Andreas Bacher Klinik für Anästhesie und Allgemeine Intensivmedizin Medizinische Universität Wien

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1 Anästhesie bei krankhaft Adipösen Andreas Bacher Klinik für Anästhesie und Allgemeine Intensivmedizin Medizinische Universität Wien

2 Anästhesierisiko bei Adipositas kardial bedingte Problemstellungen pulmonal bedingte Problemstellungen pharmakologische Problemstellungen klinisch praktische Problemstellungen spezielle Probleme bei: geburtshilflicher Anästhesie laparoskopischen Eingriffen

3 kardiale bedingte Problemstellungen Häufung kardialer Risikofaktoren myokardiale Verfettung und Dilatation Rhythmusstörungen systolische und diastolische Dysfunktion erhöhtes Risiko für Herzinsuffizienz Vasan RS. Cardiac function and obesity. Heart 2003;89:1127-9

4 Häufung kardialer Risikofaktoren Oster G, Edelsberg J, O'Sullivan AK, Thompson D. The clinical and economic burden of obesity in a managed care setting. Am J Manag Care 2000;6:681-9

5 DM II ist bedeutender perioperativer kardialer Risikofaktor 4315 Pat., elektive große noncardiac OP, insgesamt 2% major cardiac complications 6 Faktoren als Prädiktoren identifiziert: -KHK-Anamnese -Hoch-Risiko-Chirurgie -Serum Kreatinin >2 mg/dl -IDDM -Insult- oder TIA-Anamnese -Herzinsuffizienz-Anamnese Risiko: 1, 2, oder 3 Faktoren: 0.4%, 0.9%, 7% und 11% Lee TH, Marcantonio ER, Mangione CM, Thomas EJ, Polanczyk CA, Cook EF, Sugarbaker DJ, Donaldson MC, Poss R, Ho KK, Ludwig LE, Pedan A, Goldman L. Derivation and prospective validation of a simple index for prediction of cardiac risk of major noncardiac surgery. Circulation 1999;100: Klinische Faktoren: a) Alter >70a b) DM c) MI d) Angina e) Herzinsuffizienz 0 Faktoren: 3% Risiko von MI oder Tod 1-2 Faktoren: 8% >3 Faktoren: 18% L'Italien GJ, Paul SD, Hendel RC, Leppo JA, Cohen MC, Fleisher LA, Brown KA, Zarich SW, Cambria RP, Cutler BS, Eagle KA. Development and validation of a Bayesian model for perioperative cardiac risk assessment in a cohort of 1,081 vascular surgical candidates. J Am Coll Cardiol 1996;27:779-86

6 Adipositas höheres Risiko von VH-F n=5282; Framingham-Studie; 13,7 Jahre Beobachtung 526 VH-F alterskorrigierte Inzidenz von VH-F (/1000 Pat.-Jahre) bei: BMI <25: 9,7 ( ); 5,1 ( ) BMI 25-30: 10,7 ( ); 8,6 ( ) BMI >30: 14,3 ( ); 9,9 ( ) ~1,5-faches Risiko für VH-F bei Adipositas im Vgl. zu Normalgewicht höheres Risiko für VH-F: ~4% kg -1 m -2 Wang TJ, Parise H, Levy D, D'Agostino RB Sr, Wolf PA, Vasan RS, Benjamin EJ. Obesity and the risk of new-onset atrial fibrillation. JAMA 2004;292:2471-7

7 Adipositas VH-F VH-Dilatation 690 mit moderater art. Hypertonie; RR: 152±15/98±6 mmhg Adipositas: stärkster Prädiktor für LA- Vergrößerung signifkant größere LA bei BMI >27, bzw. >30 im Vgl. uu BMI 27 Gottdiener JS, Reda DJ, Williams DW, Materson BJ. Left atrial size in hypertensive men: influence of obesity, race and age. Department of Veterans Affairs Cooperative Study Group on Antihypertensive Agents. J Am Coll Cardiol 1997;29:651-8

