Invasive hämodynamische Überwachung in der Anästhesiologie: Arten, Indikationen und mögliche Komplikationen

Bei der invasiven hämodynamischen Überwachung handelt es sich um ein Verfahren zur Überprüfung physiologischer Körperfunktionen, bei dem Gefäße katheterisiert oder Sensoren in die Herzkammern bzw. großen Blutgefäße eingebracht werden; dies dient der fortlaufenden, präzisen Erfassung der Hämodynamik und der schnellen Verfügbarkeit von Messwerten.

Diese Überwachungsmethoden verfolgen mehrere Ziele: die Bestimmung des hämodynamischen Status zur Gewährleistung einer optimalen Perfusion und Funktion der Zielorgane, die Überwachung des zirkulierenden Blutvolumens und der Reaktion des Körpers auf intensivmedizinische Maßnahmen sowie die potenziell frühere Erkennung von Herz-Kreislauf-Dysfunktionen.

Haupttypen der invasiven Überwachung in Operationssälen:

• Invasive Blutdrucküberwachung;
• Zentrale Venekatheterisierung;
• Katheterisierung der Pulmonalarterie (PAC, Pulmonary artery catheterization).

Indikationen für die Anwendung

Effektive invasive hämodynamische Überwachung kombiniert mit kompetenter klinischer Entscheidungsfindung kann die Behandlungsergebnisse für Patienten verbessern. Die Anwendung invasiver Überwachungsmethoden ist gerechtfertigt, wenn der Nutzen aus den klinischen Daten und der Anpassung der Patientenbehandlungstaktiken größer ist als das potenzielle Risiko der Nutzung.

Das Verständnis der Funktionsprinzipien jedes Überwachungsgeräts sowie der Indikationen, Risiken und Einschränkungen ist bei der Auswahl einer Überwachungsmethode von entscheidender Bedeutung.

Die Indikationen für die Anwendung lassen sich in drei Gruppen unterteilen:

• Interventionsmerkmale (Kardio-, Gefäß-, Thorax-, Neurochirurgie, große Bauchoperationen und Traumaoperationen mit hohem Blutverlust-Risiko);
• Beurteilung des Patientenzustands (schwere Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Multiorganversagen, septischer Schock und alle anderen Zustände, die zu hämodynamischen Störungen führen können);
• Notwendigkeit intensiver Kontrolle und Therapie (Einsatz von inotropen und vasopressorischen Arzneimitteln, Notwendigkeit häufiger Bluttests).

Invasive Blutdrucküberwachung

Die invasive Blutdrucküberwachung ist eine Methode zur kontinuierlichen Messung des Blutdrucks mithilfe eines arteriellen Katheters, der mit einem flüssigkeitsgefüllten System und einem Drucksensor (Transducer) verbunden ist. Der Sensor generiert eine Blutdruckkurve und ermöglicht zudem die häufige Entnahme von arteriellem Blut zur Analyse von Blutgasen, dem Säure-Basen-Haushalt (SBH), Elektrolyten, der Hämostase sowie weiteren Laborparametern.

Bei korrekter Anwendung ist die direkte intra-arterielle Überwachung genauer als nicht-invasive Blutdruckmessungen.

Indikationen für die intra-arterielle Katheterisierung

• Erwartete hämodynamische Instabilität sowie die Notwendigkeit einer vasopressorischen Unterstützung;
• Hohes Risiko für Organfunktionsstörungen bei Hypotonie (ältere Patienten, Patienten mit koronarer Herzkrankheit [KHK] oder chronischer Nierenerkrankung [CNE]);
• Unfähigkeit, den Blutdruck mit einer Manschette genau zu messen (Patienten mit Adipositas, Tremor oder Arrhythmien).

Technische Aspekte der Katheterisierung und Überwachung

Bei Patienten mit Indikationen für eine Überwachung sollte der Arterienkatheter vor der Narkoseeinleitung gelegt werden.

