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

Meinen Eltern Erika und Johannes Rembecki gewidmet.

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

6. Literaturverzeichnis

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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