Aus der Klinik für Neurochirurgie

des Knappschaftskrankenhauses Bochum-Langendreer

- Universitätsklinik -

der Ruhr-Universität Bochum

Direktor: Prof. Dr. med. A. Harders

Neurochirurgische operative Eingriffe in

sitzender Lagerung – perioperatives

Management: Nachweis eines offenen Foramen

ovale mittels transkranieller Dopplersonographie

Inaugural-Dissertation

zur

Erlangung des Doktorgrades der Medizin

einer

Hohen Medizinischen Fakultät

der Ruhr-Universität Bochum

vorgelegt von

Wibke Folkers

aus Erlangen

2002

Dekan: Prof. Dr. med. G. Muhr

Referent: Priv.-Doz. Dr. med. K. Schmieder

Koreferent: Prof. Dr. med. A. Muegge

Tag der mündlichen Prüfung: 09.01.2003

Abstract

FOLKERS

WIBKE

Neurochirurgische operative Eingriffe in sitzender Lagerung – perioperatives

Management: Nachweis eines offenen Foramen ovale mittels transkranieller

Dopplersonographie

Problem: Venöse und besonders paradoxe Luftembolien sind gefürchtete

Komplikationen bei Operationen in sitzender Lagerung. Zu einer paradoxen Luftembolie

kommt es, wenn Luft aus dem venösen System in den systemischen arteriellen Kreislauf

übertritt.

Ein solcher Rechts-Links-Shunt ist in den meisten Fällen durch ein persistierendes

Foramen ovale bedingt, das bei Erwachsenen in ca. 30% vorkommt.

Zur präoperativen Diagnostik eines persistierenden Foramen ovale stehen die

transösophageale Echokardiographie, die transthorakale Echokardiographie und die

transkranielle Dopplersonographie (TCD) zur Verfügung.

Ziel dieser prospektiven Studie war es festzustellen, ob der präoperative Nachweis eines

Rechts-Links-Shunts mit Hilfe der TCD möglich ist und ob durch optimierte Lagerung das

Embolierisiko gesenkt werden kann.

Methode: 90 Patienten wurden präoperativ hinsichtlich eines möglichen Rechts-Links-

Shunts abgeklärt. Die Untersuchung erfolgte mit der TCD unter der Verwendung eines

nicht lungengängigen Kontrastmittels. Bei 18 Patienten war kein adäquates Schallfenster

vorhanden, so dass die Abklärung mit der Duplexsonographie oder der

transösophagealen Echokardiographie erfolgte.

Ergebnis: Ein persistierendes Foramen ovale wurde bei 26 Patienten (28,8%)

diagnostiziert. Von diesen Patienten wurden 16 trotzdem in sitzender bzw. halbsitzender

Position operiert. Bei den übrigen wurde die Bauch- oder Seitenlagerung gewählt.

Intraoperativ wurden sieben sichere und sechs fragliche Luftembolien registriert. Bis auf

eine Ausnahme traten die Embolien alle bei Patienten in sitzender oder halbsitzender

Lagerung auf. In keinem Fall kam es zu neurologischen Ausfällen oder zu in der

postoperativen Computertomographie nachgewiesenen Infarkten, die auf eine

Luftembolie oder eine paradoxe Embolie zurückzuführen waren.

Diskussion: Der präoperative Nachweis eines offenen Foramen ovale mit der TCD

scheint verlässlich möglich. Bei optimaler Lagerung und gutem anästhesiologischen

Management scheint eine Operation in sitzender Lagerung im allgemeinen, aber auch bei

Patienten mit offenem Foramen ovale kein wesentlich erhöhtes Operationsrisiko zu

haben.

Meinen Eltern

Inhaltsverzeichnis

1. EINLEITUNG ......................................................................................... 1

1.1 Operationen in sitzender Position............................................ 1

1.2 Risiken und Komplikationen .................................................... 2

1.2.1 Herz-Kreislaufsystem ......................................................... 2

1.2.2 Beatmung.......................................................................... 2

1.2.3 Venöse Luftembolie........................................................... 3

1.2.4 Paradoxe Embolie ............................................................. 4

1.2.5 Andere Komplikationen ..................................................... 6

1.3 Persistierendes Foramen ovale................................................ 6

1.4 Risikominimierung .................................................................... 9

1.5 Fragestellung............................................................................ 11

2. PATIENTEN, MATERIAL UND METHODE............................................ 12

2.1 Patienten.................................................................................. 12

2.2 Gerätetechnische Voraussetzungen ....................................... 12

2.3 Methode .................................................................................. 13

2.3.1 Vorbereitung...................................................................... 13

2.3.2 Messung............................................................................ 15

2.3.3 Kriterien eines persistierenden Foramen ovale ................. 16

2.4 Duplexsonographie .................................................................. 19

2.5 Intraoperatives Management...................................................... 22

2.6 Kriterien zum Nachweis einer Luftembolie ................................. 26

2.7 Statistische Auswertung .............................................................. 26

3. ERGEBNISSE......................................................................................... 27

3.1 Ausgangsdaten ....................................................................... 27

3.2 Messung mit der transkraniellen Dopplersonographie ............ 28

3.3 Messung mit der Duplexsonographie ...................................... 29

3.4 Messung mit der transösophagealen Echokardiographie........ 29

3.5 Zusammengefasste Auswertung............................................. 30

3.6 Resultierendes intraoperatives Management .......................... 31

3.7 Auftreten von Luftembolien ..................................................... 33

3.8 Postoperative Ergebnisse ....................................................... 36

4. DISKUSSION........................................................................................... 37

5. LITERATURVERZEICHNIS..................................................................... 43

6. PATIENTENTABELLE ............................................................................ 52

7. DANKSAGUNG ....................................................................................... 54

8. LEBENSLAUF ......................................................................................... 55

1

1. Einleitung

1.1 Operationen in sitzender Position

Seit der ersten im Jahre 1913 von De Martel durchgeführten Operation in

sitzender Position gibt es immer wieder kontroverse Diskussionen über Nutzen

und Risiken dieser Lagerung.

Nachdem sie in den 60er und 70er Jahren für Eingriffe in der hinteren

Schädelgrube, am kraniospinalen Übergang und bei Operationen der

Halswirbelsäule favorisiert wurde, wird heute oft die Bauch- oder

Seitenlagerung bevorzugt.

Wie in einer Studie von Elton und Howell beschrieben, hat sich die Häufigkeit

der Anwendung der sitzenden Lagerung in Grossbritannien innerhalb von zehn

Jahren um die Hälfte reduziert (Elton 1994).

Das am meisten gefürchtete Risiko dieser Lagerung ist die venöse Luftembolie

und bei bestehendem Rechts-Links-Shunt besonders die paradoxe Luftembolie.

Ursache eines solchen Rechts-Links-Shunts ist in den meisten Fällen ein

persistierendes Foramen ovale.

Trotzdem wird diese Lagerungsform von einigen Neurochirurgen weiterhin für

bestimmte Operationen gewählt. Hierzu zählen Eingriffe in der hinteren

Schädelgrube, in der Postzentralregion, sowie Operationen an der oberen

Halswirbelsäule.

Die sitzende Position des Patienten erlaubt dem Operateur einen optimalen

Zugang zu Prozessen in occipitalen Hirnanteilen sowie im Bereich der hinteren

Schädelgrube und kraniozervikalen Raumforderungen, da der intrakranielle

Druck gesenkt wird, Blut und Liquor aus dem Operationssitus abfliessen

können und somit eine bessere Übersicht über das Operationsgebiet und ein

rascheres Auffinden von Blutungsquellenmöglich ist. In einer von Black 1988

veröffentlichten Untersuchung wurde festgestellt, dass postoperative

Hirnnervenausfälle nach Operationen in sitzender Position im Vergleich zu

anderen Lagerungsformen wesentlich seltener auftraten (Black 1988).

2

1.2 Risiken und Komplikationen

1.2.1 Herz-Kreislauf-System

In einer 1979 durchgeführten Studie wird beschrieben, dass ein Wechsel von

liegender in die sitzende Postition mit einer Abnahme des Herzschlagvolumens

und des Blutdruckes einhergeht (Dalrymple 1979).

Durch die erhöhte Position des Oberkörpers des Patienten kann es zu einer

Erniedrigung des mittleren arteriellen Druckes kommen, der vor allem durch ein

Pooling des Blutes in den venösen Gefäßen der unteren Extremitäten zustande

kommt (Porter 1999). Eine arterielle Hypotonie tritt mit einer Häufigkeit von

5-32% bei Patienten in sitzender Lagerung auf (Buhre 2000).

Durch optimierte Lagerung sowie die Verwendung von Thrombosestrümpfen

oder Bandagierung der unteren Extremitäten können diese

Regulationsstörungen weitestgehend reduziert werden (Marshall 1993).

1.2.2 Beatmung

Für die Beatmung erweist sich die sitzende Position als vorteilhaft gegenüber

der Bauch- oder Seitenlagerung, da es hierbei zu einer wesentlich geringeren

Beeinträchtigung der physiologischen Atembewegung von Zwerchfell, Rippen

und Sternum kommt.

Der Operationssitus befindet sich oberhalb des Herzniveaus, so dass bei

Eröffnung von Knochen oder nicht kollabierenden Venen Luft eintreten und eine

Lungenembolie verursachen kann.

Trotz dieses erhöhten Risikos einer Lungenembolie ist das Risiko einer

postoperativen Lungenfunktionsstörung gegenüber anderen Lagerungsformen

nicht erhöht (Black 1988).

3

1.2.3 Venöse Luftembolie

Eine venöse Luftaspiration, bzw. eine Luftembolie setzt die Eröffnung einer

Vene und einen venösen Druck unterhalb des atmosphärischen Druckes

voraus.

Besonders über nichtkollabierende Venen (Sinus, Knochen) oder venöse

Tumorgefäße sowie über Venen der Nackenmuskulatur kann es zu einem

Lufteintritt kommen. Die Folge können Lungenembolien oder auch

Herzrhythmusstörungen sein (Greenberg 1997). Die Bedingungen für den

vaskulären Lufteintritt sind bei intrakraniellen Eingriffen in sitzender oder

halbsitzender Position erfüllt, so dass die Luftembolie und hier insbesondere die

paradoxe Luftembolie immer noch die mit am meisten gefürchtete Komplikation

darstellt. Schon eine geringradige Anhebung des Oberkörpers führt zu einem

signifikanten Abfall des intrakraniellen Venendruckes. In einer 1986

durchgeführten Studie an Kindern wurde nachgewiesen, dass eine

Oberkörpererhöhung von 45° einen Abfall des Druckes im Sinus sagittalis

superior um bis zu 5 mm Hg zur Folge haben kann (Grady 1986).

Die Häufigkeit mit der Luftembolien diagnostiziert werden, hängt hauptsächlich

von dem angewandten intraoperativen Monitoring ab. Bei entsprechend

sensiblem Monitoring wie einer intraoperativen transösophagealen

Echokardiographie (TEE) beläuft sich die Häufigkeit des Auftretens einer

Luftembolie auf 45-50% (Black 1990). In den meisten Fällen sind sie von keiner

klinischen Relevanz. Bedeutsame Komplikationen mit einem Abfall der

Sauerstoffsättigung oder des Blutdruckes sind dagegen nur selten beschrieben.

In Einzelfällen ist auch ein Lufteintritt über die Fixierungspunkte der

Mayfieldklemme beschrieben worden. In einer dieser Fallbeschreibungen wird

berichtet, dass es nach Beendigung des Wundverschlusses bei Entfernung der

Kopfhalterung zu Dopplerauffälligkeiten und Luftaspiration über den zentralen

Venenkatheter kam. In diesem Fall ist die Kopfhalterung entfernt worden bevor

der Patient in die Rückenlage gebracht wurde. Nachdem der Patient aus der

sitzenden Position in die Rückenlage gebracht wurde, blutete es venös aus der

Wunde der Mayfieldklemme (Cabezudo 1981).