8 Adipositas erhöhtes Risiko von Herzinsuffizienz n=5281; Framingham-Studie; 14 Jahre Beobachtung 496 HI ~2-faches Risiko für HI bei Adipositas im Vgl. zu Normalgewicht höheres Risiko für VH-F: 5-7% kg -1 m -2 Kenchaiah S, Evans JC, Levy D, Wilson PW, Benjamin EJ, Larson MG, Kannel WB, Vasan RS. Obesity and the risk of heart failure. N Engl J Med 2002;347:305-13

9 Adipositas erhöhtes Risiko von Herzinsuffizienz Kenchaiah S, Evans JC, Levy D, Wilson PW, Benjamin EJ, Larson MG, Kannel WB, Vasan RS. Obesity and the risk of heart failure. N Engl J Med 2002;347:305-13

10 pulmonal bedingte Problemstellungen Schlafapnoesyndrom erhöhter intraabdomineller Druck: eingeschränkte Zwerchfellexkursionen Atelektasenbildung erhöhte Atemarbeit thromboembolische Komplikationen

11 Schlafpanoesyndrom Schlaflabortests bei 150 Menschen deutliche Häufung von Schlafapnoesyndrom bei BMI >25 kg m -2 Sharma SK Kumpawat S Banga A,,, Goel A. Prevalence and risk factors of obstructive sleep apnea syndrome in a population of Delhi, India. Chest. 2006;130:149-56

12 Adipositas Schlafpanoesyndrom Ablagerung von Fett an: Uvula Tonsillen Zunge aryepiglottischer Falte lateralen Pharynxwänden dadurch Wahrscheinlichkeit des Atemwegskollaps bei Relaxation Obstruktion zwischen Uvula, Epiglottis und Larynx Brown IG, Zamel N, Hoffstein V. Pharyngeal cross-sectional area in normal men and women. J Appl Physiol 1986;61:890-5

13 Schlafapnoesyndrom Anästhesierisiko Prämedikation: Benzodiazepine cave Muskelrelaxation und Sedierung APNOE! schwierige Maskenbeatmung und schwierige Intubation Ausleitung: cave Restrelaxation, Atemdepression, Restsedierung mit Erhöhung der CO 2 -Triggerschwelle für Atemantrieb Aufwachraum: cave Opioide für Analgesie Überwachung über Nacht empfohlen Schumann R, Jones SB, Ortiz VE, Connor K, Pulai I, Ozawa ET, Harvey AM, Carr DB. Best practice recommendations for anesthetic perioperative care and pain management in weight loss surgery. Obes Res 2005;13: Benumof JL. Obstructive sleep apnea in the adult obese patient: implications for airway management. J Clin Anesth 2001;13:144-56

14 Lungenvolumina bei Adipösen Lungenfunktionstests an 373 Patienten ohne COPD, aber mit breiter Streuung von BMI deutlich geringerer Effekt auf VC, RV und TLC Jones RL, Nzekwu MM. The effects of body mass index on lung volumes. Chest 2006;130:827-33

15 Atelektasenbildung nach Allgemeinanästhesie laparoskopische CHE (72,3±20,7 min; bei Normalgewichtigen) bzw. Magenband-OP oder Magenbypass (140,5±54,3 min; bei Adipösen) 10 Pat. mit BMI <30 kg m -2 ; 20 Pat. mit BMI >35 kg m -2 Anästhesie mit Remifentanil und Desfluran mechanische Beatmung mit PEEP = 6 mbar, Vt = 10 ml kg -1 IAP = 15 mmhg Thorax-CT vor Anästhesieeinleitung, nach Extubation, 24 h postoperativ Eichenberger A, Proietti S, Wicky S, Frascarolo P, Suter M, Spahn DR, Magnusson L. Morbid obesity and postoperative pulmonary atelectasis: an underestimated problem. Anesth Analg 2002;95:

