Die Reanimation von Patienten mit dem kardiopulmonalen Bypass F. Sterz
Reanimation of Patients with Cardiopulmonary Bypass Summary The use of cardiopulmonary bypass within the framework of resuscitation justifies hopes for better results after cardiovascular arrest. By restituting sufficient cardiovascular conditions both the global and especiaüy the cerebral blood flow situation are improved, so that, in turn,better neurological results can be expected after cardiopulmonary resuscitation. However, further decisive successes by using the cardiopulmonary bypass can be expected only in connection with new therapeutic concepts of reanimation.
Einleitung Der Wunsch, Tote ins Leben zurückzuholen, ist so alt wie die Menschheit. Trotzdem ist die moderne Wiederbelebungsforschung und damit ihre Erfolge noch sehr jung. Trotz massiver Anstrengungen der notfallmedizinischen Forschung kann nur ein geringer Teil der Patienten mit Herz-Kreislauf-Stillstanderfolgreich und ohne neurologische Folgeschäden reanimiert werden (9). Patienten mit kurz dauerndem Herz-Kreislauf-Stillstand und Reanimationszeiten unter 30Minuten haben in 50% die Chance auf ein normales Überleben. Hingegen sinkt die Erfolgsrate auf nur 1%, wenn es dem Notarzt nicht gelingt, bereits p r d i nisch stabile Herz-Kreislauf-Verhdtnisse zu etablieren (9, 50).
Zusammenfassung Der Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses im Rahmen der Reanimation gibt berechtigte Hoffnung für bessere Ergebnisse nach Herz-Kreislauf-Stillständen. Durch die Wiederherstellung von suffizienten HerzKreislauf-Verhältnissen kommt es zu einer verbesserten globalen und vor allem zerebralen Durchblutungssituation, die wiederum bessere neurologische Ergebnisse nach einer Herz-Lungen-Wiederbelebung erwarten laßt. Man wird jedoch weitere entscheidende Erfolge vom Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses erst im Zusammenhang mit neuen therapeutischen Konzepten der Reanimation erwarten können.
Neben einer optimal funktionierenden Rettungskette ist also die rasche Wiederherstellung einer suffizienten Herz-Kreislauf-Funktion und die Verhinderung des "Post-Resuscitation-Syndromswfür den Erfolg einer Wiederbelebung entscheidend.
Die notfallmedizinischen Mdnahmen der modernen Herz-Lungen-Wiederbelebung (Tab. 1) wie ,Erste Hilfe" (Basic Life Support, BLS), ,Erweiterte Erste Hilfe" (Advanced Life Support, ALS) und ,,Notärztliche bnv. Intensivmedizinische Hilfe" (Prolonged Life Support, P U ) (50) könnten durch den frühzeitigen Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses in den Händen des Notarztes ergänzt werden. Der Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses dient in ester Linie zur Optimierung der Reperfusion (d.h. zur Verbesserung der Durchblutungssituation) (1-3,14,20,24, Der Erfolg der kardiopulmonalen Reanima- 25,29,30,33,43,45,52,56,57,59-61). Dadurch würde die tion hängt aber nicht nur von der Ursache und Dauer des berechtigte Hoffnung bestehen, die sogenannte ,5-MinuHerz-Kreislauf-Stillstandesab, sondern auch von den Schä- ten-Grenze" der Wiederbelebung zu durchbrechen und den, die durch die Reanimation entstehen können: Dieses auch länger dauernde Herz-Kreislauf-Stillstände noch er,Syndrom der Wiederbelebung" (Post-Resuscitation-Syn- folgreich und ohne neurologische Folgeschäden zu reanidrom) (49,s 1) besteht aus vier Komponenten: mieren (50).
1. den Reperfusionsstörungen (d. h. den Durchblutungsstörungen), 2. den Reoxygenationsschäden, 3. der Selbstvergiftung durch endogene Toxine und 4' den Störmgen im Bereich der ko~uskulärenBestand teile des Blutes. Anästhesiol. Intensivrned. Notfdlrned. Schmelzther. 27 (1992) 218-224 o Georg Thierne Verlag Stuttgart . New York
Schon 1937 hat Gibbon in seiner ersten Veröffentlichung über den Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses diskutiert, dat3 diese Technik nicht nur irn Rahmen der Kardiochirurgie ihren Einsatz finden könnte, sondern auch zur Herz-Lungen-Wiederbelebung verwendet werden könnte (18,19). Proctor setzte den kardiopulmonalen Bypass erstmals 1967 in seinem Labor zur Behandlung des Herz-Kreislauf-Stillstandesirn Tierversuch ein (44). Als erster hat Baird 1972 bei Patienten mit Herz-Kreislauf-Still-
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Notfallaufnahme Allgemeines Krankenhaus der Stadt Wien, Österreich, Universitätskliniken (Leiter: Univ.-Prof. Dr. A. Laggner)
Anästhesiol. Intensimed. Notfallrned. Schmerzther. 27 (1992) 219
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stand den kardiopulmonalen Bypass mit Erfolg eingesetzt (8). Im folgenden sollen Technik und Anwendung sowie experimentelle und klinische Ergebnisse des kardiopulmonalen Bypasses abgehandelt werden. Technik und Anwendung des kardiopulmonalen Bypasses (Abb. 1) Das am Patienten verwendete kardiopulmonale Bypass-System besteht aus einer Biomedicus-PumpKonsole, einer zentrifugal wirkenden Biomedicus Biopurnpe, dem Wärmeaustauscher und einem Kapillarmembranoxygenator. Ein Flüssigkeitsreservoir von 35001111 gibt die Möglichkeit der kontrollierten Verabreichung von Volumenersatzmitteln. Vorbereitet bzw. gefüllt wird das System innerhalb von 3 bis 5 Minuten mit Ca. 1000 ml kristalloider Flüssigkeit (46,52,6 1).
Abb. 1 Diagramm kardiopulmonaler Bypass (A = arterielles Blut; FA = Femoralarte rie; D = Zugänge zum Gefäßsystem über Dreiwegehähnezur Blutabnahme und Verabreichung von Medikamenten; F = Flüssigkeitsrese~oirszum Füllen des Systems, zur Zufuhr bei Blutdruckabfällen; FM = elektromagnetischer Flußmesser; IVC = Vena Cava inferior; SVC = Vena Cava superior; RA = rechter Vorhof; SC = Kurzschluß zum Rezirkulieren von Blut und zur Füllung des Systems; T = Temperaturkontrolle über den Wärmeaustauscher; V = venöses Blut; X = versetzbare Klemmen) (entnommen aus: S a far, P., N. Abramson, M. Angelos, et al.: Emergency cardiopulmonary bypass for r e suscitation from prolonged cardiac arrest. Am. J. Emerg. Med. 8 (1990) 55-67; mit freundlicher Genehmigung des Erstautors).
Tab. 1 Rettungskette(nach Safar, P., modifiziert) (50).
Erste Hilfe Basic Life Support (BLs)
Atemwege (frei machen) Beatrnung (Mund zu Mund oder Nase) Cirkulation (Herzmassage)
Erweiterte Erste Hilfe Advanced Life Support (ALS)
Defibrillation (frühzeitig) Endotracheale Beatmungshilfen (Combitube) F(Ph)arrnaka(Adrenalin U. a.)
