Anesteesia ja kopsutransplantatsioon. A. Sõrmus

08.05.2015
Ajaloost
Anesteesia ja
kopsutransplantatsioon
Alar Sõrmus
TÜ Anestesioloogia ja intensiivravi
kliinik
• Esimene kopsutransplantatsioon inimesel 1963 James Hardy
poolt, patsient elas 18 päeva
• Järgneva 10-15 aasta jooksul edutud katsed
• Arengud immunosupressiivses ravis ja kirurgilises tehnikas
• 1983 esimene edukas kopsutransplantatsioon Torontos Joel
Cooperi poolt. Patsient elas 6,5 aastat
• Käesolevaks üle 25000 transplantatsiooni, üle 2000 aastas. 5
aasta elulemus keskmiselt 50%
Kopsutransplantatsioon
Kopsutransplantatsiooni näidustused
• Esimene õnnestunud transplantatsioon 1983, praeguseks üle
20000 transplantatsiooni
• Lõppstaadiumis kopsu- või kopsuversoonte haigus
-COPD
-tsüstiline fibroos
-idiopaatiline kopsufibroos
-1-antitrüpsiinpuudulikkus
-pulmonaalhüpertensioon
Kopsutransplantatsioon
Organdoonori käsitlus
Probleemid
• Doonororganite puudus
Doonorkopsude vähesus (alla 20% sobivad)
• Kopsudoonoreid 10- 20 % kõigist kadaveersetest
doonoritest
Varane transplantaadi düsfunktsioon (reperfusiooniödeem,
infektsioon, akuutne äratõuge)
Hiline äratõukereaktsioon- bronchiolitis obliterans
histoloogiliselt difuusne terminaalsete bronhioolide valendike
kontsentriline ahenemine, kliiniliselt väljendub progressivses
vitaalkapatsiteedi ja FEV1 langus
• Kadaveerse doonori puudulik käsitlus→ 25% organite
kaotus
– Doonorit peaks ravima nagu hea prognoosiga
intensiivravi patsienti!
1
08.05.2015
Organdoonori käsitlus
• Lahendused (kopsu)doonorite puudusele:
– Ravijuhendid kadaveerse organdoonori käsitlemiseks
– Doonorkriteeriumite liberaliseerimine (nn.laiendatud
doonorkriteeriumid)
– Marginaalsete organdoonorite agressiivne ravi
– Elusdoonorite kasutamine
– Donatsioon südamesurma järgselt
Preoperatiivne anestesioloogiline
hindamine
• Kardiovaskulaarsüsteem
– Parema südamepoole seisund, pulmonaalhüpertensiooni
olemasolu
– Ehhokardiograafia
– Koronarograafia?
• Hingamissüsteem
• Füüsiline sooritusvõime igapäevaelus
• Infektsiooni võimalus
Preoperatiivne hindamine ja ettevalmistus
• Seoses kopsuhaigusega on patsient põhjalikult
uuritud
• Kas viimasel ajal on midagi muutunud?
• Lühike etteteatamisaeg enne operatsiooniplaani
kandmist
• Hingamisteede, hingamissüsteemi,
kardiovaskulaarsüsteemi hindamine
• Rö- thorax, laboriaanalüüsid
Hingamisfunktsiooni hindamine
• Hingamismehhaanika
– Spiromeetria: FEV1, FVC
• Gaasivahetus (kopsuparenhüümi seisund)
– Veregaaside määramine
• Kardio-pulmonaalne reserv
Hingamisfunktsiooni hindamine
• Hingamismehhaanika
– Spiromeetria: FEV1, FVC
• Gaasivahetus (kopsuparenhüümi seisund)
Kardiopulmonaalne reserv
• Trepil kõndimine < 1 korruse seotud kõrge riskiga, üle 5
korruse selge komplikatsioonide ↓
• Maksimaalne hapnikutarbimine (või 6-minuti käimise test)
• Metaboolne ekvivalent (MET)
– Veregaaside määramine
• Kardio-pulmonaalne reserv
• Ventilatsiooni- perfusiooni (V/Q) stsintigraafia, kui ppoFEV1 <
40%
2
08.05.2015
Kopsutransplantatsioon. Monitooring.