In einer anderen Fallbeschreibung, bei der es ebenfalls nach erfolgtem

Wundverschluß zu einer venösen Luftembolie kam wurde ein

4

Pneumatozephalus als Ausgangspunkt der Luftembolie gefunden. Eine

rupturierte Brückenvene hatte, während der Patient sich noch in sitzender

Position befand, Luft aus dem Subarachnoidalraum angesaugt und eine

Luftembolie verursacht (Papadopoulos 1993).

1.2.4 Paradoxe Embolie

Paradoxe Luftembolien dagegen haben meistens schwerwiegende Folgen und

müssen besonders sorgfältig vermieden werden.

Sie entstehen größtenteils durch Luftübertritt über ein persistierendes Foramen

ovale (PFO), seltener auch über einen anderen Rechts-Links-Shunt wie zum

Beispiel einen Vorhofseptumdefekt anderer Ursache, einen Defekt des

Ventrikelseptums oder einen offenen Ductus arteriosus Botalli.

Tabelle 1: Häufigkeit weiterer Herzvitien, die mit einem Rechts-Links-Shunt

einhergehen können (Harnack 1997)

Herzvitium Häufigkeit im pädiatrischen

Krankengut

Offener Ductus arteriosus Botalli 8,6 %

Vorhofseptumdefekt 9,6 %

Ventrikelseptumdefekt 25-30 %

Pulmonale AV-Fistel Sehr selten

Weiterhin können auch kleinere Mengen Luft transpulmonal in das arterielle

System übertreten.

Entscheidend für das Ausmaß dieser Komplikation sind die Menge und die

Geschwindigkeit des Lufteintritts sowie der Zielort der Embolie.

Eine aus schnellem Lufteintritt resultierende Lungenembolie führt zu einem

raschen Anstieg des rechtsventrikulären Druckes wodurch die Öffnung eines

sonst funktionell geschlossenen Vorhof-Septum-Defektes forciert wird.

5

Bei langsamem Lufteintritt dagegen können kleine Luftbläschen bei

pulmonalarterieller Hypertension durch das pulmonale Kapillarbett gedrückt und

so in den linken Vorhof gelangen. Hierzu sind allerdings grössere Mengen

kleiner Luftbläschen erforderlich. Solche paradoxen Luftembolien sind

ausgesprochen selten (Booke 1999).

Im Gegensatz zu Embolien, die sich auf die venöse Strombahn beschränken,

können bei der paradoxen Luftembolie schon kleinste Mengen eingetretener

Luft fatale Folgen haben. Entscheidend ist hierbei nicht nur die Menge der

eingetretenen Luft, sondern vielmehr die Lokalisation der Embolie.

Bei Auftreten einer venösen Embolie in 30-40 % aller in sitzender Position

operierten Patienten, von denen wiederum über 30 % ein persistierendes

Foramen ovale haben, müsste es in 10 % aller Operationen in sitzender

Position zu einer paradoxen Embolie kommen (Gronert 1979).

Aus diesem Grund vertreten einige Autoren die Meinung, dass die Existenz

eines offenen Foramen ovale eine absolute Kontraindikation für Operationen in

sitzender Position darstellt (Porter 1999).

Auch ohne Vorhandensein eines persistierenden Foramen ovale oder eines

anderen Rechts-Links-Shunts kann es zum Auftreten einer paradoxen

Luftembolie kommen. Ursächlich können neben einem Überschreiten der

Eliminationskapazität der Lunge aufgrund einer massiven Luftembolie in

Zusammenhang mit einem hohen Pulmonalarteriendruck auch

pharmakologische Einflüsse sein. Eine Beatmung mit Lachgas kann zu einer

Volumenzunahme der embolisierten Luftmenge führen und eine Narkose mit

Inhalationsanaesthetika kann eine Verminderung der pulmonalen

Filtrationskapazität zur Folge haben. Auch eine mechanische

Thoraxkompression im Rahmen einer kardio-pulmonalen Reanimation kann zu

einem vermehrten Übertritt von Blutschaum in den arteriellen Kreislauf führen.

(Singbartl 1990)

6

1.2.5 Andere Komplikationen

In Zusammenhang mit Operationen in sitzender Position sind in Einzelfällen

noch weitere Komlikationen aufgetreten. Ein Pneumatocephalus kann in bis zu

3% der Operationen auftreten (Standefer 1984). In Einzelfällen ist auch eine

permanente Anosmie beschrieben, die als Folge eines Pneumatocephalus

auftreten kann (Ramsbacher 2000).

Eine ebenso seltene Komplikation ist eine lagerungsbedingte cervicale

Myelopathie, bedingt durch Flexion und Rotation der Halswirbelsäule

(Deinsberger 1998).

1.3 Persistierendes Foramen ovale

Zu Beginn der embryonalen Entwicklung des Herzens existiert noch ein

gemeinsames Atrium. Ab der dritten Woche kommt es durch das nach kaudal

vorwachsende Septum primum zu einer zunehmenden Teilung dieses

gemeinsamen Vorhofes. Noch bevor das Septum primum die

Artrioventrikularebene erreicht, kommt es in seinem kranialen Anteil zu einem

Zelluntergang, so dass es einreisst. Der Blutstrom in den linken Vorhof ist damit

weiterhin möglich. Etwa in der sechsten Entwicklungswoche wächst rechts vom

Septum primum das dickere Septum secundum in Richtung der

Artrioventrikularebene, erreicht diese jedoch nicht. An der Überlappungsstelle

des Septum primum mit dem Septum secundum entsteht so als sichelförmiger

Schlitz das Foramen ovale (Job 1996) (Abbildung 1).

Während der Fetalzeit kann durch das Foramen ovale sauerstoffhaltiges Blut

unter Umgehung des Lungenkreislaufes direkt in den Körperkreislauf gelangen.

Nach der Geburt kommt es durch einen Anstieg des pulmonalen Blutflusses

und des linksatrialen Druckes zu einem Verschluss des Foramens.

Normalerweise verschmelzen beide Septen bis zum Ende des ersten

Lebensjahres vollständig miteinander (Buss 1984).

7

Abbildung 1 : Anatomie des Foramen ovale (Widder 1999)

Bleibt ein solcher Verschluß aus so resultiert daraus ein interatrialer Shunt, das

persistierende Foramen ovale (PFO).

Hämodynamisch sind zwei Arten des persistierenden Foramen ovale zu

unterscheiden:

Zum einen die permanent und funktionell offenen Defekte, zum anderen die

funktionell verschlossenen Foramina, die nur bei erhöhtem rechtsatrialen Druck

zu einem Shuntvolumen führen.

Zu einer Erhöhung des rechtsatrialen Druckes kommt es bei Erkrankungen wie

der chronisch obstruktiven Bronchits, einer Lungenembolie oder physiologisch

beim Husten oder der Durchführung des Valsalva Manövers. Das

Valsalvamanöver ist ein sogenannter Preßdruckversuch, bei dem nach tiefer

Inspiration bei geschlossenem Mund und zugehaltener Nase gegen die

geschlossene Glottis gepresst wird.

Das zu erwartende Shuntvolumen bei einem offenem Foramen ovale hängt von

der Größe des Kanals, der tatsächlichen Druckdifferenz zwischen den Vorhöfen

und der Systolendauer ab (Job 1996).

In einer Untersuchung an 74 Patienten mit einem nachgewiesenen

persistierendem Foramen ovale existierte ein durchschnittlich 2mm weit

geöffnetes Foramen ovale (De Castro 2000). Die Größe eines solchen Defektes

kann zwischen 1–19 mm variieren (Sukernik 2001).

8

In großangelegten Autopsiestudien wurde in 25-35% der Fälle ein

persistierendes Foramen ovale bei Patienten ohne bekanntem Herzleiden

gefunden. In einer Untersuchung von 90 in Formalin fixierten menschlichen

Herzen wurde sogar in 38 Präparaten (entsprechend 42%) ein persistierendes

Foramen ovale beschrieben (Sweeney 1979), während bei einer

transösophagealen Untersuchung bei ebenfalls kardial unauffälligen Patienten

nur in 10-18% der Fälle ein persistierendes Foramen ovale diagnostiziert wurde

(Black 1990). Ebenso ist mit einer kontrastmittelgestützten transthorakalen

Echokardiographie an gesunden Probanden nur in 18% ein kardialer Rechts-

Links-Shunt gefunden worden (Lynch 1984).

Ein persistierendes Foramen ovale ist überduchschnittlich häufig mit einem

Aneurysma des Vorhofseptums assoziiert (Cabanes 1993, Mugge 1995).

Auch ein Mitralklappenprolaps ist bei Patienten mit einem persistierenden

Foramen ovale deutlich häufiger zu finden (Hanna 1994).

Die Häufigkeit des persistierenden Foramen ovale nimmt mit zunehmendem

Lebensalter ab, so dass man entweder von einem zunehmenden spontanen

Verschluß oder einer höheren Sterblichkeit der Menschen mit einem

persistierenden Foramen ovale auszugehen hat (Hartmann 1992).

Über die Ursachen des Persistieren des Foramen ovale gibt es bisher in der

Literatur nur sehr wenig Angaben. Eine genetische Grundlage dieses Defektes

erscheint möglich, da in einer Studie an 62 Patienten und deren Geschwistern

eine überraschend hohe Übereinstimmung im Vorhandensein oder Fehlen

eines persisitierenden Foramen ovale gefunden wurde. Geschwister von

Patienten, die ein persistierendes Foramen ovale aufwiesen, hatten zu 61,5%

ebenfalls ein persistierendes Foramen ovale. Bei weiblichen

Geschwisterpaaren waren es sogar 76,5% der Geschwister (Arquizan 2001).

9

1.4 Risikominimierung

Zur Reduzierung des Operationsrisikos bei Eingriffen in sitzender oder

halbsitzender Position sollte neben einem optimierten intraaoperativen

Management auch die präoperative Abklärung eines persistierenden Foramen

ovale erfolgen.

Hierzu stehen die transthorakale Echokardiographie (TTE), die

transösophageale Echokardiographie (TEE) und die transkranielle

Dopplersonographie (TCD) zur Verfügung.

Bei der transösophagealen Echokardiographie wird ein biegsames Instrument

mit eingebautem Schallkopf durch die Mundhöhle in die Speiseröhre

vorgeschoben. In dieser Position können Ultraschallbilder vom Herzen

entstehen, ohne dass die Untersuchungsqualität durch Rippen oder

Lungengewebe beeinträchtigt ist.

Zu den Vorteilen der transösophagealen Untersuchung gehört die sehr hohe

Sensitivität. Die Größe des persitierenden Foramen ovale ist genau zu

beurteilen und Thromben im Foramen ovale können dargestellt werden. Zu den

Nachteilen gehört die Invasivität und damit die Belastung und Gefährdung der

Patienten. Komplikationen sind bei jungen Patienten selten, treten aber bei

älteren Patienten (≥ 70 Jahre) in bis zu 8% der Untersuchungen auf (Stoddard

1993). Mögliche Komplikationen während der Untersuchung sind sowohl eine

Hypo- als auch Hypertension, Erbrechen, vasovagale Störungen bis hin zu

einer Sinusbradykardie mit nachfolgendem atrioventrikularem Block. In einer

multizentrischen Studie aus dem Jahr 1991 sind auch Bronchospasmen,

Hypoxien und in zwei Fällen Blutungen im Ösophagus aufgetreten (Daniel

1991). Zahnverletzungen sind in seltenen Fällen während einer

transösophagealen Untersuchung möglich (Kallmeyer 2001). Oftmals ist eine

Sedierung zur Durchführung der Untersuchung erforderlich. Das

Valsalvamanöver kann dann nur eingeschränkt oder überhaupt nicht

durchgeführt werden (Klötzsch 1994, Schwarze 1999).