16 Atelektasenbildung nach Allgemeinanästhesie signifikant, aber gering! Eichenberger A, Proietti S, Wicky S, Frascarolo P, Suter M, Spahn DR, Magnusson L. Morbid obesity and postoperative pulmonary atelectasis: an underestimated problem. Anesth Analg 2002;95:

17 Atelektasenbildung nach Allgemeinanästhesie - Fragen Hat die OP-Dauer eine entscheidende Auswirkung? Hätte ein anderes Beatmungsregime mit einem höheren PEEP, einem Atemzeitverhältnis von 1:1 und druckgesteuerter Beatmung die Atelektasenbildung verhindert? Die Patienten der Studie wurden vor Ausleitung mit FiO2 = 1,0 beatmet. Hätte die Vermeidung dieser Maßnahme die Atelektasenbildung verringert? Wäre eventuell Propofol zur Aufrechterhaltung der Anästhesie günstiger gewesen als Desfluran (mehr N 2, 5-6% weniger resorbierbares Gas!)? Wäre eine postoperative Analgesie mittels Epiduralkatheter günstiger gewesen, als mittels einer Kombination aus NSAR und Morphin iv? Hedenstierna G, Rothen HU. Atelectasis formation during anesthesia: causes and measures to prevent it. J Clin Monit Comput 2000;16:329-35

18 Atemarbeit Compliance p V = Arbeit = Fläche unter p V Schleife! Sharp JP, Henry JT, Sweany SK, Meadows WR, Pietras RJ. The total work of breathing in normal and obese men. J Clin Invest 1964;43: Pat kg vs. 14 Pat kg deutlich niedrigere Thoraxwandcompliance bei Adipösen, Lungencompliance wenig beeinflußt, aber Rechtsverschiebung der Kurve!

19 atmungsbedingter O 2 -Verbrauch (VO 2 resp) 18 Pat. mit BMI 53,4±13,9 kg m -2 vs. 8 Pat. mit BMI 22,2±4,0 kg m -2 VO 2 -Messung vor (Ruhezustand) und während mechanischer Beatmung mittels Datex Deltatrac metabolic monitor; Differenz = VO 2 resp ~16% der VO 2 bei Adipösen vs. ~1% bei Normalgewichtigen deutlich erhöhte Atemarbeit bei Adipösen bereits im Ruhezustand deutlich erhöhter Gesamtsauerstoffverbrauch bei Adipösen bereits im Ruhezustand Kress JP, Pohlman AS, Alverdy J, Hall JB. The impact of morbid obesity on oxygen cost of breathing (VO(2RESP)) at rest. Am J Respir Crit Care Med 1999;160:883-6

20 Adipositas - Pulmonalembolierisiko 7227 Autopsien von : akute Pulmonalembolie in 433 Fällen (= 6%) Etablierte Risikofaktoren: vorhergehende Thromboembolien, maligne Erkr., postoperative Phase, schwere kardiale oder neurolog. Erkr., Polytrauma, Immobilisation >1d, Wochenbett, Östrogenth., Rauchen 36 Pat. erlitten PE ohne Risikofaktor 24 (67%) dieser Pat. hatten BMI >30 kg m -2 keine Häufung der Faktor V Leiden Mutation bei Adipösen Adipositas ist unabhängiger Risikofaktor für PE Blaszyk H, Bjornsson J. Factor V leiden and morbid obesity in fatal postoperative pulmonary embolism. Arch Surg 2000;135:1410-3

21 Thromboelastogramm bei Adipösen 26 Normalgewichtige (BMI 43,2±5,4 kg m -2 ) vs. 26 Adipöse (BMI 24,3±2,9 kg m -2 ), elektive Chirurgie TEG nach Anästhesieeinleitung, bei Adipösen auch postoperativ normale, nicht unterschiedliche PTT, PTZ, Plt präoperativ Pivalizza EG Pivalizza PJ Weavind LM,,. Perioperative thromboelastography and sonoclot analysis in morbidly obese patients. Can J Anaesth 1997;44:942-5