Arterienkatheter sollten primär in die Arteria radialis eingeführt werden (dieser Ort wird aufgrund des Kollateralkreislaufs der Hand, der leichten Zugänglichkeit und Komprimierbarkeit bevorzugt, was ein geringeres Risiko für schwerwiegende Komplikationen birgt).

Alternative, häufig genutzte Stellen für die arterielle Überwachung umfassen folgende:

• Arteria femoralis;
• Arteria brachialis;
• Arteria axillaris;
• Arteria dorsalis pedis.

In einigen klinischen Fällen wird der femorale Zugang bevorzugt (peripherer Vasospasmus bei kardiogenem Schock, Thrombangitis obliterans/Buerger-Krankheit sowie in bestimmten Fällen während der Operation eines dissezierenden Aortenaneurysmas, bei denen die Verwendung von zwei Arterienzugängen vorzuziehen ist).

Arterielle Katheter mit kleinerem Durchmesser (20G) sind mit einem geringeren Komplikationsrisiko verbunden. Die Verwendung von Ultraschall-Navigation wird bei der Katheterisierung bevorzugt.

Der Drucksensor erfordert eine korrekte Ausrichtung (auf Höhe des rechten Vorhofs) sowie einen Nullabgleich gegenüber dem atmosphärischen Druck. Bei jeder Repositionierung des Patienten sollte der Nullabgleich erneut durchgeführt werden.

In allen Positionen, in denen der „Höhe des rechten Vorhofs“ unterhalb der Schädelbasis liegt, sollte der Drucksensor auf Höhe der Schädelbasis eingestellt werden.

Der mittlere arterielle Druck sollte auf einem Niveau über 65 mm Hg gehalten werden.

Die optimale Qualität der Blutdruckkurve ist entscheidend für die korrekte Messung und Interpretation der erhaltenen Daten. Zwei Arten von Artefakten können die Signalqualität beeinträchtigen: unzureichende Dämpfung (Resonanz) und übermäßige Dämpfung. Im ersten Fall sind die Ursachen ein defekter Drucksensor oder eine übermäßig steife arterielle Leitung. Übermäßige Resonanz tritt auf, wenn Blasen, Blutgerinnsel im Kreislauf, offene Verbindungen, Knicke oder Katheterobstruktionen auftreten.

Komplikationen

Die häufigsten Komplikationen der intra-arteriellen Katheterisierung sind folgende:

• Lokale Schmerzen und Parästhesien;
• Hämatom und leichte Blutungen an der Einstichstelle.

Weniger häufige Komplikationen:

• Schwere Blutungen;
• Luft- oder thrombotische Embolie;
• Arterielle Thrombose;
• Bildung eines Pseudoaneurysmas;
• Lokale Nervenschädigung.

Zentrale Venekatheterisierung

Dies ist ein invasiver medizinischer Eingriff, der bei Patienten häufig zur Messung des zentralvenösen Drucks (erfordert vorsichtige Interpretation) und der venösen Oxygenierungsparameter sowie zur Bereitstellung eines zuverlässigen Zugangs für die kontinuierliche Medikamentenverabreichung (sichere Gabe von Inotropika und Vasopressoren, hyperosmolaren Lösungen und Langzeitinfusionen) eingesetzt wird.

Indikationen für die zentrale Venekatheterisierung

• Notwendigkeit einer vasoaktiven Unterstützung während der Operation und in der postoperativen Phase;
• Hohes Risiko für massiven intraoperativen Blutverlust und die Notwendigkeit eines schnellen venösen Zugangs;
• Komplexer perioperativer Patient, der eine längerfristige intensive Betreuung erfordert;
• Notwendigkeit der Überwachung des zentralen Venendrucks (ZVD).

Technische Aspekte der zentralen Venekatheterisierung

Zu den Zielvenen für die zentralvenöse Katheterisierung gehören die herznahen Venen des Brustraums (z. B. Vena subclavia, Vena jugularis interna) oder Venen des iliako-kavalen Venensystems (z. B. Vena femoralis communis). Die Katheterisierung wird nach der Seldinger-Technik durchgeführt.