Weitere Nachteile der transösophagealen Echokardiographie sind die hohen

Kosten und die reduzierte Verfügbarkeit (Weihs 1998).

10

Die transthorakale Kontrastechokardiographie weist eine wesentlich geringere

Sensitivität (35-40%) auf und ist somit als Screeningmethode ungeeignet

(Hausmann 1992). Hinzu kommt, dass die Bildqualität bei Durchführung des

Valsalva- Manövers noch einmal stark abnimmt (Jauss 1994). Ein nur geringes

Shuntvolumen kann hierbei übersehen werden (Devuyst 1997).

Die transkranielle Dopplersonographie (TCD) hat in mehreren Studien eine

hohe Sensitivität (> 90%) bewiesen. Nimmt man die transösophageale

Echokardiographie als Goldstandard, so konnten mit der transkraniellen

Dopplersonographie mehr als 95% der Rechts-Links-Shunts diagnostiziert

werden (Droste 1999). Bei der transkraniellen Dopplersonographie übersehene

Foramina haben meist einen Durchmesser unter 2 mm in der

transösophagealen Echokardiographie, waren also nur sehr klein und klinisch

wenig relevant (Kerut 2001). In einer 1994 durchgeführten Studie erreichte die

transkranielle Dopplersonographie, gemessen an der transösophagealen

Echokardiographie, eine Sensitivität von 91,3% und eine Spezifität von 93,8%

(Klötzsch 1994). In Untersuchungen bei Gesunden ohne kardiale Vorgeschichte

wurde in 32% ein Rechts-Links-Shunt diagnostiziert, was mit dem

durchschnittlichen Auftreten des persistierenden Foramen ovale in Autopsien

übereinstimmt. (Serena 1998) Dazu kommt, dass auch extrakardiale Shunts

(z.B. pulmonale AV-Fisteln) nachgewiesen werden können.

Der Untersuchungsablauf ist für den Patienten wesentlich angenehmer und mit

deutlich weniger Komplikationen verbunden als eine transösophagealen

Untersuchung. Ein weiterer Vorteil der TCD ist die relativ leicht zu erlernende

Handhabung der Untersuchungsmethode und deren geringer apparativer und

zeitlicher Aufwand. Der Untersuchungsablauf dauert nicht mehr als 30 Minuten

und ist sowohl auf der Normal- als auch auf der Intensivstation durchführbar.

Zudem ist die funktionelle Relevanz des Rechts-Links-Shunts für paradoxe

Embolien im zerebralen Kreislauf durch die Messung direkt am Erfolgsorgan

besser einzuschätzen als bei der transösophagealen oder transthorakalen

Untersuchung.

11

1.5 Fragestellung

Gegenstand der vorliegenden prospektiven Studie war die Frage ob, und in

welchem Ausmaß die sitzende Lagerung mit einem erhöhten Risiko für den

Patienten verbunden ist und mit welchen Maßnahmen das Risiko reduziert

werden kann. Im Rahmen der Risikominimierung wurde besonders der

Ausschluss eines persistierenden Foramen ovale als potentielle Quelle einer

paradoxen Embolie betrachtet. Die in der Studie eingesetzte Technik der

transkraniellen Dopplersonographie unter Verabreichung galaktosehaltiger

Kontrastmittel wird in neurologischen Kliniken zur Schlaganfallsdiagnostik und

zum Nachweis eines persistierenden Foramen ovale verwendet.

12

2. Patienten, Material und Methode

2.1 Patienten

In dieser prospektiven Studie wurden 90 Patienten (43 Frauen und 47 Männer)

im Alter zwischen 14 und 81 Jahren untersucht. Das Durchschnittsalter betrug

56,5 (± 13,6) Jahre. In die Studie aufgenommen wurden alle Patienten, bei

denen eine Operation in sitzender oder halbsitzender Position geplant war.

Bei 18 Patienten existierte kein adäquates temporales Schallfenster, so dass

die Untersuchung mit einer farbcodierten Duplexsonographie oder einer

transösophagealen Echokardiographie erfolgte.

Die Patienten wurden über die anstehende Untersuchung und deren Risiken

und Nutzen aufgeklärt. Das Einverständnis wurde zusammen mit der

Aufklärung über die anstehende Operation eingeholt. Insbesondere wurde

darauf hingewiesen, dass bei einer Ablehnung dieser Untersuchung keine

Veränderung der weiteren Behandlung des Patienten erfolgen würde.

2.2 Gerätetechnische Vorraussetzungen

Die Untersuchung erfolgte mit dem Multi-DopX4 (Firma DWL, Sipplingen,

Deutschland), einem bidirektionalen CW-/PW-Mode Doppler Sonographiegerät.

Zur Duplexsonographie wurde das Gerät HDI 3500 (Firma ATL, Solingen,

Deutschland) verwendet.

Zur Untersuchung war die Verabreichung eines nicht lungengängigen,

galaktosehaltigen Kontrastmittels erforderlich. Verwendet wurde hierfür

Echovist-300 (Firma Schering AG, Berlin, Deutschland). Das als Suspension

intravenös zu verabreichende Kontrastmittel reflektiert Ultraschallsignale durch

die in ihm enthaltenen Mikrobläschen. Da sich diese Mikrobläschen in den

Lungenkapillaren auflösen, ist der Kontrasteffekt auf die rechten Herzhöhlen

beschränkt. Alternativ kann auch agitierte Kochsalzlösung verwendet werden,

13

was allerdings in der Handhabung aufwendiger und weniger zuverlässig ist.

(Droste 1999)

Die einzig bekannte Kontraindikation zur Verwendung von Echovist stellt die

Galaktoseintoleranz dar, die in Deutschland mit einer Häufigkeit von 1:40000

vorkommt. Die Patienten wurden dementsprechend nach einer bekannten

Nahrungsmittelintoleranz für Galaktose befragt.

2.3 Methode

2.3.1 Vorbereitung

Die Untersuchung erfolgte in liegender Position mit leicht erhöhtem Oberkörper,

da die Sensitivität in dieser Position erhöht ist (Schwarze 1999).

Vor Beginn der Messung wurde die korrekte Durchführung des Valsalva –

Manövers geübt. Hierzu wurde nach maximaler Inspiration bei geschlossenem

Mund und zugehaltener Nase gegen die geschlossene Glottis gepresst. Diese

starke Anspannung der Exspirationsmuskulatur bewirkt eine intrathorakale

Druckerhöhung, wodurch latent vorhandene Verschlussstörungen des Vorhofes

geöffnet werden können. Auch durch Husten kann eine solche Druckerhöhung

erreicht werden, allerdings ist dies mit einer vermehrten Kopfbewegung

verbunden. Jede Bewegung während des Untersuchungsablaufes kann

Artefakte zur Folge haben.

Dann erfolgte die bilaterale Plazierung der 2 MHz Sonden über den temporalen

Schallfenstern. Die Verwendung anderer Frequenzen (4 und 5 MHz) geht mit

einer geringeren Sensitivität einher (Ringelstein 1998).

Die Sonden werden mit einer Sondenbrille fixiert (Abb. 2). Der Fluß in der

Arteria cerebri media (MCA) wird in einer Tiefe von 48 mm bis 53 mm

eingestellt. Die Flussrichtung ist auf die Sonde hin gerichtet.

14

Abbildung 2: Untersuchungsaufbau während der transkraniellenDopplersonographie

Während der gesamten Dauer der Untersuchung erfolgte eine kontinuierliche

Aufzeichnung des Blutflusses in der Arteria cerebri media auf beiden Seiten.

Nach Einstellung der beiden Sonden über den Knochenfenstern wurde ein

kleinvolumiger venöser Zugang angelegt, bevorzugt am rechten Arm, da hier

eine größere Kontrastmitteldichte zu erzielen ist (Widder 1999).

Die Sensitivität sowohl der transösophagealen Echokardiographie als auch der

transkraniellen Dopplersonographie ist durch den Ort der Kontrastmittelinjektion

zu beeinflussen (Hamann 1998).

Am sensibelsten erweisen sich hier Untersuchungen, bei denen das

Kontrastmittel in eine Vena femoralis injiziert wird. Der venöse Blutfluß der

unteren Extremitäten gelangt über die Vena cava inferior in den rechten Vorhof,

deren Öffnung direkt gegenüber der Fossa ovalis liegt. Das injizierte

Kontrastmittel wird somit direkt auf das Foramen ovale gelenkt (Schwarze

1999). Aufgrund der Gefahr einer versehentlichen arteriellen Punktion und der

grösseren Belastung des Patienten wird im allgemeinen und für diese Studie

jedoch die Vena mediana cubiti als Injektionsort vorgezogen.

15

2.3.2 Messung

Die eigentliche Messung beinhaltete zwei Abschnitte (Abb. 3). Zunächst wurden

in Ruhe 10 ml des Kontrastmittels als Bolus verabreicht, um eine hohe

Kontrastmitteldichte im rechten Vorhof zu erreichen. Der Zeitpunkt der Injektion

wurde bei der Aufzeichnung markiert.

Mit einem zeitlichen Abstand von mindestens vier Minuten erfolgte dann die

zweite Kontrastmittelgabe. Der Abstand zwischen den Kontrastmittelinjektionen

soll ein vollständiges Auswaschen des Kontrastmittels vor der zweiten Messung

gewährleisten, um falsch positive Ergebnisse zu vermeiden. Auch der Zeitpunkt

der zweiten Kontrastmittelgabe wurde für die spätere Auswertung markiert. Fünf

Sekunden nach Injektion des Kontrastmittels wurde mit dem Valsalva-Manöver

begonnen. Die Verabreichung des Kontrastmittels sollte unbedingt vor der

Durchführung des Valsalva-Manövers erfolgen, da die

Nachweiswahrscheinlichkeit für ein PFO erhöht wird (Zanette 1996). Nach

weiteren fünf Sekunden konnte die normale Atemtätigkeit wieder aufgenommen

werden. Von mehreren getesteten zeitlichen Abläufen der

Kontrastmittelinjektion und der Durchführung des Valsalva-Manövers erreicht

diese Abfolge die höchste Sensitivität (Droste 2000).

Die Effektivität des Valsalva-Manövers wurde durch einen Anstieg der

Herzfrequenz überprüft.

Die Aufzeichnung erfolgte wiederum für vier Minuten. Bei offenem Foramen

ovale erreicht das Kontrastmittel die Arteria cerebri media wenige Sekunden

nach Beendigung des Valsalva-Manövers .

Bei zwei Patienten konnte das Valsalvamanöver aufgrund neurologischer

Defizite oder eines reduzierten Allgemeinzustandes nur unzureichend

durchgeführt werden.

16

Beginn der Aufzeichung

i.v. Injektion von 10 ml Echovist in Ruhe

Auswaschzeit des Kontrastmittels (4 Minuten)

i.v. Injektion von weiteren 10 ml Echovist

Beginn des Valsalvamanövers

Beendigung des Valsalvamanövers

Ende der Aufzeichnung

Abbildung 3: Untersuchungsablauf zum Nachweis eines offenen Foramen ovale

mit der kontrastmittelgestützten transkraniellen Dopplersonographie

2.3.3 Kriterien eines persistierenden Foramen ovale

Ein bestehender Rechts-Links-Shunt wurde während der Untersuchung durch

akustische und visuelle Signale, sogenannte „high intensity transient signals“

(HITS) in der Arteria cerebri media angezeigt (Abb. 4). Entsprechend des

physiologischen Blutflusses sind diese HITS innerhalb der ersten zehn

Herzzyklen nach Kontrastmittelinjektion zu verzeichnen (Karnik 1992). Einige

Autoren werten auch HITS die in den ersten 15 Herzzyklen auftreten als

positiven Nachweis eines persistierenden Foramen ovale (Stendel 2000). Im

17

zweiten Untersuchungsteil werden die meisten HITS kurz nach Beendigung des

Valsavamanövers registriert.