Notärztliche Hilfe Prolonged Life Support
Geräte (Cardio-Pulmonary-Bypass) Hypothermie (mild) lntensivmedizin
Die extrathorakale Herzdruckmassee wird erst beendet, wenn man mit dem kardiopulmonalen Bypass einen ausreichenden Blutflui3 erreicht. Auch die kontroiiierte Beatmung wird mit mindestens 5 Atemzügen pro Minute fortgesetzt, damit es nicht zur Entwicklung von Atelektasen kommt. Nach 3 bis 5 Minuten am kardiopulmonalen Bypass wird bei Kammerflirnrnern defibrilliert. Die dadurch hergestellte spontane Herzaktion verhindert durch Entleerung des linken Ventrikels eine Lungenstauung (5,52,62). Ein Absinken des Hämatokrits auf 30 bis 35 O/o ist durch die Vorfüllune des Svstems mit Kristalloiden nicht zu verhindern. ~rrK~thmien, Volurnenmangel und Azidose werden entsprechend behandelt. Das standardmäßige intensivmedizinische Monitoring (arterielle ~ruckmessun~, zentralvenöser Zugang, evtl. Einschwemmkatheter) wird bei allen Patienten eingesetzt. U
Als Gefazugänge werden am Patienten die Arteria und Vena femoralis präpariert und über eine modifizierte Seldinger-Technik kanüliert. Die operative Präparation der Gefäße ist notwendig, da es sehr schwer ist, einen perkutanen Cefäßzugang bei pulslosen Patienten bzw. Patienten unter Wiederbelebungsbedingungen zu finden. Für die Arterie wird eine Kathetergröße von 16-20Fr verwendet und fiir die Vene 20-30-Fr-Katheter.Der venöse Katheter wird in die Vena Cava inferior bis in Höhe des rechten Vorhofes vorgeschoben (42,52,61). Durch die Verwendung von Heparin-beschichteten Oberflächen (Covalent-End-Point-Attachment Carrneda BioActive Surface) kann die initiale Dosis von 300IE Heparin pro kg Körpergewicht auf 70 IE reduziert werden. Auch bei der weiteren fraktionierten Heparingabe mui3 die Gerinnungszeit nach Lee-White nicht mehr über 240sec liegen, sondern nur mehr über 130sec gehalten werden (11,22,28, 38,66).
Der so reanimierte Patient bleibt fur mindestens 2 Stunden arn kardiopulmonalen Bypass. Dadurch kann sich der Herzmuskel regenerieren und eine suffiziente
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Reanimation mit dem kardiopulmonalen Bypass
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Umgang mit dem kardiopulmonaien Bypass: Kardiopulmonale Bypass-Blutflußraten von 2,2 bis 2,s Liter pro m2 Körperoberfläche sind im allgemeinen fur eine adäquate Durchblutung des Organismus ausreichend. Der Plasma-Laktat-Spiegel ist der beste Parameter zur Kontrolle einer ausreichenden Durchblutung des Organismus bzw. Zerebrums (10,47). Eine Erhöhung der Blutflußraten auf bis 3 Liter pro m2 Körperoberfläche kann bei persistierenden hohen Laktatwerten notwendig werden. Primär wird zur Steigerung des Blutflusses Volumen zugefbhrt. Die Entwicklung eines Lungenödems unter weiterer Volumenzufuhr ist möglich, aber nicht von Nachteil, wenn dadurch ein ausreichender Blutfluß erzielt werden kann. Blutdruck Die Erfahrungen der tierexperimentellen Studien haben gezeigt, dai3 es nach Initiierung des kardiopulmonalen Bypasses für Ca. 15 Minuten zu einem Anstieg des mittleren arteriellen Blutdruckes (MAP) auf 110 bis 140 mmHg kommt (3,29,56,57,70). Der MAP wird danach h r bewußtlose Patienten bei 90mmHg und für bewui3tseinsklare Patienten bei 70 mmHg gehalten. Ein Blutdruckabfall wird in erster Linie mit Volumenersatzmitteln (Albumin und Hydroxyäthylstärke) behandelt. Erst in zweiter Linie kommt es zum Einsatz von Katecholaminen (Adrenalin, Noradrenalin und Dopamin). Kontrollierte Beatmung: Über den Oxygenator wird initial 7 bis 8 Liter/min 100 O/o Sauerstoff verabreicht. Der Pa02 wird über 100mmHg gehalten und der PaC02 zwischen 30 und 35 mrnHg. PEEP wird vorsichtig eingesetzt, so daß die Sauerstoffiufuhr reduziert werden kann. Paralyse, Sedierung und Analgesierung: Neuromuskuläre Relaxantien werden vorsichtig und niedrig dosiert eingesetzt, so dai3 die kontrollierte Beaunung problemlos durchgefiihrt werden kann. Zusätzlich werden Benzodiazepine und Fentanyl verwendet, damit die Behandlung mit dem kardiopulmonalen Bypass besser toleriert wird (16). Temperatur: Während der Behandlung mit dem kardiopulmonalen Bypass wird die zentrale Körpertemperatur zwischen 34 und 36 "C gehalten. Krämpfe: Das EEG wird kontinuierlich monitorisiert. Eine medikamentöse Prophylaxe zur Verhinderung von Krämpfen wird nicht durchgeführt. Krämpfe und Hyperaktivitäten im EEG werden in erster Linie mit Diazeparn behandelt. Phenytoin und Barbiturate sollten erst als letzte Möglichkeit verwendet werden. Lagerung: Eine 10- bis 20"-Kopfhochlagerung wird angestrebt, um den venösen Rückfluß aus dem Zerebrum zu erleichtern. Extremes Beugen und Strecken
der Halswirbelsäule wird vermieden. M e 2 Stunden wird der Patient von der einen auf die andere Seite gelagert, damit es nicht zur Bildung von Atelektasen in der Lunge kommt. Laborwerte: Serumelektrolyte werden im Normalbereich gehalten; die Serumosmolarität zwischen 285 und 300 mOsm/l. Liegt der Wert zu niedrig, dann wird Mannit01 verwendet. Sind nach 2 Stunden Behandlung mit dem kardiopulmonalen Bypass stabile Herz-Kreislauf-Verhäimisse nicht herstellbar oder eine normale neurologische Erholung nicht absehbar, dann wird die Behandlung abgebrochen. Patienten, die erfolgreich vom kardiopulmonalen Bypass entwöhnt werden, werden weiter intensivmedizinisch betreut. Der arterielle und venöse Katheter wird fur einen eventuellen neuerlichen Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses belassen. Die Entfernung der Katheter wird später vom Chirurgen durchgeführt, damit notwendige gefaßchirurgische Korrekturen sofort durchgefüht werden können. Patienten, die vom kardiopulmonalen Bypass nicht entwöhnt werden können, aber die Chance auf eine normale neurologische Erholung haben, werden für mindestens 24 Stunden mit dem kardiopulmonalen Bypass behandelt. Wahrend dieser Zeit werden mehrere Entwöhnun~sversuche vom kardiopulrnonalen Bypass durchgeführt. gewußtseinsklare aber bypassabhängige Patienten werden sobald wie möglich der Herztransplantation bzw. der Behandlung mit dem Kunstherzen zugefuhrt. Patienten, die nach 24 Stunden immer noch b e d t l o s sind und keine Chance auf eine neurolocrische Erholung haben, werden nach Feststellung des ~irnvtodes vom kardiopulmonalen Bypass entwöhnt. Die Hirntoderklärung erfolgt durch 2 voneinander unabhängige Neurologen. Bei Patienten, die das B e d t s e i n nicht wieder. erlangen. ohne hirntod zu sein. d f t der behandelnde Arzt in kooperation mit den ~ollegenund unter Berücksichtigung der Wünsche der nächsten Angehörigen die Entscheidung über das weitere Vorgehen. Zur Beurteilung des Wiederbelebungserfolges wird die kardiale und neurologische Situation wahrend des Wiederbelebungsvorganges und nach der Wiederbelebung beurteilt. Für die Beurteilung der kardialen Situation steht die Anzahl der benötigten Elektroschocks, der Verbrauch an Katecholaminen, die Art und Häufigkeit von Rhythmusstörungen und die Beurteilung der Entwöhnbarkeit vom kardiopulmonalen Bypass zur Verfügung. Für die Beurteilung der neurologischen Situation stehen einerseits frühe Zeichen der zerebralen Funktionserholune:(EEG und Pupilenreaktion) und späte Zeichen der zeribralen Funktionserholung (Glasgow Coma Score und Pittsburgh Brain Stem Score) zur Verfugung (9,50). Für die Beurteilung der Gesarntsituation werden die zerebralen und allgemeinen Performance-Kategorien herangezogen (Tab. 2) (9,50). Bisherige tierexperimentelle Ergebnisse Nach Herz-Kreislauf-Stillständen von 10, 12, 15, 17 oder 20 Muluten konnte im Tierexperiment die Herz-Kreislauf-Funktionmit dem kardiopulmonalen Bypass suffizient wiederhergestellt werden. Blutdruck, Blutfluß, Blutzusammensetzung und Temperatur des Reperhsions-
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globale sowie zerebrale Durchblutung gewährleistet werden. Nach 2 Stunden wird der erste Versuch unternommen, den Patienten vom kardiopulmonalen Bypass zu entwöhnen. Eine erfolgreiche Entwöhnung vom kardiopulmonalen Bypass ist nur zu erwarten, wenn eine suffiziente spontane Herz-Kreislauf-Funktion ohne lebensbedrohliche Arrhythmien wiederhergestellt werden kann (62).
