Anästhesie bei krankhaft Adipösen

Andreas BacherKlinik für Anästhesie und Allgemeine Intensivmedizin

Medizinische Universität Wien

Anästhesierisiko bei Adipositas

kardial bedingte Problemstellungenpulmonal bedingte Problemstellungenpharmakologische Problemstellungenklinisch praktische Problemstellungenspezielle Probleme bei:

geburtshilflicher Anästhesielaparoskopischen Eingriffen

kardiale bedingte Problemstellungen

Häufung kardialer Risikofaktorenmyokardiale Verfettung und DilatationRhythmusstörungensystolische und diastolische Dysfunktionerhöhtes Risiko für Herzinsuffizienz

Vasan RS. Cardiac function and obesity. Heart 2003;89:1127-9

Häufung kardialer Risikofaktoren

Oster G, Edelsberg J, O'Sullivan AK, Thompson D. The clinical and economic burden of obesity in a managed care setting. Am J Manag Care 2000;6:681-9

DM II ist bedeutender perioperativerkardialer Risikofaktor

4315 Pat., elektive große “non-cardiac” OP, insgesamt 2% “major cardiac complications”6 Faktoren als Prädiktoren identifiziert:-KHK-Anamnese-Hoch-Risiko-Chirurgie-Serum Kreatinin >2 mg/dL-IDDM-Insult- oder TIA-Anamnese-Herzinsuffizienz-AnamneseRisiko: 1, 2, oder ≥3 Faktoren: 0.4%, 0.9%, 7% und 11%

Lee TH, Marcantonio ER, Mangione CM, Thomas EJ, Polanczyk CA, Cook EF, Sugarbaker DJ, Donaldson MC, Poss R, Ho KK, Ludwig LE, Pedan A, Goldman L. Derivation and prospective validation of a simple index for prediction of cardiac risk of major noncardiac surgery. Circulation 1999;100:1043-9

Klinische Faktoren:a) Alter >70ab) DMc) MId) Anginae) Herzinsuffizienz0 Faktoren: 3% Risiko von MI oder Tod1-2 Faktoren: 8%>3 Faktoren: 18%

L'Italien GJ Paul SD, , Hendel RC, Leppo JA, Cohen MC, Fleisher LA Brown KA, , ZarichSW, Cambria RP, Cutler BS, Eagle KA. Development and validation of a Bayesian model for perioperative cardiac risk assessment in a cohort of 1,081 vascular surgical candidates. J Am Coll Cardiol1996;27:779-86

Adipositas ⇒ höheres Risiko von VH-Fn=5282; Framingham-Studie; ∅ 13,7 Jahre Beobachtung526→VH-Falterskorrigierte Inzidenz von VH-F (/1000 Pat.-Jahre) bei:

BMI <25: 9,7 (♂); 5,1 (♀)BMI 25-30: 10,7 (♂); 8,6 (♀)BMI >30: 14,3 (♂); 9,9 (♀)

~1,5-faches Risiko für VH-F bei Adipositas im Vgl. zu Normalgewichthöheres Risiko für VH-F: ~4%⋅kg-1⋅m-2

Wang TJ, Parise H, Levy D, D'Agostino RB Sr, Wolf PA, Vasan RS, Benjamin EJ. Obesity and the risk of new-onset atrial fibrillation. JAMA 2004;292:2471-7

Adipositas – VH-F – VH-Dilatation

690 ♂ mit moderater art. Hypertonie;RR: 152±15/98±6 mmHgAdipositas: stärkster Prädiktor für LA-Vergrößerungsignifkant größere LAbei BMI >27, bzw. >30 im Vgl. uu BMI ≤27

Gottdiener JS, Reda DJ, Williams DW, Materson BJ. Left atrial size in hypertensive men: influence of obesity, race and age. Department of Veterans Affairs Cooperative Study Group on Antihypertensive Agents. J Am Coll Cardiol1997;29:651-8