Abbildung 4: High intensity transient signals (HITS) bei einem Patienten mit

persistierendem Foramen ovale

Da das Kontrastmittel die Lungenkapillaren nur in sehr geringen Mengen

passieren kann, ist das Bestehen eines Rechts-Links-Shunts Voraussetzung,

um HITS im zerebralen Kreislauf dopplersonographisch messen zu können.

In den meisten Fällen handelt es sich bei einem solchen Shunt um ein

persistierendes Foramen ovale. Nur selten ist zum Beispiel eine pulmonale AV-

Fistel Ursache eines Rechts-Links-Shunts. Das zeitliche Auftreten der HITS

erlaubt keinen Rückschluß auf die Lokalisation des Shunts (Stendel 2001).

Bezüglich des operativen Managements ändert sich im Vergleich zum

persistierenden Foramen ovale nichts, da das Risiko einer paradoxen Embolie

auch bei einer pulmonalen AV-Fistel erhöht ist. Beim Nachweis eines Rechts-

Darstellung eines einzelnen HITS

Zeitliche Abfolge mehrerer HITSKontrastmittelinjektion

18

Links-Shunts müssen in jedem Fall intraoperative Vorsichtsmaßnahmen

getroffen werden.

Der positive Nachweis eines Rechts-Links-Shunts besteht in der Messung von

mehr als drei HITS in der Arteria cerebri media innerhalb von 10 Herzzyklen

nach der Kontrastmittelinjektion (Stendel 2000).

Nur vereinzelte, deutlich später registrierte HITS können auch über die

Lungenstrombahn nach zerebral gelangt sein und sind somit kein positiver

Nachweis eines bestehenden Rechts-Links-Shunts.

Obwohl die Charakteristika der HITS durch unterschiedliche Geräte und

Untersuchungsmethoden variieren können, müssen sie durch einige

grundlegende Eigenschaften gekennzeichnet sein (Consensus Committee of

the Ninth International Cerebral Hemodynamic Symposium 1995):

1. Das auffällige Dopplersignal ist nur vorübergehend nachweisbar und

dauert maximal 300ms.

2. Das Signal ist um wenigstens 3 dB höher als die

Hintergrundgeräusche.

3. Das Signal bewegt sich in einer Richtung.

4. Die sichtbaren HITS sind von akustischen Signalen begleitet, die in

Abhängigkeit des verwendeten Gerätes als „Knacken“, „Zirpen“ oder

„Stöhnen“ wahrgenommen werden.

Von HITS abzugrenzen sind Artefakte, die durch Bewegung, Sprechen oder

andere Störfaktoren zustande kommen.

Da die Messung simultan in zwei Tiefen (meist 48 und 53 mm) erfolgt, können

echte HITS von Artefakten durch die zeitliche Verschiebung abgegrenzt werden

(Abbildung 4). Artefakte treten dagegen meistens in beiden Tiefen zeitgleich auf

und haben eine ähnliche Charakteristik des Dopplersignals in beiden Tiefen

(Reinecke 2001).

19

Abbildung 5: Artefakte während der Messung bei Patienten zum Nachweis

eines persistierenden Foramen ovale mit der transkraniellen

Dopplersonographie

Auch die Größe des persistierenden Foramen ovale kann mit der

transkraniellen Dopplersonographie abgeschätzt werden. (Serena 1998)

So deuten viele, zum Teil nicht mehr voneinander abgrenzbare HITS ohne

Provokation auf eine großes, funktionell offenes Foramen ovale hin.

Der Nachweis von mehr als 20 HITS unter Durchführung des Valsalvamanövers

wird ebenso als hämodynamisch relevant angesehen (Knauth 1997).

2.4 Duplexsonographie

Bei bis zu 10% der Bevölkerung und bei Frauen über 65 Jahren sogar in bis zu

40% ist kein adäquates temporales knöchernes Schallfenster für eine

transkranielle Doppleruntersuchung vorhanden (Widder 1999, Rosenkranz

1993)

Artefaktsignal

20

In diesen Fällen wurde dann die farbcodierte Duplexsonographie eingesetzt

(Abb. 6 und Abb. 7). Bei dieser Untersuchung kann die Ableitung nur einseitig

erfolgen. Die Sensitivität wird dadurch geringfügig eingeschränkt. Aus

anatomischen Gründen strömen Embolien bevorzugt in die linke Karotis, so daß

bei unilateraler Messung von dort abgeleitet wurde (Widder 1999).

Konnte auch mit der Duplexsonographie kein Signal über der Arteria cerebri

media erhalten werden, wurde am extrakraniellen Teil der A. carotis interna der

linken Seite abgeleitet.

Gelang auf diesem Wege kein sicherer Nachweis oder Ausschluß eines

persistierenden Foramen ovale, erfolgte die kontrastmittelgestützte

transösophageale Echokardiographie (Abb. 8).

Das Auftreten von Kontrastmittel im arteriellen System kann bei der

farbcodierten Duplexsonographie sowohl visuell als auch akustisch dargestellt

werden.

Nachteilig ist allerdings, dass die Messung nur unilateral erfolgen kann und das

Verhindern eines Verrutschens der gehaltenen Sonde, besonders während der

Durchführung des Valsalvamanövers, die Untersuchung erschwert.

21

Abbildung 6: Fehlender Nachweis eines HITS bei der farbcodiertenDuplexuntersuchung der linken Arteria carotis interna

Abbildung 7: Nachweis von HITS in der Duplexuntersuchung nachDurchführung des Valsalvamanövers gemessen an der linken Arteria cerebrimedia

Mehrere HITS

22

Abbildung 8: Präoperatives Vorgehen zum PFO-Ausschluß

2.5 Intraoperatives Management

Die intraoperative Diagnostik einer Luftembolie erfolgt zum einen durch

kontinuierliche Messung der Vitalparameter (Blutdruck, Herzfrequenz) und der

Sauerstoffsättigung. Zum anderen liefert der präkordiale Doppler Hinweise auf

Luft im intrakardialen Blutstrom . Allerdings verursacht jede Turbulenz im

kardialen Blutfluß, zum Beispiel durch Herzrhythmusstörungen oder

TranskranielleDuplexsonographie

Nicht möglich;unsicheresErgebnis

Sicheres Ergebnis

TCD möglich

Sicheres Ergebnis UnsicheresErgebnis

TransösophagealeEchokardiographie

Duplexsonographieextrakranieller

Gefäße

UnsicheresErgebnis

Sicheres Ergebnis

TransösophagealeEchokardiographie

Operation in sitzender Position geplant

TCD nicht möglich

23

Herzklappenfehler ein Geräusch, so dass nicht jede Dopplerauffälligkeit durch

einen Lufteintritt bedingt sein muß. Mit dem präkordialem Ultraschall wird

Lufteintritt in das venöse System hörbar, das typische „Mühlradgeräusch“ tritt in

der Regel aber erst auf, wenn größere Mengen Luft aspiriert wurden. Sowohl

die Sensitivität als auch die Spezifität dieser Methode ist allerdings gering. In

einer Untersuchung von Lew et al. wurden fast 25% aller Luftembolien nicht

detektiert und bei 41% der positiven Signale lag keine Luftembolie vor (Lew

1993). Der Einsatz eines Elektrokauters kann darüber hinaus kurzfristig zu

Artefakten in der präkordialen Dopplersonographie führen und die Diagnostik

somit erschweren.

Die Diagnostik einer fulminanten Embolie erfolgt normalerweise durch eine

plötzlich einsetzende Tachykardie mit gleichzeitigem Abfall der

pulsoxymetrischen Sauerstoffsättigung sowie des endexspiratorischen

gemessenen CO2 – Partialdrucks. Die exspiratorische Stickstoffmessung ist

eine spezifische Möglichkeit zum Nachweis einer Luftembolie mit der auch

langsamer Lufteintritt diagnostiziert werden kann (Booke 1999).

Die arterielle invasive Druckmessung kann zur Diagnostik einer embolie-

bedingten Hypotension genutzt werden.

Ein Anstieg des zentralvenösen Druckes kann einen Hinweis auf eine

Luftembolie geben. Über den liegenden zentralvenösen Katheter kann im Falle

von Luftaspiration die Verdachtsdiagnose bestätigt und auch zugleich therapiert

werden (Michenfelder 1981).

Eine besonders sensible Methode zum Nachweis von Luftembolien stellt die

intraoperative transösophageale Echokardiographie dar. Hierbei können auch

kleinste Mengen über das venöse System eingetretener Luft entdeckt werden.

Allerdings wird dafür neben der perioperativ plazierten intraösophagealen

Meßsonde ein permanent mit der Emboliedetektion befasster erfahrener

Untersucher benötigt (Schregel 1995). Aufgrund des hohen apparativen und

personellen Aufwandes gehört dies nicht zum Standardmonitoring bei

Operationen in sitzender Position.

24

In einer 1995 von Schaffranietz durchgeführten Umfrage an der sich 78

neurochirurgische Kliniken beteiligten, verwendeten nur 3,8% die intraoperative

transösophageale Echokardiographie als Standardmonitoring bei Eingriffen in

sitzender Position (Schaffranietz 1995). In einer erneuten Umfrage drei Jahre

später wurde diese Form des Monitorings in 15,4% der befragten Kliniken

verwendet (Schaffranietz 2000).

Selten wird auch ein Ösophagusstethoskop verwendet, da dies in der

Ausführung wesentlich unkomfortabler ist als die präkordiale

Dopplersonographie, sich aber in der Sensitivität nicht wesentlich von dieser

unterscheidet.

Neben dem beschriebenen anästhesiologischem Monitoring ist besonderer

Wert auf einen hohen venösen Druck zu legen. Eine Hypovolämie sollte

demnach vermieden werden.

Ganz entscheidend bei der Lagerung ist die Tatsache, dass die Unterschenkel

des Patienten auf Herzniveau gelagert werden, um dem Versacken des

venösen Blutes entgegen zu wirken (Abb.9). Auch Kompressionsstrümpfe

helfen den venösen Druck in den Beinen zu erhöhen und sollten deshalb schon

präoperativ angezogen werden.

Umstritten ist dagegen die Verwendung der PEEP („positive end expiratory

pressure“) -Beatmung, da es hierbei zu einem rechtsartrialen Druckanstieg

kommt, der bei sonst nur latent offenen Vorhofseptumdefekten zur Entstehung

eines Rechts-Links-Shunts führen kann (Grady 1986). In einer 1989 von Black

durchgeführten tierexperiementellen Studie konnte allerdings kein vermehrtes

Auftreten von paradoxen Emoblien unter PEEP Beatmung nachgewiesen

werden (Black 1989).

Darüberhinaus scheint diese Beatmungsform aber auch keinen signifikanten

Einfluss auf den Druck der intrakraniellen venösen Gefäße zu haben (Zentner

1991).

Ob einem Lufteintritt durch die PEEP Beatmung entgegengewirkt werden kann

ist ebenfalls umstritten (Giebler 1998).

