Bei der Anästhesie geht es um Vertrauen
Das menschliche Gehirn ist das Schönste auf der Welt. Unser Gehirn macht uns zu dem, was wir sind; Es macht den Menschen einzigartig und sichert unsere Persönlichkeit, unser Bewusstsein und unser abstraktes Denken. Patienten in Vollnarkose vertrauen dieses Wunder uns Anästhesisten an. Wir müssen diesem Vertrauen dienen und diese einzigartige Struktur so weit wie möglich ohne Schäden oder Fehlfunktionen zurückgeben.
Während der Vollnarkose haben Anästhesisten mehrere Werkzeuge zur Überwachung des Status des Gehirns. Eine dieser Optionen ist die Zerebroxymetrie, bei der die regionale Sauerstoffversorgung des Gewebes durch transkutane Messung des frontalen Kortex geschätzt wird (1). Obwohl die Pulsoximetrie seit Jahrzehnten ein Standardmonitor ist und die zerebrale Oximetrie seit über drei Jahrzehnten weiterentwickelt wurde und seit über zwei Jahrzehnten im Handel erhältlich ist, ist die zerebrale Oximetrie kein Routinemonitor während der Vollnarkose. Zerebroximeter verwenden wie Pulsoximeter die Methode der Lichtdurchlässigkeit und -absorption, um das Verhältnis von oxygeniertem zu desoxygeniertem Hämoglobin im Hirngewebe zu messen (2). Dennoch gibt es einen Unterschied zwischen Pulsoximetrie und Zerebroxymetrie. Die Technologie der Pulsoximeter ermöglicht die gleichzeitige Messung der peripheren Sauerstoffsättigung durch Photoabsorption und der Pulsfrequenz durch Plethysmographie. Letzteres hilft bei der Unterscheidung zwischen arteriellem und venösem Blut, und die Pulsoximetrie spiegelt nur Informationen über die Sauerstoffversorgung wider, da nur arterielles Blut überwacht wird. Im Gegensatz dazu verwenden Zerebroximeter nur Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) ohne Plethysmographie; daher zeigt die zerebrale Oximetrie keine Sauerstoffzufuhr an, sondern ein Gleichgewicht zwischen regionalem Sauerstoffangebot und -bedarf. Das Fehlen einer Plethysmographie ist ein Nachteil und ein Vorteil zugleich: Messungen sind unabhängig vom pulsatilen Fluss; Daher ist NIRS auch während des kardiopulmonalen Bypasses nützlich (3). Wie oben erwähnt, ist NIRS hilfreich, um die zerebrale Sauerstoffnutzung zu überwachen. Warum ist es wichtig? Der zerebrale Blutfluss und das zerebrale Blutvolumen werden hauptsächlich durch den zerebralen Perfusionsdruck und den zerebralen Gefäßwiderstand beeinflusst. Der stärkste regulatorische Stimulus des zerebralen Arteriolartons (d. H. Die Determinante der zerebrovaskulären Resistenz) ist Kohlendioxid im arteriellen Blut. Bei Hyperkapnie kommt es zu einer Erweiterung der zerebralen Arteriolen, was zu einer Erhöhung des zerebralen Blutflusses und des Blutvolumens führt. Im Gegensatz dazu tritt bei Vorliegen einer Hypokapnie eine Vasokonstriktion der zerebralen Arteriolen auf, was zu einem verminderten Blutfluss und Blutvolumen führt. Hypokapnie könnte daher zu Umständen führen, in denen sich aufgrund der zerebralen arteriolären Vasokonstriktion trotz einer geeigneten pulsoximetrisch gemessenen arteriellen Sauerstoffsättigung eine zerebrale Gewebehypoxie entwickeln kann (4). Es ist zu beachten, dass Bluthochdruck und Diabetes mellitus nachweislich die Arteriolarreaktivität beeinflussen. Diese veränderten Reaktionen können eine modifizierende Rolle bei der genauen Diagnose der zerebralen Entsättigung spielen. Neben dem arteriellen Kohlendioxid haben jedoch mehrere Faktoren einen Einfluss auf die zerebrale Sauerstoffversorgung (5, 6). Zerebroximeter messen die Sauerstoffsättigung des Gewebes, die die Hämoglobinsättigung im arteriellen, venösen und kapillaren