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Scientific Reports Band 13, Artikelnummer: 8406 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Der supraglottische Atemweg (SGA) kann gegenüber dem Endotrachealtubus (ETT) hinsichtlich Laryngospasmus, Husten, Halsschmerzen und hämodynamischen Veränderungen Vorteile haben; Es fehlen jedoch Studien zum Einsatz von SGA bei der laparoskopischen Spendernephrektomie (LDN). Hier wollten wir die Sicherheit und Machbarkeit von SGA der zweiten Generation in LDN bestätigen und sie mit denen von ETT vergleichen. Eingeschriebene erwachsene Spender (Alter > 18 Jahre), die sich zwischen August 2018 und November 2021 einer LDN unterzogen, wurden in zwei Gruppen eingeteilt – ETT vs. SGA. Während der Operation wurden Atemwegsdruck, Lungencompliance, Entsättigung und Hyperkapnie aufgezeichnet. Nach dem Propensity-Score-Matching für Ausgangsmerkmale und Operationsdauer wurden 82 bzw. 152 Spender in die ETT- bzw. SGA-Gruppe aufgenommen und ihre Ergebnisse verglichen. Der maximale Atemwegsdruck war 5 Minuten nach dem Pneumoperitoneum in der SGA-Gruppe niedriger als in der ETT-Gruppe. Die dynamische Lungencompliance war während der Operation in der SGA-Gruppe höher als in der ETT-Gruppe. Es gab keine Fälle von intraoperativer Entsättigung, Hyperkapnie oder postoperativer Aspirationspneumonitis. Die Verwendung von SGA der zweiten Generation, einer sicheren Alternative zu ETT für LDN, führte zu einem verringerten Atemwegswiderstand und einer erhöhten Lungencompliance, was auf Vorteile für das Atemwegsmanagement bei Nierenspendern schließen lässt.

Obwohl die endotracheale Intubation der Goldstandard für die Aufrechterhaltung der Atemwege unter Vollnarkose ist, kann sie physiologische Stressreaktionen hervorrufen. Es ist bekannt, dass die Verwendung der supraglottischen Atemwege (SGA) das Auftreten von Laryngospasmus, Husten, Halsschmerzen und hämodynamischen Veränderungen im Vergleich zur Verwendung eines Endotrachealtubus (ETT) verringert1,2. Aufgrund dieser Vorteile hat die Verwendung von SGA schrittweise zugenommen. Das Risiko einer unzureichenden Beatmung und Lungenaspiration bleibt jedoch ein großes Problem im Zusammenhang mit der Verwendung von SGA2.

Da lebende Nierenspender keinen körperlichen Nutzen aus der Spende ziehen, zielt die Lebendspender-Nephrektomie darauf ab, die Genesung des Spenders durch eine sichere Organgewinnung zu verbessern3. Als eines der verbesserten Genesungsprotokolle für Spender wird der laparoskopische Ansatz gegenüber dem offenen Ansatz bevorzugt, da er weniger postoperative Schmerzen und einen kürzeren Krankenhausaufenthalt mit sich bringt und den Spendern hilft, ihre normalen Aktivitäten schnell wieder aufzunehmen4,5. SGA hat im Hinblick auf eine verbesserte Genesung des Spenders Vorteile, da es im Vergleich zu ETT Stressreaktionen reduzieren kann. Allerdings ist der Einsatz von SGA bei der laparoskopischen Spendernephrektomie (LDN) aufgrund von Bedenken hinsichtlich unzureichender Belüftung und Mageninsuffizienz in Seitenlage und Pneumoperitoneum begrenzt. Obwohl viele Studien gezeigt haben, dass SGA bei laparoskopischen Eingriffen sicher eingesetzt werden kann6,7,8,9,10, wurden diese meist in Rückenlage durchgeführt, und die Sicherheit von SGA in Seitenlage unter Laparoskopie, einem potenziell ungünstigen Zustand für SGA, ist noch immer gegeben bleibt fraglich.