Bei der sterilen Abdeckung sollte darauf geachtet werden, dass die

Jugularvenen zugänglich bleiben, um im Falle des Luftembolieverdachtes eine

25

Jugularvenenkompression durchführen zu können. Durch die beidseitige

Jugularvenenkompression kann der Ort des Lufteintrittes besser lokalisiert und

somit schneller abgedichtet werden. Die Kompression sollte einen Zeitraum von

15 Sekunden allerdings nicht überschreiten (Losasso 1992).

Abbildung 9: Intraoperative Lagerung in sitzender Position

Bei nachgewiesenem Lufteintritt in das venöse System muss zunächst eine

Kompression der Jugularvenen, das Aufsuchen und Stillen der Blutungsquelle,

ggf. Flutung des OP-Gebiets mit Kochsalzlösung erfolgen. Die Luftaspiration

über den zentralen Venenkatheter, sowie in schwereren Fällen eine

Positionierung des Patienten in eine Links-Seiten und Kopf-Tief-Lage sind

weitere Schritte zur Vorbeugung einer schweren Luftembolie beziehungsweise

einer paradoxen Luftembolie (Booke 1999, Deller 1999).

Bei Ineffektivität dieser Maßnahmen oder bei einer erforderlichen Umlagerung

des Patienten muss die Operation vorzeitig abgebrochen werden.

26

2.6 Kriterien zum Nachweis einer Luftembolie

Kriterien für eine stattgehabte Luftembolie sind folgende Parameter.

a) intraoperativ

- nicht anders zu erklärender Blutdruckabfall

- plötzlich einsetzende Tachykardie

- nicht anders zu erklärender Abfall der Sauerstoffsättigung

- ∆ CO2 Anstieg über 2 mmHg in der arteriellen Blutgasanalyse

- auffällige präkordiale Dopplergeräusche

- anders nicht zu erklärender endtidaler CO2 Partialdruckabfall

- Aspiration von Luft über den liegenden zentralen Venenkatheter

b) postoperativ

- neu aufgetretene, durch die Operation nicht zu erklärende neurologische

Ausfälle

- neu aufgetretene ischämische Läsionen in der postoperativen craniellen

Computertomographie

2.7 Statistische Auswertung

Die erhobenen Befunde, Patientendaten, Auswertungen der Narkoseprotokolle

und der postoperativen Computertomographien wurden in Tabellenform erfasst

und dann statistisch analysiert.

Die Ergebnisse wurden in der Vierfeldertafel dargestellt und das relative Risiko

mit der Odds Ratio ermittelt.

27

3. Ergebnisse

3.1 Ausgangsdaten

In der vorliegenden Studie wurden insgesamt 90 Patienten (43 Frauen, 47

Männer) im Alter zwischen 14 und 81 Jahren (56,5 ± 13,6 Jahre) erfasst, bei

denen eine Operation in sitzender oder halbsitzender Position geplant war.

Am häufigsten wurden Prozesse im Kleinhirnbrückenwinkel in sitzender

Lagerung operiert (Tab. 2). Zumeist handelte es sich in dieser Gruppe um

Vestibularisschwannome (Tab.3).

Bei den meisten in sitzender oder halbsitzender Position operierten

intraparenchymalen Raumforderungen handelte es sich jedoch um Metastasen

(33,3%), insbesondere um Metastasen von Bronchialkarzinomen.

Tabelle 2: Lokalisation der operierten Raumforderungen

Lokalisation Häufigkeit (%)

Kleinhirnbrückenwinkel 26

Intracerebelläre Läsionen 24

Occipitale Läsionen 13

Halswirbelsäulenoperationen

von dorsal

7

Parietale Läsionen 6

Hirnstamm und

hirnstammnahe Prozesse

6

Parieto-occipitale Läsionen 4

Läsionen des

craniocervicalen Übergangs

3

Läsionen der Pinealisregion 1

Gesamt 90

28

Tabelle 3: Diagnoseverteilung im Patientengut

Diagnose Anzahl der PatientenMetastasen 30

Vestibularisschwannom 16

Meningeom 14

Glioblastom 5

Kavernom 3

Lymphom 3

Arnold-Chiari-Malformation 2

Aneurysma 2

Lindau Tumor 2

Traumafolgen an der Halswirbelsäule 2

Neurinom 2

Astrozytom WHO I° 2

Hämangioblastom 1

Angiom 1

Pinealoblastom 1

Astrozytom WHO III° 1

Ependymom WHOII° 1

Arachnoidalzyste 1

Granulomatöse Entzündung 1

Gesamt 90

3.2 Messung mit der transkraniellen Dopplersonographie

In der vorliegenden Untersuchung konnten 72 Patienten (80%) mit der

transkraniellen Dopplersonographie ausreichend untersucht werden. Zwei

Patienten konnten aufgrund ihres schlechten Allgemeinzustandes das

Valsalvamanöver nicht oder nur unzureichend durchführen.

29

In der transkraniellen Dopplersonographie wurde bei 23 (25,5%) Patienten ein

pesistierender Rechts-Links-Shunt gefunden.

Die 18 Patienten (10 Frauen, 8 Männer), bei denen mit der transkraniellen

Dopplersonographie ein Rechts-Links-Shunt nicht hinreichend sicher bewiesen

oder ausgeschlossen werden konnte, wurden mittels transkranieller

Duplexsonographie untersucht.

3.3 Messung mit der Duplexsonographie

Von den 18 Patienten die mit der Duplexsonographie untersucht wurden,

konnte in 11(12,2 % des gesamten Patientengutes) Fällen die Arteria cerebri

media unilateral dargstellt werden, so dass die Untersuchung nach dem bei der

transkraniellen Dopplersonographie verwendeten Schema erfolgen konnte.

Bei 5 (5,5%) Patienten ließ sich auch hier kein temporales Schallfenster

einstellen, so dass die extrakraniellen Anteile der Arteria carotis interna auf der

linken Seite dargestellt wurden und die Messung dort erfolgte.

Insgesamt wurden bei drei Patienten (18%) ein Rechts-Links-Shunt

diagnostiziert, davon wurde einer am extrakraniellen Anteil der Arteria carotis

interna (ACI) nachgewiesen.

Bei den verbleibenden beiden Patienten konnte ein Rechts-Links-Shunt auch

mittels Duplexsonographie an den extrakraniellen Gefässen nicht sicher

ausgeschlossen werden. Hier erfolgte die Durchführung einer

kontrastmittelgestützten transösophagealen Echokardiographie.

3.4 Messung mit der transösophagealen Echokardiographie

Nur bei zwei Patienten (2,2%) musste eine transösophageale

Echokardiographie erfolgen, da weder in der Doppler- noch in der

Duplexsonographie der Ausschluss eines persistierenden Foramen ovale sicher

möglich war. Mit der transösophagealer Echokardiographie wurde bei beiden

Patienten kein Foramen ovale nachgewiesen.

30

Die folgende Abbildung gibt einen Überblick über die verwendeten Methoden.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

TCD Duplex MCA Duplex AC TEE

Männer (%)

Frauen (%)

Abbildung 9: Die verwendeten Methoden zum Nachweis / Ausschluss eines

persistierenden Foramen ovale bei Frauen und Männern (Abkürzungen: TCD:

transkranielle Dopplersonographie; Duplex MCA: Duplexsonographie an der

Arteria cerebri media; Duplex AC: Duplexsonographie an der Arteria carotis

interna; TEE: transösophageale Echokardiographie)

3.5 Zusammengefasste Auswertung

Insgesamt wurden bei 26 (28,8%) der Untersuchten ein persistierender Rechts-

Links-Shunt gefunden. Da andere Ursachen für diesen Shunt nur sehr selten

auftreten kann bei diesen Patienten von einem persitierenden Foramen ovale

ausgegangen werden.

In der Hälfte der Fälle wurden HITS schon in Ruhe gemessen, bei den anderen

13 Patienten bestand lediglich ein latent offenes Foramen ovale.

31

Abbildung 10: Vorkommen von Rechts-Links-Shunts (RLS) mit und ohne

Valsalvamanöver (n=90 Patienten)

Bei keinem der untersuchten Patienten war es zu Nebenwirkungen durch die

Verwendung des galaktosehaltigen Kontrastmittels gekommen.

3.6 Resultierendes intraoperatives Management

Die 64 Patienten, bei denen kein Hinweis auf eine persistierendes Foramen

ovale gefunden wurde, wurden wie geplant in sitzender oder halbsitzender

Position operiert.

Die anderen Patienten wurden in Abhängigkeit der zu operierenden Pathologie

und der Tatsache, ob es sich um ein latent oder funktionell offenes Foramen

ovale handelt, gelagert.

Von den 13 Patienten mit nur latent offenem Foramen ovale wurden acht

Patienten (61%) trotzdem in sitzender und vier Patienten (31%) in

halbsitzender Position operiert. Bei einem Patienten erfolgte der Eingriff in

Seitenlage (Abb. 11).

13

64

13

Kein RLS

RLS ohne Valsalvamanöver RLS mit Valsalvamanöver

32

S 61%

HS31%

Sei8%

Abbildung 11: Lagerung bei Patienten mit latent offenem Foramen ovale

(Abkürzungen: Sei: Seitenlage; S: sitzend; HS: halbsitzend) (n= 13 Patienten)

Die Patienten, bei denen schon in Ruhe HITS nachgewiesen werden konnten,

bei denen also von einem funktionell relevanten Shunt ausgegangen werden

musste, wurden nach Möglichkeit in einer anderen Position gelagert und

operiert.

In sitzender Position erfolgte der Eingriff bei drei Patienten dieser Gruppe, in

halbsitzender bei einem. Sechs Eingriffe erfolgten in Seitenlagerung und drei in

Bauchlage (Abb. 12).

33

S 23%

HS 8%

Sei46%

BL23%

Abbildung 12: Lagerung bei Patienten mit offenem Foramen ovale

(Abkürzungen: BL: Bauchlage; Sei: Seitenlage; S: sitzend; HS: halbsitzend) (n=

13 Patienten)

3.7 Auftreten von Luftembolien

Bei der Auswertung wurde unterschieden zwischen gesicherten Luftembolien

und Embolien, bei denen nur ein unsicheres Kriterium erfüllt war und es

ansonsten keine weiteren Hinweise auf eine stattgehabte Embolie gab.

Als sicherer Hinweis wurde die Aspiration von Luft über den zentralen

Venenkatheter oder auch ein eindeutiges Dopplergeräusch gewertet. Unsichere

Hinweise waren ein alleiniger ∆ CO2 Anstieg, eine Tachykardie oder ein

Blutdruckabfall ohne weitere Zeichen einer Luftembolie.

Nach diesen Kriterien konnten insgesamt acht sichere und sieben fragliche

Luftembolien detektiert werden (Abb. 13).

Die sicheren Luftembolien traten ausschliesslich in sitzender Lagerung auf.

Bei den fraglichen Luftembolien traten vier in sitzender, zwei in halbsitzender

Position und eine in Seitenlagerung auf (Abb.13).

34

Abbildung 13: Verteilung der intraoperativ gemessenen Luftembolien

Da die meisten Patienten mit nachgewiesenem Rechts-Links-Shunt nicht in

sitzender oder halbsitzender Position operiert wurden, kam es bei nur einem

Patienten mit nachgewiesenem persistierenden Foramen ovale zu einer

gesicherten Luftembolie. Bei dieser Patientin kam es zu einer Luftaspiration

über den liegenden zentralen Venenkatheter und zu einer Kreislaufinstabilität,

die eine Katecholamingabe erforderlich machte.

Die übrigen gesicherten Embolien traten alle bei Patienten auf, bei denen ein

persistierendes Foramen ovale präoperativ ausgeschlossen worden war.

Bei drei Patienten mit vorhandenem Rechts-Links-Shunt trat eine fragliche

Luftembolie auf. Ein Patient wurde in sitzender und einer in halbsitzender

Lagerung operiert. Der dritte Patient wurde aufgrund eines funktionellen

Rechts-Links-Shunts in Seitenlagerung operiert. Bei allen drei Patienten konnte

eine Luftembolie nicht sicher nachgewiesen werden (Tabelle 4 und 5).