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Vorgangs waren am kardiopulmonalen Bypass wesentlich besser kontrollierbar als bei der herkömmlichen Technik der Herzmassage. Diese engmaschige und strenge Überwachung sowie die gute Kontrolle über den Reperfusionsvorgang waren unter der Herzmassage nicht möglich. Daher konnten wesentliche negative Faktoren, die die Wiederbelebungsergebnisse beeinflussen, ausgeschlossenwerden (1-3, 14,31). Die Ergebnisse von 10 tierexperimentellen Studien mit über 250 Experimenten seit 1982 am Internationalen Resuscitation Research Center der Universität von Pittsburgh in den USA bewiesen die größere Effektivität des kardiopulmonalen Bypasses irn Vergleich zum derzeitigen Standard (3,29,30,45,56,57,59).
Tab. 2 Allgemeine Performance Kategorien (OPC) (9,50).
OPC 1
gute allgemeine FunMionen
OPC2
mäßige allgemeine Schädigung
Cantadore (52,61), Levine (30), Pretto (43) und Angebs (3) konnten bereits im Jahr 1987 am InternaOPC 3 tionalen Resuscitation Research Center zeigen, daß der kardiopulmonale Bypass gegenüber den herkömmlichen HerzLungen-Wiederbelebungsma13nahmenmit ,Erweiterter Erster Hilfe" nach einem Herz-Kreislauf-Stillstandwesentliche Vorteile hat. So konnten mit herkömmlicher ,Erster Hilfeu und ,,Erweiterter Erster Hilfe" irn Experiment nur in 20 bis OPC4 60 010 der Wiederbelebungen stabile Herz-Kreislauf-Verhäitnisse hergestellt werden. Die herkömmlichen Herz-Lungen- OPC5 Wiederbelebungstechniken bergen immer die Gefahr in OPC A sich, dat3 die zum Wberleben ohne neurologische Schäden notwendige zerebrale Durchblutung nicht erreicht werden kann. Der kardiopulmonale Bypass fuhrte 1. zu einer größeren Verläßlichkeit in der Wiederherstellung von stabilen Herz-Kreislauf-Verhältnissen; 2. zu einer besseren Steuerbarkeit der hämodynamischen Situation im Rahmen der Wiederbelebung; 3. zu einer optimalen Kontrolle über die Hämodilution bzw. den Hämatokrit im Rahmen der Wiederbelebung und 4. zu einer wesentlich verbesserten Durchblutungssituation von Koronanen und Zerebrum. Weiters war es möglich, den kardiopulmonalen Bypass bis zu 4 Tagen einzusetzen. Bisherige klinische Ergebnisse (Tab. 3) Bisher wurde der kardiopulrnonale Bypass zur Wiederbelebung eines Herz-Kreislauf-Stillstandes in 9 Patientenstudien angewendet (8, U,32,34-37,42,46,62, 65). Wie bereits envihnt, konnten Baird (8) und Mattox (35) eine beträchtliche Zahl ihrer Patienten mit dieser Technik erfolgreich wiederbeleben. Aber auch Meese 1989 (36), Ujke 1989 (23,65), Martin 1990 (32), Reichmann 1990 (46) und Mooney 1991 (37) haben über den erfolgreichen Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses als Wiederbelebungsinstrument berichtet. Das größte Problem dürfte irn Auffinden eines raschen Gefäßzuganges liegen. Die Kanülierungszeit liegt bei den verschiedenen Studien im Zeitraum von 5 bis 25 Minuten.
Am Internationalen Resuscitation Research Center wurden bisher 9 Patienten nach Herz-Kreislauf-Stillstand mit dem kardiopulmonalen Bypass behandelt (62). Das Ziel der Arbeitsgmppe in Pittsburgh war es zu testen, ob es möghch ist, den kardiopulmonalen Bypass erst in der Aufnahmestation des Krankenhauses notfallmaßig einzuset-
schwere allgemeine Schädigung
Coma/ vegetativer Status Hirntod Anästhesie
bewußtseinsklar; wach; zum normalen Leben fähig; entweder nur CPC-1-Schäden und/oder leichte organische (nicht zentralne~öse) Dysfunktionen bewußtseinsklar; wach; entweder nur CPC-2-Schäden und/oder organische Dysfunktionen mäßigen Grades; Patient ist zu leichten geistigen und körperlichenArbeiten fähig; Patient ist aber nicht kompetitiv leistungsfähig; Patient versorgt sich selbst bewußtseinsklar; entweder nur CPC-3-Schäden und/oder schwere organische Dysfunktionen; abhängig von anderen Personen für die notwendigsten Dinge des Lebens bewußtlos; sonst wie CPC-4-Definition wenn durch die Gabe von zentralne~ösdämpfend wirkenden Medikamenten die CPC 1 bis 5 Kategorien nicht beurteilbar sind
Tab.3 Patientenstudien - Einsatz des cardiopulmonalen Bypasses nach Herz-Kreislauf-Stillstand.
Autor
Jahr
Patient anzahl
Kanulierungs Zahl der zeit (min) Überlebenden
saird (8) Mattox (35) Phillips (42) Meese (36) Ujke (65) Martin (32) Reichmann (46) Mooney (37) Tisherman (62)
Zen. Nachdem präklinisch BLS- und ALS-Maßnahmen bereits eingeleitet wurden, aber nicht erfolgreich waren, wurde jeder Patient, der eine berechtigte Chance auf eine erfolgreiche Reanimation mit dem kardiopulmonalen Bypass hatte, vom Rettungsdienst unter Wiederbelebungsmaßnahmen in die Notfaiiaufnahme gebracht. Nach Aufnahme in der Notfallambulanz wurde der Versuch einer CefäGkanüliemng unternommen und der Patient mit dem kardiopulmonalen Bypass behandelt. Daher ergeben sich in dem ersten Bericht der Arbeitsgmppe aus Pittsburgh die langen Reanimationszeiten von 44 bis 65 Minuten. Eine Patientin konnte damit am Presbyterian Krankenhaus der Universität von Pittsburgh nach 40 Minuten erfolgloser Herzmassage erfolgreich wiederbelebt werden (62).