Das Design von SGA wurde geändert, um eine dichte Abdichtung der Atemwege zu erreichen und die Magendehnung zu reduzieren. Der SGA der zweiten Generation bietet einen höheren Dichtungsdruck als der klassische SGA und verringert das Aspirationsrisiko, indem er die Speiseröhre durch die SGA-Spitze verschließt und einen Magendrainagekanal bietet10. Darüber hinaus ist bekannt, dass einige SGAs der zweiten Generation versehentliche Drehungen und Verschiebungen mithilfe eines Mundhöhlenstabilisators reduzieren11. Es fehlen jedoch Studien zum Einsatz von SGA bei LDN. In unserem Institut wird seit 2018 SGA der zweiten Generation bei LDN eingesetzt. Ziel dieser Studie war es, die Sicherheit und Machbarkeit von SGA der zweiten Generation bei LDN zu bestätigen und mit denen von ETT zu vergleichen.

Diese monozentrische retrospektive Studie wurde vom Institutional Review Board des Samsung Medical Center genehmigt (142.04.2021). Das Institutional Review Board des Samsung Medical Center verzichtete aufgrund des retrospektiven Designs der Studie auf die Anforderung einer Einwilligung nach Aufklärung, und die Studie wurde in Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki durchgeführt. Eingeschrieben wurden erwachsene Spender (> 18 Jahre), die sich zwischen August 2018 und November 2021 einer LDN unterzogen haben. Ausschlusskriterien waren die Umstellung auf eine offene Operation, die Verletzung des Anästhesieprotokolls und das Scheitern der SGA-Insertion. Die Spender wurden in die Gruppen ETT und SGA eingeteilt. Spenderinformationen wurden aus elektronischen Krankenakten abgerufen.

Die Anästhesie wurde mit Thiopental-Natrium (5 mg/kg) oder Propofol (2 mg/kg), Vecuronium (0,1 mg/kg) und Sevofluran eingeleitet und mit Desfluran aufrechterhalten. Die neuromuskuläre Blockade wurde durch eine Train-of-Four-Messung mit EZstim II (Life-Tech, Texas, USA) überwacht und je nach dem behandelnden Anästhesisten wurde eine kontinuierliche Vecuronium- oder Rocuronium-Infusion verabreicht. Das Protokoll zur Einleitung der Anästhesie blieb während des gesamten Studienzeitraums das gleiche. Es kamen routinemäßige Überwachungsgeräte wie Pulsoximetrie, Elektrokardiographie und nichtinvasive Blutdrucküberwachung zum Einsatz. Die endotracheale Intubation erfolgte mit einem Innendurchmesser von 8,0 mm bei männlichen Spendern und 7,0 mm bei weiblichen Spendern. Der SGA, LMA Protector™ der zweiten Generation (Teleflex Medical Europe, Westmeath, Irland) wurde gemäß den Empfehlungen des Herstellers ausgewählt. Der LMA Protector™ verfügt über zwei Ports, die zum Einführen der Magensonde und zum Absaugen des Kehlkopfbereichs dienen. Nach dem Einsetzen der SGA wurde eine 14-Fr.-Magensonde durch den weiblichen Anschluss der SGA eingeführt. Die mechanische Beatmung unter Verwendung einer 0,5-Fraktion eingeatmeten Sauerstoffs bei einer Frischgasflussrate von 2 l/min wurde mit einem positiven endexspiratorischen Druck (PEEP) von 5 bis 6 cmH2O und einem Atemzugvolumen (TV) von 8 ml/kg Idealkörper eingestellt Gewicht12. Die Atemfrequenz wurde angepasst, um die Normokapnie aufrechtzuerhalten. Während des Pneumoperitoneums wurde der intraabdominelle Kohlendioxiddruck (CO2) auf 12 mmHg eingestellt.

Es wurden Informationen zu Spendermerkmalen wie Alter, Geschlecht, Größe, Körpergewicht, Body-Mass-Index, Klassifizierung des körperlichen Zustands der American Society of Anaesthesiologist sowie Dauer von Anästhesie, Operation und Pneumoperitoneum gesammelt. Der maximale Atemwegsdruck (Ppeak), der Plateau-Atemwegsdruck (Pplat), der PEEP, der eingestellte TV (TVset), der tatsächliche TV (TVact), die Pulsoximetriesättigung (SpO2), das endexspiratorische CO2 (EtCO2) und die Atemfrequenz wurden aufgezeichnet Fünf Zeitpunkte: nach der Einleitung, nach der Seitenlagerung, 5 Minuten nach dem Pneumoperitoneum, 5 Minuten nach der Entfernung des Pneumoperitoneums und am Ende der Operation. Die dynamische Compliance (Cdyn) und die statische Compliance (Cstat) wurden mithilfe der Gleichungen berechnet. (1) bzw. (2):

In der SGA-Gruppe wurde der Leckageanteil mithilfe von Gl. berechnet. (3):

Wenn TVact größer als TVset war, wurde der Leckageanteil als Null betrachtet. Es wurden Daten zur Dauer des Aufenthalts auf der postoperativen Pflegestation (PACU), zum Krankenhausaufenthalt und zu postoperativen Lungenkomplikationen während des Krankenhausaufenthalts gesammelt.