• Standardmonitooring: (NIPB, SpO2, temperatuur,
kapnograafia, spiromeetria, entroopia)
• Invasiivne monitooring
– A.radialis dex ja a.femoralis sin (RR, analüüsid)
– Kopsuarteri kateeter via v. jugularis int kopsuarteri rõhu ja
segavenoosse saturatsiooni jälgimiseks, CO ja CI mõõtmine
– Transösofageaalne ehhokardiograafia (TEE)
•
Ekstrakorporaalse vereringe (CPB) või
ECMO valmidus
Anesteesia
• Hüpotermia vältimine
–
–
–
–
Suurendab pulmonaalset hüpertensiooni
Hüübimishäired
Rütmihäired
Hilisem ekstubatsioon
• Cell saver
Preoperatiivne ettevalmistus
Söögitorukaudne ehhokardiograafia (TEE)
• Rutiinne kasutamine kopsutransplantatsioonil
– Parema vatsakese funktsioon
– Kopsuarteri rõhk
– Vasaku vatsakese funktsioon
– Parema ja vasaku vatsakese eelkoormus
– Klapiaparaadi seisund (näit. trikuspidaalklapi puudulikkus)
– Koronaaremboolia, intrakardiaalse õhu diagnoosimine
Kopsutransplantatsioon
• Preoperatiivne ettevalmistus
• Kriitilised etapid:
-induktsioon
-kunstliku ventilatsiooni alustamine
-ühe kopsu ventilatsioon
-kopsuarteri klemmimine
-kopsuarteri vabastamine ja transplantaadi reperfusioon
Epiduraalkateetri asetamine
• Epiduraalkateeter
– Th4- Th8; lihtsaim tehnika: paramediaalne juurdepääs,
patsient istub
– NB! Steriilsus kateetri asetamisel- immunosupressiivne ravi
– Ühepoolne kirurgia- paravertebraalne blokaad (kateeter)
– Võimalik asetada kateeter ka postoperatiivselt
– Epiduraalanalgeesia tähtsus väheneb, kui ekstubatsioon
hilineb tüsistuste tõttu
– Kehaväline ringe ja täisheparinisatsioon- üldiselt
epiduraalpunktsioon vastunäidustustatud
3
08.05.2015
Premedikatsioon
• Väljaspool op tuba pole soovitav
• Lisa-O2 ninasondiga
• Vajadusel ettevaatlik premedikatsioon i/v
– Midazolam 0,5-1mg + fentanyl 25-50mkg
• Jätka tavalise raviga (bronhidilataatorid, kortikosteroidid)
• Immunosupressiivne ravi ja antibiootikumid vastavalt
kohalikule protokollile
– AB- Tazocin 4,5 g
– Predisolon, Takrolimus (Prograf), Mükofenolaatmofetiil (Cellsept)
Anesteesia induktsioon
• Sageli vajalik kiirinduktsioon (rapid sequence
induction), aga ravimite tiitrimisega
• Relaksandid suktsinüülkoliin, rocuronium, cisatracurium
• Induktsiooniained
– Eelista kardiovaskulaarset stabiilsust: midasolaam,
etomidaat, ketamiin, (propofool), fentanüül
Anesteesia induktsioon
• Preoksügenisatsioon
• Patsient sageli poolistuvas asendis
• Hemodünaamilised eesmärgid
– Süsteemse vaskulaarse resistentsuse ja müokardi kontraktiilsuse
säilitamine
– Pulmonaalse resistentsuse suurenemise vältimine
• Vasoaktiivsed ained ja pulmonaalsed vasodilataatorid valmis
– Vajadusel alusta infusiooni enne induktsiooni
• Invasiivne monitooring
– Suhteliselt “heas” seisundis patsiendil narkoosis, muidu
enne induktsiooni
Anesteesia induktsioon
• Anesteetikumide toimed + üleminek kunstlikule
ventilatsioonile → tõsine hüpotensioon (vereringeseiskus)
– Pulmonaalhüpertensioon, kopsuveresoonte seina muutused
(hüperreaktiivsed)
– Pulmonaalse vaskulaarse resistentsuse   parema vatsakese
puudulikkus
– KKV, PaCO2, anesteetikumide toime (vasodilatatsioon)
Pulmonaalhüpertensioon
• Pulmonaalset vaskulaarset resistentsust
tõstavad
– Hüpoventilatsioon (hüperkapnia ja atsidoos)
– Hüpokseemia
– Pindmine anesteesia
– Hüpotermia
– N2O kasutamine
Kopsude isoleerimise tehnikad
• Kahevalendikuline intubatsioonitoru
– Vasakpoolne toru
• Bronhiblokker
• (Ühevalendikuline intubatsioonitoru)
4
08.05.2015
Hingamistee
• Reeglina kahevalendikuline intubatsioonitoru,
tavaliselt vasakpoolne
– Kiirem paigaldada, turvalisem, võimaldab erinevate kopsude
ventileerimist
• Tavaline intubatsioonitoru ja bronhiblokker
• Tavaline intubatsioonitoru kui ekstrakorporaalne
vereringe
• Toru asendi kontroll
– Auskultatsioon
– Fiiberoptiline bronhoskoopia
Ühe kopsu ventilatsioon- OLV (one lung
ventilation)
• Patofüsioloogia seotud ventilatsiooniperfusiooni vahekorra muutustega ning
kardiaalsete toimetega, eriti paremale
vatsakesele.