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Reanimation mit dem kardiopulmona&n Bypass
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Trotz enormer Verbesserung des Rettungsdienstes sind die Ergebnisse einer kardiopulmonalen Reanimation noch nicht optimal. Auch vereinzelte Berichte über bessere Überlebensraten nach Herz-Kreislauf-Stillständen können über diese Tatsache nicht hinwegtäuschen. So hat ein groi3er Prozentsatz der aus dem Krankenhaus entlassenen Patienten nach Herz-Kreislauf-Stillstand und primär erfolgreicher Reanimation schwere Schäden am Zentrainervensystem (9,50). Eine noch effektivere Behandlung des Herz-Kreislauf-Stillstandes mit dem kardiopulmonalen Bypass könnte die Ergebnisse der Wiederbelebungsmaßnahmen bessern und so auch zu finanziellen Einsparungen im rehabilitations- bzw. sozialmedizinischen Bereich fuhren.
Blutungen vermindert. Die Frage, ob ein pulsatiler Fluß gegenüber dem kontinuierlichen Fluß im Rahmen der Wiederbelebung Vorteile haben könnte, und das Problem der linksventrikulären Füllung im Rahmen der Wiederbelebung mit dem kardiopulmonalen Bypass sind bisher noch nicht ausreichend erforscht (3,5-7,48,53,68). Literatur
M . G., M. Gaddis, G. Gaddis et aL: Cardiopuimonary bypass in a model of acute myocardiai infarction and cardiac arrest. Ann. Emerg. iMed. 19 (1990) 874-880 2 Angelos, M G., M . L. Gaddis, G. M. Gaddis et al.: Improved survivai and reduced myocardiai necrosis with cardiopuimonary bypass reperfusion in a canine model of coronary occlusion and cardiac arrest. Ann. Emerg. Med. 19 (1990) 1122-1128 3 Angelos, M, P. Safar, H. Reich: A comparison of cardiopulmonary resuscitation with cardiopuimonary bypass after prolonged cardiac Experimentelle Studien und vereinzelte kliarrest in dogs. Reperfusion pressures and neurologic recovery. Renische Berichte haben gezeigt, daß der kardiopulmonaie suscitation 21 (1991) 121- 135 Bypass, bedingt durch die verbesserte Durchblutungssitua4 Angermeiet; K. W., 1. H. Ross, A. C. Novick et al.: Resection of tion im Rahmen der Wiederbelebung, zu verbesserten Renonrenai retroperitoneai tumors wich large vena cavai thrombi using animationsergebnissen führt (8,21,23,32,34-37,42,46,62, cardiopuimonary bypass and hypothermic cirdatory arrest. J. Urol. 65). Der kardiopulmonaie Bypass könnte in Zukunft aber 144 (1990) 735-739 auch die Anwendung neuer therapeutischer Konzepte der 5 Arom, K. V., J. F. Vinas,]. E. Fewel et al.: 1s a left venuicular vent Reanimation (4,12,13,15,17,27,39-41,54,55,58,63,64, necessary during cardiopulmonary bypass? Ann. Thorac. Surg. 24 (1977) 566-573 67,69) ermöglichen, die mit der konventionellen Technik 6 Axelrod, H. I., A. C. Galloway, M . S. Murphy et al.: Percutaneous der Herz-Lungen-Wiederbelebung nicht oder nur schwer cardiopuimonary bypass with a synchronous pulsatile pump combianwendbar sind. Als Beispiele dieser neuen therapeutischen nes effective unloading with ease of application. J. Thorac. Cardie Konzepte der Reanimation seier hier angeführt: vasc. Surg. 93 (1987) 358-365 7 Axelrod, H. I,, M. S. Murphey, A. C. Galloway et al.: Percutaneous - die kontrollierte hypertensive Reperfusion (57), cardiopulmonary bypass limits myocardiai injury from ischernic fi- die milde Hypothermie (29) oder brillation and reperfusion. Cirdation (Suppl. 111) 78 (1988) 148- die Verwendung von Kalziumantagonisten (49). 152 8 Baird, R G., A. G. DelaRocba, R T. Miyagishirna et al.: Assited Problematisch bleibt beim notfallmaiSigen circulation foiiowing rnyocardial infarction: a review of 25 patients Einsatz des kardiopulmonaien Bypasses das schnelle und treated before 1971. Can. Med. Assoc. J. 107 (1972) 287-291 sichere Auffinden eines Gefäßzuganges (42). Weiter ver9 Brain Resuscitation Clinical Trial I Study Group: Randomized clinicai study of thiopentai loading in comatose survivors of cardiac langt die Möglichkeit der unbeschränkten Aufrechterhaiarrest. N. Engl. J. Med. 314 (1986) 397-403 tung des Herzkreislaufes trotz schwerster neurologischer Schäden vom behandelnden Arzt die Auseinandersetzung ' 0 Carden, D. L., G. B. Martin, R M . Nowak et aL: The effect of cardiopuimonary bypass resuscitation on cardiac arrest induced lacmit den dadurch entstehenden ethischen Problemen. tic acidosis in dogs. Resuscitation 17 (1989) 153-161 fl Cardoso, P. F., F. Yamaulki, S. Keshayee et al.: A reevaluation of Bei der Verwendung der derzeit zur Verfüheparin requirements for cardiopulmonary bypass. J. Thorac. Cargung stehenden kardiopulmonalen Bypass-Systemebenötigt diovasc. Surg. 101 (1991) 153- 160 man hohe Dosen Heparin, damit es nicht zur Blutgerinnsel- 12 Cooley, D. A., A. C. Beaa]. K. A h n & : Acute massive puimonary embolism-successfd surgicai treatment using temporary cardiobildung kommt (11,22,28). Dies führt häufig zu starken pulmonary bypass. JAMA 177 (1961) 283 - 286 Blutungen nicht nur arn Gefäßzugang, sondern auch nach Durchführung der Herzdruckrnassage im Thoraxbereich. 13 Daois, D. M , E. J. M i l k , I. A. MiUer: Accidental hypothermia treated by exrracorporeai blood warming. Lancet i (1967) 1036Aderdem kommt es zur Aktivierun~der Gerinnuneskaska1037 de, der Thrombozyten, der Leukozyten und des Eomple- '4 Deßehnke, D. J., M. G. Angelos, I. E. Leasure: Comparison of ments beim Kontakt des Blutes an den herkömmlichen standard externai CPR, open-chest CPR, and cardiopulmonary byOberflächen des kardiopulmonalen Bypasses (38,66). Man pass in a canine myocardiai infarct model. Ann. Emerg. Med. 20 nimmt an, dat3 die Aktivierung dieser Gerinnungskaskade zu (1991) 754-760 Mikroembolien führt, die neurologische Schäden verursa- 15 Diakun, T. A.: Carbon Dioxide Embolism - Successfd resuscitation with cardiopuimonary bypass. Ane~thesiolog~ 74 (1991) 1151chen (51). Daher wurde von der Firma Carmeda ein mit 1152 Heparin beschichtetes System entwickelt. Diese Carmeda BioActive Surface an den Oberflächen des Medtronic Ma- ' 6 EUis, D. J., D. J. Stauard: Fentanyl dosage is associated with reduced blood glucose in pediatric patients after hypothermic cardiopulxima Membranoxygenator und an den Schläuchen und Kamonary bypass. Anesthesiology 72 (1990) 812-815 nülen der Firma Biomedicus hat gezeigt, daß es zu einer 17 Frizelle, F. A., R Massey, J. A. Feint et al.: Tissue plasminogen verminderten Adhäsion der Thrombozyten und Leukozyactivator and cardiopulmonary bypass for massive pulmonary emboten. zu einer verminderten Aktivierung: des Kom~lements lus. Aust. N. ZJ. Surg. 61 (1991) 151- 153 und zu einer verminderten Ablagerung von 'Fibrin kommt '8 Gibbon, J. H., jr.: Artificai maintenance of circulation during experimental occlusion of the pulmonary artery. Arch. Surg. 34 (1937) (38,66). Auch sind bei Anwendung dieses Systems geringe1105-1131 re Dosen von Heparin norwendig und daher das Risiko fur . J
1 Angelos,
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Diskussion
F. Sterz
An ästhesiol. Intensivmed. NotfaUmed. Schmerzther. 27 (1992) 223
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Reanimation mit dem kurdiopulmonakn Bypass
224 Anästhesiol. Intensivmed. Notfallmed. Schmerzther. 27 (1992)
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Dr. Fritz S m Notfdahahme agemeines ~ ~ der stadt wien ~ Universitätskliniken whringergürtel 18-20 A-1090 Wien
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6s
F. S t e r z Reanimation mit dem Bypass
Reanimation of Patients with Cardiopulmonary Bypass Summary The use of cardiopulmonary bypass within the framework of resuscitation justifies hopes for better results after cardiovascular arrest. By restituting sufficient cardiovascular conditions both the global and especiaüy the cerebral blood flow situation are improved, so that, in turn,better neurological results can be expected after cardiopulmonary resuscitation. However, further decisive successes by using the cardiopulmonary bypass can be expected only in connection with new therapeutic concepts of reanimation.