Adipositas⇒erhöhtes Risiko von Herzinsuffizienz

n=5281; Framingham-Studie; ∅14 Jahre Beobachtung496→HI~2-faches Risiko für HI bei Adipositas im Vgl. zu Normalgewichthöheres Risiko für VH-F: 5-7%⋅kg-1⋅m-2

Kenchaiah S, Evans JC, Levy D, Wilson PW, Benjamin EJ, Larson MG, Kannel WB, Vasan RS. Obesity and the risk of heart failure. N Engl J Med 2002;347:305-13

Adipositas⇒erhöhtes Risiko von Herzinsuffizienz

Kenchaiah S, Evans JC, Levy D, Wilson PW, Benjamin EJ, Larson MG, Kannel WB, Vasan RS. Obesity and the risk of heartfailure. N Engl J Med 2002;347:305-13

pulmonal bedingte Problemstellungen

Schlafapnoesyndromerhöhter intraabdomineller Druck:

eingeschränkte ZwerchfellexkursionenAtelektasenbildungerhöhte Atemarbeit

thromboembolische Komplikationen

Schlafpanoesyndrom

Schlaflabortests bei 150 Menschen

deutliche Häufung von Schlafapnoesyndrombei BMI >25 kg⋅m-2

Sharma SK Kumpawat S Banga A, , , GoelA. Prevalence and risk factors of obstructive sleep apnea syndrome in a population of Delhi, India. Chest. 2006;130:149-56

Adipositas ⇒ Schlafpanoesyndrom

Ablagerung von Fett an:UvulaTonsillenZungearyepiglottischer Faltelateralen Pharynxwänden

dadurch ⇒Wahrscheinlichkeit des Atemwegskollaps bei Relaxation↑Obstruktion zwischen Uvula, Epiglottis und Larynx

Brown IG, Zamel N, Hoffstein V. Pharyngeal cross-sectional area in normal men and women. J Appl Physiol 1986;61:890-5

Schlafapnoesyndrom ⇒Anästhesierisiko↑

Prämedikation: Benzodiazepine⇒ cave Muskelrelaxationund Sedierung ⇒ APNOE!schwierige Maskenbeatmung und schwierige IntubationAusleitung: cave Restrelaxation, Atemdepression, Restsedierung mit Erhöhung der CO2-Triggerschwelle für AtemantriebAufwachraum: cave Opioide für AnalgesieÜberwachung über Nacht empfohlen

Schumann R, Jones SB, Ortiz VE, Connor K, Pulai I, Ozawa ET, Harvey AM, Carr DB. Best practice recommendations for anesthetic perioperative care and pain management in weight loss surgery. Obes Res 2005;13:254-66

Benumof JL. Obstructive sleep apnea in the adult obese patient: implications for airway management. J Clin Anesth2001;13:144-56

Lungenvolumina bei Adipösen

• Lungenfunktionstests an 373 Patienten ohne COPD, aber mit breiter Streuung von BMI

• deutlich geringerer Effekt auf VC, RV und TLCJones RL, Nzekwu MM. The effects of body mass index on lung volumes. Chest 2006;130:827-33

Atelektasenbildung nach Allgemeinanästhesie

laparoskopische CHE (72,3±20,7 min; bei Normalgewichtigen) bzw. Magenband-OP oder Magenbypass(140,5±54,3 min; bei Adipösen)10 Pat. mit BMI <30 kg⋅m-2; 20 Pat. mit BMI >35 kg⋅m-2

Anästhesie mit Remifentanil und Desfluranmechanische Beatmung mit PEEP = 6 mbar, Vt = 10 ml⋅kg-1

IAP = 15 mmHgThorax-CT vor Anästhesieeinleitung, nach Extubation, 24 h postoperativEichenberger A, Proietti S, Wicky S, Frascarolo P, Suter M, Spahn DR, Magnusson L. Morbid obesity and postoperative pulmonary atelectasis: an underestimated problem. Anesth Analg 2002;95:1788-92

Atelektasenbildung nach Allgemeinanästhesie

signifikant, aber gering!