Intraoperativ konnte bei fünf Patienten Luft über den zentralen Venenkatheter

aspiriert werden. Drei Patienten benötigten aufgrund eines deutlichen

Blutdruckabfalls intraoperativ Katecholamingaben zur Blutdruckstabilisation.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

S HS Sei Bl

Lagerung

Lu

ftem

bo

lie

sichere Luftembolie

fragliche Luftembolie

35

Tabelle 4: Korrelation von Luftembolie in den verschiedenen Lagerungen und

PFO (n= 90 Patienten) (Abkürzungen: PFO: persistierendes Foramen ovale;

LE : Luftembolie)

Lagerung Patienten Sichere LE Fragliche LE

Kein PFO

S

HS

51

13

7

0

3

1

Latentes PFO

S

HS

BL

8

4

1

1

0

0

0

1

0

Funktionelles

PFO

S

HS

Sei

Bl

3

1

6

3

0

0

0

0

1

0

1

0

Tabelle 5: Abhängigkeit von Luftembolie und Lagerung, in einer vereinfachten

Darstellung. Halbsitzende und sitzende Lagerung sind zusammengefasst und

ebenso die fragliche und die gesicherte Luftembolie

JA NEIN

JA 14 1

NEIN 66 9

Die Wahrscheinlichkeit einer Luftembolie in sitzender Position war 1,9 mal

höher als bei Eingriffen in Bauch- oder Seitenlage.

Sitzende Lagerung

Luftembolie

36

Hierbei sind allerdings weder das Ausmaß der Luftembolie noch die daraus

resultierenden postoperativen Ausfälle berücksichtigt.

3.8 Postoperative Ergebnisse

Bei zwei Patienten kam es vorübergehend, das heisst für weniger als 24

Stunden zu einer Beinminderbewegung, die nicht mit der erfolgten Operation zu

erklären war. Diese neurologischen Defizite bildeten sich vollständig zurück. Bei

einer der Patientinnen war ein latent offenes Foramen ovale in der

transkraniellen Dopplersonographie nachgewiesen, bei der zweiten Patientin

war ein Foramen ovale ausgeschlossen worden. Die postoperative kranielle

Computertomographie zeigt bei beiden Patientinnen kein morphologisches

Korrelat für die Minderbewegung. In beiden Fällen war intraoperativ keine

Luftembolie diagnostiziert worden, so dass hier möglicherweise andere

Ursachen wie zum Beispiel ein Narkoseüberhang der Minderbewegung

zugrunde lagen.

Die Patienten, bei denen während der Operation eine venöse Luftembolie

auftrat, wiesen keine neurologischen Defizite auf, die nicht durch die

Grunderkrankung zu erklären waren.

In den routinemässig bei allen Patienten durchgeführten postoperativen

kraniellen Computertomographien waren keine ischämischen Areale im Sinne

eines frischen Infarktes nachzuweisen.

37

4. Diskussion

Zur präoperativen Abklärung eines funktionell oder latent geöffneten Foramen

ovale wurde in der vorliegenden Studie die transkranielle Dopplersonographie

verwendet. In der Literatur ist beschrieben, dass in bis zu 10 % aller Patienten

kein adäquates Schallfenster vorliegt, bei älteren Patientinnen sogar in bis zu

50 % (Widder 1999). In der vorliegenden Untersuchung konnte die

transkranielle Dopplersonographie in 20% der Patienten nicht durchgeführt

werden, die Verteilung zwischen Männern und Frauen ergab hier keinen

signifikanten Unterschied (10,1% Frauen, 8,3% Männer).

Das ausgewählte Verfahren hinsichtlich Messintervall, Zeitfenster und Lagerung

unter Verwendung der transkraniellen Dopplersonographie und das verwendete

Kontrastmittel haben sich in mehreren Studien gegenüber anderen

Vorgehensweisen als überlegen herausgestellt (Droste 1999, Schwarze 1999,

Stendel 2000).

Mit der transkraniellen Dopplersonographie nachgewiesene HITS sind mit sehr

hoher Wahrscheinlichkeit auf ein persistierendes Foramen ovale

zurückzuführen. Ein sicherer Beweis für die Existenz eines persistierenden

Foramen ovale kann mit dieser Methode allerdings nicht erbracht werden. In

seltenen Fällen können die gemessenen HITS auch durch einen Rechts-Links-

Shunt anderer Genese entstanden sein. Hier wäre zum Beispiel die pulmonale

arteriovenöse Fistel zu nennen. Einige Autoren vertreten die Ansicht, dass

durch eine Beschränkung des Messintervalls auf höchstens 10 Herzzyklen

dieser Fehler ausgeschlossen werden kann (Kampen 2001). Eine sichere

Differenzierung zwischen persistierendem Foramen ovale und anderen

möglichen Shuntursachen ist entsprechend der Ergebnisse mehrer aktueller

Untersuchungen aber bis jetzt nicht möglich (Stendel 2001).

Bezüglich der Risikominimierung bei Operationen in sitzender Lagerung ist

diese Ungenauigkeit allerdings ohne Bedeutung, da auch bei einem anders

verursachten Rechts-Links-Shunt das Risiko einer paradoxen Luftembolie

gegeben ist.

38

Umgekehrt ist ein nachgewiesenes offenes Foramen ovale auch nicht ohne

weiteres mit einem Rechts-Links-Shunt gleichzusetzen (Konstadt 1991). Erst

bei einem Druckanstieg im rechten Vorhof über den im linken Vorhof

herrschenden Druck entsteht ein Blutfluß so dass sich ein Rechts-Links-Shunt

ergibt.

Im Fall einer intraoperativen venösen Luftembolie kann es jedoch sehr schnell

zu einem Anstieg der pulmonalarteriellen Widerstände und zu einer Umkehr der

Druckverhältnisse in den Vorhöfen kommen. Aber auch bei Gesunden kann es

zu einer transienten Druckumkehr in der präsystolischen Phase kommen

(Sgouropoulou 2001).

Ein nur latent vorhandenes Foramen ovale kann somit ebenfalls zu einer

paradoxen Embolie führen.

Die kontrastmittelgestützte transkranielle Dopplersonographie besitzt zum

Nachweis bestehender Rechts-Links-Shunts eine hohe Sensitivität.

Gemessen an der transösophagealen Echokardiographie konnte mit der

transkraniellen Dopplersonographie ein persistierendes Foramen ovale in 95%

der Fälle diagnostiziert werden (Droste 1999).

Bei den 90 in dieser Studie untersuchten Patienten wurde bei 26 Patienten ein

permanent oder latent geöffnetes Foramen ovale diagnostiziert. Dies entspricht

einem Anteil von 28,8% was sich mit dem in der Literatur angegebenen

Vorkommen eines persistierenden Foramen ovale deckt (Sweeney 1979, Black

1990)

Zur intraoperativen Risikominimierung wurde die Lagerung des Patienten unter

Berücksichtigung des Vorhandenseins eines persistierenden Foramen ovale

gewählt. Soweit es von der Lokalistion der Raumforderung und der Art der

Operation möglich war, wurden alternative Lagerungsformen bei funktionell

offenem Foramen ovale bevorzugt.

In der Literatur werden verschiedene relative und absolute Kontraindikationen

für die sitzende Lagerung angegeben. Dazu gehört zum Beispiel ein Alter über

39

70 Jahre, ein nichtbehandelter Hypertonus, eine chronisch obstruktive

Lungenerkrankung und auch ein persistierendes Foramen ovale (Porter 1999).

In die Studie eingeschlossen wurden nur die Patienten, die aufgrund ihres

sonstigen Allgemeinzustandes und der Art der Operation für die sitzende

Lagerung in Frage kamen. Das entscheidende Kriterium war bei diesen

Patienten dann nur noch die Existenz eines Rechts-Links-Shunts.

Ergab die präoperative Untersuchung ein persistierendes Foramen ovale,

wurde bei funktionell relevanten Rechts-Links-Shunts nach Möglichkeit auf die

sitzende Lagerung verzichtet um eine intraoperative paradoxe Luftembolie zu

vermeiden.

Doch selbst wenn präoperativ ein persistierendes Foramen ovale

ausgeschlossen wurde, kann es intraoperativ zu paradoxen Embolien kommen.

In Studien bei denen die transösophageale Echokardiographie als präoperative

Screeningmethode eingesetzt wurde, kam es trotzdem während der Operation

zu paradoxen Embolien. Das persistierende Foramen ovale wurde hierbei erst

während einer Luftembolie intraoperativ mit der transösophagealen

Echokardiographie entdeckt. In der präoperativen Untersuchung ist hier auch

unter Provokation mit PEEP Beatmung kein Nachweis eines Rechts-Links-

Shunts gelungen (Papadopoulos 1994).

In der Literatur ist ebenfalls ein Fall beschrieben, bei dem es zu einer

gesicherten paradoxen Luftembolie in sitzender Position kam, obwohl in einer

späteren Autopsie ein persistierendes Foramen ovale mit Sicherheit

ausgeschlossen wurde. In diesem Fall muss von einem Luftübertritt durch das

pulmonale Kapillarbett ausgegangen werden (Marquez 1981). Ein derart

massiver Übertritt von Luft in das arterielle System ohne einen vorhandenen

intraartrialen Shunt stellt eine Rarität dar, kann aber niemals vollständig

ausgeschlossen werden.

Ein nur latent offenes Foramen ovale, dass nur unter Provkation

(Valsalvamanöver, Husten, PEEP Beatmung) zu einem Rechts-Links-Shunt

führt ist klinisch nur in geringem Maße relevant (De Castro 2000).

Aus diesem Grund ist es durchaus zu vertreten, dass Patienten mit einem nur

latent offenen Foramen ovale unter Berücksichtigung der intraoperativen

Vorteile in sitzender oder halbsitzender Position gelagert werden.

40

Zu diesen Vorteilen gehören neben der geringeren Komplikationsrate vor allem

eine bessere Übersicht über das Operationsgebiet, da ein Abfluss von Blut und

Liquor gewährleistet ist.

Das Risiko einer paradoxen Embolie ist bei nur latent vorhandenem Foramen

ovale deutlich geringer als bei einem funktionellen Foramen ovale, da unter

normalen Bedingungen kein tatsächliches Shuntvolumen besteht.

Aus diesem Grund wurden die Patienten mit nur latentem Defekt des

Vorhofseptums auch zu 92% in sitzender beziehungsweise halbsitzender

Lagerung operiert.

Von den Patienten die einen funktionellen Rechts-Links-Shunt aufwiesen,

wurden 23% in sitzender und 8% in halbsitzender Position operiert.

In keinem Fall konnte eine paradoxe Embolie nachgewiesen werden.

Um das Risiko der sitzenden Lagerung einzuschätzen darf allerdings nicht

ausschliesslich die paradoxe Luftembolie betrachtet werden. Auch nach

Ausschluß eines PFO bleibt die Gefährdung durch eine venöse Luftembolie

bestehen und muss bei der Entscheidung für die sitzende Position mitbedacht

werden (Albin 1984).

Eine intraoperativ diagnostizierte venöse Luftembolie hat in Abhängigkeit von

der Luftmenge und der Geschwindigkeit des Lufteintritts in den meisten Fällen

zwar keine neurologischen Ausfälle zur Folge, bedingt aber eine allgemeine

Gefährdung des Patienten, insbesondere bei älteren und kardial

vorgeschädigten Patienten.

Die Gefährdung bei ansonsten gesunden Patienten durch intraoperative

Luftembolien ist nicht endgültig geklärt. In einer Untersuchung an 91 Kindern,

die während einer Operation in sitzender Position eine Luftembolie erlitten, sind

keine zusätzlichen neurologischen Ausfallerscheinungen oder andere

postoperative Komplikationen beobachtet worden (Ralston 2000).