Einleitung Der Wunsch, Tote ins Leben zurückzuholen, ist so alt wie die Menschheit. Trotzdem ist die moderne Wiederbelebungsforschung und damit ihre Erfolge noch sehr jung. Trotz massiver Anstrengungen der notfallmedizinischen Forschung kann nur ein geringer Teil der Patienten mit Herz-Kreislauf-Stillstanderfolgreich und ohne neurologische Folgeschäden reanimiert werden (9). Patienten mit kurz dauerndem Herz-Kreislauf-Stillstand und Reanimationszeiten unter 30Minuten haben in 50% die Chance auf ein normales Überleben. Hingegen sinkt die Erfolgsrate auf nur 1%, wenn es dem Notarzt nicht gelingt, bereits p r d i nisch stabile Herz-Kreislauf-Verhdtnisse zu etablieren (9, 50).
Zusammenfassung Der Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses im Rahmen der Reanimation gibt berechtigte Hoffnung für bessere Ergebnisse nach Herz-Kreislauf-Stillständen. Durch die Wiederherstellung von suffizienten HerzKreislauf-Verhältnissen kommt es zu einer verbesserten globalen und vor allem zerebralen Durchblutungssituation, die wiederum bessere neurologische Ergebnisse nach einer Herz-Lungen-Wiederbelebung erwarten laßt. Man wird jedoch weitere entscheidende Erfolge vom Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses erst im Zusammenhang mit neuen therapeutischen Konzepten der Reanimation erwarten können.
Neben einer optimal funktionierenden Rettungskette ist also die rasche Wiederherstellung einer suffizienten Herz-Kreislauf-Funktion und die Verhinderung des "Post-Resuscitation-Syndromswfür den Erfolg einer Wiederbelebung entscheidend.
Die notfallmedizinischen Mdnahmen der modernen Herz-Lungen-Wiederbelebung (Tab. 1) wie ,Erste Hilfe" (Basic Life Support, BLS), ,Erweiterte Erste Hilfe" (Advanced Life Support, ALS) und ,,Notärztliche bnv. Intensivmedizinische Hilfe" (Prolonged Life Support, P U ) (50) könnten durch den frühzeitigen Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses in den Händen des Notarztes ergänzt werden. Der Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses dient in ester Linie zur Optimierung der Reperfusion (d.h. zur Verbesserung der Durchblutungssituation) (1-3,14,20,24, Der Erfolg der kardiopulmonalen Reanima- 25,29,30,33,43,45,52,56,57,59-61). Dadurch würde die tion hängt aber nicht nur von der Ursache und Dauer des berechtigte Hoffnung bestehen, die sogenannte ,5-MinuHerz-Kreislauf-Stillstandesab, sondern auch von den Schä- ten-Grenze" der Wiederbelebung zu durchbrechen und den, die durch die Reanimation entstehen können: Dieses auch länger dauernde Herz-Kreislauf-Stillstände noch er,Syndrom der Wiederbelebung" (Post-Resuscitation-Syn- folgreich und ohne neurologische Folgeschäden zu reanidrom) (49,s 1) besteht aus vier Komponenten: mieren (50).
1. den Reperfusionsstörungen (d. h. den Durchblutungsstörungen), 2. den Reoxygenationsschäden, 3. der Selbstvergiftung durch endogene Toxine und 4' den Störmgen im Bereich der ko~uskulärenBestand teile des Blutes. Anästhesiol. Intensivrned. Notfdlrned. Schmelzther. 27 (1992) 218-224 o Georg Thierne Verlag Stuttgart . New York
Schon 1937 hat Gibbon in seiner ersten Veröffentlichung über den Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses diskutiert, dat3 diese Technik nicht nur irn Rahmen der Kardiochirurgie ihren Einsatz finden könnte, sondern auch zur Herz-Lungen-Wiederbelebung verwendet werden könnte (18,19). Proctor setzte den kardiopulmonalen Bypass erstmals 1967 in seinem Labor zur Behandlung des Herz-Kreislauf-Stillstandesirn Tierversuch ein (44). Als erster hat Baird 1972 bei Patienten mit Herz-Kreislauf-Still-
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Notfallaufnahme Allgemeines Krankenhaus der Stadt Wien, Österreich, Universitätskliniken (Leiter: Univ.-Prof. Dr. A. Laggner)
Anästhesiol. Intensimed. Notfallrned. Schmerzther. 27 (1992) 219
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stand den kardiopulmonalen Bypass mit Erfolg eingesetzt (8). Im folgenden sollen Technik und Anwendung sowie experimentelle und klinische Ergebnisse des kardiopulmonalen Bypasses abgehandelt werden. Technik und Anwendung des kardiopulmonalen Bypasses (Abb. 1) Das am Patienten verwendete kardiopulmonale Bypass-System besteht aus einer Biomedicus-PumpKonsole, einer zentrifugal wirkenden Biomedicus Biopurnpe, dem Wärmeaustauscher und einem Kapillarmembranoxygenator. Ein Flüssigkeitsreservoir von 35001111 gibt die Möglichkeit der kontrollierten Verabreichung von Volumenersatzmitteln. Vorbereitet bzw. gefüllt wird das System innerhalb von 3 bis 5 Minuten mit Ca. 1000 ml kristalloider Flüssigkeit (46,52,6 1).
Abb. 1 Diagramm kardiopulmonaler Bypass (A = arterielles Blut; FA = Femoralarte rie; D = Zugänge zum Gefäßsystem über Dreiwegehähnezur Blutabnahme und Verabreichung von Medikamenten; F = Flüssigkeitsrese~oirszum Füllen des Systems, zur Zufuhr bei Blutdruckabfällen; FM = elektromagnetischer Flußmesser; IVC = Vena Cava inferior; SVC = Vena Cava superior; RA = rechter Vorhof; SC = Kurzschluß zum Rezirkulieren von Blut und zur Füllung des Systems; T = Temperaturkontrolle über den Wärmeaustauscher; V = venöses Blut; X = versetzbare Klemmen) (entnommen aus: S a far, P., N. Abramson, M. Angelos, et al.: Emergency cardiopulmonary bypass for r e suscitation from prolonged cardiac arrest. Am. J. Emerg. Med. 8 (1990) 55-67; mit freundlicher Genehmigung des Erstautors).
Tab. 1 Rettungskette(nach Safar, P., modifiziert) (50).
Erste Hilfe Basic Life Support (BLs)
Atemwege (frei machen) Beatrnung (Mund zu Mund oder Nase) Cirkulation (Herzmassage)
Erweiterte Erste Hilfe Advanced Life Support (ALS)
Defibrillation (frühzeitig) Endotracheale Beatmungshilfen (Combitube) F(Ph)arrnaka(Adrenalin U. a.)