Zugänge oberhalb der Extremitäten werden aufgrund des geringeren Thromboserisikos im Vergleich zum femoralen Zugang bevorzugt. Die Wahl der Punktionsstelle sollte auf der Grundlage der klinischen Notwendigkeit getroffen werden. Bereiche mit höheren Risiken (Haut mit Anzeichen von Infektionen oder Verbrennungen) sollten vermieden werden. Positionierung des Patienten (z.B. Trendelenburg-Position) für oberen Zugang, falls klinisch zulässig.

Die zentrale Venenkatheterisierung muss in einer Umgebung durchgeführt werden, die sterile Manipulationen ermöglicht; zudem ist die Anwesenheit einer Assistenz während des Eingriffs zwingend erforderlich. Die Ultraschallnavigation wird während der Venenpunktion sowie als Methode zur Bestätigung der korrekten Position des Führungsdrahtes empfohlen. Während der Manipulation muss zudem eine grundlegende Überwachung gewährleistet sein, damit etwaige Komplikationen umgehend erkannt und behandelt werden können.

Die Verwendung eines geschlossenen Infusionssystems reduziert das Sterberisiko und die Gefahr einer Sepsis infolge katheterassoziierter Blutstrominfektionen.

Die kontinuierliche Überwachung des ZVD erfolgt über einen Venenkatheter, der an ein flüssigkeitsgefülltes System (frei von Knicken, Blutgerinnseln und Luft) sowie an einen Druckaufnehmer (Transducer) angeschlossen ist; dieser generiert eine ZVD-Wellenform, welche die Druckänderungen im rechten Vorhof darstellt. Für eine korrekte Wellenform sollte die Katheterspitze so positioniert werden, dass sie die Venenwand nicht berührt, der Sensor relativ zum atmosphärischen Druck genullt und auf der Höhe des rechten Vorhofs positioniert sein.

Der ZVD sollte als einer der Trends bei der Beurteilung des Volumenstatus betrachtet werden (zusammen mit Blutdruck, Echokardiographie (Point-of-Care-Ultraschall [POCUS]: z. B. Variabilität der Vena cava inferior), klinischer Perfusion und Diurese).

Komplikationen der zentralvenösen Katheterisierung

• Fehlpunktion einer nahegelegenen Arterie (Karotis, Subklavia oder Femoralis) mit Hämatombildung: Lokale Hämostase kann durch Kompression erreicht werden, gelegentlich ist ein Gefäßchirurg erforderlich;
• Pneumothorax manifestiert sich durch Symptome wie Husten, Atembeschwerden und Brustschmerzen sowie durch radiologische oder sonographische Befunde (erfordert eine Drainage, wenn er mindestens 30 % der Brusthöhle einnimmt und mit klinischen Symptomen einhergeht);
• Hämatothorax, Hämatomediastinum und Herztamponade: Vorsicht ist geboten bei Patienten, die während der Katheterisierung mehrfach punktiert wurden;
• Lokale Nervenverletzungen während der Punktion oder Nervenkompression durch ein resultierendes Hämatom;
• Pleuraerguss: Extravasation von Infusionsflüssigkeit im Falle einer Gefäßperforation;
• Luftembolie: Unbeabsichtigtes Eindringen von Luft durch die Punktionsnadel während der Katheterisierung, erforderlich sind das Valsalva-Manöver oder das Neigen des Kopfes nach unten;
• Arrhythmie: Mechanische Reizung durch den Führungsdraht kann supraventrikuläre Tachykardien oder Kammerflimmern auslösen;
• Verletzung des Ductus thoracicus mit Entwicklung eines Chylothorax.