• Ühe kopsu kollaps- 30-70%
kopsuventilatsioonist lülitatakse välja → vere
šunteerumine→ PaO2  ()
OLV- kopsuperfusiooni regulatsioon
• Patsiendi asend
– vertikaalne gravitatsioonigradient
• Mehhaanilised faktorid
– Atelektaasid
– Kirurgiline manipulatsioon
• Hüpoksiline pulmonaalne vasokonstriktsioon
(HPV)
5
08.05.2015
Hüpoksiline pulmonaalne vasokonstriktsioon
PaO2 ja asend ühe kopsu ventilatsioonil
kopsutransplantatsioon
• Füsioloogiline mehhanism ( Euler- Liljestrandi refleks)
gaasivahetuse optimeerimiseks kopsudes
• HPV on 80% ulatuses määratud alveolaarse O 2 konts.
ja 20% ulatuses segavenoose saturatsiooni poolt
• Vähendab verevoolu hüpoksilistes prk. max 50%
• Täpne mehhanism ebaselge
– Hüpoksia blokeerib hapniktundlikud K-kanalid
pulmonaalarterite silelihastes
Fig. 2. Patient position may affect the perfusion of the ventilated lung and thus improve or worsen oxygenation during one-lung ventilation. Patients in
lateral decubitus position have a much better oxygenation during one-lung ventilation than patients in semilateral or supine position. Pao2 = arterial oxygen
tension. Modified with permission from Watanabeet al.:Sequential changes of arterial oxygen tension in the supine position during one-lung ventilation.
Anesth Analg 2000; 90:28-34.88
Kopsuarteri klemmimine
• Kopsuarteri rõhu tõus
• Parema vatsakese järelkoormuse suurenemine
( parema vatsakese äge puudulikkus 
kardiogeenne šokk)
• PAP, CVP, CO, kasuta ehhot hindamiseks
• Raske hemodünaamikahäire püsib  ECMO?
