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Aus der Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie des Knappschaftskrankenhauses Bochum-Langendreer
Universitätsklinik der Ruhr-Universität Bochum Direktor: Prof. Dr. med. M. Zenz
Die Applikation von Lidocain über den Endotrachealtubus und über die Larynxmaske:
Vergleich zweier Methoden
Inaugural-Dissertation zur
Erlangung des Doktorgrades der Medizin einer
Hohen Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum
vorgelegt von Martin Rembecki
aus Herne 2002
Dekan: Prof. Dr. med. G. Muhr Referent: PD Dr. med. A. W. Prengel Koreferent: PD Dr. med. P. J. Kulka Tag der Mündlichen Prüfung: 16. Juli 2002
Inhaltsverzeichnis
Seite
1. Einleitung 1 1.1 Grundzüge der kardiopulmonalen Reanimation (CPR) 1
1.2 Die Rolle des Endotrachealtubus (ETT) und der Larynxmaske
(LMA) im Atemwegsmanagement während der CPR 1
1.3 Medikamentenapplikation bei der CPR 4
1.4 Fragestellung der Arbeit 6
2. Methodik 8
3. Ergebnisse 12 3.1 Patientencharakteristika und Vitalparameter 12
3.2 Plasma-Lidocainkonzentrationen und pharmakokinetische Daten 13
3.3 Bronchoskopiebefunde und LMA-Leckdrücke 16
3.4 Blutgasanalysen 20
4. Diskussion 25
4.1 Plasma-Lidocainkonzentrationen und pharmakokinetische Daten 26
4.2 Bronchoskopiebefunde und LMA-Leckdrücke 30
4.3 Techniken der Medikamentenapplikation via ETT und LMA 31
4.4 Blutgasanalysen 36
4.5 Übertragbarkeit der Ergebnisse auf die Notfallsituation 37
4.6 Schlußfolgerung 39
5. Zusammenfassung 40
6. Literaturverzeichnis 42
Abkürzungsverzeichnis
ASA American Society of Anesthesiologists
AUC Area Under The Curve, Fläche unter der Kurve
CO2 Kohlendioxid
CPR Cardiopulmonary Resuscitation, kardiopulmonale Reanimation
EKG Elektrokardiogramm
ERC European Resuscitation Council
ETT Endotrachealtubus
kg Kilogramm
KG Körpergewicht
LMA Laryngeal Mask Airway, Larynxmaske, Kehlkopfmaske
mbar Millibar
min Minute
ml Milliliter
mmHg Millimeter Quecksilbersäule
µg Mikrogramm
NaCl Natriumchlorid
PaCO2 arterieller Kohlendioxidpartialdruck
PaO2 arterieller Sauerstoffpartialdruck
pH-Wert negativer dekadischer Logarithmus der Wasserstoffionen-Aktivität
sec Sekunde
ZVK Zentraler Venenkatheter
1. Einleitung
1.1 Grundzüge der kardiopulmonalen Reanimation (CPR)
Die Maßnahmen zur Behandlung eines Herzkreislaufstillstandes umfassen neben
Herzdruckmassage und Defibrillation die Beatmung des Patienten mit 100%igem
Sauerstoff sowie die Applikation von Medikamenten [37,64].
Für den Reanimationserfolg ist dabei von entscheidender Bedeutung, daß die Therapie
so rasch wie möglich erfolgt [37].
1.2 Die Rolle des Endotrachealtubus (ETT) und der Larynxmaske
(LMA) im Atemwegsmanagement während der CPR
Während der kardiopulmonalen Reanimation gilt die Intubation der Trachea mit einem
blockbaren Tubus als die Methode der Wahl zur Ventilation und Oxygenation des
Patienten [7,37,64]. Die endotracheale Intubation verhindert eine Überblähung des
Magens durch die oft unter CPR auftretenden hohen Beatmungsdrücke, bietet einen
sicheren Schutz vor der pulmonalen Aspiration erbrochenen oder regurgitierten
Mageninhalts und ermöglicht das endotracheale Absaugen [7].
Jedoch kann die endotracheale Intubation schwierig oder sogar unmöglich sein [7,42].
Als mögliche Ursachen für eine erschwerte Intubation gelten eine reduzierte
Mundöffnung, vorstehende Zähne im Oberkiefer, ein kurzer Hals, eine eingeschränkte
Halsbeweglichkeit, eine relative Zungenvergrößerung sowie ein Ödem des Halses [42].
Außerdem erfordert die Technik der endotrachealen Intubation vom Anwender
Erfahrung und regelmäßige Übung [7]. Diese Voraussetzungen sind jedoch nicht immer
gegeben. So konnte beispielsweise in zwei englischen Studien gezeigt werden, daß die
Intubationsfähigkeiten junger Ärzte unzureichend waren [50,73].
1
Für den Fall, daß der Patient während der kardiopulmonalen Reanimation nicht intubiert
werden kann, wird der Einsatz der Larynxmaske empfohlen [7,37,64].
Bei der Larynxmaske, die von A.I.J. Brain entwickelt und 1983 zum ersten Mal
beschrieben wurde [9], handelt es sich um einen Silikonschlauch, an dessen distalem
Ende sich ein aufblasbares, ebenfalls aus Silikon gefertigtes Kissen, der Cuff, befindet
(Abb. 1). Dieser bildet die eigentliche Maske, die den Kehlkopfstrukturen angepaßt ist.
Abb. 1: Larynxmaske der Größe 4 mit aufgeblasenem Cuff.
Die LMA wird blind, d.h. ohne Laryngoskopie, durch den Mund in den Hypopharynx
eingeführt und dichtet bei korrekter Positionierung nach Aufblasen des Cuffs den
Larynxeingang gegen die übrigen Strukturen des Hypopharynx ab (Abb. 2). Die Spitze
der Maske liegt dabei im Bereich des oberen Ösophagussphinkters.
An der distalen Öffnung der LMA befinden sich „Rippen“, die ein Vorwölben der
Epiglottis in das Lumen der Larynxmaske und damit eine Obstruktion des Atemweges
verhindern sollen.
2
Abb. 2: Die Larynxmaske in situ; mod. nach Brain et al. [12].
Am proximalen Ende der Larynxmaske können ein Handbeatmungsbeutel oder ein
Beatmungsgerät angeschlossen werden. Sowohl Spontanatmung als auch kontrollierte
Beatmung sind möglich.
Die LMA ist bei Patienten jeden Lebensalters anwendbar. Sie ist in acht Größen
erhältlich, und die Auswahl der richtigen Maskengröße richtet sich nach dem
Körpergewicht des Patienten.
Der wesentliche Nachteil der Larynxmaske besteht darin, daß im Gegensatz zum ETT
kein sicherer Schutz vor pulmonaler Aspiration gegeben ist [13].
Die LMA fand zunächst breite Anwendung bei der Durchführung von
Allgemeinanästhesien [15,44,49].
Bald stellte sich aber heraus, daß sie auch ein wertvolles Hilfsmittel bei der schwierigen
Intubation ist. Auf einige Fallbeschreibungen schwieriger Atemwegsverhältnisse, bei
denen eine Beatmung häufig überhaupt erst durch die LMA ermöglicht wurde [10,26]
und zum Teil sogar die blinde [10,16] oder fiberoptische [3] Intubation über die
Larynxmaske gelang, folgten Untersuchungen an größeren Patientenkollektiven zu
dieser Problematik [33,41,72].
3
Heute hat die LMA ihren festen Platz in den Empfehlungen zum Atemwegs-
management bei schwieriger Intubation [8,59].
Die Kehlkopfmaske hat sich auch bei der Beatmung während der kardiopulmonalen
Reanimation bewährt [39,45,67,75].
Es besteht zwar die Gefahr der Aspiration von Mageninhalt, jedoch ist diese Kompli-
kation ein seltenes Ereignis. Ihre Inzidenz wird mit 0,02 % bei der Anwendung in der
Anästhesie angegeben [13]. Beim Einsatz während der CPR konnte in der vorliegenden
Literatur kein Fall von Aspiration auf den Gebrauch der Larynxmaske zurückgeführt
werden [39,45,67,75].
Die Handhabung der LMA ist im Vergleich zum ETT einfach, und sie ist nach kurzer
Unterweisung auch vom wenig Geübten mit hoher Erfolgsrate anwendbar [4,21].
1.3 Medikamentenapplikation bei der CPR
Die optimale Applikationsform für Notfallmedikamente während der kardiopulmonalen
Reanimation ist die intravenöse Injektion [37,64].
Verfügt der Patient zum Zeitpunkt des Herzkreislaufstillstandes nicht über einen
zentralvenösen Zugang, so sollte ein periphervenöser Zugang geschaffen werden [36].
Das Anlegen eines ZVK unter Reanimationsbedingungen wird primär nicht empfohlen,
da dies mit einem nicht akzeptablen Zeitverlust verbunden ist und außerdem in den
meisten Fällen zu einer Unterbrechung der Reanimationsmaßnahmen führt [64,36].
Aber auch die schnelle Anlage eines periphervenösen Zugangs kann erschwert oder
unmöglich sein. Dies ist z.B. häufig der Fall bei adipösen Patienten, bei i.v.-
Drogenabhängigen [36], bei Dialysepatienten sowie bei Vorliegen einer ausgeprägten
peripheren Vasokonstriktion [24].
Falls es unter Reanimationsbedingungen nicht oder nicht schnell genug gelingt, einen
venösen Zugang zu schaffen, so wird die Gabe der Notfallmedikamente über den
Endotrachealtubus empfohlen [37,64].
4
Die intraossäre Applikation steht beim Erwachsenen als alternativer Zugangsweg erst an
dritter Stelle, da die Datenlage hierzu bislang unzureichend ist [36].
Adrenalin, Lidocain, Atropin [36] und Vasopressin [76] können endotracheal verab-
reicht werden. Nach den Empfehlungen des ERC soll das Medikament mit 0,9%iger
Kochsalzlösung auf ein Gesamtvolumen von mindestens 10 ml verdünnt werden. Die
Dosis soll das zwei- bis dreifache der Standarddosis für die intravenöse
Applikationsform betragen. Unmittelbar nach Instillation des Medikamentes in den
Endotrachealtubus sollen fünf forcierte manuelle Atemhübe erfolgen, um eine
Verteilung in die distalen Abschnitte des Bronchialsystems und somit eine
Verbesserung der Resorption zu erreichen [64].
