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URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-77803
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Kombinierte Anwendung von Stickstoffmonoxid und Almitrin bei thoraxchirurgischen Eingriffen unter Ein-Lungen-Beatmung

Combined application of inhaled nitric oxide and almitrine during thoracic surgery under one-lung ventilation

Golinski, Martin


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Freie Schlagwörter (Deutsch): Ein-Lungen-Beatmung , Almitrin , Stickstoffmonoxid , NO , MIGET
Freie Schlagwörter (Englisch): one-lung ventilation , almitrine , nitric oxide , NO , OLV
Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Klinik für Anästhesiologie, Intensivmedizin und Schmerztherapie
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 22.07.2010
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 13.09.2010
Kurzfassung auf Deutsch: In der modernen Thoraxanästhesie kommt der Ein-Lungen-Beatmung eine große Bedeutung zu. Trotz differenzierter Narkoseführung kommt es, bedingt durch die Ausbildung eines intra-pulmonalen Rechts-Links-Shunts über die nicht beatmete Lunge, während der Ein-Lungen-Beatmung immer wieder zu bedrohlichen Hypoxämien.
Ziel der vorliegenden Arbeit war die Beantwortung der Frage, ob die beim ARDS erprobte Anwendung von NO und Almitrin auch unter OLV eine Verbesserung der Oxygenierung bewirken kann.
In die Studie eingeschlossen wurden 32 Patienten, die sich an unserer Klinik einer elektiven Lobektomie unterziehen mussten. Die Patienten erhielten randomisiert, doppelt-verblindet entweder 100 mg Almitrin oder Placebo zwei Stunden präoperativ per os. Intraoperativ erfolgte die Inhalation von NO bzw. Luft in randomisierter Reihenfolge nacheinander bei jedem Patienten im Sinne eines Cross-Over-Designs, die Parameter der Oxygenierung, der Hämodynamik sowie die Ventilations-Perfusions-Verteilung wurden zu 4 Messzeitpunkten (TLV vor OP, OLV ohne NO, OLV mit NO, TLV nach OP)mittels multiple inert gas elimination technique (MIGET) bestimmt.
In beiden Gruppen zeigte sich eine Verbesserung der Oxygenierung und der Ventilations-Perfusions-Verteilung im Sinne einer Shuntreduktion nach der 15-minütigen Inhalation von 10 ppm NO. Eine signifikante Interaktion zwischen Almitrin und NO-Inhalation ließ sich nicht nachweisen, die Gabe von 100 mg Almitrin per os zwei Stunden präoperativ führte zu keiner weiteren Verbesserung der Oxygenierung.
Die beobachteten NO-Effekte stehen teilweise im Widerspruch zu anderen Studien, die keine Verbesserung der Oxygenierung durch NO unter OLV beobachten konnten. Unseres Erachtens mag die Ursache hierfür in den zu hoch gewählten NO-Dosierungen liegen, die aus der ARDS-Behandlung übernommen wurden, während niedrigere NO-Dosierungen bis maximal 10 ppm den pathophysiologischen Unterschieden zwischen ARDS und OLV nach aktueller tierexperimenteller Studienlage eher Rechnung tragen.
Den fehlenden Almitrin-Effekt führen wir in erster Linie darauf zurück, dass wir aus genehmigungsrechtlichen Gründen leider gezwungen waren, auf die orale Applikationsform zurück-zugreifen, die sich unter der präoperativen Nüchternheitssituation durch eine deutlich verzö-gerte und individuell schwer vorhersagbare Resorptionskinetik auszeichnet. Weitere Studien mit parenteraler Applikation erscheinen uns aufgrund vielversprechender eigener tierexperimenteller Arbeiten und der aktuellen Literatur empfehlenswert.
Kurzfassung auf Englisch: One-lung ventilation (OLV) plays an important role in modern thoracic anesthesia. Despite any rational anesthesiologic management, oxygenation during OLV is impaired by a relevant transpulmonary shunt-fraction due to the remaining perfusion of the non-ventilated lung, which may cause periods of severe hypoxemia.
The aim of the present study was to find out whether the combination of almitrine and inhaled nitric oxide – known for improving oxygenation in severe ARDS – was also able to reduce shunt-fraction and therefore hypoxemia during OLV.
We included 32 patients who underwent elective lobectomy at our hospital. Patients were randomized to receive either almitrine 100 mg per os or placebo 2 hours before operation in a double-blinded manner. After opening of the chest and establishing OLV each patient inhaled 10 ppm NO and “placebo” (air) for 15 minutes in randomized order (cross-over-design) and changes of oxygenation, hemodynamic and ventilation/perfusion-distribution were examined at 4 times (TLV before operation, OLV without NO, OLV with NO, TLV after operation) using the multiple inert gas elimination technique (MIGET).
In both groups we found an increase in oxygenation and reduction of the transpulmonary shunt-fraction and pulmonary vascular resistance after 15 minutes inhalation of 10 ppm NO. There were no significant differences between the almitrine and the placebo group neither with nor without inhalation of NO. An improvement of oxygenation during OLV by orally administred almitrine two hours before operation could therefore not been shown.
We observed effects of inhaled NO that are partly contradictory to previous studies where no improvement of oxygenation during OLV occurred. Probably the reason is using the high doses of inhaled NO established in treatment studies in ARDS whereas lower doses up to 10 ppm seem likely to better reflect the pathophysiologic differences between OLV and ARDS according to actual animal studies.
The missing effect of almitrine can be explained by the unreliable orally administration which we were forced to use due to medicolegal reasons. Under preoperativ fasting the enteral resorption is delayed and of high interindividual variability. We therefore do strongly recommend the use of parenteral administration for further studies.