In der Literatur schwanken die Angaben zum Auftreten einer venösen

Luftembolie bei Operationen in sitzender Position zwischen 25% und 76%

(Porter 1999).

Ausschlaggebend ist hierbei das intraoperativ verwendete Monitoring. Die

intraoperative transösophageale Echokardiographie ermöglicht ein sehr

41

sensibles Monitoring, so dass Luftembolien in bis zu 76% der Operationen

detektiert werden (Papadopoulos 1994).

Trotz dieses häufigen Auftretens ist in der aktuellen Literatur keine wesentliche

Erhöhung der Morbidität und der Mortalität durch Luftembolien beschrieben. In

einer Studie von 1988 sind 579 Eingriffe an der hinteren Schädelgrube in

unterschiedlichen Lagerungen untersucht worden. Dabei konnte bei den

Patienten in der sitzenden Lagerung kein Unterschied in der Häufigkeit von

perioperativen Herzinfarkten, Lungenembolien oder hämodynamischen

Instabilitäten gezeigt werden. Eine postoperative Verschlechterung von

Hirnnervenfunktionen trat in der sitzenden Lagerung deutlich seltener auf, und

auch der intraoperative Blutverlust war geringer (Black 1988).

In der vorliegenden Untersuchung konnten acht sichere und sieben fragliche

Luftembolien registriert werden. Eine der fraglichen Luftembolien trat in

Seitenlagerung auf, die anderen wurden alle in sitzender oder halbsitzender

Position diagnostiziert. Demnach sind Luftembolien bei Patienten in sitzender

Lagerung in 17,5% diagnostiziert worden.

In drei Fällen kann man von einer schweren Luftembolie sprechen, hier war die

Gabe von Katecholaminen erforderlich.

In keinem Fall konnte eine paradoxe Embolie nachgewiesen werden.

In der vorliegenden Studie wurde keine intraoperative transösophageale

Echokardiographie verwendet, so dass davon ausgegangen werden muss,

dass kleine Luftembolien nicht detektiert wurden. Die klinische Bedeutung

solcher entgangenen kleinen Embolien ist fraglich, da es bei keinem Patienten

zu neurologischen Ausfällen oder ischämischen Läsionen gekommen ist.

Das sehr geringe Vorkommen einer schweren Luftembolie ist auf die optimierte

Lagerung zurückzuführen, wodurch der Lufteintritt in das venöse System

signifikant reduziert werden kann.

Zusammenfassend hat die vorliegende Studie gezeigt, dass die präoperative

Diagnostik eines persistierenden Foramen ovale mittels transkranieller

Dopplersonographie verlässlich möglich ist.

Durch ihre vergleichsweise einfache Handhabung und Erlernbarkeit bei

vergleichbarer Sensitivität ist sie der transösophagealen Echokardiographie

überlegen.

42

Ebenso zeigt die Studie, dass bei optimaler Lagerung und gutem

anästhesiologischen Monitoring und Management eine Operation in sitzender

Lagerung im allgemeinen, aber auch bei Patienten mit offenem Foramen ovale

kein wesentlich erhöhtes Operationsrisiko beinhaltet.

43

5. Literaturverzeichnis

1) ALBIN M S (1984) The Paradox of Paradoxic Air Embolism - PEEP,

Valsalva and Patent Foramen Ovale. Should the Sitting Position be

Abandoned?

Anesthesiology 61: 222-223

2) ARQUIZAN C, Coste J, Touboul P-J, Mas J-L (2001) Is Patent Foramen

Ovale a Family Trait? Stroke 32: 1563-1566

3) BLACK S, Cucchiara R F, Nishimura R A et al (1989) Parameters Affecting

Occurence of Paradoxical Air Embolism. Anesthesiology 71: 235-241

4) BLACK S, Muzzi D A, Nishimura R A et al (1990) Preoperative and

Intraoperative Echocardiography to Detect Right-to-Left Shunts in Patients

Undergoing Neurosurgical Procedures in the Sitting Position.

Anesthesiology 72: 436-438

5) BLACK S, Ockert D B, Oliver W C Jr, Cucchiara Roy F (1988) Outcome

Following Posterior Fossa Craniectomy in Patients in the Sitting or Horizontal

Positions. Anesthesiology 69:49-56

6) BOOKE M, Bone, H G, Aken H van et al.(1999) Die venöse paradoxe

Luftembolie. Anaesthesist 48: 236-241

7) BUHRE W, Weyland A, Buhre K et al (2000) Effects of the sitting position on

the distribution of blood volume in patients undergoing neurosurgical

procedures. Br J Anaesth 84: 354-7

8) BUSS H, Caesar R, Eckhardt Th et al (1984) Pathologie. Springer-Verlag

Berlin Heidelberg New York Tokyo: 46-49

44

9) CABANES L, Mas J L, Cohen A et al (1993) Atrial Septal Aneurysm and

Patent Foramen Ovale as Risk Factors for Cryptogenic Stroke in Patients Less

Than 55 Years of Age. Stroke 24: 1865-1873

10) CABEZUDO J M, Gilsanz F, Vaquero J et al. (1981) Air embolism from

wounds from a pin-type head-holder as a complication of posterior fossa

surgery in the sitting position. J Neurosurg 55:147-148

11) CONSENSUS COMMITTEE OF THE NINTH INTERNATIONAL

CEREBRAL HEMODYNAMIC SYMPOSIUM (1995) Basic Identification

Criteria of Doppler Microembolic Signals. Stroke 26: 1123

12) DALRYMPLE D G, MacGowan S W, MacLeod G F (1979)

Cardiorespiratory effects of the sitting position in neurosurgery. Br K

Anaesth 51:1079-1082

13) DANIEL W G, Erbel R, Kasper W et al (1991) Safety of

Transesophageal Echocardiography. Circulation 83: 817-821

14) DE CASTRO S, Cartoni D, Fiorelli M et al (2000) Morphological and

Functional Characteristics of Patent Foramen Ovale and Their Embolic

Implications.

Stroke 31: 2407-2413

15) DEINSBERGER W, Christophis P, Jödicke A et al. (1998)

Somatosensory Evoked Potential Monitoring during Positioning of the

Patient for Posterior Fossa Surgery in the Semisitting Position.

Neurosurgery 43: 36-42

16) DELLER A (1999) Die venöse paradoxe Luftembolie – Bemerkungen

zur Arbeit von M. Booke et al. Anaesthesist 48: 840-841

45

17) DEVUYST G, Despland P-A, Bogousslavsky J, Jeanrenaud X (1997)

Complementary of Contrast Transcranial Doppler and Contrast

Transesophageal Echocardiography for the Detection of Patent Foramen

ovale in Stroke Patients. Eur Neurol 38:21-25

18) DROSTE D W, Kriete J-U, Stypmann J et al (1999) Contrast Transcranial

Doppler Ultrasound in the Detection of Right-to-Left Shunts.

Stroke 30:1827-1832

19) DROSTE D W, Reisener M, Kemény V et al (1999) Contrast Transcranial

Doppler Ultrasound in the Detection of Right-to-Left Shunts.

Stroke 30: 1014-1018

20) DROSTE D W, Silling K, Stypmann J et al (2000) Contrast Transcranial

Doppler Ultrasound in the Detection of Right-to-Left Shunts.

Stroke 31: 1640-1645

21) ELTON R J, Howell R S C (1994) The sitting position in neurosurgical

anaesthesia: a survey of British practice in 1991. Br J Anaesth 73: 247-248

22) GIEBLER R, Kollenberg G, Pohlen G, Peters J (1998) Effect of positive

end-expiratory pressure on the incidence of venous air embolism and on the

cardiovascular response to the sitting position during neurosurgery.

Br J Anaesth 80: 30-35

23) GRADY M S, Bedford R F, Park T S (1986) Changes in superior sagittal

sinus pressure in children with head elevaltion, jugular venous compression and

PEEP. J Neurosurg 65: 199-202

24) GREENBERG M S (1997) Handbook of Neurosurgery. Greenbergs

Graphics Inc. Lakeland 1997: 380

46

25) GRONERT G A, Messick J M, Cucchiara R F, Michenfelder J D (1979)

Paradoxical Air Embolism from a Patent Foramen Ovale.

Anesthesiology 50: 548-549

26) HAMANN G F, Schätzer-Klotz D, Fröhlig G et al (1998) Femoral injection of

echo contrast medium may increase the sensitivity of testing for a patent

foramen ovale. Neurology 50: 1423-1428

27) HANNA J P, Sun J P, Furlan A J et al (1994) Patent Foramen Ovale and

Brain Infarct. Stroke 25: 782-786

28) HARNACK von G-A, Koletzko B (1997) Kinderheilkunde, Springer Verlag

Berlin Heidelberg: 155-156

29) HARTMANN C, Salaschek M (1992) TCD-Kontrastuntersuchung – eine

ideale Methode zum Nachweis einer paradoxen Hirnembolie? Nervenarzt 63:

761-762

30) HAUSMANN D, Mügge A, Becht I et al (1992) Diagnosis of Patent Foramen

Ovale by Transesophageal Echocardiography and Association with Cerebral

and Peripheral Embolic Events. Am J Cardiol 70: 668-672

31) JAUSS M, Kaps M, Keberle M et al (1994) A Comparison of

Transesophageal Echocardiography and Transcranial Doppler Sonography

With Contrast Medium for Detection of Patent Foramen Ovale. Stroke 25: 1265-

1267

32) JOB F P, Hanrath P (1996) Diagnostik, klinische Bedeutung und Therapie

des offenen Foramen ovale. Dtsch. Med. Wschr.121: 919-925

33) KALLMEYER I J, Collard C D, Fox J A et al (2001) The Safety of

Intraoperative Transesophageal Echocardiogrphy: A Case Series of 7200

Cardiac Surgical Patients. Anesth Analg 92: 1126-1130

47

34) KAMPEN J, Koch A, Struck N (2001) Methodological Remarks on

Transcranial Doppler Ultrasonography for PFO Detection. Anesthesiology 2001

95: 808

35) KARNIK R, Stöllberger C, Valentin A et al. (1992): Detection of Patent

Foramen Ovale by Transcranial Contrast Doppler Ultrasound. Am J Cardiol 69:

560-562

36) KERUT E K, Norfleet W T, Plotnick G D, Giles T D (2001) Patent Foramen

Ovale: A Review of Associated Conditions and the Impact of Physiological Size.

J Am Coll Cardiol 38: 613-623

38) KLÖTZSCH C, Janßen G, Berlit P (1994) Transesophageal

echocardiography and contrast-TCD in the detection of a patent foramen ovale.

Neurology 44: 1603-1606

39) KNAUTH M, Ries S, Pohimann S et al (1997) Cohort study of multiple brain

lesions in sport divers: role of a patent foramen ovale. BMJ 314: 701-705

40) KONSTADT S N, Louie E K, Black S et al (1991) Intraoperative Detection of

Patent Foramen Ovale by Transesophageal Echokardiography.

Anesthesiology 74: 212-216

41) LEW T W K, Tay D H B, Thomas E (1993) Venous air embolism during

cesarean section:more common than previously thought.

Anesth Analg 77: 448-452

42) LOSASSO T J, Muzzi D A, Cucchiara Roy F (1992) Jugular Venous

Compression Helps To Identify the Source of Venous Air Embolism during

Craniectomy in Patients in the Sitting Position. Anesthesiology 76: 156-157

43) LYNCH J J, Schuchard G H, Gross C M, Wann L S (1984) Prevalence of

Right-to-Left Atrial Shunting in a Healthy Population: Detection by Valsalva

Maneuver Contrast Echokardiography. Am J Cardiol 53: 1478-1480

48

44) MARQUEZ J, Sladen A, Gendell H et al (1981) Paradoxical cerebral air

embolism without an intracardiac septal defect. J Neurosurg 55 997-1000

45) MARSHALL W K, Bedford R F, Miller E D (1993) Cardiovascular responses

in the seated position-impact of four anesthetic techniques.