Allerdings stehen diesen klaren Leitlinien des ERC eine Reihe von Untersuchungen
gegenüber, die zeigen, daß einige Fragen im Zusammenhang mit der endotrachealen
Medikamentenapplikation bei der kardiopulmonalen Reanimation nicht
übereinstimmend geklärt sind.
So besteht z.B. kein Konsens über die optimale Dosierung endotracheal verabreichter
Medikamente.
In einer Studie von Schüttler et al. führte die endobronchiale Gabe von Adrenalin in
einer Dosierung, die dem zweieinhalbfachen der intravenösen Standarddosis entsprach,
bei Patienten mit Kammerflimmern zu Plasma-Adrenalinspiegeln im therapeutischen
Bereich [71].
Niemann et al. untersuchten den Effekt von intravenös oder endotracheal verabreichtem
Adrenalin und Atropin auf den Herzrhythmus bei Patienten mit Asystolie. Dabei führte
die intravenöse Adrenalin- und Atropingabe bei signifikant mehr Patienten zur
Wiederherstellung eines Herzrhythmus als die endotracheale Applikation in der vom
ERC empfohlenen Dosierung [53].
Die Autoren schließen daraus, daß bei der endotrachealen Gabe von Adrenalin die
Dosis mindestens das zehnfache der intravenösen Dosis betragen sollte. Diese
Dosierung hatte sich auch im Tierversuch als effektiv erwiesen [20].
Auch die Frage, ob Medikamente am besten tief endobronchial über einen Katheter oder
einfach in die proximale Öffnung des Endotrachealtubus instilliert werden sollten, ist
5
nicht einhellig beantwortet. So fanden Prengel et al. bei anästhesierten Patientinnen, die
sich einem elektiven gynäkologischen Eingriff unterzogen, nach einfach endotrachealer
Lidocaingabe, nach tief endotrachealer Gabe und nach Instillation in den rechten
Hauptbronchus sowie in den rechten Unterlappenbronchus keine signifikanten Unter-
schiede bezüglich der Pharmakokinetik des applizierten Lidocains [60].
Dagegen zeigte sich in einer anderen Studie die tief endobronchiale Gabe von Atropin
bei Hunden der einfach endotrachealen Gabe überlegen [55].
Bei der Frage nach dem geeigneten Verdünnungsmittel für endotracheal applizierte
Medikamente konnten Naganobu et al. zeigen, daß in Aqua dest. gelöstes Adrenalin bei
anästhesierten Hunden nach endobronchialer Gabe besser resorbiert wurde, als wenn
NaCl 0,9 % als Lösungsmittel zur Anwendung kam. Andererseits führte destilliertes
Wasser zu einem deutlicheren PaO2-Abfall als Kochsalz [51].
Ebenso besteht kein Konsens über das optimale Verdünnungsvolumen endotracheal
verabreichter Medikamente [56].
Zu berücksichtigen ist, daß sich die einzelnen Untersuchungen hinsichtlich der
verwendeten Medikamente, der Studienobjekte (Humanstudie oder Tiermodell), der
Untersuchungsbedingungen (Reanimation oder stabile Kreislaufverhältnisse) und der
jeweils gemessenen Parameter (Medikamentenspiegel im Blut oder Vitalparameter)
zum Teil erheblich voneinander unterscheiden.
1.4 Fragestellung der Arbeit
In einer Situation, in der die Larynxmaske bei der kardiopulmonalen Reanimation zur
Anwendung kommt und gleichzeitig die Anlage eines venösen Zugangsweges nicht
gelingt, stellt die Applikation der Notfallmedikamente über die LMA eine denkbare
Alternative dar.
Allerdings ist bislang nicht bekannt, in welchem Maße über eine Larynxmaske
verabreichte Medikamente resorbiert werden und ob diese Applikationsform zu
therapeutischen Wirkstoffkonzentrationen im Plasma führt.
6
In einer Studie an menschlichen Leichen konnte lediglich gezeigt werden, daß mit
Methylenblau markiertes Adrenalin sowie Röntgenkontrastmittel nach Gabe über die
Larynxmaske in das Bronchialsystem gelangten [17].
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist deshalb der Vergleich der Plasma-Lidocainspiegel
nach Lidocaininstillation in den Endotrachealtubus einerseits und in die LMA
andererseits.
Insbesondere soll geklärt werden, ob die Lidocainapplikation via Larynxmaske in
therapeutischen Plasma-Wirkstoffkonzentrationen resultiert.
Könnte gezeigt werden, daß es sich bei dieser Applikationsform um eine effektive und
im Ergebnis der Lidocaininstillation in den Endotrachealtubus vergleichbare Methode
handelt, so hätte dies Bedeutung für die klinische Praxis der kardiopulmonalen
Reanimation im Falle des Zusammentreffens schwieriger Atemwegs- und
Venenverhältnisse.
7
2. Methodik
Die Studie wurde an 20 Patienten durchgeführt, die sich einem elektiven operativen
Eingriff in Allgemeinanästhesie unterziehen mußten.
Nachdem die Zustimmung der Ethikkommission vorlag, wurden die Patienten über das
Vorgehen aufgeklärt und gaben ihre schriftliche Einverständniserklärung zur Teilnahme
an der Untersuchung.
Bei der Auswahl der Patienten galten folgende Ausschlußkriterien:
• Anästhesierisiko höher als ASA II
• Erwarteter Blutverlust > 200 ml
• Kardiale oder pulmonale Erkrankungen
• Herzrhythmusstörungen
• Überempfindlichkeit gegen Lidocain oder andere Lokalanästhetika
• Klinisch relevante Lebererkrankung
• Hinweis auf eine unzureichende Kollateraldurchblutung der Hand bei
verschlossener Arteria radialis (positiver Allen-Test)
• Besondere Lagerung des Patienten während der Operation, wie z.B. Bauch-, Seit-
oder Trendelenburg-Lagerung
• Operationsdauer > 90 min
• Erhöhtes Aspirationsrisiko, also Adipositas, gastroösoghagealer Reflux, Ulcus
ventriculi, Ulcus duodeni, Gastritis sowie Erkrankungen, bei denen mit einer
Gastroparese gerechnet werden muß, z.B. ein langjährig bestehender insulin-
pflichtiger Diabetes mellitus.
Die Patienten wurden zwei Gruppen zugeteilt. Bei zehn Patienten wurde der Eingriff in
Intubationsnarkose durchgeführt, die übrigen zehn Patienten erhielten eine
Larynxmaske.
Es erfolgte eine perorale Prämedikation mit je 20 mg Tranxilium am Vorabend sowie
am Tag der Operation.
Die Narkose wurde mit 3-5 mg/kg KG Thiopental und 0,1 mg Fentanyl eingeleitet.
8
Nach Muskerelaxation mit 0,1 mg/kg KG Cis-Atracurium erfolgte die endotracheale
Intubation mit einem Magill-Tubus bzw. die Einlage einer Larynxmaske der Größe 4
(bis 90 kg Körpergewicht) oder 5 (> 90 kg). Bei der Anwendung der LMA wurde nach
den Anweisungen des Herstellers vorgegangen [11].
Dazu gehörte die Ermittlung des Leckdrucks der Larynxmaske, d.h. des Beatmungs-
drucks, bis zu dem die LMA eine Beatmung ermöglicht, ohne daß ein Teil des Atem-
gases hörbar entweicht.
Dann wurde die Position der Larynxmaske mit einem durch die LMA eingeführten
Bronchoskop kontrolliert und es erfolgte eine A/B-Klassifikation der Sichtbarkeit des
Kehlkopfeingangs. Die Patienten, bei denen der Kehlkopfeingang zum größten Teil
oder vollständig sichtbar war, wurden der Klasse A zugeordnet. Die Patienten, bei
denen die Sicht auf den Larynxeingang zum überwiegenden Teil verdeckt war, fielen in
die Klasse B.
Jeder Patient erhielt pro Stunde 500 ml Ringerlösung.
Die Patienten wurden mit einem Lachgas/Sauerstoff-Gemisch beatmet, wobei die
inspiratorische O2-Konzentration 33 % betrug. Die Narkose wurde mit Enflurane in
einer endexpiratorischen Konzentration von 0,6 – 1,5 % aufrechterhalten. Es wurde eine
volumenkontrollierte Beatmung mit 12 Atemhüben/min und einem Atemzeitvolumen
von 100 ml/kg KG/min durchgeführt. Diese initiale Einstellung der Beatmungspara-
meter wurde im Laufe der Narkose nach klinischen Gesichtspunkten angepaßt, so daß
die Patienten mit einer endtidal gemessenen CO2-Konzentration von 33-35 mmHg
normoventiliert waren.
Jeder Patient erhielt eine arterielle Verweilkanüle, die in eine Arteria radialis eingeführt
wurde.
Herzrhythmus und Herzfrequenz wurden mit einem EKG-Monitor in Ableitung II
überwacht, es erfolgte eine kontinuierliche Messung des arteriellen Blutdrucks über den
Radialarterienkatheter, und die arterielle Sauerstoffsättigung wurde pulsoxymetrisch
erfaßt.
9
Frühestens 15 min nach Beginn der maschinellen Beatmung wurde bei jedem Patienten
eine erste arterielle Blutprobe zur Durchführung einer Blutgasanalyse entnommen. Die
Ergebnisse dieser Untersuchung dienten als Ausgangswerte für die im weiteren Verlauf
gewonnenen arteriellen Blutgasanalysen.
Danach wurde der Tubus bzw. die Larynxmaske vom Beatmungsgerät diskonnektiert
und so die Beatmung für 15 sec unterbrochen. Während der Apnoephase erfolgte die
Applikation des Lidocains. Die Patienten erhielten 2 mg/kg KG Lidocainhydrochlorid
2 %, verdünnt mit physiologischer Kochsalzlösung auf ein Gesamtvolumen von 10 ml.
Das Lidocain wurde in die proximale Öffnung des Endotrachealtubus oder der Larynx-
maske unter Verwendung einer 10 ml-Spritze injiziert.
Nach Rekonnektion an das Narkosebeatmungsgerät wurden fünf forcierte manuelle
Atemhübe mit dem Reservoirbeutel des Ventilators durchgeführt. Bei den Patienten der
LMA-Gruppe überschritt der Beatmungsdruck dabei nicht 15 mbar und lag damit
unterhalb des individuell ermittelten Leckdrucks.
Nach Beendigung des fünften manuellen Atemhubs wurden die Patienten wieder
maschinell beatmet. Der Zeitpunkt des Wiederbeginns der maschinellen Beatmung
wurde als Zeitpunkt 0 für die weitere Entnahme von Blutproben festgelegt.