Eichenberger A, Proietti S, Wicky S, Frascarolo P, Suter M, Spahn DR, Magnusson L. Morbid obesity and postoperative pulmonary atelectasis: an underestimated problem. Anesth Analg 2002;95:1788-92

Atelektasenbildung nach Allgemeinanästhesie - Fragen

Hat die OP-Dauer eine entscheidende Auswirkung?Hätte ein anderes Beatmungsregime mit einem höheren PEEP, einem Atemzeitverhältnis von 1:1 und druckgesteuerter Beatmung die Atelektasenbildung verhindert?Die Patienten der Studie wurden vor Ausleitung mit FiO2 = 1,0 beatmet. Hätte die Vermeidung dieser Maßnahme die Atelektasenbildung verringert?Wäre eventuell Propofol zur Aufrechterhaltung der Anästhesie günstiger gewesen als Desfluran (mehr N2, 5-6% weniger resorbierbares Gas!)?Wäre eine postoperative Analgesie mittels Epiduralkathetergünstiger gewesen, als mittels einer Kombination aus NSAR und Morphin iv?Hedenstierna G, Rothen HU. Atelectasis formation during anesthesia: causes and measures to prevent it. J ClinMonit Comput 2000;16:329-35

Atemarbeit – Compliance

p⋅V = Arbeit = Fläche unter p⋅V Schleife!

Sharp JP, Henry JT, Sweany SK, Meadows WR, Pietras RJ. The total work of breathing in normal and obese men. J Clin Invest 1964;43:728-39

8 Pat. 62-95 kg vs. 14 Pat. 115-168 kgdeutlich niedrigere Thoraxwandcompliance bei Adipösen, Lungencompliance wenig beeinflußt, aber Rechtsverschiebung der Kurve!

atmungsbedingter O2-Verbrauch (VO2resp)

18 Pat. mit BMI 53,4±13,9 kg⋅m-2

vs. 8 Pat. mit BMI 22,2±4,0 kg⋅m-2

VO2-Messung vor (Ruhezustand) und während mechanischer Beatmung mittels Datex Deltatrac metabolic monitor;Differenz = VO2resp~16% ↓ der VO2 bei Adipösen vs. ~1% ↓ bei Normalgewichtigen

⇒ deutlich erhöhte Atemarbeit bei Adipösen bereits im Ruhezustand

deutlich erhöhter Gesamtsauerstoffverbrauch bei Adipösen bereits im Ruhezustand

Kress JP, Pohlman AS, Alverdy J, Hall JB. The impact of morbid obesity on oxygen cost of breathing (VO(2RESP)) at rest. Am J Respir Crit Care Med 1999;160:883-6

Adipositas - Pulmonalembolierisiko7227 Autopsien von 1985-1996: akute Pulmonalembolie in 433 Fällen (= 6%)Etablierte Risikofaktoren: vorhergehende Thromboembolien, maligne Erkr., postoperative Phase, schwere kardiale oder neurolog. Erkr., Polytrauma, Immobilisation >1d, Wochenbett, Östrogenth., Rauchen36 Pat. erlitten PE ohne Risikofaktor24 (67%) dieser Pat. hatten BMI >30 kg⋅m-2

keine Häufung der Faktor V Leiden Mutation bei Adipösen⇒ Adipositas ist unabhängiger Risikofaktor für PEBlaszyk H, Bjornsson J. Factor V leiden and morbid obesity in fatal postoperative pulmonary embolism. Arch Surg2000;135:1410-3

Thromboelastogramm bei Adipösen26 Normalgewichtige (BMI 43,2±5,4 kg⋅m-2) vs. 26 Adipöse (BMI 24,3±2,9 kg⋅m-2), elektive ChirurgieTEG nach Anästhesieeinleitung, bei Adipösen auch postoperativnormale, nicht unterschiedliche PTT, PTZ, Plt präoperativ

Pivalizza EG Pivalizza PJ Weavind LM, , . Perioperative thromboelastography and sonoclot analysis in morbidly obese patients. Can J Anaesth 1997;44:942-5