Parema vatsakese akuutne düsfunktsioon
• Parema vatsakese järelkoormuse (PVR) 
– Pulmonaalsed vasodilataatorid
• Koronaarperfusiooni säilitamine
– Süsteemse RR säilitamine
• Parema vatsakese kontraktiilsuse ravi on
väiksema efektiga
• Eelkoormuse optimeerimine ja intratorakaalse
rõhu kontrollimine (langetamine)
Farmakoloogiline toetus
Pulmonaalne hüpertensioon
• Väldi
– Hüpoventilatsioon (hüperkapnia ja atsidoos)
– Hüpokseemia
– Pindmine anesteesia
– Hüpotermia
– N2O kasutamine
• 100% O2
• Inotroopsed ravimid
– Dobutamiin, milrinoon, NOR
• Vasodilataatorid PVR langetamiseks
– Selektiivsed vasodilataatorid (inhalatsioon)
•
•
•
•
iNO lämmastikoksiid- valikravim
Sildenafil (Viagra)
PGI2 (Iloprost)
Inhaleeritav milrinoon
6
08.05.2015
Transplantaadi reperfusioon
• Pulmopleegiliste ainete (prostaglandiin E1)
“washout”
• Isheemilised ainevahetusjäägid vereringesse
• Koronaararteri õhkemboolia võimalus
Reperfusioonikahjustus
• Väljendub madala rõhu kopsutursena
• Esinemissagedus 15-35%
• Põhjused
– Isheemia-reperfusioonikahjustus
– Kopsude denerveerimine
– Lümfidrenaaži puudumine
– Parem koronaararter oma asendi tõttu enam
disponeeritud
Infusioonravi
• Restriktiivne, piira vedeliku manustamist
• Vedelikubilanss: tasakaalus või negatiivne
• Kristalloidlahuseid minimaalselt (säilitusvedelik)
• Verevoluumeni asendamine erütrotsüütide suspensiooni,
värskelt külmutatud plasma ja sünteetilise kolloidiga
• Hemodünaamika säilitamiseks pigem inotroopsed/
vasopressoorsed ained
Protektiivne ventilatsioon
Infusioonravi
•
•
57-aastane meespatsient, 70 kg, COPD
Operatsiooni kestvus ~ 4 tundi, op.toas ~6 tundi
•
Ülekanne
– 800 ml Ringeri lahust
– 6 doosi värskelt külmutatud plasmat
– Erütrotsüüdid (eesmärk Hb ≥ 120 g/l)
– Cell saver
23-aastane naine, 60 kg, kopsufibroos
operatsiooniaeg 6 tundi
•
•
•
•
•
•
TV 5- 6ml/kg
Peak airway pressure <35 cmH2O
Plateau airway pressure <25 cmH2O
PEEP 5 cmH2O, COPD- no added PEEP
Resp. rate 12 per min, maintain normal PaCO2
Mode: VCV or PCV, PCV for patients at risk of lung injury
(bullae, pneumonectomy, postlung transplantation, etc.)
Ülekanne:
Kristalloidlahust 750 ml
sünteetiline kolloid 500 ml
Octaplas 660 ml
Erütrotsüütide susp. 1200 ml+ cell saver`iga kogutud
7
08.05.2015
Ventilatsioonistrateegiad/
transplantaat
Ventilatsioonitrateegiad/ Patsiendi kopsud
• Hingamisrežiim sõltub kopsuhaigusest
• Permissiivne hüperkapnia, barotrauma vältimine
• Näit. COPD, emfüseem (obstruktsioon)
dünaamiline hüperventilatsioon, sisemine PEEP  baro- ja
volutrauma oht
• Kopsude hüperinflatsiooni vähendamine
– Ekspiiriumi pikendamine, hingamismahu vähendamine,
hingamissageduse, lühiajaline hingamiskontuuri lahtiühendamine
Postoperatiivne valutustamine
• Epiduraalanalgeesia
– Valikmeetod?
– Kellele, kuna?
• Paravertebraalne blokaad
– Ei sobi mõlema kopsu transplantatsiooni korral
• Ventilatsioon (transplantaat)
– Hingamismaht < 6ml/kg
– Mõõdukas PEEP (5cmH2O)
– Hingamisteede rõhk < 20 cmH2O üle PEEP-i
– “Recruitment”i kasutamine, arvestades
• Barotrauma riski
• Toimet hemodünaamikale
Kopsutransplantatsioon
• Viini Ülikooli kopsutransplantatsiooni programm, direktor
prof. W. Klepetko
• Suur keskus, alustati 1989
• 70-90 transplantatsiooni aastas (Saksamaal 200 transpl.
aastas)
• Lühikesed ooteajad, 3-6 kuud (Saksamaal 18-24 kuud)
• Süsteemne opioidi manustamine
– Analgosedatsioon KKV-l oleval patsiendil
Kopsutransplantatsioon
•
•
•
•
•
ECMO extra corporal membrane oxygenation
Perioperatiivne kasutamine
Langetab kopsuarteri rõhku, toetab südametööd
Standardmeetod Viini Ülikooli Haiglas
Näidustatud kõrge kopsuarteri rõhu korral ja parema vatsakese
puudulikkuse korral
48a N, 40 kg, 155 cm, COPD, emfüseem
• Induktsioon
– Diprivan, dormicum, fentanüül, relaksant
• Toru 37F vasak 8,0
• Anesteesia
– Sevo; fentanüül + propfofol (perfuusorid)