Die Blutentnahmen zur Bestimmung der Plasma-Lidocainkonzentrationen und für die
Durchführung von Blutgasanalysen erfolgte zu den Zeitpunkten 30, 60, 90 sec und 2, 3,
5, 10, 20, 60 und 120 min aus der arteriellen Verweilkanüle.
Die Blutgasanalysen wurden sofort nach der Blutprobenentnahme durchgeführt
(Radiometer ABL 510).
Die Plasma-Lidocainkonzentrationen wurden mittels Fluoreszens-Polarisations-
Immuno-Assay (FPIA) der Firma Abbott auf einem Abbott TDx Analyzer (Abbott
Laboratories, Chicago, IL) bestimmt.
Bei dieser Methode beträgt die untere Nachweisgrenze für Lidocain 0,1 µg/ml und der
Variationskoeffizient liegt bei < 4,5 %.
10
Aus dem zeitlichen Verlauf der Plasma-Lidocainkonzentrationen wurden die folgenden
pharmakokinetischen Daten ermittelt:
Cmax:
Zur Bestimmung des Konzentrationsgipfels Cmax wurde für jede Gruppe der Mittelwert
± Standardabweichung aus den höchsten individuellen Plasma-Lidocainkonzentrationen
errechnet.
Tmax:
Die Zeit Tmax bis zum Erreichen des Konzentrationsgipfels in jeder Gruppe wurde
ebenfalls als Mittelwert der Zeitspannen bis zum Auftreten der individuell höchsten
Plasma-Lidocainkonzentrationen berechnet und mit der Standardabweichung
angegeben.
Als Maß für die relative Bioverfügbarkeit des applizierten Lidocains wurde die Fläche
unter den Lidocainspiegelkurven (area under the curve = AUC) vom Zeitpunkt 0,5 bis
120 min aus dem Integral der Kurven berechnet.
Bei der statistischen Auswertung der Plasma-Lidocainkonzentrationen sowie der
Parameter Cmax, AUC, PaO2, PaCO2 und pH-Wert kam der Mann-Whitney-U-Test zur
Beurteilung von Verteilungsunterschieden zwischen den Gruppen zur Anwendung.
Die Bewertung von Unterschieden hinsichtlich des Erreichens therapeutischer
Lidocainspiegel erfolgte mittels Fishers exaktem Test für unverbundene Stichproben.
Innerhalb der Patientengruppen wurde zum Vergleich von PaO2, PaCO2 und pH-Wert
vor und nach Lidocainapplikation der Wilcoxon-signed-rank-Test unter Verwendung
der Bonferroni-Korrektur benutzt.
Das Signifikanzniveau wurde für alle statistischen Tests mit p < 0,05 festgelegt.
Bei der Beschreibung der empirischen Verteilung aller Werte wurden als Lagemaß der
Mittelwert und als Maß für die Variabilität die Standardabweichung angegeben.
11
3. Ergebnisse
3.1 Patientencharakteristika und Vitalparameter
Das mittlere Lebensalter der Patienten betrug 45,3 ± 17,4 Jahre, das Gewicht 79,3 ±
14,4 kg.
Hinsichtlich Lebensalter und Gewicht bestanden keine statistisch signifikanten
Unterschiede zwischen den beiden Patientengruppen.
Der mittlere systolische Blutdruck betrug vor der Narkoseeinleitung 129 ± 18 mmHg.
Während der Narkose lag der niedrigste mittlere systolische Blutdruck bei 94 ± 8 und
der höchste systolische Blutdruck bei 142 ± 18 mmHg.
Der mittlere diastolische Blutdruck betrug vor der Narkoseeinleitung 76 ± 9 mmHg.
Während der Narkose lag der niedrigste mittlere diastolische Blutdruck bei 58 ± 5 und
der höchste diastolische Blutdruck bei 82 ± 9 mmHg.
Die mittlere Herzfrequenz betrug vor der Narkoseeinleitung 77 ± 7 Schläge/min.
Während der Narkose lag die niedrigste mittlere Herzfrequenz bei 61 ± 9 und die
höchste Herzfrequenz bei 86 ± 8 Schlägen/min.
Weder für den systolischen und diastolischen Blutdruck noch für die Herzfrequenz
ergaben sich statistisch signifikante Unterschiede zwischen den beiden
Untersuchungsgruppen.
Bei keinem der Patienten kam es nach Lidocainapplikation zu Herzrhythmusstörungen.
12
3.2 Plasma-Lidocainkonzentrationen und pharmakokinetische Daten
In der Gruppe der Patienten, bei denen die Lidocainapplikation über den
Endotrachealtubus erfolgte, wurden zu den Zeitpunkten 30, 60 und 90 sec sowie 2, 3, 5,
10 und 20 min im Vergleich zur LMA-Gruppe signifikant höhere Plasma-
Lidocainspiegel gemessen (Abb. 3).
0
1
2
3
4
0
ETTLMA
Lido
cain
( µg
/ml)
Abb. 3: Plasm katio
* p <
Meß
* * * * * * * * * * *
* *
* dddddd*
* *
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Meßzeitpunkte
a-Lidocainkonzentrationen (Mittelwerte mit Standardabweichung) nach Appli- n von 2 mg/kg KG Lidocain via ETT (n=10) oder LMA (n=10); 0,05 vs. LMA.
zeitpunkte: 1 = 30 sec 4 = 2 min 7 = 10 min 2 = 60 sec 5 = 3 min 8 = 20 min 3 = 90 sec 6 = 5 min 9 = 60 min 10 = 120 min
13
Die Lidocaingabe via ETT führte bei allen Patienten zu therapeutischen Plasma-
Lidocainspiegeln (Cther > 1,4 µg/ml). Wurde das Lidocain hingegen in die Larynxmaske
instilliert, so erreichten nur vier von zehn Patienten den therapeutischen Bereich. Dieser
Unterschied war ebenfalls statistisch signifikant.
Die höchste individuelle Plasma-Lidocainkonzentration lag bei 4,95 µg/ml in der
Tubusgruppe und bei 2,46 µg/ml in der LMA-Gruppe.
Bei keinem Patienten wurden toxische Plasmaspiegel (> 6µg/ml) erreicht.
In beiden Untersuchungsgruppen zeigte sich ein multiphasisches Absorptionsverhalten
mit bis zu drei individuellen Konzentrationsgipfeln (Abb. 4.a und b).
14
0
1
2
3
4
5
0 20 40 60 80 100 120Zeit (min)
ETT 1ETT 2ETT 3ETT 4ETT 5ETT 6ETT 7ETT 8ETT 9ETT 10
Lido
cain
(µg/
ml)
Cther
Abb. 4.a: Zeitlicher Verlauf der Plasma-Lidocainkonzentrationen von 10 Patienten nach Applikation von 2 mg/kg KG Lidocain via ETT; Beginn des therapeutischen Konzentrationsbereichs bei Cther.
0
1
2
3
4
5
0 20 40 60 80 100 120Zeit (min)
LMA 1LMA 2LMA 3LMA 4LMA 5LMA 6LMA 7LMA 8LMA 9LMA 10
Lido
cain
(µg/
ml)
Cther
Abb. 4.b: Zeitlicher Verlauf der Plasma-Lidocainkonzentrationen von 10 Patienten nach Applikation von 2 mg/kg KG Lidocain via LMA; Beginn des therapeutischen Konzentrationsbereichs bei Cther.
15
Nach Lidocaininstillation in den Endotrachealtubus war der Konzentrationsgipfel Cmax
mit 2,82 ± 0,88 µg/ml höher als in der Vergleichsgruppe (1,28 ± 0,69 µg/ml).
Die Zeitspanne Tmax bis zum Auftreten von Cmax betrug in der Tubusgruppe 1,65 ± 1,48
min und in der Larynxmaskengruppe 6,55 ± 7,62 min.
Die mittlere AUC0,5-120 lag in der Gruppe der Patienten, die das Medikament via ETT
erhielten, bei 121,8 ± 21,8 µg·ml/min und in der LMA-Gruppe bei 85,9 ± 36,2
µg·ml/min.
Für den Konzentrationsgipfel Cmax und die AUC0,5-120 waren die Unterschiede zwischen
den beiden Gruppen statistisch signifikant (Tabelle 1).
Tabelle 1: Pharmakokinetische Daten (Mittelwerte mit Standardabweichung) nach Applikation von 2 mg/kg KG Lidocain via ETT (n=10) oder LMA (n=10); Cmax, höchster Konzentrationsgipfel; Tmax, Zeit bis zum Auftreten des höchsten Konzentrationsgipfels; AUC0,5-120, Fläche unter der Plasma-Lidocainspiegelkurve im Meßzeitraum 0,5 – 120 min; * p < 0,05 vs. ETT.
ETT LMA
Cmax (µg/ml) 2,82 ± 0,88 1,28 ± 0,69*
Tmax (min) 1,65 ± 1,48 6,55 ± 7,62
AUC0,5-120 (µg·ml/min) 121,80 ± 21,80 85,90 ± 36,20*
3.3 Bronchoskopiebefunde und LMA-Leckdrücke
Bei vier von zehn Patienten, bei denen die Lidocainapplikation über eine Larynxmaske
erfolgte, war der Kehlkopfeingang vollständig oder zum größten Teil sichtbar. Diese
Patienten wurden der Klasse A zugeordnet.
Bei den übrigen sechs Patienten (Klasse B) wölbte sich die Epiglottis in die distale
Öffnung der LMA vor und verdeckte so zum überwiegenden Teil die Sicht auf den
Larynxeingang (Beispiele in Abb. 5.a-d).
16
LMA-Rippe Epiglottis
Abb. 5.a: Bronchoskopiebefund Klasse A. Die Spitze des Bronchoskops befindet sich ca. 2 cm oberhalb des distalen LMA-Lumens. Die Epiglottis ist am oberen Bildrand sichtbar und läßt den Blick auf den in der Tiefe liegenden Larynxeingang zum größten Teil frei.
LMA-Rippe Epiglottis
Abb. 5.b: Bronchoskopiebefund Klasse B. Die Spitze des Bronchoskops befindet sich ca. 2 cm oberhalb des distalen LMA-Lumens. Die Epiglottis wölbt sich in das Lumen der LMA vor und verdeckt größtenteils den Blick auf den in der Tiefe liegenden Larynxeingang.