Notärztliche Hilfe Prolonged Life Support
Geräte (Cardio-Pulmonary-Bypass) Hypothermie (mild) lntensivmedizin
Die extrathorakale Herzdruckmassee wird erst beendet, wenn man mit dem kardiopulmonalen Bypass einen ausreichenden Blutflui3 erreicht. Auch die kontroiiierte Beatmung wird mit mindestens 5 Atemzügen pro Minute fortgesetzt, damit es nicht zur Entwicklung von Atelektasen kommt. Nach 3 bis 5 Minuten am kardiopulmonalen Bypass wird bei Kammerflirnrnern defibrilliert. Die dadurch hergestellte spontane Herzaktion verhindert durch Entleerung des linken Ventrikels eine Lungenstauung (5,52,62). Ein Absinken des Hämatokrits auf 30 bis 35 O/o ist durch die Vorfüllune des Svstems mit Kristalloiden nicht zu verhindern. ~rrK~thmien, Volurnenmangel und Azidose werden entsprechend behandelt. Das standardmäßige intensivmedizinische Monitoring (arterielle ~ruckmessun~, zentralvenöser Zugang, evtl. Einschwemmkatheter) wird bei allen Patienten eingesetzt. U
Als Gefazugänge werden am Patienten die Arteria und Vena femoralis präpariert und über eine modifizierte Seldinger-Technik kanüliert. Die operative Präparation der Gefäße ist notwendig, da es sehr schwer ist, einen perkutanen Cefäßzugang bei pulslosen Patienten bzw. Patienten unter Wiederbelebungsbedingungen zu finden. Für die Arterie wird eine Kathetergröße von 16-20Fr verwendet und fiir die Vene 20-30-Fr-Katheter.Der venöse Katheter wird in die Vena Cava inferior bis in Höhe des rechten Vorhofes vorgeschoben (42,52,61). Durch die Verwendung von Heparin-beschichteten Oberflächen (Covalent-End-Point-Attachment Carrneda BioActive Surface) kann die initiale Dosis von 300IE Heparin pro kg Körpergewicht auf 70 IE reduziert werden. Auch bei der weiteren fraktionierten Heparingabe mui3 die Gerinnungszeit nach Lee-White nicht mehr über 240sec liegen, sondern nur mehr über 130sec gehalten werden (11,22,28, 38,66).
Der so reanimierte Patient bleibt fur mindestens 2 Stunden arn kardiopulmonalen Bypass. Dadurch kann sich der Herzmuskel regenerieren und eine suffiziente
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Reanimation mit dem kardiopulmonalen Bypass
220 Anästhesiol. Intensiwned. Notfallmed. Schmemther. 27 (1992)
Umgang mit dem kardiopulmonaien Bypass: Kardiopulmonale Bypass-Blutflußraten von 2,2 bis 2,s Liter pro m2 Körperoberfläche sind im allgemeinen fur eine adäquate Durchblutung des Organismus ausreichend. Der Plasma-Laktat-Spiegel ist der beste Parameter zur Kontrolle einer ausreichenden Durchblutung des Organismus bzw. Zerebrums (10,47). Eine Erhöhung der Blutflußraten auf bis 3 Liter pro m2 Körperoberfläche kann bei persistierenden hohen Laktatwerten notwendig werden. Primär wird zur Steigerung des Blutflusses Volumen zugefbhrt. Die Entwicklung eines Lungenödems unter weiterer Volumenzufuhr ist möglich, aber nicht von Nachteil, wenn dadurch ein ausreichender Blutfluß erzielt werden kann. Blutdruck Die Erfahrungen der tierexperimentellen Studien haben gezeigt, dai3 es nach Initiierung des kardiopulmonalen Bypasses für Ca. 15 Minuten zu einem Anstieg des mittleren arteriellen Blutdruckes (MAP) auf 110 bis 140 mmHg kommt (3,29,56,57,70). Der MAP wird danach h r bewußtlose Patienten bei 90mmHg und für bewui3tseinsklare Patienten bei 70 mmHg gehalten. Ein Blutdruckabfall wird in erster Linie mit Volumenersatzmitteln (Albumin und Hydroxyäthylstärke) behandelt. Erst in zweiter Linie kommt es zum Einsatz von Katecholaminen (Adrenalin, Noradrenalin und Dopamin). Kontrollierte Beatmung: Über den Oxygenator wird initial 7 bis 8 Liter/min 100 O/o Sauerstoff verabreicht. Der Pa02 wird über 100mmHg gehalten und der PaC02 zwischen 30 und 35 mrnHg. PEEP wird vorsichtig eingesetzt, so daß die Sauerstoffiufuhr reduziert werden kann. Paralyse, Sedierung und Analgesierung: Neuromuskuläre Relaxantien werden vorsichtig und niedrig dosiert eingesetzt, so dai3 die kontrollierte Beaunung problemlos durchgefiihrt werden kann. Zusätzlich werden Benzodiazepine und Fentanyl verwendet, damit die Behandlung mit dem kardiopulmonalen Bypass besser toleriert wird (16). Temperatur: Während der Behandlung mit dem kardiopulmonalen Bypass wird die zentrale Körpertemperatur zwischen 34 und 36 "C gehalten. Krämpfe: Das EEG wird kontinuierlich monitorisiert. Eine medikamentöse Prophylaxe zur Verhinderung von Krämpfen wird nicht durchgeführt. Krämpfe und Hyperaktivitäten im EEG werden in erster Linie mit Diazeparn behandelt. Phenytoin und Barbiturate sollten erst als letzte Möglichkeit verwendet werden. Lagerung: Eine 10- bis 20"-Kopfhochlagerung wird angestrebt, um den venösen Rückfluß aus dem Zerebrum zu erleichtern. Extremes Beugen und Strecken
der Halswirbelsäule wird vermieden. M e 2 Stunden wird der Patient von der einen auf die andere Seite gelagert, damit es nicht zur Bildung von Atelektasen in der Lunge kommt. Laborwerte: Serumelektrolyte werden im Normalbereich gehalten; die Serumosmolarität zwischen 285 und 300 mOsm/l. Liegt der Wert zu niedrig, dann wird Mannit01 verwendet. Sind nach 2 Stunden Behandlung mit dem kardiopulmonalen Bypass stabile Herz-Kreislauf-Verhäimisse nicht herstellbar oder eine normale neurologische Erholung nicht absehbar, dann wird die Behandlung abgebrochen. Patienten, die erfolgreich vom kardiopulmonalen Bypass entwöhnt werden, werden weiter intensivmedizinisch betreut. Der arterielle und venöse Katheter wird fur einen eventuellen neuerlichen Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses belassen. Die Entfernung der Katheter wird später vom Chirurgen durchgeführt, damit notwendige gefaßchirurgische Korrekturen sofort durchgefüht werden können. Patienten, die vom kardiopulmonalen Bypass nicht entwöhnt werden können, aber die Chance auf eine normale neurologische Erholung haben, werden für mindestens 24 Stunden mit dem kardiopulmonalen Bypass behandelt. Wahrend dieser Zeit werden mehrere Entwöhnun~sversuche vom kardiopulrnonalen Bypass durchgeführt. gewußtseinsklare aber bypassabhängige Patienten werden sobald wie möglich der Herztransplantation bzw. der Behandlung mit dem Kunstherzen zugefuhrt. Patienten, die nach 24 Stunden immer noch b e d t l o s sind und keine Chance auf eine neurolocrische Erholung haben, werden nach Feststellung des ~irnvtodes vom kardiopulmonalen Bypass entwöhnt. Die Hirntoderklärung erfolgt durch 2 voneinander unabhängige Neurologen. Bei Patienten, die das B e d t s e i n nicht wieder. erlangen. ohne hirntod zu sein. d f t der behandelnde Arzt in kooperation mit den ~ollegenund unter Berücksichtigung der Wünsche der nächsten Angehörigen die Entscheidung über das weitere Vorgehen. Zur Beurteilung des Wiederbelebungserfolges wird die kardiale und neurologische Situation wahrend des Wiederbelebungsvorganges und nach der Wiederbelebung beurteilt. Für die Beurteilung der kardialen Situation steht die Anzahl der benötigten Elektroschocks, der Verbrauch an Katecholaminen, die Art und Häufigkeit von Rhythmusstörungen und die Beurteilung der Entwöhnbarkeit vom kardiopulmonalen Bypass zur Verfügung. Für die Beurteilung der neurologischen Situation stehen einerseits frühe Zeichen der zerebralen Funktionserholune:(EEG und Pupilenreaktion) und späte Zeichen der zeribralen Funktionserholung (Glasgow Coma Score und Pittsburgh Brain Stem Score) zur Verfugung (9,50). Für die Beurteilung der Gesarntsituation werden die zerebralen und allgemeinen Performance-Kategorien herangezogen (Tab. 2) (9,50). Bisherige tierexperimentelle Ergebnisse Nach Herz-Kreislauf-Stillständen von 10, 12, 15, 17 oder 20 Muluten konnte im Tierexperiment die Herz-Kreislauf-Funktionmit dem kardiopulmonalen Bypass suffizient wiederhergestellt werden. Blutdruck, Blutfluß, Blutzusammensetzung und Temperatur des Reperhsions-
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globale sowie zerebrale Durchblutung gewährleistet werden. Nach 2 Stunden wird der erste Versuch unternommen, den Patienten vom kardiopulmonalen Bypass zu entwöhnen. Eine erfolgreiche Entwöhnung vom kardiopulmonalen Bypass ist nur zu erwarten, wenn eine suffiziente spontane Herz-Kreislauf-Funktion ohne lebensbedrohliche Arrhythmien wiederhergestellt werden kann (62).
