Thoraxdrainage
Die Thoraxdrainage (Synonym: Pleuradrainage) dient der Förderung von Blut, Sekreten oder Luft aus dem Pleuraspalt (dem Raum zwischen der Lungenoberfläche und dem Rippenfell), um dessen physiologischen subatmosphärischen Druck aufrechtzuerhalten bzw. wiederherzustellen. Dabei werden der Brustkorb und das Rippenfell (Pleura parietalis) durch einen Zwischenrippenraum (Intercostalraum) eröffnet, ein Drainageschlauch eingeführt und schließlich ein kontrollierter Sog angelegt, um den Pleuraspalt zu drainieren. [1]
Anwendung
Eine Thoraxdrainage muss angelegt werden, um den im Normalfall bestehenden subatmosphärischen Druck im Pleuraspalt wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten. Dieser subatmosphärische Druck ist für die Mechanik der Lungen unerlässlich. Es drohen sonst ein Kollaps der Lungen und daraus resultierend ein Acute Respiratory Distress Syndrom. Bei weniger ausgeprägten Befunden drohen Atelektasen. Steigt der Pleuradruck wie bei Spannungspneumothorax oder starken inneren Blutung der Brusthöhle an, droht auch ein Versagen von Lunge und Herz durch Verdrängung der Organe und Blutgefäße im Brustkorb.
Die häufigste Anwendung der Drainagen erfolgt im Zusammenhang mit Operationen, bei denen der Brustkorb geöffnet werden muss. Hier werden meist eine oder mehrere Drainagen eingebracht.
Pneumothorax und/oder Hämatothorax entstehen oft auch im Zusammenhang mit Unfällen, bei denen der Brustkorb größerer Gewalt ausgesetzt war.[2]
Im Zusammenhang mit zahlreichen Krankheiten oder Verletzungen der Brusthöhle und des Herz-Kreislauf-Systems können Serothorax, Chylothorax, Pleuraempyem, Pneumothorax, Hämatothorax oder Hämatopneumothorax langsam oder rasch entstehen.
Vorgehensweise
Die Thoraxdrainage wird entweder offen, im Rahmen einer Thorakotomie oder Thorakoskopie, oder „geschlossen“ über einen kleinen Hautschnitt eingebracht.
Das Legen einer Thoraxdrainage ist ein chirurgischer Eingriff in den Brustkorb (Thorax), der in der Regel von Chirurgen durchgeführt wird, aber auch als lebensrettende Sofortmaßnahme von allen im Notarztdienst oder in der Intensivmedizin tätigen Ärzten beherrscht werden muss.
Bei elektiven (also planbaren, nicht zeitkritischen) Eingriffen ist das Anlegen einer Thoraxdrainage im Operationsraum oder in der Funktionsabteilung (etwa Endoskopie) aus hygienischen Gründen den Örtlichkeiten einer Intensiv- oder Normalstation vorzuziehen.
In der Regel wird die Thoraxdrainage mittels einer Inzision von 2 bis 3 cm (Minithorakotomie) angelegt. Nach der Inzision mit einem Skalpell und der Präparation mit einer Schere wird die zu drainierende Pleura mit dem Finger palpiert und gelöst. Das alternative Anlegen der Drainage durch Punktion mit einem Trokar birgt die Gefahr von Verletzungen des Lungengewebes und nachfolgenden Blutungen in sich.
Thoraxdrainagen bestehen meist aus Silikon, früher wurde auch Gummi verwendet, mit und ohne Röntgenkontraststreifen. Sie unterscheiden sich neben dem Material auch in der Größe, die von wenigen Charrière (CH) bis hin zu 36 CH reicht. Grundsätzlich unterscheidet man zwei verschiedene Drainageverfahren: Bülau und Heber. Das Heber-Drainageprinzip beruht auf der Schwerkraft. Daher muss sich das Thoraxniveau immer über dem Drainagebehälter befinden. Das Bülau-Drainageprinzip (Gotthard Bülau,1835–1900) hingegen erzeugt einen passiven Dauersog, dessen Ausmaß am Bülau’schen Draingeapparat variiert werden kann.[3]
Im Gegensatz zur Bülau-Drainage ist die Monaldi-Drainage (benannt nach Vincenzo Monaldi, 1899–1969, der 1938 die intrapulmonale Kavernensaugdrainage erfand)[4] meist dünner (kleinlumiger); sie kommt vor allem für die Behandlung eines Pneumothorax (Luft zwischen innerem und äußerem Lungenfell) zum Einsatz. Für die Drainage der Luft ist das kleinere Lumen ausreichend und ermöglicht einen kleineren Hautschnitt mit weniger invasivem Eingriff. Der Einstich erfolgt an der Vorderseite des Brustkorbs unterhalb des Schlüsselbeins (im zweiten Intercostalraum (Zwischenrippenraum, ICR) in der Medioklavikularlinie). Hierbei wird der Zwischenrippenraum entweder durch eine Schnittinzision mit einem Skalpell, einer scharfen Schere oder mit einem Trokar eröffnet bzw. durchstoßen.