– NOR
• Infusioon
– Ermass 600ml, octaplas 1200, NaCl 1000 ml
• Op: saabumine- lahkumine 5 t, puhas kirurgia 3,5
tundi
8
08.05.2015
Initial experience with lung transplantation in Estonia
1 Dept.
T. Laisaar1, M. Savisaar1, P. Parm2, A. Sõrmus2, U. Kuum2, A. Ruusalepp3, E, Jakobson1, A. Küüsvek4
of Pneumology and Thoracic Surgery, Lung Clinic, 2Clinic of Anaesthesiology and Intensive Care, 3Dept. of Cardiac Surgery, Cardiology Clinic, 4Transplant Centre;Tartu University Hospital, Tartu, ESTONIA
Background
A lung transplant (Tx) program in Estonia was initiated in cooperation with Vienna transplant team. Since
the beginning of 2008 we evaluated organ donors for suitability of being lung donors and offered suitable
donor lungs to Vienna lung transplant centre. The absolute number of organ donors during last 5 years
ranged from 23 to 33 per year (Estonian population is 1.3 million).
First lung Tx for an Estonian patient was performed in Vienna on 28.04.2009. The local lung Tx waiting list in
Estonia was opened on 28.05 2010 and the first lung Tx in Estonia was performed on 07.10.2010.
Aim of the current study was to analyse the initial results of lung Tx in our country.
Methods
All patients with lung Tx performed in Estonia until the end of January 2012 (2 female, 3 male; age from 52 to
64 years) were included. Data concerning the transplant procedure, postoperative period and follow-up
were collected from patient’s case reports.
Results
Type of transplantations:
•Bilateral lobar Tx (1st lung Tx in Estonia),
•Double lung Tx
–3
•Single lung Tx
Diagnoses:
•COPD
•AAF
•IPF
–1
–1
–2
–1
–2
First patients
experience
WaitingCONCLUSION:
times for transplanted
were:
14,5; 19 and 19 months
– from 191 to 351 minutes
– from 303 to 455 minutes
Donor hospital was in Tartu in 3 cases and in Tallinn (distance 186 km) in 2 cases
Duration of postoperative mechanical ventilation:
•2; 2; 3; 4 and 14 days
Duration of the hospital stay:
43 and 72 days
•28; 29; 39;
Longest hospitalization was related to hip fracture and hip prosthesis placement on 55th post Tx day.
Postoperative complications:
•prolonged air leak
•phrenic nerve palsy
•atrial fibrillation
–2
(1 re-thoracotomy to close the air-leak)
–2
–2
•mild renal failure
–1
•ICU readmission due to acute resp. failure
•tracheostomy for weaning from ventilator
•NIV due to hypercapnia
–1
–1
–1
Other postoperative routine treatment:
•intravenous antibiotics (routine piperacillin-tazobactam)
•inhaled tobramycin (Bramitob) + amphotericin B (Fungizone),
•anti-CMV immunoglobulin (Cytotect) + gancyclovir (Cymevene)valgancyclovir (Valcyte)
•peroral TMP-SMX,
•esomeprazole (Nexium)
Functional results:
Duration of the Tx operation:
– 172 minutes
•Bilateral lung Tx
– from 295 to 337 minutes
Diagnoses:
•COPD
•AAF
•IPF
Ischemia time:
•first lung
•second lung
– from 191 to 351 minutes
– from 303 to 455 minutes
Donor hospital was in Tartu in 3 cases and in Tallinn (distance 186 km) in 2 cases
Duration of postoperative mechanical ventilation:
•2; 2; 3; 4 and 14 days
Duration of postoperative ICU stay:
•8; 10; 18; 18 and 19 days
Duration of the hospital stay:
•28; 29; 39; 43 and 72 days
Longest hospitalization was related to hip fracture and hip prosthesis placement on 55th post Tx day.