Die primären Ergebnisse waren die Atemmechanik, einschließlich Atemwegsdruck und Lungencompliance. Die sekundären Ergebnisse waren das Auftreten von Entsättigung (SpO2 < 97 %) und suboptimaler Beatmung (EtCO2 > 45 mmHg), der Leckageanteil in der SGA-Gruppe und das Auftreten postoperativer Lungenkomplikationen. Um den Einfluss potenzieller Störfaktoren auf die Ausgangsmerkmale und die Operationsdauer zu reduzieren, wurde ein Propensity-Score-Matching mit ersatzlosem Nearest-Neighbor-Matching durchgeführt. Jeder Spender in der ETT-Gruppe wurde zwei Spendern in der SGA-Gruppe zugeordnet (1:2-Matching). Die passenden Faktoren waren Alter, Geschlecht, Größe, Körpergewicht, Body-Mass-Index, Anästhesiezeit, Operationszeit und Pneumoperitoneumzeit. Die Größe des Messschiebers wurde als 0,25-Standardabweichung des Logit-Werts des Neigungsscores definiert13. Das erfolgreiche Matching wurde anhand einer absoluten standardisierten Differenz < 0,2 bestimmt.

Kontinuierliche Variablen wurden als Mittelwert ± Standardabweichung und kategoriale Variablen als Zahlen und Prozentsätze ausgedrückt. Kontinuierliche Variablen wurden mit dem Student-t-Test verglichen, und kategoriale Variablen wurden mit dem exakten Fisher-Test oder dem Chi-Quadrat-Test verglichen. Wiederholt gemessene Variablen wurden mit dem zweifachen gemischten ANOVA-Test analysiert. Wenn die Unterschiede zwischen den Gruppen statistisch signifikant waren, wurden Post-hoc-Analysen mit dem unabhängigen t-Test für zwei Stichproben durchgeführt und der P-Wert wurde mit der Bonferroni-Korrektur für mehrere Vergleiche angepasst. Alle statistischen Analysen wurden mit IBM SPSS Statistics für Windows, Version 25.0, (IBM Corporation, Armonk, NY, USA) oder R-Software Version 4.0.5 durchgeführt. P < 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.

Zwischen August 2018 und November 2021 unterzogen sich 365 Spender einer LDN. Davon wurden 67 Spender in der ETT-Gruppe wegen unzureichendem PEEP (0–4 mmHg) ausgeschlossen. Bei sechs Spendern, die von der Analyse ausgeschlossen wurden, kam es zu einem Versagen der SGA-Insertion. Schließlich wurden 292 Spender in die Analyse einbezogen. Nach dem Propensity-Score-Matching wurden 82 bzw. 152 Spender in die ETT- bzw. SGA-Gruppe aufgenommen (Abb. 1). Die Veränderung der SGA-Größe trat bei drei Spendern in der SGA-Gruppe auf. Bei einem Spender in der SGA-Gruppe kam es zu einem Fehler beim Einführen einer Magensonde.

Flussdiagramm, das Spendergruppen zeigt.

Vergleiche der präoperativen und intraoperativen Variablen vor und nach dem Abgleich zwischen den beiden Gruppen sind in Tabelle 1 dargestellt. Vor dem Abgleich waren Anästhesiezeit und Operationszeit zwischen den beiden Gruppen unausgeglichen, was durch die absolute standardisierte Differenz von > 0,2 gezeigt wird. Nach dem Matching wurde die Heterogenität verringert und alle Variablen lagen innerhalb einer absoluten standardisierten Differenz von < 0,2.