Prophylaxe von Thromboembolien481 Pat. mit BMI ~51 kg⋅m-2

Adipositaschirurgie von 1997-2000Frühmobilisation, KompressionsstrümpfeEnoxaparin 2x30 mg (n= 92) vs. 2x40 mg (n = 389)nur 7 tiefe Venenthrombosen; davon 5 in Gruppe mit 2x30 mg Enoxaparin1 Blutungskomplikation in jeder Gruppe⇒ 2x40 mg Enoxaparin empfohlenaber: Niedrigdosisgruppe hatte längere OP-Dauer!Scholten DJ, Hoedema RM, Scholten SE. A comparison of two different prophylactic dose regimens of low molecular weight heparin in bariatric surgery. Obes Surg 2002;12:19-24

Dosierung von Anästhetika

Problem: Welchen Anteil hat der überschüssige Anteil an Körperfett am GesamtverteilungvolumenUnterschied fett- und wasserlösliche SubstanzenDurchblutung des überschüssigen Körperfettanteils

⇒ generelle Empfehlung: eher an Idealgewicht orientieren

Schumann R, Jones SB, Ortiz VE, Connor K, Pulai I, Ozawa ET, Harvey AM, Carr DB. Best practice recommendations for anesthetic perioperative care and pain management in weight loss surgery. Obes Res2005;13:254-66

Fentanyl70 Pat.; BMI 24±2 vs. 44±12 kg⋅m-2; elektive OPFentanyl:

1-2 µg⋅kg-1⋅min-1 zur Anästhesieeinleitung0,05-0,07 µg⋅kg-1⋅min-1 während ersten 60-75 min0,03-0,05 µg⋅kg-1⋅min-1 für die nächsten 1-2h0,02-0,03 µg⋅kg-1⋅min-1 danach, Stop 30-40 min vor OP-EndeAWR: 0,008-0,03 µg⋅kg-1⋅min-1

nichtlineares Verhältnis KG zu Dosierung bei Blutspiegelmessungmax. KG von 100-108 kg soll herangezogen werden, um Überdosierung bei Adipösen zu vermeiden.Shibutani K, Inchiosa MA Jr, Sawada K, Bairamian M. Accuracy of pharmacokinetic models for predicting plasma fentanyl concentrations in lean and obese surgical patients: derivation of dosing weight ("pharmacokinetic mass"). Anesthesiology 2004;101:603-13

Remifentanil 24 Pat.; 113±17kg vs. 64±10 kg KG; elektiveOPhohe DosisRemifentanil über 1 minmit 7,5-10 (!) µg⋅kg-

1⋅min-1, um meßbareBlutspiegel über langen Zeitraum zu erhaltendarauffolgend 23 Blutspiegelmessungen bis 6h nach Infusion⇒ Dosierung muß sich an Idealgewichtorientieren!

adipöse Pat. erreichten signifikant höhere Spitzenspiegel und Konzentrationen im weiteren Verlauf!

Log-Skala!

Egan TD, Huizinga B, Gupta SK, Jaarsma RL, Sperry RJ Yee JB, , Muir KT. Remifentanilpharmacokinetics in obese versus lean patients. Anesthesiology. 1998 Sep;89(3):562-73

Fentanyl – Alfentanil - Remifentanil60 Pat.; BMI >35 kg⋅m-2; Magenbypass-OPAnästhesie mit Propofol, N2O und an Idealgewichtangepasste Dosis von:

Remifentanil 0,25-1,5 µg⋅kg-1⋅min-1

Alfentanil 1-1,5 µg⋅kg-1⋅min-1

Fenatnyl 0,025-0,05 µg⋅kg-1⋅min-1

signifikant kürzere Zeit bis Extubation mit Remifentanilsignifikant geringerer Dosisbedarf an Propofol mit Remifentanilhöherer Schmerzimittelbedarf im AWR mit RemifantanilGaszynski TM, Strzelczyk JM, Gaszynski WP. Post-anesthesia recovery after infusion of propofol with remifentanilor alfentanil or fentanyl in morbidly obese patients. Obes Surg 2004;14:498-503