Blut widerspiegelt. In der Großhirnrinde verteilt sich das durchschnittliche Gewebehämoglobin zu 70% im venösen und zu 30% im arteriellen Blut. Eine Veränderung der Hämoglobinverteilung im arteriellen und venösen Blut – etwa bei Hämatombildung, Hämodilution durch Blutung oder Flüssigkeitstherapie oder Öffnung arteriovenöser Shunts – hat Einfluss auf die regionale Sauerstoffsättigung (rSO2). Herzzeitvolumen, arterieller Blutdruck, arterieller Sauerstoffgehalt, Hämoglobinkonzentration, Bewegungsartefakte, neuronale Erregung, Narkosetiefe, Phenylephrin-Verabreichung, Nicht-Hämoglobin-Chromophore (d. h. Melatonin im Haar) und Bilirubin bei Patienten mit Gelbsucht beeinflussen ebenfalls die zerebrale regionale Sauerstoffsättigung. Dennoch beeinflussen Hautfarbe und Melatonin die rSO2-Werte nicht (7-11). Wie bereits Pollard et al. (12) und kürzlich Saracoglu et al. (13) beschrieben die Wirkung der Kopfposition auf die zerebrale Sauerstoffsättigung und den zerebralen Blutfluss während der Vollnarkose. Wie oben erwähnt, ist NIRS nicht in der Lage, zwischen arterieller und venöser Hämoglobinsättigung zu unterscheiden; Änderungen des zerebralen arteriell-venösen Blutvolumenverhältnisses, die sich aus Änderungen des Blutflusses oder des venösen Dehnungsdrucks ergeben können, können Einfluss auf die Messungen haben. Saracoglu et al. (13) berichteten, dass die Verlängerung von Kopf und Hals während der Thyreoidektomie den Blutfluss der Halsschlagader und die zerebrale Sauerstoffversorgung negativ und allmählich beeinträchtigt und insbesondere am Ende der Operation ausgeprägt wird.
Diese Studie weist auf ein neues Anwendungsgebiet der Zerebroxymetrie hin, das in der Neonatologie weit verbreitet ist; Pädiatrie; Thorax-, Gefäß-, Herz- und Neuroanästhesie; und Neurologie (14, 15). Die Verwendung der zerebralen Oximetrie bei der Karotisendarteriektomie zur Diagnose der zerebralen Hypoperfusion und zur Bestimmung, welche Patienten einen selektiven Shunt erhielten, wurde mit der Elektroenzephalographenüberwachung und dem transkraniellen Doppler verglichen. Es bleibt jedoch unklar, ob die zerebrale Oximetrie dient als zuverlässiger klinischer Monitor bei der Karotisendarteriektomie (16). Die zerebrale Oximetrie wurde auch bei Patienten mit traumatischen Kopfverletzungen eingesetzt. Es hat eine gute Empfindlichkeit zum Nachweis intrakranieller Hämatome, die mit dem CT-Scan korrelieren (17). Mehrere Studien untersuchten die Verwendung von NIRS in der Herzchirurgie. Es wurde gezeigt, dass eine durch Zerebroxymetrie geführte Herzanästhesie, insbesondere während des kardiopulmonalen Bypasses, signifikant reduzierte Mortalität und Morbidität und war mit einer kürzeren Aufenthaltsdauer auf der Intensivstation verbunden. Die aktive Behandlung erniedrigter rSO2-Werte hat eine verlängerte zerebrale Entsättigung und eine verringerte Inzidenz postoperativer kognitiver Dysfunktion verhindert. Andere Studien fanden jedoch keine Korrelation zwischen Ergebnis und zerebraler Sauerstoffsättigung (18, 19). Im Bereich der Thoraxanästhesie wurde in mehreren Manuskripten eine erhöhte Inzidenz postoperativer kognitiver Dysfunktion beschrieben, wenn die zerebrale Sauerstoffsättigung im Vergleich zum Ausgangswert, gemessen vor der Einleitung der Anästhesie während der Ein-Lungen-Beatmung, um mehr als 20% abnahm (20, 21). Wenn jedoch die Normokapnie während der Ein-Lungen-Beatmung aufrechterhalten wurde, wobei sowohl Hyper- als auch Hypoventilation vermieden wurden, wurde die zerebrale Sauerstoffsättigung über dem Ausgangswert gehalten, was eine Beatmungsstrategie