17
Stimmbänder
LMA -Rippe Epiglottis
Aryknorpel
Abb. 5.c: Bronchoskopiebefund Klasse A. Die Spitze des Bronchoskops befindet sich unmittelbar oberhalb des distalen LMA-Lumens. Am rechten oberen Bildrand ist die Epiglottis sichtbar. Die Sicht auf den Larynxeingang ist frei.
LMA-Rippe Epiglottis
Abb. 5.d: Bronchoskopiebefund Klasse B. Die Spitze des Bronchoskops befindet sich ca. 1 cm oberhalb des distalen LMA-Lumens. Die Epiglottis wölbt sich durch die Rippen der Larynxmaske ins Lumen vor und verdeckt nahezu vollständig die Sicht auf den Larynxeingang.
18
Der mittlere Leckdruck der Larynxmasken betrug 23,6 ± 4 mbar.
Weder die Höhe der individuellen Plasma-Lidocainkonzentrationsgipfel Cimax noch die
Zeit Timax bis zum Auftreten von Cimax zeigten eine Abhängigkeit vom
Bronchoskopiebefund oder vom individuellen LMA-Leckdruck Plma.
Plma und Bronchoskopiebefund verhielten sich ebenfalls voneinander unabhängig
(Tabelle 2).
Tabelle 2: Individuelle pharmakokinetische und LMA-assoziierte Parameter nach Applikation von 2 mg/kg KG Lidocain via LMA (n=10);
Cimax, höchste individuelle Plasma-Lidocainkonzentration; Timax, Zeit bis zum Erreichen von Cimax; Bronchoskopiebefund: Klasse A Larynxeingang vollständig oder größtenteils sichtbar Klasse B Larynxeingang größtenteils durch Epiglottis verdeckt;
Plma, individueller LMA-Leckdruck.
Patient Cimax (µg/ml) Timax (min) Bronchoskopie Plma (mbar)
L.A. 2,46 10,0 B 20
M.H.J. 2,40 0,5 A 23
G.J. 1,66 10,0 B 28
P.P. 1,54 0,5 A 30
S.A. 1,10 0,5 B 22
W.A. 1,07 3,0 B 22
P.E. 0,91 20,0 A 28
B.A. 0,79 20,0 A 16
W.W. 0,49 0,5 B 22
M.B. 0,34 0,5 B 25
19
3.4 Blutgasanalysen
Zwischen den beiden Untersuchungsgruppen ergab sich zu keinem Zeitpunkt ein
statistisch signifikanter Unterschied in den PaO2–Werten.
Unabhängig davon, ob das Lidocain über den Endotrachealtubus oder die Larynxmaske
verabreicht wurde, kam es im Vergleich zum jeweiligen Ausgangswert zu einem Abfall
des arteriellen Sauerstoffpartialdrucks. Der mittlere PaO2 vor Lidocainapplikation lag in
der Tubusgruppe bei 150,7 ± 39,4 mmHg und erreichte nach 10 min mit 111,0 ± 18,5
mmHg den niedrigsten Wert. Zum Zeitpunkt 5 min war der PaO2-Abfall statistisch
signifikant.
In der LMA-Gruppe betrug der mittlere Sauerstoffpartialdruck vor Lidocaingabe 121,2
± 20,9 mmHg. Der niedrigste Wert wurde nach 10 min (109,3 ± 25,2 mmHg) gemessen.
Diese Veränderung war im Vergleich zum Ausgangswert signifikant (Abb. 6).
20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 1 2 3 4 5 6
Meßzeitpunkt
PaO
2 (m
mH
g)ETT
LMA
Abb. 6: PaO2 (Mittelwerte mit Standardabweichung) nac
*
Lidocain via ETT (n=10) oder LMA (n=10); * p Meßzeitpunkte: 1 = Ausgangswert 5 = 2
2 = 30 sec 6 = 3 3 = 60 sec 7 = 5 4 = 90 sec 8 = 10
21
7
e
h App
*
< 0,05
min min min min
8 9 10 11
likation von 2 mg/kg KG vs. Ausgangswert.
9 = 20 min 10 = 60 min 11 = 120 min
In der LMA-Gruppe war die Höhe der individuellen Plasma-
Lidocainkonzentrationsgipfel Cimax bei einem Rangkorrelationskoeffizienten nach
Spearman von 0,43 nicht vom individuellen PaO2-Abfall abhängig (Abb. 7).
0
1
2
3
0 10 20 30 40 50PaO2-Abfall (mmHg)
C im
ax (µ
g/m
l)
Abb. 7: Cimax (höchste individuelle Plasma-Lidocainkonzentration) und individueller PaO2-Abfall im Vergleich zum Ausgangswert nach Applikation von 2 mg/kg KG Lidocain via LMA; Rangkorrelationskoeffizient nach Spearman 0,43.
22
Zum Meßzeitpunkt 1 min nach Lidocainapplikation war der PaCO2 in der LMA-Gruppe
signifikant niedriger als in der Tubusgruppe.
In keiner der beiden Gruppen kam es im Verlauf der Untersuchung zu einer statistisch
signifikanten Änderung der PaCO2-Werte im Vergleich zum jeweiligen Ausgangswert
(Tabelle 3).
Bei einem Patienten der LMA-Gruppe konnte aufgrund eines Kalibrierungsfehlers des
Blutgasanalysegerätes kein PaCO2-Wert bestimmt werden.
Tabelle 3: PaCO2 (Mittelwerte mit Standardabweichung) nach Applikation von 2 mg/kg KG Lidocain via ETT
(n=10) oder LMA (n=9). *p < 0,05 vs. ETT.
ETT (mmHg) LMA (mmHg)
Zeit (min)
Ausgangswert 42,2 ± 3,4 41,3 ± 3,6
0,5 42,9 ± 3,2 40,3 ± 2,7
1,0 43,3 ± 3,3 39,9 ± 3,3*
1,5 43,7 ± 3,9 40,3 ± 3,4
2,0 43,5 ± 4,1 40,5 ± 3,6
3,0 43,7 ± 4,0 40,5 ± 3,8
5,0 44,4 ± 5,1 40,9 ± 3,6
10,0 42,6 ± 5,0 41,4 ± 4,9
20,0 41,7 ± 2,9 40,8 ± 4,6
60,0 41,2 ± 2,1 41,0 ± 3,5
120,0 40,4 ± 2,0 40,4 ± 3,5
23
Bei den pH-Werten ergaben sich statistisch signifikante Unterschiede zwischen den
beiden Untersuchungsgruppen.
Sowohl der Ausgangswert vor Lidocainapplikation als auch die Meßergebnisse nach 30,
60 und 90 sec sowie nach 2, 3 und 5 min lagen in der Patientengruppe, in der die
Lidocaingabe via LMA erfolgte, über den Werten in der Tubusgruppe.
Innerhalb der Gruppen unterschieden sich die pH-Werte vor und nach Lidocain-
instillation nicht signifikant (Tabelle 4).
Tabelle 4: pH (Mittelwerte mit Standardabweichung) nach Applikation von 2 mg/kg KG Lidocain via ETT
(n=10) oder LMA (n=10); *p < 0.05 vs. ETT.
ETT LMA
Zeit (min)
Ausgangswert 7,40 ± 0,03 7,43 ± 0,03*
0,5 7,39 ± 0,02 7,43 ± 0,03*
1,0 7,39 ± 0,02 7,43 ± 0,03*
1,5 7,39 ± 0,03 7,43 ± 0,02*
2,0 7,39 ± 0,03 7,43 ± 0,03*
3,0 7,39 ± 0,03 7,43 ± 0,03*
5,0 7,38 ± 0,03 7,43 ± 0,03*
10,0 7,39 ± 0,04 7,42 ± 0,03
20,0 7,40 ± 0,03 7,43 ± 0,03
60,0 7,40 ± 0,03 7,42 ± 0,04
120,0 7,41 ± 0,03 7,42 ± 0,03
24
4. Diskussion
Das Ziel unserer Untersuchung war der Vergleich der Plasma-Lidocainspiegel bei
anästhesierten Patienten nach Instillation von Lidocain in einer Dosierung von 2 mg/kg
KG in den Endotrachealtubus bzw. in die Larynxmaske.
Es sollte die Frage beantwortet werden, ob die Lidocaingabe über die LMA zu
therapeutischen Wirkstoffkonzentrationen führt.
Dabei wurde von der Überlegung ausgegangen, daß Medikamente, die in die
Larynxmaske injiziert werden, aufgrund der unmittelbaren Lage der LMA vor dem
Kehlkopfeingang in das Tracheobronchialsystem gelangen könnten.
Diese Hypothese wurde von den Ergebnissen einer Studie an menschlichen Leichen
gestützt, in der mit Methylenblau markiertes Adrenalin sowie Röntgenkontrastmittel
nach Applikation über die Larynxmaske im Bronchialbaum nachweisbar waren [17].
Die Lunge bietet aufgrund ihrer guten Durchblutung und ihrer großen Oberfläche
günstige Voraussetzungen für die Resorption von Medikamenten. 300 Millionen
Alveolen mit einer Austauschfläche von 70 bis 80 m2, das weit verzweigte
Röhrensystem der Bronchien und Bronchiolen sowie die Trachea stehen prinzipiell als
Resorptionsorte zur Verfügung [57].
Partikel bis zu einer Größe von 6 µm werden auf allen Ebenen des Respirationstraktes,
bevorzugt jedoch im Bereich der Alveolen resorbiert [68]. Dabei spielt die Diffusion
entlang eines Konzentrationsgradienten als Transportmechanismus die entscheidende
Rolle [69]. Hydrophile Stoffe diffundieren durch Poren des respiratorischen Epithels,
wobei die Absorptionsrate von der Molekülgröße der jeweiligen Substanz abhängt.
Hydrophobe Stoffe dagegen durchdringen die Lipidbarriere des Epithels entsprechend
ihrem Lipoid/Wasser-Verteilungskoeffizienten.
Der Stoffdurchtritt wird von einer kurzen Diffusionsstrecke begünstigt [70], wofür das
zweireihige Flimmerepithel der Trachea und der Bronchien, das einreihige Epithel der
Bronchiolen und vor allem die sehr dünne alveolo-kapilläre Membran optimale
Voraussetzungen darstellen [46].
25
Für verschiedene Medikamente, darunter Adrenalin [71], Atropin [22], Lidocain [60]
und Vasopressin [76], konnte in früheren Untersuchungen gezeigt werden, daß nach
endotrachealer Gabe eine Resorption im Respirationstrakt stattfindet und therapeutische
Plasmakonzentrationen erreicht werden bzw. eine pharmakologische Wirkung zu
beobachten ist.