–1
–1
–2
–1
–2
Co-morbidities:
•previous LVRS - 1
•pulmonary hypertension associated with lung disease (2), arterial hypertension (2), depression (2),
immunoglobulin G deficiency (1), postmenopausal osteoporosis (nonvertebral fractures) (1), chronic C
hepatitis (1B genotype) (1), rosacea (1), shingles (HZ) (1), duodenitis (1), prostatitis (1)
•Identified preoperative pathogenic bacterial species:
•NTM (Mycobacterium abscessus)
–1
•multidrug resistant Acinetobacter baumannii
–1
•ESBL positive Klebsiella pneumoniae
–1
•MTB (Mycobacterium tuberculosis)
–1
Blood group:
•0
–3
•A
–2
Postoperative complications:
•prolonged air leak
•phrenic nerve palsy
•atrial fibrillation
•mild renal failure
•ICU readmission due to acute
•tracheostomy for weaning
•NIV due to hypercapnia
–2
(1 re-thoracotomy to close the air-leak)
–2
–2
–1
resp. failure
from ventilator
–1
–1
–1
Postoperative immunosuppressive therapy scheme:
•triple therapy with prednisolon, mycophenolate mofetil (CellCept)/mycophenolic acid (Myfortic),
tacrolimus (Prograf Advagraf)
Other postoperative routine treatment:
•intravenous antibiotics (routine piperacillin-tazobactam)
•inhaled tobramycin (Bramitob) + amphotericin B (Fungizone),
•anti-CMV immunoglobulin (Cytotect) + gancyclovir (Cymevene)valgancyclovir
•peroral TMP-SMX,
•esomeprazole
(Valcyte)
(Nexium)
Functional results:
Waiting times for transplanted patients were:
•2.5; 4,5; 14,5; 19 and 19 months
Duration of the Tx operation:
•Single lung Tx
– 172 minutes
•Bilateral lung Tx
– from 295 to 337 minutes
with lung transplantation in Estonia was satisfactory. Although we observed several complications no post-transplant or waiting list
mortality occurred.
•Single lung Tx
Methods
All patients with lung Tx performed in Estonia until the end of January 2012 (2 female, 3 male; age from 52 to
64 years) were included. Data concerning the transplant procedure, postoperative period and follow-up
were collected from patient’s case reports.
Results
Type of transplantations:
•Bilateral lobar Tx (1st lung Tx in Estonia),
•Double lung Tx
–3
•Single lung Tx
Duration of postoperative ICU stay:
•8; 10; 18; 18 and 19 days
Postoperative immunosuppressive therapy scheme:
•triple therapy with prednisolon, mycophenolate mofetil (CellCept)/mycophenolic acid (Myfortic),
tacrolimus (Prograf Advagraf)
Co-morbidities:
•previous LVRS - 1
•pulmonary hypertension associated with lung disease (2), arterial hypertension (2), depression (2),
immunoglobulin G deficiency (1), postmenopausal osteoporosis (nonvertebral fractures) (1), chronic C
hepatitis (1B genotype) (1), rosacea (1), shingles (HZ) (1), duodenitis (1), prostatitis (1)
•Identified preoperative pathogenic bacterial species:
•NTM (Mycobacterium abscessus)
–1
•multidrug resistant Acinetobacter baumannii
–1
•ESBL positive Klebsiella pneumoniae
–1
•MTB (Mycobacterium tuberculosis)
–1
Blood group:
•0
–3
•A
–2
•2.5; 4,5;
Ischemia time:
lung
•second lung
•first
Background
A lung transplant (Tx) program in Estonia was initiated in cooperation with Vienna transplant team. Since
the beginning of 2008 we evaluated organ donors for suitability of being lung donors and offered suitable
donor lungs to Vienna lung transplant centre. The absolute number of organ donors during last 5 years
ranged from 23 to 33 per year (Estonian population is 1.3 million).
First lung Tx for an Estonian patient was performed in Vienna on 28.04.2009. The local lung Tx waiting list in
Estonia was opened on 28.05 2010 and the first lung Tx in Estonia was performed on 07.10.2010.
Aim of the current study was to analyse the initial results of lung Tx in our country.
Intraoperative ECMO support was used in 1 case (during the implantation of
second lobe for lobar Tx)
Follow-up:
•All patients remain well 4 to 19 months after lungTx.
•No episodes of acute rejection or BOS have been diagnosed.
Follow-up:
•All patients remain well 4 to 19 months after lungTx.
•No episodes of acute rejection or BOS have been diagnosed.
Intraoperative ECMO support was used in 1 case (during the implantation of
second lobe for lobar Tx)
9