Propofol

arterielle Spiegel von Propofol

Fett/Blut Verteilungskoeffizient = 84kaum Unterschied in 8h-Eliminationgroßer Unterschied in 5-Tages-Elimination (wenig klinisch relevant)

Levitt DG, Schnider TW. Human physiologically based pharmacokinetic model for propofol. BMC Anesthesiol2005;5:4

Dosierung von Muskelrelaxantien -Effekte auf Adipöse vs. NormalgewichtigeSubstanz Dosierung Anschlagszeit Erholungszeit

Mivacurium 0,15 mg⋅kg-1

tatsächliches KGgleich gleich

Rocuronium 0,6 mg⋅kg-1

tatsächliches KGgleich verdoppelt

0,2 mg⋅kg-1

tatsächliches KGgleich ~30%

verlängert

0,2 mg⋅kg-1

ideales KG~40% verlängert ~30% kürzer

1 mg⋅kg-1

ideales KGin 30% unzureichende Intubationsbedingungen

gleich

1 mg⋅kg-1

tatsächliches KGgleich mäßig

verlängertSuccinylcholin

Cisatracurium

Barrio J, San Miguel G, Molina I, Asensio I, Gramuntell F, Garcia V. Clinical effect of mivacurium in morbidly obese patients. Rev EspAnestesiol Reanim 2006;53:297-300Leykin Y, Pellis T, Lucca M, Lomangino G, Marzano B, Gullo A. The pharmacodynamic effects of rocuronium when dosed according to real body weight or ideal body weight in morbidly obese patients. Anesth Analg 2004;99:1086-9Leykin Y, Pellis T, Lucca M, Lomangino G, Marzano B, Gullo A. The effects of cisatracurium on morbidly obese women. Anesth Analg2004;99:1090-4Lemmens HJ, Brodsky JB. The dose of succinylcholine in morbid obesity. Anesth Analg 2006;102:438-42

praktisch-technische Problemstellungen bei Adipositas

Schwierigkeiten bei der MaskenbeatmungIntubationsschwierigkeitenProbleme bei der Anlage von zentralvenösen ZugängenProbleme bei regionalanästhesiologischen Verfahren

Maskenbeatmungprospektive Studie an 1502 Pat.schwierige Maskenbeatmung in 5% der Fälle:

Abfall der SpO2 ≤92% während Maskenbeatmung durch 1 Anästhesisten2-Hand-Maskenbeatmung erforderlichFrischgasflow >15 l/min erforderlich, deutliche Leckage, mehr als 2x O2-Flush notwendigkeine Atemexkursionen des Thorax sichtbar

Langeron O Masso E, , Huraux C, Guggiari M, Bianchi A, Coriat P Riou B, . Prediction of difficult maskventilation. Anesthesiology2000;92:1229-36

Intubation

prospektive Studie an 1833 Pat.Intubationsschwierigkeiten in 20,2% der adipösen Pat. (BMI >30 kg⋅m-2) vs. 7,6% der normalgewichtigen (BMI <30 kg⋅m-2) PatientenUrsache: breitere Zungenbasis ⇒ höherer Mallampatti-Score

Voyagis GS, Kyriakis KP, Dimitriou V, Vrettou I. Value of oropharyngeal Mallampati classification in predictingdifficult laryngoscopy among obese patients. Eur J Anaesthesiol 1998;15:330-4

„SpO2-Reserve“ bei AdipösenApnoe nach Präoxygenierung bei Adipösen vs. Normalgewichtigen