In dieser Arbeit kam Lidocain zur Anwendung. Dieses in der klinischen Praxis als
Lokalanästhetikum und Antiarrhythmikum eingesetzte Medikament wurde schon in
zahlreichen Studien endotracheal appliziert, ohne daß unerwünschte Nebenwirkungen
aufgetreten wären [60,32]. Als Antiarrhythmikum spielt Lidocain auch im Rahmen der
kardiopulmonalen Reanimation eine Rolle [28].
Die antiarrhythmische Wirkung von Lidocain ergibt sich bei Plasmakonzentrationen im
Bereich von 1,4 – 6,0 µg/ml [18].
4.1 Plasma-Lidocainkonzentrationen und pharmakokinetische Daten
In der vorliegenden Studie führte die Lidocaingabe über den ETT in einer Dosierung
von 2 mg/kg KG zu signifikant höheren Plasma-Lidocainspiegeln als die Instillation der
gleichen Lidocaindosis in die Larynxmaske.
Während sich in der Untersuchungsgruppe, in der die Lidocaingabe via ETT erfolgte,
bei allen zehn Patienten therapeutische Wirkstoffkonzentrationen ergaben, war dies in
der Larynxmaskengruppe nur bei vier von zehn Patienten der Fall.
In beiden Gruppen wurde der therapeutische Bereich bereits nach 30 sec erreicht.
Der Konzentrationsgipfel Cmax und die AUC0,5-120 als Maß für die relative
Bioverfügbarkeit des Lidocains lagen nach Applikation des Medikamentes über den
Endotrachealtubus signifikant über den Werten, die in der Vergleichsgruppe gemessen
wurden.
Die Zeit Tmax bis zum Eintritt des Konzentrationsgipfels betrug in der LMA-Gruppe ca.
das Vierfache der Zeitspanne, die sich nach Medikamentengabe via Endotrachealtubus
ergab.
26
Diese Ergebnisse zeigen eine deutliche Überlegenheit des ETT über die Larynxmaske
als Applikationsweg für Lidocain.
Eine denkbare Erklärung dafür ist die Möglichkeit, daß das in die LMA instillierte
Lidocain das Tracheobronchialsystem nur zu einem Teil erreichen konnte. Das distale
Lumen der Larynxmaske befindet sich bei korrekter Positionierung zwar unmittelbar
vor dem Kehlkopfeingang, aber eben nicht in der Trachea, so wie dies beim
Endotrachealtubus der Fall ist. Es ist also nicht auszuschließen, daß sich Flüssigkeiten
nach Injektion in die Larynxmaske im periglottischen Bereich verteilen und auch tiefer
gelegene Abschnitte von Pharynx, Ösophagus und sogar Magen erreichen.
Auch in der Studie von Challiner et al., in der menschlichen Leichen über eine
Larynxmaske methylenblaumarkiertes Adrenalin und Röntgenkontrastmittel verabreicht
wurden, ließen sich die Substanzen bei 50 % der Untersuchten im Ösophagus und bei
8,3 % im Magen nachweisen [17].
Die Schleimhäute dieser Regionen besitzen jedoch eine völlig andere Beschaffenheit als
die Schleimhäute des Respirationstraktes distal der Glottis [46]. Während die Trachea
und die Bronchien von zwei- und die Bronchiolen von einreihigem Flimmerepithel
ausgekleidet werden und sich in den Alveolen sehr flache Alveolozyten finden, weist
die Ösophagusschleimhaut z.B. ein mehrschichtiges Plattenepithel auf. Außerdem steht
hier keine so große Absorptionsfläche wie in der Lunge zur Verfügung. Deshalb ist es
wahrscheinlich, daß auch ganz andere Resorptionseigenschaften vorliegen. Es ist
anzunehmen, daß Medikamente nach Einbringen in die Atemwege besser und schneller
resorbiert werden als nach extrapulmonaler Applikation [69].
Die Applikation von 2 mg/kg KG Lidocain über einen Combitubus in ösophagealer
Position führte zu vergleichbaren Resultaten hinsichtlich der mittleren Plasma-
Lidocainkonzentrationen, der Cmax und AUC wie die Lidocaingabe via LMA in unserer
Studie [54]. Die Autoren nennen den Oropharynx, die Trachea und den Broncho-
pulmonaltrakt als mögliche Resorptionsorte für das über den Combitubus applizierte
Lidocain. Diese Befunde lassen den Schluß zu, daß im Falle der LMA die Resorption
ebenfalls nicht ausschließlich im Bereich der subglottisch gelegenen Atemwege sondern
auch in supraglottischen Regionen stattfindet.
27
Als weitere Hinweise auf diese Möglichkeit können Ergebnisse von Studien gewertet
werden, die die Bestimmung von Plasmakonzentrationen nach topischer
Lidocainapplikation zum Inhalt hatten. Dort konnte gezeigt werden, daß Lidocain nach
Anwendung zur Mund- und Rachen Schleimhautanästhesie auch systemisch resorbiert
wird.
Allerdings ist das Ausmaß der Resorption bei Erwachsenen gering. So führte die
oropharyngeale Applikation von Lidocain in einer Dosierung zwischen 150 und 800 mg
zu mittleren Plasmakonzentrationen im Bereich von 0,5 µg/ml [65,74].
In unserer Untersuchung lag der Konzentrationsgipfel in der Larynxmaskengruppe mit
1,28 ± 0,69 µg/ml über diesem Wert.
Dies deutet darauf hin, daß in die LMA instilliertes Lidocain wahrscheinlich sowohl im
Tracheobronchialsystem als auch im Bereich des Oropharynx resorbiert wird.
Es ist nicht auszuschließen, daß die Verwendung einer höheren Lidocaindosis in der
LMA-Gruppe bei mehr Patienten zu therapeutischen Plasmakonzentrationen geführt
hätte.
Kofler et al. verabreichten Jungschweinen Adrenalin einerseits endotracheal und
andererseits über einen Combitubus in ösophagealer Position. Dabei betrug die Dosis
bei Gabe über den Combitubus das Zehnfache der endotrachealen Dosierung. Es zeigten
sich in beiden Gruppen ähnliche Ergebnisse hinsichtlich der Plasma-Adrenalinspiegel
und der Adrenalinwirkung auf die Hämodynamik [38].
Eine Dosiserhöhung war in dieser Studie also erfolgreich und hätte möglicherweise
auch in der vorliegenden Untersuchung die Resultate verbessern können.
Es ist aber zu berücksichtigen, daß die Ergebnisse von Kofler et al. nicht einfach auf
unsere Arbeit übertragen werden können, da die Untersuchungsbedingungen bezüglich
der untersuchten Spezies, des verwendeten Medikamentes sowie des Applikationsweges
nicht vergleichbar sind.
In unserer Arbeit erreichten einzelne Patienten der LMA-Gruppe sehr wohl den Bereich
therapeutischer Lidocainkonzentrationen. Der höchste gemessene Wert nach Lidocain-
instillation in die Larynxmaske betrug 2,46 µg/ml. Eine Erhöhung der Lidocaindosis
hätte bei Patienten mit guter Resorption zu toxischen Plasmaspiegeln > 6,0 µg/ml und
damit zu ernsthaften Nebenwirkungen wie z.B. zu Herzrhythmusstörungen,
Blutdruckabfällen und zerebralen Krampfanfällen führen können [18].
28
Die Ergebnisse in der Tubusgruppe korrelieren gut mit den Resultaten anderer
Untersucher. So fanden Prengel et al. nach endotrachealer Gabe von 2 mg/kg KG
Lidocain bei Patientinnen, die sich einem gynäkologischen Eingriff in
Allgemeinanästhesie unterziehen mußten, Werte für Cmax und AUC0,5-120, die mit
unseren Beobachtungen vergleichbar sind [60].
In einer Arbeit von Hähnel et al. resultierte die Applikation der gleichen Dosis Lidocain
über den Endotrachealtubus in ähnlich hohen Plasmaspiegeln. Hier erreichten die
meisten Patienten den therapeutischen Wirkstoffbereich bereits nach 15 sec [32].
Unsere Ergebnisse bestätigen also, daß die Gabe von Lidocain über den
Endotrachealtubus in der angegebenen Dosierung bei kreislaufstabilen Patienten
effektiv ist und in kurzer Zeit zu ausreichenden Plasmakonzentrationen führt.
Die vom ERC empfohlene Dosierung für endotracheal verabreichte Medikamente
beträgt das zwei- bis dreifache der Standard-i.v.-Dosis [64]. Eine Lidocaindosis von 2
mg/kg KG ist somit die niedrigste empfohlene Dosierung für den endotrachealen
Applikationsweg. Dennoch erreichten alle Patienten in unserer Tubusgruppe den
therapeutischen Konzentrationsbereich. Zudem betrug der höchste in unserer
Untersuchung gemessene Plasma-Lidocainspiegel 4,95 µg/ml. Auch in der Arbeit von
Hähnel erreichte ein Patient nach endotrachealer Gabe von 2 mg/kg KG Lidocain, das
mit Kochsalz auf ein Gesamtvolumen von 10 ml verdünnt war, eine Plasmakonzen-
tration von 4,15 µg/ml [32].
Das bedeutet, daß die in der vorliegenden Studie verwendete Dosierung unter den
gegebenen Untersuchungsbedingungen optimal erscheint. Eine Erhöhung der
Lidocaindosis jedoch könnte zu toxischen Lidocainspiegeln führen. Dies konnte von
Mace an Hunden gezeigt werden. Nach endotrachealer Gabe von 4 mg/kg KG Lidocain
trat 5 min nach Applikation eine mittlere Plasma-Lidocainkonzentration von 10,0 µg/ml
auf [48].
In unserer Arbeit zeigte sich bei allen Patienten beider Untersuchungsgruppen ein
multiphasisches Resorptionsmuster mit mehr als einem Konzentrationsgipfel.
Dieses Phänomen wurde auch schon in früheren Untersuchungen beobachtet [60,61],
und es werden hierfür verschiedene Ursachen diskutiert:
Zum einen existieren wahrscheinlich unterschiedliche Absorptionsraten auf den
verschiedenen Ebenen des Respirationstraktes, da sich die einzelnen Regionen
29
hinsichtlich der Dicke ihres Epithels unterscheiden [69]. Außerdem wird angenommen,
daß die Größe [69] und die Anzahl [61] der Poren, durch welche hydrophile Moleküle
diffundieren können, ebenfalls variieren.