Zur Behandlung einfacher Sero- oder Hämatothoraxes gibt es auch deutlich lumenschmälere Direktpunktionssets mit Ableitungssystemen.
Wenn kein Drainagesystem zu Hand ist und ein gefährlicher Spannungspneumothorax besteht, sollte dieser sofort durch Punktion des Thorax mit mehreren großlumigen Kanülen in einen offenen Pneumothorax umgewandelt werden. Hierdurch wird der gefährliche Überdruck entlastet und die nicht betroffene Lunge wird wieder normal belüftet. Danach, unter geordneten Bedingungen, wird die Thoraxdrainage angelegt.
Drainagesysteme
Um die Aufrechterhaltung des negativen Pleuradruckes zu gewährleisten und diesen zu regulieren werden verschiedene technische Vorrichtungen eingesetzt.
Die einfachste und deshalb vor allem in der Notfallmedizin gebräuchliche ist ein Heimlich-Ventil.
Drainagesaugungen für Thoraxdrainagen entwickelten sich vom Einflaschensystem (Unterwasserschloss und Sekretkammer in einer Kammer) hin zum Dreiflaschensystem (mit oder ohne Saugung). Die Funktionsweise der heutzutage häufigsten Einwegsysteme ist an das Dreiflaschensystem angelehnt.
Variabler versus konstanter Sog
Ein Vakuumsystem, das das applizierte Vakuum reguliert, ist eines, das seine Aktivität und damit den Sog je nach Situation im Pleuralspalt anpasst. Das System erkennt die Notwendigkeit, die Saugleistung zu erhöhen um einen therapeutisch gewünschten Unterdruck im Pleuralspalt herzustellen. Konstanter und damit unregulierter Sog wird von allen fest installierten Systemen geliefert, z. B. vom Wandvakuum. Da es kein Feedback vom Pleuralspalt zur Sogquelle gibt, kann das System nicht auf Schwankungen des Unterdrucks reagieren.
Einflaschensysteme
Das erste und einfachste Thoraxdrainagesystem bestand aus einer Flasche mit Flüssigkeit, in die der Drainageschlauch eintauchte. Das Ziel, sowohl Luft als auch Sekret aus dem Pleuraspalt zu entfernen und zu verhindern, dass die Luft wieder zurück in den Pleuraspalt gelangte, erreichte man durch dieses „Wasserschlossprinzip“. Ein spontan atmender Patient drückt in der Exspiration (Ausatmung) Sekret aus dem Pleuraspalt durch das Wasserschloss. Durch das Wasser hindurch kann jedoch keine Luft in die Pleura gelangen. Das Einflaschensystem war gut zu gebrauchen, solange keine großen Sekretmengen das Ausströmen und Nachlaufen von Luft und Flüssigkeiten verhinderten. Bei Einflaschensystemen, bei denen die Eintauchtiefe des Stabes/Schlauches nicht verändert werden kann, steigt mit zunehmender Sekretmenge auch der Widerstand im Gefäß und dadurch auch der Sog in der Pleura.
Zweiflaschensysteme
Diese Form der Thoraxdrainage besteht aus dem oben genannten Wasserschloss und der Sekretsammelflasche, in der das Sekret aufgefangen wird, ohne die Funktion des Wasserschlosses zu beeinträchtigen.
Dieses System kann mit und ohne Dauersogquelle verbunden werden.
Häufig reicht der alternierende Druck der Atmung in Kombination mit einem Wasserschloss nicht aus, um den Pleuraraum wieder ausreichend zur Entfaltung zu bringen. In diesem Fall wird Vakuum benötigt, das an der Ausgangsöffnung des Behälters/Kammer/Flasche mit dem Wasserschloss angeschlossen wird.
