method during operations with a high risk of embolism, if one is aware of its limited sensitivity. Although the pulse-oximetry shows even less sensitivity in embolic detection, it could be an efficient addition to capnometry, because hypoxaemia is considered to be the more important criterion. The special importance of pulse-oximetry could be the detection of embolic events in spontaneous breathing patients during regional anaesthesia.