Da es sich bei dem von uns verwendeten Lidocainhydrochlorid um eine schwache Säure
handelt, kann die Absorptionsrate auch vom pH-Wert am Resorptionsort beeinflußt
werden. Der pH-Wert bestimmt das Ausmaß der Ionisation und damit der Hydrophilie
des Stoffes. Die Diffusion hydrophiler Moleküle durch Membranporen ist jedoch
grundsätzlich ein langsamerer Prozeß als der Durchtritt hydrophober Substanzen durch
Lipidbarrieren [57].
Zum anderen ist für Lidocain eine Metabolisierung bei der Passage der
Lungenstrombahn beschrieben worden [5]. Es kann nicht ausgeschlossen werden, daß
Lidocain nach endotrachealer Gabe in der Lunge gebunden und inaktiviert wird und daß
das Ausmaß der Bindung und Inaktivierung aufgrund der unterschiedlichen Verteilung
verschiedener Zelltypen an den einzelnen Resorptionsorten variiert [61].
Kommen im Falle der Larynxmaske die periglottische Region, der Hypopharynx und
der Ösophagus als mögliche Resorptionsorte hinzu, müssen auch hier unterschiedliche
Absorptionsraten als Ursache eines multiphasischen Absorptionsverhaltens in Betracht
gezogen werden. Da Biotransformationsprozesse in praktisch allen Organen
vorkommen [57], könnte die Metabolisierung von Lidocain unterschiedlichen
Ausmaßes auch bei der extrapulmonalen Resorption eine Rolle spielen.
4.2 Bronchoskopiebefunde und LMA-Leckdrücke
Aus früheren Studien, in denen die Position der Larynxmaske radiologisch [23,52] und
fiberoptisch [52,58] kontrolliert wurde, ist bekannt, daß sich die Epiglottis in den Cuff
der LMA vorwölben kann, ohne jedoch zu einer Atemwegsverlegung zu führen.
Auch Fehllagen der Larynxmaske sind möglich, die ebenfalls in den meisten Fällen
klinisch unbemerkt bleiben, da die Qualität der Beatmung über die LMA davon nicht
beeinflußt wird. In einem Fallbericht wurde sogar das Abweichen einer Larynxmaske in
den Nasopharynx beschrieben, und auch hier wurde die Fehlpositionierung nur erkannt,
als eine seitliche Röntgenaufnahme der Halswirbelsäule angefertigt wurde [6].
30
Sowohl ein Vorwölben der Epiglottis in das LMA-Lumen als auch eine Fehllage der
Larynxmaske könnten die Passage von Medikamenten in das Tracheobronchialsystem
behindern und so zu einer verminderten Resorption führen.
Um solche Situationen ausschließen zu können, wurde in der vorliegenden Arbeit die
Position der Larynxmaske mit einem durch die LMA eingeführten Bronchoskop
kontrolliert, und die Sichtbarkeit des Kehlkopfeingangs wurde beurteilt. Bei sechs von
zehn Patienten verdeckte die in das Lumen der LMA vorgewölbte Epiglottis die Sicht
auf den Larynxeingang zum größten Teil. Dies blieb ohne Einfluß auf die
Beatmungsqualität, erkennbar an den Leckdrücken, die sich mit 23,6 ± 4 mbar im
Normbereich befanden [14,35].
Eine Fehllage der Larynxmaske wurde in keinem Fall beobachtet.
Es ließ sich kein Zusammenhang zwischen der Position der Epiglottis und den
gemessenen Plasma-Lidocainspiegeln nachweisen. Dies könnte bedeuten, daß ein
Vorwölben der Epiglottis in den LMA-Cuff den nach endotracheal gelangenden
Lidocainanteil nicht beeinflußt.
4.3 Techniken der Medikamentenapplikation via ETT und LMA
In der vorliegenden Arbeit wurden den Patienten beider Untersuchungsgruppen sofort
nach der Lidocaininstillation in die LMA bzw. in den ETT fünf forcierte manuelle
Atemhübe verabreicht. Dieses Vorgehen hat sich in der Praxis bewährt und findet sich
auch in den Empfehlungen zur endotrachealen Medikamentenapplikation des ERC [64].
Auf die Bedeutung der manuellen Hyperventilation für die optimale Verteilung eines
Medikamentes im Respirationstrakt nach endotrachealer Gabe wurde erstmals von
Greenberg und Spivey hingewiesen [25].
In dieser Studie wurde Hunden ein Röntgenkontrastmittel über den Endotrachealtubus
appliziert und danach wurden Röntgenaufnahmen des Thorax angefertigt. Es zeigte
sich, daß das Kontrastmittel sowohl in die rechte als auch in die linke Lunge gelangte,
wenn auf die Applikation fünf tiefe Atemhübe folgten. In der Kontrollgruppe ohne
31
manuelle Hyperventilation kam es dagegen lediglich zu einem unilateralen
Verteilungsmuster. Außerdem führte die manuelle Hyperventilation zu einer
Distribution des Kontrastmittels in weiter distal gelegene Abschnitte des Atemtraktes.
Im Falle der Larynxmaske kommt es bei der Anwendung hoher Beatmungsdrücke zu
einer Undichtigkeit zwischen den periglottischen Strukturen und dem LMA-Cuff, wenn
der jeweilige LMA-Leckdruck überschritten wird. Die manuelle Hyperventilation im
oben genannten Sinne könnte also dazu führen, daß das Lidocain nach Gabe über die
Larynxmaske aufgrund dieser Undichtigkeit in den Hypopharynx und den Ösophagus
gelangt und somit nicht mehr zur Resorption im Tracheobronchialsystem zur Verfügung
steht. Um dies zu vermeiden, wurde in unserer Untersuchung darauf geachtet, daß der
Beatmungsdruck den individuellen LMA-Leckdruck während der fünf manuellen
Atemhübe nicht überstieg.
Die Lidocaingabe erfolgte in unserer Studie bei allen Patienten durch einfache Injektion
des Medikamentes in die proximale Öffnung der Larynxmaske bzw. des
Endotrachealtubus.
In früheren Studien wurden Medikamente entweder einfach endotracheal oder tief
endobronchial, also über einen in den ETT eingeführten Katheter, appliziert.
Dabei liegt der Technik der tief endobronchialen Medikamentenapplikation die
Vorstellung zu Grunde, daß die Resorption von Medikamenten in allen Abschnitten des
Atemtraktes stattfindet, jedoch im Bereich der alveolo-kapillären Membran am größten
ist. Die Verwendung eines Katheters soll zu einer Verteilung der entsprechenden
Substanz in die Lungenperipherie und somit zu einer verbesserten Resorption führen
[62].
So kam es beispielsweise in einer Arbeit von Paret et al. nach tief endobronchialer
Atropinapplikation bei Hunden zu signifikant höheren Plasma-Atropinkonzentrationen
als nach einfach endotrachealer Gabe. Außerdem führte die endobronchiale
Applikationstechnik zu einem deutlichen Anstieg der Herzfrequenz. Dies war bei den
Tieren der Vergleichsgruppe nicht zu beobachten [55].
32
Allerdings konnte für die Lidocaingabe beim Menschen die Überlegenheit der
Kathetertechnik nicht bewiesen werden.
Prengel et al. beschrieben, daß das Ausmaß der Lidocainresorption nicht vom
Applikationsort abhängig ist und folgerten, daß die im Notfall einfachste und schnellste
Methode anzuwenden sei, nämlich die endotracheale Applikation ohne Katheter [60].
In einer anderen Arbeit traten nach tief endobronchialer Lidocaininstillation sogar
niedrigere Plasmaspiegel auf als nach einfach endotrachealer Gabe [31].
Bei den Patienten der LMA-Gruppe unserer Untersuchung wurde auf die Verwendung
eines Katheters aus folgenden Gründen verzichtet:
Zahlreiche Autoren haben über die Möglichkeit der blinden Intubation via LMA
berichtet. Die Erfolsquote liegt dabei zwischen 90 % [33]und 19 % [41].
In einer Studie von Langenstein et al. war das blinde endotracheale Absaugen über die
Larynxmaske nur bei einem von 300 Patienten möglich [43].
Das heißt also, daß der Zugang zur Trachea auf diesem Weg in einem großen Teil der
Fälle nicht gelingt.
Diese Beobachtungen werden von den Ergebnissen einer Arbeit von Alexander et al.
bestätigt. Hier wurde bei anästhesierten Patienten ein Trachojet in die LMA eingeführt.
Dabei handelt es sich um eine gebogene Plastikkanüle, die für die endotracheale
Medikamentengabe konzipiert wurde. Die Position des Trachojets wurde fiberoptisch
kontrolliert, und es zeigte sich, daß die Kanüle nur bei 27 % der Patienten in die
Trachea gelangte [2].
Challiner et al. konnten zeigen, daß die Verwendung eines Trachojets bei der
Medikamentenapplikation über eine Larynxmaske den in die Trachea gelangenden
Anteil des Medikamentes nicht erhöht [17].
Folglich wurde in unserer Studie auch in der LMA-Gruppe die Methode der einfachen
Lidocaininjektion gewählt.
In der vorliegenden Studie wurde das Lidocain mit physiologischer Kochsalzlösung auf
ein Gesamtvolumen von 10 ml verdünnt.
Für die Resorption endotracheal verabreichter Medikamente spielt die Verdünnung der
Substanz mit einem geeigneten Lösungsmittel eine wichtige Rolle, da das Medikament
auf diese Weise die Lungenperipherie besser erreichen kann und somit eine größere
33
Resorptionsfläche zur Verfügung steht [48]. Mace verabreichte Hunden Lidocain in
physiologischer Kochsalzlösung und beobachtete signifikant höhere
Plasmakonzentrationen und eine höhere relative Bioverfügbarkeit als nach Gabe
unverdünnten Lidocains [47].
Auch für Adrenalin konnte gezeigt werden, daß eine Verdünnung bei endotrachealer
Gabe essentiell ist. Redding et al. untersuchten die Effektivität verschiedener Wege der
Adrenalinapplikation während der CPR bei Hunden. Die Wiederherstellung eines
Spontankreislaufs gelang bei allen Tieren nach endotrachealer Applikation von 1 mg
Adrenalin, wenn dieses mit Aqua dest. auf ein Volumen von 10 ml verdünnt wurde. Die
Reanimationsmaßnahmen waren jedoch nur bei zwei von zehn Tieren nach Gabe der
gleichen Adrenalindosis ohne Verdünnung erfolgreich. Die Autoren vermuteten, daß ein
Teil des unverdünnten Adrenalins im ETT selbst verblieb [63].