Der Atemwegsdruck und die Lungencompliance nach dem Matching sind in Abb. 2 dargestellt. Ppeak und Pplat zeigten im Zeitverlauf signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen (Pgroup*time = 0,027 bzw. < 0,001). Ppeak war im Laufe der Zeit in der ETT-Gruppe durchweg höher als in der SGA-Gruppe und 5 Minuten nach dem Pneumoperitoneum statistisch signifikant (P = 0,030). Pplat zeigte im Zeitverlauf keine konsistenten Trends zwischen den beiden Gruppen, war jedoch nach seitlicher Positionierung in der SGA-Gruppe signifikant höher als in der ETT-Gruppe (P = 0,030). Cdyn zeigte Unterschiede zwischen den Gruppen im Zeitverlauf (PGruppe×Zeit = 0,014) und war in der SGA-Gruppe zu allen Zeitpunkten signifikant höher als in der ETT-Gruppe (alle P-Werte < 0,05). Cstat zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen (Pgroup×time = 0,171).

Veränderungen des Atemwegsdrucks während der Operation. Die Daten werden als Mittelwert ± Standardabweichung dargestellt. Endotrachealtubus-Gruppe der ETT-Gruppe, supraglottische Atemwegsgruppe der SGA-Gruppe, Ppeak-Atemwegsspitzendruck, Pplat-Plateau-Atemwegsdruck, statische Cstat-Compliance, Cdyn-dynamische Compliance, *P < 0,05 zwischen den Gruppen.

Bei keinem der Spender kam es während der Operation zu einer Entsättigung (SpO2 ≥ 97 %). Der EtCO2 lag während der Operation im optimalen Beatmungsbereich (≤ 45 mmHg), außer bei einem Spender in der ETT-Gruppe (EtCO2 47 mmHg 5 Minuten nach Pneumoperitoneum).

Der Leckageanteil wurde bei allen Spendern in der SGA-Gruppe vor dem Matching untersucht (n = 205). Der mittlere Leckageanteil lag während der Operation in einer Spanne von 6–8 %, und die Seitenlage und das Pneumoperitoneum hatten keinen signifikanten Einfluss auf den Leckageanteil (nach Induktion vs. nach Seitenlage: P = 0,094; nach Induktion vs. 5 Min. nach Pneumoperitoneum: P). = 0,094; nach Seitenlage vs. 5 Minuten nach Pneumoperitoneum: P > 0,999). Die Aufenthaltsdauer auf der Intensivstation war zwischen der ETT-Gruppe (59 ± 11 Min.) und der SGA-Gruppe (58 ± 12 Min., P = 0,839) vergleichbar; Auch die Krankenhausaufenthalte waren nach dem Matching zwischen zwei Gruppen vergleichbar (9,0 ± 3,1 Tage vs. 9,0 ± 1,7 Tage, P = 0,868). Keiner der Spender zeigte klinisch signifikante postoperative Lungenkomplikationen.

Diese Studie zeigte, dass die Verwendung von SGA während der LDN im Hinblick auf die Atemmechanik günstig war, basierend auf der Verringerung von Ppeak und der Erhöhung von Cdyn im Vergleich zu denen, die mit der Verwendung von ETT erreicht wurden. In der SGA-Gruppe wurden keine Fälle von intraoperativer Entsättigung (SpO2 < 97 %) oder Hyperkapnie (EtCO2 > 45 mmHg) beobachtet, was auf eine ausreichende Sauerstoffversorgung und Beatmung schließen lässt. Die laterale Position und das Pneumoperitoneum hatten keinen signifikanten Einfluss auf die Leckagefraktion in der SGA-Gruppe. Es gab keine Fälle von postoperativen pulmonalen Komplikationen, insbesondere einer Aspirationspneumonitis.

LDN erfordert gleichzeitige seitliche Lagerung und Pneumoperitoneum; Daher wird das Verfahren häufig als suboptimal für den SGA-Einsatz angesehen. Obwohl mehrere Studien über die sichere Anwendung von SGA in Seitenlage14 und Pneumoperitoneum6,7 berichtet haben, gibt es nur wenige Studien zur kombinierten Wirkung von Seitenlage und Pneumoperitoneum. Rustagi et al. untersuchten die Machbarkeit von LMA Proseal™, einem weiteren SGA der zweiten Generation, bei laparoskopischen urologischen Eingriffen bei 25 Patienten15. Sie fanden heraus, dass der mittlere oropharyngeale Dichtungsdruck auch in der Seitenlage mit Pneumoperitoneum immer über dem mittleren Ppeak lag. Lan et al. verglichen den oropharyngealen Dichtungsdruck bei zwei verschiedenen SGA der zweiten Generation (LMA Proseal™ und LMA Supreme™) in Seitenlage mit dem Pneumoperitoneum und kamen zu dem Schluss, dass die Belüftung bei beiden SGA-Typen ausreichend war16. Unsere Studie ergänzt die Untersuchung der Machbarkeit des SGA-Einsatzes der zweiten Generation in Seitenlage mit Pneumoperitoneum durch Analysen der Atemmechanik und der Leckagefraktion in einem großen Spenderpool.