22 Prophylaxe von Thromboembolien 481 Pat. mit BMI ~51 kg m -2 Adipositaschirurgie von Frühmobilisation, Kompressionsstrümpfe Enoxaparin 2x30 mg (n= 92) vs. 2x40 mg (n = 389) nur 7 tiefe Venenthrombosen; davon 5 in Gruppe mit 2x30 mg Enoxaparin 1 Blutungskomplikation in jeder Gruppe 2x40 mg Enoxaparin empfohlen aber: Niedrigdosisgruppe hatte längere OP-Dauer! Scholten DJ, Hoedema RM, Scholten SE. A comparison of two different prophylactic dose regimens of low molecular weight heparin in bariatric surgery. Obes Surg 2002;12:19-24

23 Dosierung von Anästhetika Problem: Welchen Anteil hat der überschüssige Anteil an Körperfett am Gesamtverteilungvolumen Unterschied fett- und wasserlösliche Substanzen Durchblutung des überschüssigen Körperfettanteils generelle Empfehlung: eher an Idealgewicht orientieren Schumann R, Jones SB, Ortiz VE, Connor K, Pulai I, Ozawa ET, Harvey AM, Carr DB. Best practice recommendations for anesthetic perioperative care and pain management in weight loss surgery. Obes Res 2005;13:254-66

24 Fentanyl 70 Pat.; BMI 24±2 vs. 44±12 kg m -2 ; elektive OP Fentanyl: 1-2 µg kg -1 min -1 zur Anästhesieeinleitung 0,05-0,07 µg kg -1 min -1 während ersten min 0,03-0,05 µg kg -1 min -1 für die nächsten 1-2h 0,02-0,03 µg kg -1 min -1 danach, Stop min vor OP-Ende AWR: 0,008-0,03 µg kg -1 min -1 nichtlineares Verhältnis KG zu Dosierung bei Blutspiegelmessung max. KG von kg soll herangezogen werden, um Überdosierung bei Adipösen zu vermeiden. Shibutani K, Inchiosa MA Jr, Sawada K, Bairamian M. Accuracy of pharmacokinetic models for predicting plasma fentanyl concentrations in lean and obese surgical patients: derivation of dosing weight ("pharmacokinetic mass"). Anesthesiology 2004;101:603-13

25 Remifentanil 24 Pat.; 113±17kg vs. 64±10 kg KG; elektive Log-Skala! adipöse Pat. erreichten signifikant höhere Spitzenspiegel und Konzentrationen im weiteren Verlauf! OP hohe Dosis Remifentanil über 1 min mit 7,5-10 (!) µg kg - 1 min -1, um meßbare Blutspiegel über langen Zeitraum zu erhalten darauffolgend 23 Blutspiegelmessungen bis 6h nach Infusion Dosierung muß sich an Idealgewicht orientieren! Egan TD, Huizinga B, Gupta SK, Jaarsma RL, Sperry RJ Yee JB,, Muir KT. Remifentanil pharmacokinetics in obese versus lean patients. Anesthesiology Sep;89(3):562-73

26 Fentanyl Alfentanil - Remifentanil 60 Pat.; BMI >35 kg m -2 ; Magenbypass-OP Anästhesie mit Propofol, N 2 O und an Idealgewicht angepasste Dosis von: Remifentanil 0,25-1,5 µg kg -1 min -1 Alfentanil 1-1,5 µg kg -1 min -1 Fenatnyl 0,025-0,05 µg kg -1 min -1 signifikant kürzere Zeit bis Extubation mit Remifentanil signifikant geringerer Dosisbedarf an Propofol mit Remifentanil höherer Schmerzimittelbedarf im AWR mit Remifantanil Gaszynski TM, Strzelczyk JM, Gaszynski WP. Post-anesthesia recovery after infusion of propofol with remifentanil or alfentanil or fentanyl in morbidly obese patients. Obes Surg 2004;14:

27 Propofol Fett/Blut Verteilungskoeffizient = 84 kaum Unterschied in 8h-Elimination großer Unterschied in 5-Tages-Elimination (wenig klinisch relevant) arterielle Spiegel von Propofol Levitt DG, Schnider TW. Human physiologically based pharmacokinetic model for propofol. BMC Anesthesiol 2005;5:4

28 Barrio J, San Miguel G, Molina I, Asensio I, Gramuntell F, Garcia V. Clinical effect of mivacurium in morbidly obese patients. Rev Esp Anestesiol Reanim 2006;53: Leykin Y, Pellis T, Lucca M, Lomangino G, Marzano B, Gullo A. The pharmacodynamic effects of rocuronium when dosed according to real body weight or ideal body weight in morbidly obese patients. Anesth Analg 2004;99: Leykin Y, Pellis T, Lucca M, Lomangino G, Marzano B, Gullo A. The effects of cisatracurium on morbidly obese women. Anesth Analg 2004;99: Lemmens HJ, Brodsky JB. The dose of succinylcholine in morbid obesity. Anesth Analg 2006;102: Dosierung von Muskelrelaxantien - Effekte auf Adipöse vs. Normalgewichtige Substanz Dosierung Anschlagszeit Erholungszeit Mivacurium 0,15 mg kg -1 tatsächliches KG Rocuronium 0,6 mg kg -1 tatsächliches KG Cisatracurium Succinylcholin 0,2 mg kg -1 tatsächliches KG 0,2 mg kg -1 ideales KG 1 mg kg -1 tatsächliches KG 1 mg kg -1 ideales KG gleich gleich gleich verdoppelt gleich ~30% verlängert ~40% verlängert ~30% kürzer gleich in 30% unzureichende Intubationsbedingungen mäßig verlängert gleich

29 praktisch-technische Problemstellungen bei Adipositas Schwierigkeiten bei der Maskenbeatmung Intubationsschwierigkeiten Probleme bei der Anlage von zentralvenösen Zugängen Probleme bei regionalanästhesiologischen Verfahren

30 Maskenbeatmung prospektive Studie an 1502 Pat. schwierige Maskenbeatmung in 5% der Fälle: Abfall der SpO 2 92% während Maskenbeatmung durch 1 Anästhesisten 2-Hand-Maskenbeatmung erforderlich Frischgasflow >15 l/min erforderlich, deutliche Leckage, mehr als 2x O 2 -Flush notwendig keine Atemexkursionen des Thorax sichtbar Langeron O, Masso E, Huraux C, Guggiari M, Bianchi A, Coriat P, Riou B. Prediction of difficult mask ventilation. Anesthesiology 2000;92:

31 Intubation prospektive Studie an 1833 Pat. Intubationsschwierigkeiten in 20,2% der adipösen Pat. (BMI >30 kg m -2 ) vs. 7,6% der normalgewichtigen (BMI <30 kg m -2 ) Patienten Ursache: breitere Zungenbasis höherer Mallampatti-Score Voyagis GS, Kyriakis KP, Dimitriou V, Vrettou I. Value of oropharyngeal Mallampati classification in predicting difficult laryngoscopy among obese patients. Eur J Anaesthesiol 1998;15:330-4

32 SpO 2 -Reserve bei Adipösen Apnoe nach Präoxygenierung bei Adipösen vs. Normalgewichtigen Berthoud MC, Peacock JE, Reilly CS. Effectiveness of preoxygenation in morbidly obese patients. Br J Anaesth 1991;67:464-6