Berthoud MC, Peacock JE, Reilly CS. Effectiveness of preoxygenation in morbidly obese patients. Br J Anaesth1991;67:464-6

zentralvenöse Zugänge

kaum erkennbare Orientierungspunktezu kurze Nadelnzu steiler Einstichwinkel erforderlich ⇒ Spirale, Dilatator oder Katheter können nicht in das Gefäß eingebracht werdenKörperfett kann Katheter trotz erfolgreicher Punktion komprimieren ⇒ keine Infusion möglichmögliche Lösungen:

längere Nadeln verwendenUltraschall

Randolph AG, Cook DJ, Gonzales CA, Pribble CG. Ultrasound guidance for placement of central venous catheters:a meta-analysis of the literature. Crit Care Med 1996;24: 2053–8Johnson G, Tobias JD. Central venous access in morbidly obese patients. Anesth Analg 2001;93:1363

Regionalanästhesie

EpiduralanästhesieSpinalanästhesiePlexus brachialis – Blockaden

⇒ deutlich erhöhter Schwierigkeitsgrad nachgewiesen!

Perlow JH, Morgan MA. Massive maternal obesity and perioperative cesarean morbidity. Am J Obstet Gynecol1994;170:560-5Novoa L, Metge M, Estanyol N, Parramon F, Arxer A, March X. Difficult intradural puncture for urgent cesarean section in a morbidly obese patient. Rev Esp Anestesiol Reanim 2003;50:213-4 (article in Spanish)Schwemmer U, Papenfuss T, Greim C, Brederlau J, Roewer N. Ultrasound-guided interscalene brachial plexus anaesthesia: differences in success between patients of normal and excessive weight. Ultraschall Med 2006;27:245-50

Epiduralanästhesie43 adipöse vs. 43 normalgewichtige SchwangereIn 74% der Adipösen waren Mehrfachpunktionen notwendig, in 14% sogar >3 Punktionen (0% bei Normalgewichtigen)Adipöse hatten

höheres Risiko für Akut-Sectiolängere OP-Dauerhöheren Blutverlustpostoperative Endometritits

Perlow JH, Morgan MA. Massive maternal obesity and perioperative cesarean morbidity. Am J Obstet Gynecol1994;170:560-5

Epiduralanästhesie – spezielle Probleme

Katheterdislokation bei Verschiebung der Haut:Bei Bewegungen der Haut und Subcutis um 6 cm rutscht Epiduralkatheter um etwa 2 cm aus dem Epiduralraum!

Wasson C. Failed epidural in an obese patient--blame it on Pythagoras! Anaesthesia 2001;56:605-6 (Letter)

Plexus brachialis - Blockade

Interskalenäre Blockade:70 Pat., Schulter-OPBMI >25 kg⋅m-2 (n = 35) oder <25 kg⋅m-2 (n = 35)US

77% vs. 94% Erfolgsrate, aber NS!geringfügig längere Dauer der Anlage

Schwemmer U, Papenfuss T, Greim C, Brederlau J, Roewer N. Ultrasound-guided interscalene brachial plexus anaesthesia: differences in success between patients of normal and excessive weight. Ultraschall Med 2006;27:245-50

Key messages• Krankhafte Adipositas ist eine in der Häufigkeit zunehmende Stoffwechselstörung

(dzt. etwa 11% Prävalenz in Österreich.

• Krankhafte Adipositas ist eindeutig mit einem erhöhten Anästhesierisiko assoziiert.

• Adipositas ist mit einer Reihe von Begleiterkrankungen, vor allem des kardiopulmonalen Systems assoziiert (Diabetes mellitus, arterielle Hypertonie, koronoare Herzerkrankung, etc.)

• Adipositas ist mit einer erhöhten Rate von Herzrhythmusstörungen und Herzinsuffizienz assoziiert.

• Adipositas prädisponiert zu Schlafapnoesyndrom, Atelektasenbildung und thromboembolischen Komplikationen.

• Bei der Berechnung von Dosierungen von Anästhesiemedikamenten ist besondere Vorsicht geboten. Es bestehen Unterschiede in Bezug auf viele pharmakokinetische Daten.

• Die Maskenbeatmung und endotracheale Intubation sind bei Adipösen risikoreich.

• Regionalanästhesiologische Verfahren sind mit einem erhöhten Schwierigkeitsgrad verbunden.