Dreiflaschensysteme
Die dritte Kammer/Flasche dient einzig der Begrenzung des Soges. Die Dritte Flasche kommt zum Einsatz, wenn ein Sog durch ein Druckwandler oder Zentralvakuum erzeugt wird, welches über kein Vakumeter verfügt, oder mit dem ein Niedervakuum nicht einstellbar ist (z. B. bei Hochvakuumreglern mit Anzeige bis 1 bar (entspricht 1000 mbar)).
Die Befüllung dieser zusätzlichen Kammer mit Wasser verhindert, dass zu starker Sog sich lungenschädigend auswirkt. Überschreitet der Sog (gemessen in Zentimeter Wassersäule) die Gewichtskraft der zuvor gefüllten Wassersäule, so wird diese in eine Ausgleichskammer niedergesaugt, und Luft kann nachströmen. So wird der maximal erwünschte Sog stets beibehalten. Typisch für solche Saugsysteme ist das stete „Blubbern“ in der Sogkontrollkammer/-flasche, welches zu großen Irritationen bei der Diagnostik eines Pneumothorax führen kann (dort ist ein „Blubbern“ im Wasserschloss typisch).
Vierflaschensysteme
Die vierte Kammer oder Flasche zeigt an, wie stark der Sog ist, der im Pleuraspalt anliegt. Diese vierte Kammer ist ein Manometer in U-Form. Es existiert nur 1 Vierkammersytem auf dem Markt. Hierbei handelt es sich um das Thoraxdrainagesystem Marke Sentinel Seal. Dieses System ist geräuschlos im Gegensatz zu allen anderen konventionellen Thoraxdrainagesystemen. Der ungeübte Anwender sollte sich eine gründliche Einweisung dieses Medizinproduktes organisieren.
Elektronische Systeme
Bei dieser Form des Drainagesystems übernimmt ein elektrisches, auf Akku basierendes, digital gesteuertes Saugsystem die Aufgabe der Vakuumerzeugung und Steuerung. Die Komponenten des Vierflaschensystems werden beinahe gänzlich ersetzt. Ein Kanister ersetzt die Sekretflasche, ein Motor-Aggregatssystem ersetzt die Vakuumquelle, Sogkontrollflasche und Wasserschloss. Durch den Einsatz eines digitalen Systems ergeben sich neue Möglichkeiten, z. B. kann der Therapieverlauf des Patienten gemessen und festgehalten werden. Parallel wird die Sicherheit des Patienten gesteigert, da die meisten digitalen Systeme über automatisierte Alarme und Warnhinweise verfügen.
Seit einigen Jahren sind elektronische Drainagesysteme bei denen die Sammelbehälter in das System integriert sind auf dem Markt. Neben der Miniaturisierung, die die Mobilisierung der Patienten wesentlich erleichtert, sind die Überwachungselektronik mit Alarmfunktionen sowie die Generierung objektiver Daten hinsichtlich der Luftleckage und neuerdings bei einem Hersteller auch die Flüssigkeitsmessung, wichtige Vorteile dieser Systeme. Mit Hilfe der elektronischen Drainagesysteme ist eine patientennahe Überwachung des Pleuraspaltes in Echtzeit möglich. Die Messung erfolgt so nahe wie möglich am Pleuraspalt – nämlich an der Verbindung von Drainagekatheter mit dem Schlauchsystem.
Eine Neuerung bei diesem Schlauchsystem ist die Tatsache, dass es sich einerseits um einen Doppellumenschlauch handelt und andererseits die Geometrie im Verbindungsteil zum Aggregat derart gestaltet ist, dass hier die Trennung von Luft und Flüssigkeit erfolgt. Der Doppellumenschlauch dient zur Förderung von Luft und Flüssigkeit. Der dünnere der beiden Schläuche wird zur Pleuraspalt nahen Druckmessung benutzt. Ideal wäre eine – technisch durchaus realisierbare aber ökonomisch nicht umsetzbare – intrapleurale Messung. Experimentelle Studien zeigen aber, dass diese Pleuraspalt nahe Messung Daten liefert, die der Realität sehr nahekommen bzw. ihr entsprechen.[5]
Insbesondere Dank der objektiven Daten und der Möglichkeit ihrer Speicherung, Betrachtung und Interpretation über die Zeit – Heilung ist ein dynamisches Geschehen (!) – konnte in zahlreichen Studien dokumentiert werden, dass die Drainagezeit bei anatomischen Resektionen um einen Tag verkürzt werden kann.[6][7][8]
Die Messung der Luftleckage (=alveolo-pleurale Fistel) erfolgt nach dem „Schaufelradprinzip“: Via die Drehzahl des in das System integrierten Schaufelrades, die der geförderten Luftmenge entspricht, wird mit Hilfe eines mathematischen Algorithmus sehr präzise die tatsächlich geförderte Luftmenge berechnet und in ml/min auf dem Display angezeigt. Nach einer Laufzeit von einer Stunde kann auch im Display eine Grafik anzeigt werden die den Verlauf der Leckage über die Zeit anzeigt.