F. Sterz
Ainästhesiol. Intensivrned. NotfaUmed. Schmerzther. 27 (1992) 221
Vorgangs waren am kardiopulmonalen Bypass wesentlich besser kontrollierbar als bei der herkömmlichen Technik der Herzmassage. Diese engmaschige und strenge Überwachung sowie die gute Kontrolle über den Reperfusionsvorgang waren unter der Herzmassage nicht möglich. Daher konnten wesentliche negative Faktoren, die die Wiederbelebungsergebnisse beeinflussen, ausgeschlossenwerden (1-3, 14,31). Die Ergebnisse von 10 tierexperimentellen Studien mit über 250 Experimenten seit 1982 am Internationalen Resuscitation Research Center der Universität von Pittsburgh in den USA bewiesen die größere Effektivität des kardiopulmonalen Bypasses irn Vergleich zum derzeitigen Standard (3,29,30,45,56,57,59).
Tab. 2 Allgemeine Performance Kategorien (OPC) (9,50).
OPC 1
gute allgemeine FunMionen
OPC2
mäßige allgemeine Schädigung
Cantadore (52,61), Levine (30), Pretto (43) und Angebs (3) konnten bereits im Jahr 1987 am InternaOPC 3 tionalen Resuscitation Research Center zeigen, daß der kardiopulmonale Bypass gegenüber den herkömmlichen HerzLungen-Wiederbelebungsma13nahmenmit ,Erweiterter Erster Hilfe" nach einem Herz-Kreislauf-Stillstandwesentliche Vorteile hat. So konnten mit herkömmlicher ,Erster Hilfeu und ,,Erweiterter Erster Hilfe" irn Experiment nur in 20 bis OPC4 60 010 der Wiederbelebungen stabile Herz-Kreislauf-Verhäitnisse hergestellt werden. Die herkömmlichen Herz-Lungen- OPC5 Wiederbelebungstechniken bergen immer die Gefahr in OPC A sich, dat3 die zum Wberleben ohne neurologische Schäden notwendige zerebrale Durchblutung nicht erreicht werden kann. Der kardiopulmonale Bypass fuhrte 1. zu einer größeren Verläßlichkeit in der Wiederherstellung von stabilen Herz-Kreislauf-Verhältnissen; 2. zu einer besseren Steuerbarkeit der hämodynamischen Situation im Rahmen der Wiederbelebung; 3. zu einer optimalen Kontrolle über die Hämodilution bzw. den Hämatokrit im Rahmen der Wiederbelebung und 4. zu einer wesentlich verbesserten Durchblutungssituation von Koronanen und Zerebrum. Weiters war es möglich, den kardiopulmonalen Bypass bis zu 4 Tagen einzusetzen. Bisherige klinische Ergebnisse (Tab. 3) Bisher wurde der kardiopulrnonale Bypass zur Wiederbelebung eines Herz-Kreislauf-Stillstandes in 9 Patientenstudien angewendet (8, U,32,34-37,42,46,62, 65). Wie bereits envihnt, konnten Baird (8) und Mattox (35) eine beträchtliche Zahl ihrer Patienten mit dieser Technik erfolgreich wiederbeleben. Aber auch Meese 1989 (36), Ujke 1989 (23,65), Martin 1990 (32), Reichmann 1990 (46) und Mooney 1991 (37) haben über den erfolgreichen Einsatz des kardiopulmonalen Bypasses als Wiederbelebungsinstrument berichtet. Das größte Problem dürfte irn Auffinden eines raschen Gefäßzuganges liegen. Die Kanülierungszeit liegt bei den verschiedenen Studien im Zeitraum von 5 bis 25 Minuten.
Am Internationalen Resuscitation Research Center wurden bisher 9 Patienten nach Herz-Kreislauf-Stillstand mit dem kardiopulmonalen Bypass behandelt (62). Das Ziel der Arbeitsgmppe in Pittsburgh war es zu testen, ob es möghch ist, den kardiopulmonalen Bypass erst in der Aufnahmestation des Krankenhauses notfallmaßig einzuset-
schwere allgemeine Schädigung
Coma/ vegetativer Status Hirntod Anästhesie
bewußtseinsklar; wach; zum normalen Leben fähig; entweder nur CPC-1-Schäden und/oder leichte organische (nicht zentralne~öse) Dysfunktionen bewußtseinsklar; wach; entweder nur CPC-2-Schäden und/oder organische Dysfunktionen mäßigen Grades; Patient ist zu leichten geistigen und körperlichenArbeiten fähig; Patient ist aber nicht kompetitiv leistungsfähig; Patient versorgt sich selbst bewußtseinsklar; entweder nur CPC-3-Schäden und/oder schwere organische Dysfunktionen; abhängig von anderen Personen für die notwendigsten Dinge des Lebens bewußtlos; sonst wie CPC-4-Definition wenn durch die Gabe von zentralne~ösdämpfend wirkenden Medikamenten die CPC 1 bis 5 Kategorien nicht beurteilbar sind
Tab.3 Patientenstudien - Einsatz des cardiopulmonalen Bypasses nach Herz-Kreislauf-Stillstand.
Autor
Jahr
Patient anzahl
Kanulierungs Zahl der zeit (min) Überlebenden
saird (8) Mattox (35) Phillips (42) Meese (36) Ujke (65) Martin (32) Reichmann (46) Mooney (37) Tisherman (62)
Zen. Nachdem präklinisch BLS- und ALS-Maßnahmen bereits eingeleitet wurden, aber nicht erfolgreich waren, wurde jeder Patient, der eine berechtigte Chance auf eine erfolgreiche Reanimation mit dem kardiopulmonalen Bypass hatte, vom Rettungsdienst unter Wiederbelebungsmaßnahmen in die Notfaiiaufnahme gebracht. Nach Aufnahme in der Notfallambulanz wurde der Versuch einer CefäGkanüliemng unternommen und der Patient mit dem kardiopulmonalen Bypass behandelt. Daher ergeben sich in dem ersten Bericht der Arbeitsgmppe aus Pittsburgh die langen Reanimationszeiten von 44 bis 65 Minuten. Eine Patientin konnte damit am Presbyterian Krankenhaus der Universität von Pittsburgh nach 40 Minuten erfolgloser Herzmassage erfolgreich wiederbelebt werden (62).