33 zentralvenöse Zugänge kaum erkennbare Orientierungspunkte zu kurze Nadeln zu steiler Einstichwinkel erforderlich Spirale, Dilatator oder Katheter können nicht in das Gefäß eingebracht werden Körperfett kann Katheter trotz erfolgreicher Punktion komprimieren keine Infusion möglich mögliche Lösungen: längere Nadeln verwenden Ultraschall Randolph AG, Cook DJ, Gonzales CA, Pribble CG. Ultrasound guidance for placement of central venous catheters: a meta-analysis of the literature. Crit Care Med 1996;24: Johnson G, Tobias JD. Central venous access in morbidly obese patients. Anesth Analg 2001;93:1363

34 Regionalanästhesie Epiduralanästhesie Spinalanästhesie Plexus brachialis Blockaden deutlich erhöhter Schwierigkeitsgrad nachgewiesen! Perlow JH, Morgan MA. Massive maternal obesity and perioperative cesarean morbidity. Am J Obstet Gynecol 1994;170:560-5 Novoa L, Metge M, Estanyol N, Parramon F, Arxer A, March X. Difficult intradural puncture for urgent cesarean section in a morbidly obese patient. Rev Esp Anestesiol Reanim 2003;50:213-4 (article in Spanish) Schwemmer U, Papenfuss T, Greim C, Brederlau J, Roewer N. Ultrasound-guided interscalene brachial plexus anaesthesia: differences in success between patients of normal and excessive weight. Ultraschall Med 2006;27:245-50

35 Epiduralanästhesie 43 adipöse vs. 43 normalgewichtige Schwangere In 74% der Adipösen waren Mehrfachpunktionen notwendig, in 14% sogar >3 Punktionen (0% bei Normalgewichtigen) Adipöse hatten höheres Risiko für Akut-Sectio längere OP-Dauer höheren Blutverlust postoperative Endometritits Perlow JH, Morgan MA. Massive maternal obesity and perioperative cesarean morbidity. Am J Obstet Gynecol 1994;170:560-5

36 Epiduralanästhesie spezielle Probleme Katheterdislokation bei Verschiebung der Haut: Bei Bewegungen der Haut und Subcutis um 6 cm rutscht Epiduralkatheter um etwa 2 cm aus dem Epiduralraum! Wasson C. Failed epidural in an obese patient--blame it on Pythagoras! Anaesthesia 2001;56:605-6 (Letter)

37 Plexus brachialis - Blockade Interskalenäre Blockade: 70 Pat., Schulter-OP BMI >25 kg m -2 (n = 35) oder <25 kg m -2 (n = 35) US 77% vs. 94% Erfolgsrate, aber NS! geringfügig längere Dauer der Anlage Schwemmer U, Papenfuss T, Greim C, Brederlau J, Roewer N. Ultrasound-guided interscalene brachial plexus anaesthesia: differences in success between patients of normal and excessive weight. Ultraschall Med 2006;27:245-50

38 Key messages Krankhafte Adipositas ist eine in der Häufigkeit zunehmende Stoffwechselstörung (dzt. etwa 11% Prävalenz in Österreich. Krankhafte Adipositas ist eindeutig mit einem erhöhten Anästhesierisiko assoziiert. Adipositas ist mit einer Reihe von Begleiterkrankungen, vor allem des kardiopulmonalen Systems assoziiert (Diabetes mellitus, arterielle Hypertonie, koronoare Herzerkrankung, etc.) Adipositas ist mit einer erhöhten Rate von Herzrhythmusstörungen und Herzinsuffizienz assoziiert. Adipositas prädisponiert zu Schlafapnoesyndrom, Atelektasenbildung und thromboembolischen Komplikationen. Bei der Berechnung von Dosierungen von Anästhesiemedikamenten ist besondere Vorsicht geboten. Es bestehen Unterschiede in Bezug auf viele pharmakokinetische Daten. Die Maskenbeatmung und endotracheale Intubation sind bei Adipösen risikoreich. Regionalanästhesiologische Verfahren sind mit einem erhöhten Schwierigkeitsgrad verbunden.

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