Anesth Analg 62: 648-53

46) MICHENFELDER J D (1981) Central Venous Catheters in the Management

of Air Embolism: Whether As Well As Where. Anesthesiology 55 (4): 339-341

47) MUGGE A, Daniel WG, Angermann C et al (1995) Atrial septal aneurysm in

adult patients: a multicenter study using transthoracic and transesophageal

echocardiography. Circulation 91: 2785-2792

48) PAPADOPOULOS G, Kuhly P, Brock M et al (1993) Postoperative

Luftembolie durch Pneumatozephalus nach Verschluß der hinteren

Schädelgrube.

Anaesthesist 42: 648-651

49) PAPADOPOULOS G, Kuhly P, Brock M et al (1994) Venous and

Paradoxical Air Embolism in the Sitting Position. A Prospective Study with

Transoesophageal Echocardiography. Acta Neurochir (Wien) 126: 140-143

50) PORTER J M, Pidgeon C, Cunningham A J (1999) The sitting position in

neurosurgery: a critical appraisal.

British Journal of Anaesthesia 82 (1): 117-128

51) RALSTON C, Tatman A (2000) An audit of serious complications during

neurosurgery in children using the sitting position.

Paediatr Anaesth 10 (6): 698-699

52) RAMSBACHER J, Vesper J, Brock M (2000) Permanent Postoperative

Anosmia: A Serious Complication of Neurovascular Decompression in the

Sitting Position. Acta Neurochir (Wien) 142: 1259-1261

49

53) REINECKE H, Nabavi D G, Allroggen A et al (2001) Detektion zirkulierender

cerebraler Mikroemboli mittels transkranieller Dopplersonographie.

Z Kardiol 90: 43-51

54) RINGELSTEIN E B, Droste D W, Babikian V L et al (1998) Consensus on

Microembolus Detection by TCD. Stroke 29 : 725-729

55) ROSENKRANZ K, Zendel W, Langer R et al (1993) Contrast-enhanced

Transcranial Doppler US with a New Transpulmonary Echo Contrast Agent

Based on Saccharide Microparticles. Radiology Vol. 187, No. 2, 439-443

56) SCHAFFRANIETZ L, Günther L (1997) Die sitzende Position bei

Operationen in der Neurochirurgie. Anaesthesist 46: 91-95

57) SCHAFFRANIETZ L, Grothe A, Olthoff D (2000) Anwendung der sitzenden

Position in der Neurochirurgie. Anaesthesist 49: 269-274

58) SCHREGEL W, Werner C (1995) Empfehlungen des Arbeitskreises

Neuroanästhesie der DGAI zum Monitoring bei neurochirurgischen Operationen

in sitzender oder halbsitzender Position.

Anaesthesist 44: 364-367

59) SCHWARZE J J, Sander D, Kukla C et al (1999) Methodological

Parameters Influence the Detection of Right-to-Left Shunts by Contrast

Transcranial Doppler Ultrasonography. Stroke 30: 1234-1239

60) SERENA J, Segura T, Perez-Ayuso MJ et al (1998) The Need to Quantify

Right-to-Left Shunt in Acute Ischemic Stroke. Stroke 29: 1322-1328

61) SGOUROPOULOU S M, Papadopoulos G S, Arnaoutoglou E M et al (2001)

Einfluss des Volumenstatus auf den Rechts-links-Shunt bei einem Patienten mit

funktionell offenem Foramen ovale. Anaesthesist 50: 684-687

50

62) SINGBARTL G, Metzger G, Stögbauer R, Haarmann W (1990) Paradoxe

Luftembolie bei geschlossenem Foramen ovale. Anaesthesist 39: 44-49

63) STANDEFER M, Bay JW, Trusso R (1984) The sitting position in

neurosurgery: a retrospective analysis of 488 cases. Neurosurgery 14: 649-658

64) STENDEL R, Gramm H-J, Schröder K et al (2000) Transcranial Doppler

Ultrasonography as a Screening Technique for Detection of a Patent Foramen

Ovale before Surgery in the Sitting Position. Anesthesiology 93: 971-975

65) STENDEL R, Gramm H-J, Brock M (2001) Reply to Methodological

Remarks on Transcranial Doppler Ultrasonography for PFO Detection.

Anesthesiology 95: 808-809

66) STODDARD M F, Longaker R A (1993) The safety of transesophageal

echocardiography in the elderly. Am Heart J 125: 1358-1362

67) SUKERNIK M R, Mets B, Bennett-Guerrero E (2001) Patent Foramen Ovale

and its Significance in the Perioperative Period. Anesth Analg 93: 1137-1146

68) SWEENEY L J, Rosenquist G C (1979) The normal anatomy of the atrial

septum in the human heart. Am Heart J 98(2): 194-199

69) WEIHS W, Schuchlenz H, Harb St et al (1998) Präoperative Diagnostik

eines offenen Foramen ovale. Anaesthesist 47: 833-837

70) WIDDER B (1999) Doppler- und Duplexsonographie der hirnversorgenden

Arterien. Springer-Verlag Berlin: 393-403

71) ZANETTE E, Mancini G, De Castro S et al (1996) Patent Foramen Ovale

and Transcranial Doppler. Stroke 27: 2251-2255

51

72) ZENTNER J, Albrecht T, Hassler W (1991) Prevention of an Air Embolism

by Moderate Hypoventilation during Surgery in the Sitting Position.

Neurosurgery 28: 705-708

52

6. Patientenliste

Patient Geb. Datum PFO Lagerung LuftembolieR. B. 13.11.1969 Nein HS NeinH. P. 01.08.1924 Nein S NeinH. B. 10.07.1926 Nein HS NeinA. S. 06.07.1953 Funkt. PFO S Nein H. S. 16.06.1948 Nein S NeinG. P. 24.11.1956 Nein S NeinC. I. 15.03.1967 Nein S NeinO. K. 13.09.1944 Nein HS NeinJ. B. 31.08.1942 Latent. PFO S NeinG. V. 20.12.1935 Funkt. PFO HS Nein

H. N. 20.10.1940 Nein S NeinE. U. 19.09.1937 Nein S NeinJ. K. 24.08.1960 Nein S NeinG. J. 05.07.1941 Latent. PFO HS NeinJ. H. 08.09.1941 Nein S NeinR. M. 10.06.1945 Nein S NeinL. L. 31.10.1944 Latent. PFO S NeinU. G. 07.05.1960 Nein S NeinE. D. 28.03.1958 Nein S NeinR. B. 28.07.1940 Nein HS NeinA. P. 05.06.1926 Funkt. PFO Sei NeinW. D. 21.01.1926 Funkt. PFO Sei NeinH. P. 08.10.1922 Funkt. PFO BL NeinH. H. 26.02.1935 Funkt. PFO BL NeinB. T. 29.12.1957 Nein HS NeinF. Q. 13.03.1969 Nein S NeinJ. K. 22.03.1937 Funkt. PFO Sei NeinJ. B. 11.08.1937 Nein S NeinE. G. 15.05.1933 Nein S NeinP. S. 15.11.1931 Nein S NeinG. M. 09.03.1953 Latent. PFO S NeinH. K. 07.07.1929 Latent. PFO HS NeinM. K. 13.01.1956 Nein HS NeinM. S. 14.01.1937 Nein S NeinM. D. 22.11.1952 Nein S NeinG.K. 12.03.1937 Funkt. PFO Sei NeinP. B. 18.08.1955 Nein HS NeinW. N. 04.04.1939 Nein HS NeinA. D. 24.06.1951 Funkt. PFO S JaC. S. 11.10.1953 Nein S NeinT. M. 22.07.1935 Nein S NeinP. B. 05.05.1933 Nein S NeinM. P. 08.10.1946 Nein S Ja

53

F. U. 10.10.1950 Nein S NeinS. G. 17.08.1936 Nein S JaC. T. 11.09.1939 Nein S NeinE. S. 13.06.1932 Nein S NeinI. B. 18.01.1948 Nein S NeinA. H. 24.12.1929 Nein S JaM. P. 09.09.1958 Nein S JaL. J. 23.03.1946 Nein S NeinM. B. 04.10.1961 Latent. PFO HS JaM. S. 25.07.1950 Nein S NeinG. H. 09.12.1933 Nein HS NeinH. S. 23.05.1947 Nein S NeinR. F. 13.06.1960 Nein S JaH. S. 31.10.1933 Latent. PFO S NeinD. K. 01.04.1941 Latent. PFO HS NeinB. B. 11.04.1947 Funkt. PFO Sei NeinB. G. 31.10.1958 Nein S NeinI. M. 07.04.1932 Nein S NeinH. S. 24.05.1926 Latent. PFO Sei NeinA. W. 14.08.1923 Nein S JaH. R. 25.06.1924 Nein S JaD. C. 10.09.1930 Nein HS NeinG. K. 04.10.1932 Latent. PFO S NeinM. W. 07.01.1920 Latent. PFO S NeinM. G. 19.12.1986 Nein S NeinH. W. 26.05.1931 Nein HS NeinW. V. 14.01.1949 Nein S NeinY. Y. 13.11.1975 Nein S NeinK. B. 20.10.1944 Nein S NeinU. L. 31.10.1945 Nein S JaV. S. 10.06.1953 Latent. PFO S NeinP. D. 07.07.1921 Nein S NeinT. U. 09.08.1971 Nein S NeinW. F. 10.01.1947 Nein S NeinW. T. 24.04.1952 Nein HS NeinK. L. 26.09.1929 Nein S JaI. C. 07.07.1948 Nein S NeinM. H. 17.07.1948 Funkt. PFO BL NeinB. P. 22.05.1929 Latent. PFO S NeinR. C. 01.10.1966 Nein S NeinJ. S. 08.09.1933 Nein HS JaI. N. 02.06.1942 Nein S JaR. H. 20.07.1936 Funkt. PFO Sei JaK. D. 23.02.1939 Funkt. PFO S JaD. S. 02.06.1971 Nein S NeinC. E. 29.04.1935 Nein S NeinE. H. 15.05.1930 Nein S Nein

54

7. Danksagung

Mein Dank gilt in erster Linie Frau Priv.- Doz. Dr. med. K. Schmieder für die

Überlassung des Dissertations-Themas und die Unterstützung bei der

Fertigstellung der Arbeit.

Weiterhin danke ich Herrn Priv.- Doz. Dr. med. Spittler für die Unterstützung bei

der Durchführung der duplexsonographischen Untersuchungen und Herrn Dr.

med. Fidorra für die Hilfe bei der Auswertung der Anästhesieprotokolle.

55

8 Lebenslauf

26.06.1974 geboren in Erlangen

1980- 1984 Astrid-Lindgren- Schule, Dietzenbach

1984- 1986 Bachschule, Offenbach am Main

1986- 1989 Leibnizgymnasium, Offenbach am Main

1989- 1993 Städtisches Ruhrgymnasium, Witten

1993 Aufnahme des Studiums der Medizin an der

Ruhr-Universität- Bochum

1994 ärztliche Vorprüfung

1997 erstes Staatsexamen

1998 zweites Staatsexamen

1998- 1999 Praktisches Jahr

Knappschafts-Krankenhaus Bochum- Langendreer

1999 drittes Staatsexamen

2000- 2001 Ärztin im Praktikum / Neurochirurgische Klinik,

Ruhr- Universität- Bochum

Seit 2001 Assistenzärztin / Neurochirurgische Klinik,

Ruhr-Universität- Bochum