Die aktuelle Studie legt nahe, dass die mechanische Beatmung mit dem LMA Protector™ eine günstigere Atemmechanik bietet als die mit ETT bei LDN. Ppeak war während des Pneumoperitoneums niedriger und Cdyn war während der gesamten Operation in der SGA-Gruppe höher als in der ETT-Gruppe. Da Cdyn eine Kombination aus Lungencompliance und Atemwegswiderstand beinhaltet, können die Ergebnisse durch die Tatsache erklärt werden, dass der Atemwegswiderstand unter SGA aufgrund seines größeren Innendurchmessers und kürzeren Schafts im Vergleich zu denen von ETT deutlich geringer war17,18. Dynamische Parameter, einschließlich Ppeak und Cdyn, sind Komponenten der Leistung, die bei mechanischer Beatmung an das Atmungssystem abgegeben wird19. Mechanische Kraft ist ein umfassendes Konzept, das alle Risikofaktoren für beatmungsbedingte Lungenschäden umfasst20,21. Daher kann die Beatmung mit SGA eine Möglichkeit sein, beatmungsbedingte Lungenschäden zu reduzieren.

Diese Studie weist mehrere Einschränkungen auf. Erstens konnten wir aufgrund des retrospektiven Charakters keine wichtigen Faktoren im Zusammenhang mit der Sicherheit der SGA-Anwendung und Atemwegskomplikationen wie oropharyngealem Dichtungsdruck, Sicht auf die Glottis mittels Faserbronchoskopie, Halsschmerzen, Dysphagie und Heiserkeit ermitteln. Zweitens wurden PaO2 und PaCO2 durch Messungen von SpO2 und EtCO2 ersetzt, da intraarterielle Katheter aufgrund ihrer Invasivität bei Nierenspendern an unserem Institut nicht routinemäßig eingesetzt werden. Drittens: Da wir in der SGA-Gruppe nur den LMA Protector™ verwendet haben, sind die Ergebnisse möglicherweise nicht mit anderen SGA-Geräten reproduzierbar.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass SGA der zweiten Generation eine sichere Alternative zu ETT für LDN sein kann. Während der mechanischen Beatmung mit SGA in Seitenlage oder Pneumoperitoneum kam es zu keiner Veränderung des Leckageanteils. Die Verwendung von SGA führte zu einem verringerten Atemwegswiderstand und einer erhöhten Compliance, was darauf hindeutet, dass der Einsatz bei der Atemwegskontrolle von Nierenspendern von Vorteil sein kann. Unsere Studie legt nahe, dass eine randomisierte Studie mit großem Stichprobenumfang erforderlich ist, um die Sicherheit von SGA in Seitenlage unter Laparoskopie nachzuweisen.

Die während der aktuellen Studie generierten und/oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

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Diese Autoren haben gleichermaßen beigetragen: Ja Eun Lee und Ha Yeon Kim.

Abteilung für Anästhesiologie und Schmerzmedizin, Samsung Medical Center, Medizinische Fakultät der Sungkyunkwan-Universität, Seoul, Korea

Ja Eun Lee & Gaab Soo Kim

Abteilung für Anästhesiologie und Schmerzmedizin, Medizinische Fakultät der Ajou-Universität, Suwon, Korea

Ha Yeon Kim

Abteilung für Chirurgie, Samsung Medical Center, Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul, Korea

Kyo Won Lee

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Konzeption und Design: GSK; Bereitstellung von Studienmaterialien bzw. Spendern: KWL; Sammlung und Zusammenstellung von Daten: JEL; Datenanalyse und Interpretation: HYK; Manuskripterstellung: JEL und HYK; Endgültige Genehmigung des Manuskripts: alle Autoren.

Korrespondenz mit Gaab Soo Kim.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Lee, JE, Kim, HY, Lee, KW et al. Supraglottischer Atemweg der zweiten Generation bei laparoskopischer Spendernephrektomie. Sci Rep 13, 8406 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-34691-x

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Eingegangen: 09. Januar 2023

Angenommen: 05. Mai 2023

Veröffentlicht: 24. Mai 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-34691-x

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