Dem verwendeten Gesamtvolumen kommt ebenfalls eine Bedeutung zu. Die
Verdünnung auf 10 ml hat sich vielfach als günstig erwiesen [60,61].
Einige Autoren vertreten die Position, daß die Verwendung von destilliertem Wasser die
Resorption endotracheal verabreichter Medikamente im Vergleich zu physiologischer
Kochsalzlösung verbessert.
So fanden Naganobu et al. bei Hunden nach Gabe von Adrenalin, das in destilliertem
Wasser gelöst war, eine deutlich erhöhte Plasma-Adrenalinkonzentration und einen
Anstieg des mittleren arteriellen Blutdrucks (MAP). Wurde das Adrenalin dagegen mit
physiologischer Kochsalzlösung verdünnt, so erhöhte dies den MAP nicht und den
Plasma-Adrenalinspiegel nur unwesentlich [51].
Dies bestätigt Ergebnisse von Hähnel et al., die zeigen konnten, daß die Resorption von
Lidocain besser war, wenn Aqua dest. als Verdünnungsmittel zum Einsatz kam, als
wenn NaCl 0,9 % verwendet wurde [32].
Es wird angenommen, daß in H2O gelöste Medikamente nach endotrachealer
Applikation besser resorbiert werden, weil destilliertes Wasser aufgrund seiner
Hypoosmolarität schneller vom Gewebe aufgenommen wird und in das Gefäßsystem
gelangt als physiologische Kochsalzlösung [32,51]. Die schnellere Resorption von Aqua
34
dest. in der Lunge verglichen mit NaCl 0,9 % wurde schon 1946 von Courtice und
Phipps beschrieben [19].
Ein Medikament, welches in destilliertem Wasser gelöst ist, wird dann ebenfalls
schneller resorbiert, weil es mit dem Wasserfluß mitgerissen wird. Dieser Vorgang ist
als „solvent drag“ bekannt [32,70].
Andererseits jedoch gibt es Hinweise darauf, daß es nach Einbringen von destilliertem
Wasser in die Atemwege zu einer stärkeren Beeinträchtigung des pulmonalen
Gasaustausches kommt als nach Verwendung von Kochsalz [24]. Ein Abfall des PaO2
ist nach Applikation beider Lösungsmittel beschrieben worden [30,60] und wird mit
einem Auswaschen von Surfactant (Lavageeffekt) erklärt, was dann zur Bildung von
Mikroatelektasen und zu einem erhöhten intrapulmonalen Rechts-Links-Shunt führt.
Dieser Effekt soll bei Aqua dest. ausgeprägter sein [24].
Allerdings sind die Forschungsergebnisse zu diesem Thema nicht eindeutig. So fiel z.B.
in der schon erwähnten Arbeit von Hähnel et al. der PaO2 nach Verwendung von
physiologischer Kochsalzlösung deutlicher ab, als wenn destilliertes Wasser zum
Einsatz kam [32].
Bei Naganobu et al. trat zwar ein PaO2-Abfall nach Applikation von in Aqua dest.
gelöstem Adrenalin auf, der größer war als bei Verdünnung mit NaCl 0,9 %, jedoch
war bei alleiniger Gabe von destilliertem Wasser oder Kochsalz ohne Adrenalin keine
Verschlechterung der Oxygenation zu beobachten. Da die Adrenalinresorption nach
Aqua dest. besser war als nach Kochsalz, diskutieren die Autoren, daß die
Beeinträchtigung der respiratorischen Funktion in diesem Fall eher auf eine
adrenalinbedingte Zunahme des intrapulmonalen Shunts zurückzuführen sein könnte
[51].
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß eine schädigende Wirkung von
destilliertem Wasser auf die Lungenfunktion nicht auszuschließen ist.
Um die negativen Effekte auf die Oxygenation so gering wie möglich zu halten, wurde
in unserer Arbeit NaCl 0,9 % als Lösungsmittel benutzt.
35
4.4 Blutgasanalysen
In unserer Studie trat in beiden Untersuchungsgruppen ein signifikanter, jedoch klinisch
nicht relevanter Abfall des PaO2 im Vergleich zum jeweiligen Ausgangswert vor
Einbringen des Lidocains in den ETT bzw. in die LMA auf.
Im Falle des Endotrachealtubus bestätigt dies die Ergebnisse früherer Untersucher
[32,60] und wird mit dem in Kapitel 4.3 beschriebenen Lavageeffekt des
Verdünnungsmittels auf den Surfactant erklärt. Wie in der Vergangenheit gezeigt
werden konnte, handelt es sich bei dem Abfall des Sauerstoffpartialdruckes
wahrscheinlich nicht um eine pharmakologische Wirkung des Lidocains [40].
Unter der Annahme, daß das Lidocain nach Instillation in die Larynxmaske deshalb
schlechter resorbiert wurde, weil es den Bronchopulmonaltrakt nur teilweise erreichen
konnte, ist die Beobachtung eines PaO2-Abfalls in dieser Gruppe überraschend.
Folgende Erklärung ist denkbar:
Möglicherweise hängt die Beeinträchtigung der respiratorischen Funktion nicht vom
eingebrachten Volumen ab. Darauf weist auch der geringe Grad der Abhängigkeit
zwischen dem Ausmaß des PaO2-Abfalls und den Lidocainspitzenkonzentrationen bei
den einzelnen Patienten hin (Rangkorrelationskoeffizient nach Spearman von 0,43).
Diese Vermutung wird auch durch die Befunde einer Arbeit von Albertini et al. gestützt,
die die Bestimmung von Blutgasanalysen vor, während und nach fiberoptischer
Bronchoskopie bei wachen Patienten zum Inhalt hatte. Es zeigte sich bei allen Patienten
ein signifikanter Abfall des PaO2, welcher nicht mit der über das Bronchoskop
verabreichten Flüssigkeitsmenge (Lokalanästhetikum und Lavage mit Kochsalz)
korrelierte [1]. Es muß jedoch berücksichtigt werden, daß die Volumina, die dort in die
Atemwege eingebracht wurden (Mittelwert 48 ml), deutlich die in unserer Studie
verabreichte Menge von 10 ml überstiegen.
Allerdings stehen dieser Überlegung Ergebnisse von Arbeiten gegenüber, bei denen der
PaO2-Abfall nach endotrachealer Applikation höherer Volumina sehr wohl ausgeprägter
war als nach Gabe geringerer Flüssigkeitsmengen [30,56].
Eine andere Erklärungsmöglichkeit besteht darin, daß die Störung des pulmonalen
Gasaustausches in beiden Untersuchungsgruppen im Einzelfall nicht oder nur teilweise
36
durch die Applikation der Lidocainlösung bedingt sein könnte, sondern eher auf die
Auswirkungen der Allgemeinanästhesie zurückzuführen ist.
Während einer Vollnarkose kann die alveolo-arterielle Sauerstoffdruckdifferenz
(AaDO2) zunehmen. Als Hauptursache dieses Effektes gilt die Ausbildung von
Kompressionsatelektasen in den abhängigen Lungenpartien bei unveränderter oder
sogar erhöhter Perfusion dieser Bezirke. Es resultiert also eine Störung des Ventilations-
/Perfusionsverhältnisses mit einer Zunahme der intrapulmonalen Shuntfraktion. Diese
Veränderungen sind schon kurz nach der Narkoseeinleitung nachweisbar [34]. Eine im
weiteren Verlauf der Anästhesie fortschreitende Beeinträchtigung der Lungenfunktion
wird zwar gewöhnlich nicht beobachtet, jedoch konnten Gunnarsson et al. eine
kontinuierliche Zunahme der Atelektasen und des Shunts während einer
Inhalationsnarkose mit Enflurane in einem Lachgas-/Sauerstoffgemisch nachweisen. Sie
erklärten dies mit der zusätzlichen Ausbildung von Resorptionsatelektasen, bedingt
durch die Zufuhr der gut löslichen Gase Lachgas und Sauerstoff [29].
Auch in unserer Untersuchung erhielten alle Patienten eine Enflurane/N2O-Narkose. Es
kann also nicht ausgeschlossen werden, daß der beobachtete PaO2-Abfall bei einigen
Patienten durch die Wirkung der Allgemeinanästhesie zumindest mitverursacht wurde.
Bezüglich der PaCO2- und pH-Werte ergaben sich in beiden Gruppen keine statistisch
signifikanten Unterschiede zwischen den Messungen vor und nach Lidocainapplikation.
Dies stimmt mit den Befunden anderer Arbeitsgrupppen überein [32,60].
4.5 Übertragbarkeit der Ergebnisse auf die Notfallsituation
Hintergrund der vorliegenden Studie ist die Frage nach der Möglichkeit einer
Anwendung der Larynxmaske als Applikationsweg für Notfallmedikamente während
der kardiopulmonalen Reanimation.
Unsere Ergebnisse jedoch gelten für die in dieser Arbeit vorliegenden
Untersuchungsbedingungen, also für Patienten mit stabilen Herzkreislaufverhältnissen.
Sie können nicht ohne weiteres auf die Reanimationssituation übertragen werden.
37
Es ist jedoch wahrscheinlich, daß über eine Larynxmaske verabreichtes Lidocain
während der CPR noch schlechter resorbiert wird, als dies unter stabilen
Kreislaufverhältnissen der Fall ist.
Während der kardiopulmonalen Reanimation ist das Herzzeitvolumen deutlich niedriger
als unter normalen Bedingungen, die Kreislaufzeit ist verlängert [27]. Im Tierversuch
betrug die Durchblutung der Pulmonalarterie unter geschlossener Herzdruckmassage
nur bis zu 13 % des Wertes, der vor Eintritt des Herzkreislaufstillstandes gemessen
wurde [66]. Durch die Zentralisation des Kreislaufs wird die Durchblutung aller Organe
zugunsten der Perfusion von Herz und Gehirn reduziert, in der Lunge tritt eine Störung
des Ventilations-/Perfusionsverhältnisses auf. Damit steht für die Resorption von
Medikamenten, die nicht direkt in den zentralen Kreislauf eingebracht werden, nur eine
reduzierte Absorptionsfläche zur Verfügung.
In dieser Untersuchung wurde Lidocain verwendet. Es kann jedoch nicht davon
ausgegangen werden, daß andere Medikamente, die für die endotracheale Applikation
geeignet sind und die in der Notfallmedizin eine Rolle spielen, nach Gabe über die
Larynxmaske die gleichen Absorptionscharakteristika aufweisen wie Lidocain. So ist es
beispielsweise möglich, daß Adrenalin auf Grund seiner lokal vasokonstriktorischen
Wirkung nur zu einem geringen Teil resorbiert wird.