Ein weiterer, sehr wichtiger Aspekt dieser Messung ist, dass sie objektive Daten liefert, die nicht von der Betrachtung und Interpretation der an der Behandlung beteiligten Menschen abhängt. So konnte gezeigt werden, dass durch die Verwendung dieses Systems die Diskrepanzen in der Beurteilung des Heilungsverlaufes im Vergleich zu herkömmlichen Systemen signifikant geringer sind.[9][10]
Ein weiterer Vorteil dieser Systeme sind ihre Überwachungs- und Alarmfunktionen, die die Behandlungssicherheit erhöhen und insbesondere für das Pflegepersonal einer Arbeitserleichterung bedeutet.[11] Elektronische Systeme ermöglichen den Patienten zudem Mobilität. Dies steigert die Lebensqualität und beschleunigt nachweislich die Genesung.[12]
Wichtig zu wissen ist, dass es sich bei diesen Systemen nicht um „Pumpen“ handelt, die einen „Dauersog“ im Pleuraspalt applizieren. Vielmehr wird der Pleuraspalt überwacht, das System greift nur ein, wenn Ist- und Sollwert differieren. So beträgt die absolute Laufzeit des Aggregates bei einer Drainagezeit von 2,5 Tagen nach einer unkomplizierten Lobektomie nur rund 90 Minuten.
Flaschensysteme mit Wasserschlossprinzip, Einweg und Mehrweg, mit und ohne elektrische Pumpe mit unterschiedlich guten Therapieergebnissen gehören zu den traditionellen Systemen. Mehrwegsysteme werden immer weniger genutzt, Ursache sind mangelnde Hygiene und Probleme bei der Dichtigkeit nach Re-Sterilisation.
Weitere Arten von Drainagen im Thoraxraum
Mediastinaldrainagen
Diese Lokalisation einer Drainage kommt vor allem in der Herzchirurgie zum Einsatz. Drainage werden hinter das Brustbein (= Sternum) und ggf. entlang des operierten Herzens gelegt. Das Hauptaugenmerk bei dieser Indikation ist die Blutungskontrolle. Ob diese Drainage mit einem aktiven Sog versehen wird, hängt von unterschiedlichen Faktoren wie Präferenzen und Erfahrungen des behandelnden Arztes, individuelle Situation des Patienten etc. ab. Meist aus sehr weichem Silikon mit Röntgenkontraststreifen mit ca. 28 CH Durchmesser. Anwendung nach Operationen am Herzen (in Kombination mit Pleuradrainagen) und im Mediastinum. Lage: Innerhalb des Mediastinums.
Perikarddrainagen
Die Drainage des Herzbeutels kann durch Punktion (transcutan) oder offen chirurgisch erfolgen. Im ersten Fall werden kleinlumige Drainagen verwendet, die sich für einen dickflüssigen Erguss (bspw. Hämoperikard) nicht eignen. Bei Perikarddrainagen wird in aller Regel der Abfluss durch die Schwerkraft gewährleistet.
Wird eine Perikarddrainage operativ eingelegt (i. d. R. von subxiphoidal) besteht die Möglichkeit, eine großlumigere Drainage zu verwenden, bei der die Gefahr der Vorstopfung geringer ist.
Herzbeuteldrainagen
Meistens dünner Spezialkatheter (Pig-tail-Katheter) mit Ableitung in einen Einwegbeutel. Nach Operation am Herzen (selten), Herzbeutelpunktion.