Katheterisierung der Lungenarterie (Swan-Ganz-Katheter)

Der Pulmonalarterienkatheter ist ein mehrlumiger Katheter, der über eine Zentralvene (vorwiegend über die rechte Vena jugularis interna) eingeführt und durch die rechte Herzseite in die Pulmonalarterie vorgeschoben wird, um ein hämodynamisches Monitoring zu ermöglichen. Dies ermöglicht die Überwachung hämodynamischer Variablen, die sich auf die Funktion der rechten und linken Herzseiten beziehen, wie beispielsweise:

• Kontinuierliche Messung des Herzzeitvolumens (HZV);
• Pulmonalarteriendruck (PAP);
• Pulmonalkapillarer Verschlussdruck;
• Rechtsventrikuläre Ejektionsfraktion;
• Rechtsventrikuläres enddiastolisches Volumen;
• Gewebeperfusionsvariablen (Oxygenierung des gemischtvenösen Blutes).

Diese Methode sollte nicht routinemäßig verwendet werden, wenn weniger invasive Technologien (Echokardiographie) dem Arzt die benötigten Informationen liefern können.

Katheterkomponenten

• Katheterkörper mit Zentimeter-Markierungen zur Bestimmung der Einführtiefe;
• Distales Lumen, das an der Katheterspitze in der Pulmonalarterie mündet (Messung des pulmonalarteriellen Drucks, PAP);
• Das proximale Lumen öffnet sich an der Spitze des Katheters, der sich im rechten Vorhof befindet (ZVD-Messung);
• Ballon am distalen Ende (bei vorübergehender Aufblasung [1,5 ml Luft] wird die PAWP-Messung durchgeführt);
• Thermistor am distalen Ende (Messung des Herzzeitvolumens mittels Thermodilution);
• Zusätzliche Lumina je nach verschiedenen Modellen (Port für konstante Thermodiluation, optisches Modul zur Messung der gemischten venösen Sättigung);
• Proximale Konnektoren mit verschiedenen Farbcodierungen zum Anschluss an Drucksensoren und Überwachungssysteme.

Indikationen für die Pulmonalarterienkatheterisierung

• Herztransplantation;
• Schwere hämodynamische Instabilität einhergehend mit Schock jeder Genese zur Eskalation und Deeskalation der Therapie;
• Diagnostik der pulmonalen Hypertonie;
• Komplexe kardiochirurgische Eingriffe;
• Beurteilung und Management von Patienten nach Herz- und Lungentransplantation sowie bei der Bewertung der portopulmonalen Hypertonie bei Patienten, die eine Lebertransplantation benötigen;
• Hämodynamische Überwachung während der Einleitung und Entwöhnung von der veno-arteriellen extrakorporalen Membranoxygenierung.

Kontraindikationen

Die absoluten und relativen Kontraindikationen für die Katheterisierung des rechten Herzens umfassen:

• Schwere Koagulopathie;
• Vorhandensein eines neu implantierten endokardialen Herzschrittmachers (HSM);
• Septumdefekt nach Myokardinfarkt;
• Rechtsseitige Endokarditis;
• Risiken der Perforation von Vorhöfen oder Ventrikeln.

Komplikationen der PA-Katheterisierung

• Komplikationen, die bei der Punktion auftreten (entsprechend den Komplikationen der zentralvenösen Katheterisierung);
• Komplikationen während der Kathetereinführung (Klappenschäden, Myokardperforation, Luftembolie bei Ballonruptur);
• Komplikationen bei eingeführtem Katheter (Thromboembolie der rechten Segmente, pulmonale Klappenendokarditis und Ruptur der Lungenarterie).

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Fazit

Die invasive hämodynamische Überwachung nimmt in der Anästhesiologie und perioperativen Intensivmedizin einen wichtigen Stellenwert ein; sie dient als Werkzeug zur kontinuierlichen, hochsensitiven Beurteilung des Kreislaufs bei Hochrisikopatienten, unterstützt Ärzte bei der schnelleren Erkennung hämodynamischer Instabilität und ermöglicht eine gezielte Korrektur von Volumenstatus, Gefäßtonus und inotroper Unterstützung.