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Reanimation mit dem kardiopulmona&n Bypass
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Trotz enormer Verbesserung des Rettungsdienstes sind die Ergebnisse einer kardiopulmonalen Reanimation noch nicht optimal. Auch vereinzelte Berichte über bessere Überlebensraten nach Herz-Kreislauf-Stillständen können über diese Tatsache nicht hinwegtäuschen. So hat ein groi3er Prozentsatz der aus dem Krankenhaus entlassenen Patienten nach Herz-Kreislauf-Stillstand und primär erfolgreicher Reanimation schwere Schäden am Zentrainervensystem (9,50). Eine noch effektivere Behandlung des Herz-Kreislauf-Stillstandes mit dem kardiopulmonalen Bypass könnte die Ergebnisse der Wiederbelebungsmaßnahmen bessern und so auch zu finanziellen Einsparungen im rehabilitations- bzw. sozialmedizinischen Bereich fuhren.
Blutungen vermindert. Die Frage, ob ein pulsatiler Fluß gegenüber dem kontinuierlichen Fluß im Rahmen der Wiederbelebung Vorteile haben könnte, und das Problem der linksventrikulären Füllung im Rahmen der Wiederbelebung mit dem kardiopulmonalen Bypass sind bisher noch nicht ausreichend erforscht (3,5-7,48,53,68). Literatur
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Novick et al.: Resection of tion im Rahmen der Wiederbelebung, zu verbesserten Renonrenai retroperitoneai tumors wich large vena cavai thrombi using animationsergebnissen führt (8,21,23,32,34-37,42,46,62, cardiopuimonary bypass and hypothermic cirdatory arrest. J. Urol. 65). Der kardiopulmonaie Bypass könnte in Zukunft aber 144 (1990) 735-739 auch die Anwendung neuer therapeutischer Konzepte der 5 Arom, K. V., J. F. Vinas,]. E. Fewel et al.: 1s a left venuicular vent Reanimation (4,12,13,15,17,27,39-41,54,55,58,63,64, necessary during cardiopulmonary bypass? Ann. Thorac. Surg. 24 (1977) 566-573 67,69) ermöglichen, die mit der konventionellen Technik 6 Axelrod, H. I., A. C. Galloway, M . S. Murphy et al.: Percutaneous der Herz-Lungen-Wiederbelebung nicht oder nur schwer cardiopuimonary bypass with a synchronous pulsatile pump combianwendbar sind. Als Beispiele dieser neuen therapeutischen nes effective unloading with ease of application. J. Thorac. Cardie Konzepte der Reanimation seier hier angeführt: vasc. Surg. 93 (1987) 358-365 7 Axelrod, H. I,, M. S. Murphey, A. C. Galloway et al.: Percutaneous - die kontrollierte hypertensive Reperfusion (57), cardiopulmonary bypass limits myocardiai injury from ischernic fi- die milde Hypothermie (29) oder brillation and reperfusion. Cirdation (Suppl. 111) 78 (1988) 148- die Verwendung von Kalziumantagonisten (49). 152 8 Baird, R G., A. G. DelaRocba, R T. Miyagishirna et al.: Assited Problematisch bleibt beim notfallmaiSigen circulation foiiowing rnyocardial infarction: a review of 25 patients Einsatz des kardiopulmonaien Bypasses das schnelle und treated before 1971. Can. Med. Assoc. J. 107 (1972) 287-291 sichere Auffinden eines Gefäßzuganges (42). Weiter ver9 Brain Resuscitation Clinical Trial I Study Group: Randomized clinicai study of thiopentai loading in comatose survivors of cardiac langt die Möglichkeit der unbeschränkten Aufrechterhaiarrest. N. Engl. J. Med. 314 (1986) 397-403 tung des Herzkreislaufes trotz schwerster neurologischer Schäden vom behandelnden Arzt die Auseinandersetzung ' 0 Carden, D. L., G. B. Martin, R M . Nowak et aL: The effect of cardiopuimonary bypass resuscitation on cardiac arrest induced lacmit den dadurch entstehenden ethischen Problemen. tic acidosis in dogs. Resuscitation 17 (1989) 153-161 fl Cardoso, P. F., F. Yamaulki, S. Keshayee et al.: A reevaluation of Bei der Verwendung der derzeit zur Verfüheparin requirements for cardiopulmonary bypass. J. Thorac. Cargung stehenden kardiopulmonalen Bypass-Systemebenötigt diovasc. Surg. 101 (1991) 153- 160 man hohe Dosen Heparin, damit es nicht zur Blutgerinnsel- 12 Cooley, D. A., A. C. Beaa]. K. A h n & : Acute massive puimonary embolism-successfd surgicai treatment using temporary cardiobildung kommt (11,22,28). Dies führt häufig zu starken pulmonary bypass. JAMA 177 (1961) 283 - 286 Blutungen nicht nur arn Gefäßzugang, sondern auch nach Durchführung der Herzdruckrnassage im Thoraxbereich. 13 Daois, D. M , E. J. M i l k , I. A. MiUer: Accidental hypothermia treated by exrracorporeai blood warming. Lancet i (1967) 1036Aderdem kommt es zur Aktivierun~der Gerinnuneskaska1037 de, der Thrombozyten, der Leukozyten und des Eomple- '4 Deßehnke, D. J., M. G. Angelos, I. E. Leasure: Comparison of ments beim Kontakt des Blutes an den herkömmlichen standard externai CPR, open-chest CPR, and cardiopulmonary byOberflächen des kardiopulmonalen Bypasses (38,66). Man pass in a canine myocardiai infarct model. Ann. Emerg. Med. 20 nimmt an, dat3 die Aktivierung dieser Gerinnungskaskade zu (1991) 754-760 Mikroembolien führt, die neurologische Schäden verursa- 15 Diakun, T. A.: Carbon Dioxide Embolism - Successfd resuscitation with cardiopuimonary bypass. Ane~thesiolog~ 74 (1991) 1151chen (51). Daher wurde von der Firma Carmeda ein mit 1152 Heparin beschichtetes System entwickelt. Diese Carmeda BioActive Surface an den Oberflächen des Medtronic Ma- ' 6 EUis, D. J., D. J. Stauard: Fentanyl dosage is associated with reduced blood glucose in pediatric patients after hypothermic cardiopulxima Membranoxygenator und an den Schläuchen und Kamonary bypass. Anesthesiology 72 (1990) 812-815 nülen der Firma Biomedicus hat gezeigt, daß es zu einer 17 Frizelle, F. A., R Massey, J. A. Feint et al.: Tissue plasminogen verminderten Adhäsion der Thrombozyten und Leukozyactivator and cardiopulmonary bypass for massive pulmonary emboten. zu einer verminderten Aktivierung: des Kom~lements lus. Aust. N. ZJ. Surg. 61 (1991) 151- 153 und zu einer verminderten Ablagerung von 'Fibrin kommt '8 Gibbon, J. H., jr.: Artificai maintenance of circulation during experimental occlusion of the pulmonary artery. Arch. Surg. 34 (1937) (38,66). Auch sind bei Anwendung dieses Systems geringe1105-1131 re Dosen von Heparin norwendig und daher das Risiko fur . J
1 Angelos,
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Diskussion
F. Sterz
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Reanimation mit dem kurdiopulmonakn Bypass
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Dr. Fritz S m Notfdahahme agemeines ~ ~ der stadt wien ~ Universitätskliniken whringergürtel 18-20 A-1090 Wien
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F. S t e r z Reanimation mit dem Bypass