Geschichte
Bereits aus prähistorischer Zeit gibt es Hinweise auf Thoraxeingriffe wie Resektionen von Rippen oder Pleurapunktionen bei Pleuraempyemen. In der Antike wurden diese Verfahren weiter angewandt und verbessert. So wird im Corpus Hippocraticum die Punktion von Körpersekreten aus dem Pleuraraum mit Hohlrohren aus Zinn beschrieben.[13] Im Mittelalter fanden keine wesentlichen Fortschritte in der Thoraxchirurgie statt. Erst Fabrizio D'Aquapendente (1537–1613) beschreibt eine dauerhafte Drainage eines Pleuraempyems mit einer Fadendrainage und eine spezielle Pleurapunktionsnadel mit Fixierungsflügeln.[13] Der französische Chirurg Jean Louis Petit riet 1795, bei penetrierenden Thoraxverletzungen einen Hämatothorax operativ auszuräumen, und empfahl im Gegensatz zur damals vorherrschenden abwartenden Haltung eine frühzeitige Punktion. Solche Empfehlungen stießen teilweise auf erbitterten Widerstand. So hielt Guillaume Dupuytren Punktionen oder Drainagen im Bereich des Thorax für zu gefährlich und lehnte sie wegen möglicher Spätfolgen und Vernarbungen strikt ab.[13] Nach der akademischen Anerkennung der Chirurgie als wissenschaftliche Disziplin zu Beginn des 19. Jahrhunderts leistete August Gottlieb Richter Pionierarbeit auf dem Gebiet der Thoraxchirurgie. Neben operativer Ausräumung von Empyemen und Hämatothoraces und Entlastung von Pneumothoraces führte er auch Operationen am Mediastinum durch. Zur postoperativen Drainage verwendete er metallische Trokare, unter anderem auch zur Drainage des Herzbeutels.[13] Obwohl sich allmählich die Erkenntnis durchsetzte, dass intrathorakale Flüssigkeits- oder Luftansammlungen einer dauerhaften Drainage und nicht nur einer einmaligen Punktion bedürfen, gelang es erst Gotthard Bülau, Internist und Oberarzt am Hamburgischen St.-Georg-Krankenhaus, den physiologischen subatmosphärischen Druck im Pleuraraum nach der Operation wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten. Er verwendete ein sogenanntes (Unter-)Wasserschloss. 1951 beschrieb der italienische Chirurg Vincenzo Monaldi eine Absaugungstechnik, bei der ein Schlauch unterhalb der Mitte des Schlüsselbeins (medioklavikulär) untergebracht wird (Monaldi-Drainage).[14][15]
Quellen
- ↑ Albert Linder: Thoraxdrainagen und Drainagesystem – Moderne Konzepte. UNI-MED Verlag, ISBN 978-3-8374-1442-4.
- ↑ J. Brokmann, e.a.: Repetitorium Notfallmedizin: Zur Vorbereitung auf die Prüfung„notfallmedizin“. Springer, 2007, S. 105–106, ISBN 3-540-33702-4, ([1]).
- ↑ Thomas Kiefer: Thoraxdrainagen. Hrsg.: Springer Verlag. ISBN 978-3-662-49739-5, S. 50, 60.
- ↑ Christoph Weißer: Thoraxchirurgie. In: Werner E. Gerabek, Bernhard D. Haage, Gundolf Keil, Wolfgang Wegner (Hrsg.): Enzyklopädie Medizingeschichte. De Gruyter, Berlin / New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 1397.
- ↑ G. Miserocchi, D. Negrini: Pleural space: pressure and fluid dynamics. In: R. G. Crystal, J. B. West (Hrsg.): The lung: scientific foundations. Band 2. Lippincott-Raven Press, New York / Philadelphia, Pa. 1997, ISBN 0-397-51632-0, Chapter 88, S. 1217–1225.
- ↑ José M. Mier, Laureano Molins, Juan J. Fibla: The benefits of digital air leak assessment after pulmonary resection: Prospective and comparative study. In: CIR ESP. Band 87, Nr. 6, 2010, S. 385–389.
- ↑ Cecilia Pompili, Frank Detterbeck, Kostas Papagiannopoulos, Alan Sihoe, Kostas Vachlas, Mark W. Maxfield, Henry C. Lim, Alessandro Brunelli: Multicenter International Randomized Comparison of Objective and Subjective Outcomes Between Electronic and Traditional Chest Drainage Systems. In: The Annals of Thoracic Surgery. Band 98, Nr. 2, 1. August 2014, S. 490–497, doi:10.1016/j.athoracsur.2014.03.043, PMID 24906602.
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- ↑ Monaldi V, De Marco F.: Terminal technic of the suction drainage of pulmonary caverns. Hrsg.: Munch Med Wochenschr. 1950.
- ↑ Knobloch K: A tribute to Gotthard Bulau and Vincenzo Monaldi. Hrsg.: Interact Cardiovasc Thorac Surg. Band 7(6):1159., Dezember 2008, doi:10.1510/icvts.2008.181750A.