Auch bei der Diskussion der Ergebnisse und der Methoden der vorliegenden Studie im
Zusammenhang mit den Befunden früherer Untersucher muß immer berücksichtigt
werden, daß die Bedingungen, unter denen die einzelnen Arbeiten durchgeführt wurden,
nicht unbedingt vergleichbar sind. So können beispielsweise die Ergebnisse von
tierexperimentellen Modellen nicht einfach auf den Menschen angewendet werden. Die
Kreislaufsituation, die während einer Untersuchung vorlag, die Verwendung
verschiedener Medikamente sowie der Einsatz unterschiedlicher Applikationstechniken
können die Resultate entscheidend beeinflussen. Zudem ist es ein Unterschied, ob für
die Beurteilung der Resorption eines endotracheal verabreichten Medikamentes dessen
Blutkonzentrationen oder seine pharmakologischen Wirkungen herangezogen werden.
38
4.6 Schlußfolgerung
Die Larynxmaske hat sich in unserer Studie nicht als zuverlässiger Applikationsweg für
Lidocain in der für die endotracheale Gabe empfohlenen Dosierung erwiesen. Auf
diesem Anwendungsgebiet ist der Endotrachealtubus der LMA eindeutig überlegen.
Eine Dosissteigerung könnte zu besseren Ergebnissen führen, schließt aber im Einzelfall
eine Medikamentenüberdosierung nicht aus und erscheint deshalb nicht sinnvoll.
Es wird die Schlußfolgerung gezogen, daß alternative Wege der
Medikamentenapplikation gewählt werden sollten, wenn die Larynxmaske während der
kardiopulmonalen Reanimation zur Anwendung kommt.
Dabei stellt die intravenöse Injektion den Goldstandard dar. Ist es nicht möglich, einen
peripheren venösen Zugang zu schaffen, so kommt beispielsweise die Anlage eines
zentralvenösen Katheters unter Berücksichtigung der damit verbundenen Nachteile
(Zeitverlust, Unterbrechung der Reanimationsmaßnahmen) in Betracht.
Alternativ kann die intraossäre Injektion erwogen werden. Allerdings muß die
Datenlage auf diesem Gebiet beim Erwachsenen verbessert werden.
39
5. Zusammenfassung
Bei der kardiopulmonalen Reanimation gilt die endotracheale Intubation als die
Methode der ersten Wahl zur Atemwegssicherung und Beatmung des Patienten. Ist die
Intubation nicht möglich, so wird unter anderem die Anwendung der Larynxmaske
empfohlen. Notfallmedikamente, die zur Behandlung eines Herzkreislaufstillstandes
eingesetzt werden, sollten nach aktuellen Empfehlungen möglichst intravenös
verabreicht werden. Kann in kurzer Zeit kein venöser Zugang geschaffen werden, so
stellt die Medikamentenapplikation über den Endotrachealtubus eine etablierte
Alternative dar. Für den seltenen aber möglichen Fall, daß weder die Intubation der
Trachea noch die Anlage eines venösen Zugangsweges gelingt, ist die Gabe von
Medikamenten über die Larynxmaske denkbar. Es ist jedoch nicht bekannt, in welchem
Ausmaß Medikamente nach Instillation in die Larynxmaske systemisch resorbiert
werden. Das Ziel der vorliegenden Studie ist deshalb der Vergleich der Plasma-
Lidocainkonzentrationen nach Lidocaingabe über den Endotrachealtubus einerseits und
die Larynxmaske andererseits.
Die Studie wurde an 20 Patienten der Anästhesierisikogruppen ASA I und II
durchgeführt, die sich einer elektiven Operation in Vollnarkose unterziehen mußten.
Zehn Patienten wurden endotracheal intubiert, die übrigen zehn wurden mit einer
Larynxmaske versorgt. Alle Patienten erhielten eine Inhalationsnarkose mit Enflurane
und Lachgas. In der Larynxmaskengruppe wurde eine fiberoptische Beurteilung der
Sichtbarkeit des Kehlkopfeingangs mittels eines durch die LMA eingeführten
Bronchoskops vorgenommen. Nach der Entnahme einer arteriellen Blutgasanalyse
erfolgte die Applikation von Lidocainhydrochlorid in einer Dosierung von 2 mg/kg KG
über den Endotrachealtubus bzw. über die Larynxmaske. Das Lidocainhydrochlorid war
mit physiologischer Kochsalzlösung auf ein Gesamtvolumen von 10 ml verdünnt. Es
folgten arterielle Blutentnahmen zu zehn Meßzeitpunkten für die Bestimmung der
Plasma-Lidocainkonzentrationen und der Blutgasanalysen. Aus den gemessenen Werten
wurden die Konzentrationsgipfel (Cmax), die Zeit bis zum Eintritt des
Konzentrationsgipfels (Tmax) und die Fläche unter den Lidocainspiegelkurven (area
under the curve = AUC) als Maß für die relative Bioverfügbarkeit berechnet.
40
Die Lidocaininstillation in den ETT führte bei zehn von zehn Patienten zu
therapeutischen Plasmakonzentrationen (> 1,4 µg/ml), die Lidocaingabe über die
Larynxmaske dagegen nur bei vier von zehn Patienten (p < 0,05). In der Tubusgruppe
ergaben sich zu acht von zehn Meßzeitpunkten signifikant höhere Plasma-
Lidocainkonzentrationen als in der Larynxmaskengruppe. Der Konzentrationsgipfel
Cmax und die AUC waren nach Lidocainapplikation über den Endotrachealtubus (2,82 ±
0,88 µg/ml und 121,8 ± 21,8 µg·ml/min) signifikant höher als nach Injektion des
Medikamentes in die Larynxmaske (1,28 ± 0,69 µg/ml und 85,9 ± 36,2 µg·ml/min). Die
Zeit Tmax war nach Lidocaininstillation in die Larynxmaske im Vergleich zur
Medikamentengabe via ETT verlängert (6,55 ± 7,62 und 1,65 ± 1,48 min). In beiden
Untersuchungsgruppen fand sich ein multiphasisches Absorptionsmuster mit bis zu drei
individuellen Konzentrationsgipfeln. Die höchste individuelle Plasma-
Lidocainkonzentration betrug in der Tubusgruppe 4,95 µg/ml und in der LMA-Gruppe
2,46 µg/ml. Kein Patient wies toxische Plasmaspiegel (> 6 µg/ml) auf.
Bei sechs von zehn Patienten der Larynxmaskengruppe verdeckte die in das distale
Lumen der LMA vorgewölbte Epiglottis die fiberoptische Sicht auf den
Kehlkopfeingang zum größten Teil. Dies hatte jedoch keine Auswirkungen auf das
Resorptionsverhalten des applizierten Lidocains.
In beiden Untersuchungsgruppen trat nach Lidocaingabe ein PaO2-Abfall auf. Dieser
war zum Zeitpunkt 5 min (ETT) bzw. zum Zeitpunkt 10 min (LMA) signifikant.
Die Larynxmaske hat sich in der vorliegenden Studie nicht als zuverlässiger
Applikationsweg für Lidocain in der angegebenen Dosierung bei kreislaufstabilen,
anästhesierten Patienten erwiesen. Es konnte die Überlegenheit des Endotrachealtubus
über die LMA auf diesem Anwendungsgebiet gezeigt werden. Als Erklärung für dieses
Ergebnis wird die Möglichkeit diskutiert, daß das in die Larynxmaske eingebrachte
Lidocain die Atemwege nicht vollständig erreichen konnte und so zum Teil im
periglottischen Bereich, im Hypopharynx und im Ösophagus resorbiert wurde. In diesen
Regionen muß jedoch von anderen Absorptionscharakteristika ausgegangen werden als
sie im Respirationstrakt vorliegen.
Es wird deshalb die Schußfolgerung gezogen, daß alternative Wege der
Medikamentenapplikation gewählt werden sollten, wenn die Larynxmaske während der
kardiopulmonalen Reanimation zur Anwendung kommt.
41
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50
Danksagung
Mein besonderer Dank gilt Herrn PD Dr. med. A.W. Prengel für die Überlassung des
Themas, für die intensive Betreuung bei der Planung und Durchführung der
Untersuchungen sowie für die freundliche und engagierte Beratung bei der Auswertung
der Ergebnisse und der Fertigstellung der Arbeit.
Ich danke Herrn Prof. Dr. med. G. Cunitz, bis zum 30.11.2001 Direktor der Klinik für
Anästhesie und Operative Intensivtherapie des Knappschaftskrankenhauses Bochum-
Langendreer, für die Möglichkeit, die Untersuchungen in seiner Abteilung
durchzuführen sowie für die Bereitstellung der notwendigen Arbeitsgeräte.
Herrn Dr. med. G. Steinbach, Abteilung für Klinische Chemie der Universität Ulm,
danke ich für die Bestimmung der Plasma-Lidocainkonzentrationen.
Lebenslauf Angaben zur Person Name, Vorname: Rembecki, Martin Geburtsdatum, Geburtsort: 11.04.1969, Herne Eltern: Johannes und Erika Rembecki, geb. Gansel Staatsangehörigkeit: deutsch Familienstand: ledig Konfession: römisch-katholisch Anschrift: Helenenstr. 22, 44793 Bochum Schulbildung 1975 – 1979 Grundschule Borgholzstraße, Bochum 1979 – 1988 Gymnasium am Ostring, Bochum
Abschluß: Allgemeine Hochschulreife Studium Ab Oktober 1988 Studium der Humanmedizin an der Ruhr-Universität
Bochum Abschluß des Studiums 3. Staatsexamen 02.05.1995 Tätigkeit als Arzt im Praktikum 01.03.1996 bis 31.08.1997 Klinik für Anästhesie und Operative Intensivtherapie des Knappschaftskrankenhauses Bochum-Langendreer -Universitätsklinik- Direktor: Prof. Dr. med. G. Cunitz Tätigkeit als Assistenzarzt 01.09.1997 bis 30.11.2001 Klinik für Anästhesie und Operative Intensivtherapie des
Knappschaftskrankenhauses Bochum-Langendreer -Universitätsklinik- Direktor: Prof. Dr. med. G. Cunitz
01.12.2001 bis heute Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und
Schmerztherapie des Knappschaftskrankenhauses Bochum-Langendreer -Universitätsklinik- Direktor: Prof. Dr. med. M. Zenz