ist, die postoperative kognitive Dysfunktion verhindern könnte (4). Die routinemäßige Überwachung der Zerebroxymetrie während der Vollnarkose könnte bei Hochrisikopatienten nützlich sein, obwohl der Nachweis erbracht wurde, dass eine frühzeitige Erkennung einer zerebralen Entsättigung und eine gezielte Intervention das neurologische Ergebnis verbessern könnten hat sich bisher als schwer fassbar erwiesen. Patienten, die sich einer Strandoperation in der Strandkorb-Position unterziehen, die zu Hypotonie führen kann, könnten von einer Überwachung des zerebralen Blutes und der Sauerstoffsättigung profitieren (22). Darüber hinaus kann eine NIRS-Überwachung bei älteren Patienten nützlich sein, die sich einer Prostatektomie unterziehen, bei der Hämodilution und Hypotonie auftreten können, was die Sauerstoffversorgung des Gehirns verschlechtert. Die Verwendung von Phenylephrin zur Aufrechterhaltung des mittleren arteriellen Drucks reduziert jedoch auch rSO2 und wird durch Hypokapnie durch Hyperventilation verstärkt (23). Frühere Arbeiten berichteten, dass bei gynäkologischen laparoskopischen Eingriffen in der Trendelenburg-Position die zerebrale Sauerstoffsättigung abnimmt. Die Spinalanästhesie reduziert auch die zerebrale Sauerstoffsättigung aufgrund der möglicherweise auftretenden Hypotonie (24). Die laparoskopische Cholezystektomie in Head-up-Position kann auch zu einer zerebralen Entsättigung führen, obwohl der mittlere arterielle Druck über 80 mmHg gehalten wird (25).
Die Technologie der Nahinfrarotspektroskopie und die Zerebroxymetrie haben Einschränkungen. Erstens gibt es eine breite intra- und interindividuelle Grundlinienvariabilität in der regionalen Gewebesauerstoffsättigung. Der Normalbereich liegt zwischen 60% und 75% mit einem Variationskoeffizienten für absolute Ausgangswerte von ungefähr 10% (26). Dies deutet darauf hin, dass die zerebrale Oximetrie am besten als Trendmonitor verwendet wird, und Behauptungen über absolute Schwellenwerte für eine zerebrale Ischämie-Hypoxie sollten mit Vorsicht behandelt werden (27). Zweitens sind aktuelle kommerziell erhältliche NIRS-Geräte normalerweise so ausgelegt, dass sie auf der Stirn platziert werden und sie sind nicht in der Lage, Veränderungen in Bereichen zu erkennen, die sich tief von der überwachten Stelle befinden, obwohl die globale zerebrale Sauerstoffversorgung bewertet werden kann (28).Zusammenfassend ist die Zerebroxymetrie eine vielversprechende Technologie, da sie wesentliche und wichtige Parameter des menschlichen Gehirns überwacht. Für eine verantwortungsvolle Anwendung ist es wichtig zu wissen, wie verschiedene physiologische Prozesse die zerebrale NIRS-Messung beeinflussen. Wir müssen feststellen, dass die Erfolgsrate von Interventionsprotokollen, die vorgeschlagen wurden, um die zerebrale Entsättigung zu korrigieren, ist schlecht berichtet. Es wurden nur wenige randomisierte kontrollierte Studien durchgeführt, um zu testen, ob eine durch Zerebroxymetrie gesteuerte intraoperative Intervention die neurologischen oder kompositorischen Ergebnisse verbessert. Obwohl die vorläufigen Ergebnisse vielversprechend erscheinen, sind gut konzipierte, groß angelegte, randomisierte kontrollierte Studien erforderlich, um die positiven Auswirkungen der Zerebroxymetrie auf das kurz- und langfristige Ergebnis zu bewerten (29). Trotz fehlender Evidenz müssen sich Anästhesisten um den zerebralen Zustand der Patienten kümmern und nach bestem Wissen dem Vertrauen der Patienten dienen. Die Überwachung der zerebralen Sauerstoffsättigung könnte ein geeignetes Werkzeug dafür sein (30).
