Inszufflátorok
Háttér
Működési elv
Az egyes gázok előnyei és hátrányai
A készülékek
fontosabb funkciói
Inszuffláció előtti tennivalók
A pneumoperitoneum kórélettani
következményei
A pneumoperitoneum szövődményei
Háttér
A laparoszkópos sebészetben kulcsfontosságú a pneumoperitoneum létrehozásához és fenntartásához szükséges gázadagoló műszer. Kezdetben szabad levegő kézi befújásával hozták létre a pneumoperitoneumot, ez a művelet napjainkra teljesen automatizált. 1988 előtt jórészt csak nőgyógyászatban alkalmaztak gáz-peritoneumot, a hasűri nyomás ekkor átlagosan 30 Hgmm körüli volt, s ennél az értéknél néha előfordult embolizáció. Napjainkban 15 Hgmm alatti intaabdominális nyomás ajánlott a felnőtt-, 6 Hgmm alatti nyomás javasolt a gyermeksebészetben. A legtöbb inszufflátor biztonsági rendszer megakadályozza, hogy a hasűri nyomás e határ (15 Hgmm) fölé emelkedjen, de a legtöbb sebész a 12 Hgmm-t tartja a maximumnak, mivel e fölött az érték felett már keringési mellékhatások léphetnek fel (csökkenhet a szív verőtérfogata). Az inszufflátor alkalmazásának előnye, hogy a merev, kidomborodó hasfal megfelelő műtéti területet biztosít, és mivel a vénás nyomás alacsonyabb, mint a hasűri nyomás, segíti a vénás és kapilláris vérzéscsillapítást is.
Működési elv
Az
inszufflátor nyomás-kontroll alatt álló zárt rendszerű műszer. Az ideális
inszufflátor olyan gázt használ, ami színtelen, szagtalan, közömbös, vérben
oldódik, könnyen kiválasztódik és olcsó; nagy áramlási sebességgel lehet
bejuttatni (> 16 l/perc); nedvesíti a gázt; a monitoron megjeleníti az adott
gázra jellemző összetételt, nyomást, térfogatot és áramlási értékeket, van
nyomásemelkedés riasztási funkciója; túlnyomás esetén automatikus exszuffláció
történik. A feltöltő gáz vagy gázpalackból származik (50-200 bar nyomás) vagy
központi egységből (3.5-5 bar). Az intraabdominális nyomás átlagosan 12 Hgmm (1
bar=760 Hgmm), nyilvánvaló, hogy biztonságtechnikai okokból a gázt csakis
nyomáscsökkentőn (reduktoron) keresztül lehet a kívánt 50-80 Hgmm-es nyomáson a
hasűrbe juttatni. A bejutó gázmennyiség nagyságát áramlás-ellenőrző szelep
szabályozza, és itt történik a nyomás ellenőrzés is. Ha a nyomás túl alacsony, a
szelep kinyílik, és gáz lép be a rendszerbe, ha a nyomás eléri a megadott
értéket, a szelep lezár. Ez a viszonylag egyszerű mechanizmus minden géptípusban
azonos, kisebb eltérések lehetségesek. A modern inszufflátorok gázáramlása
szabályozható, a legalacsonyabb fokozatot (1 l/perc) alkalmazzuk, amikor a
Veress tűvel pneumoperitoneumot hozunk létre. A pneumoperitoneum készítésekor a
viszonylag kis nyomással (6-8 Hgmm) elérhető magas áramlási sebesség (1.2-1.5
l/perc) jelzi, hogy a Veress tű a hasűrben és nem a hasfali rétegek között van.
A műtéti biztonság szempontjából alapvető, hogy 1. a hasűrön
belüli nyomás, 2. a gázáramlás sebessége, és a 3. felhasznált gáz mennyisége
folyamatosan ellenőrizhető legyen.
1. A hasűrön belüli nyomás nem lehet több 15-20 Hgmm, így a túltöltés
elkerülhető és nem alakul ki vénás keringési zavar. 12 Hgmm feletti
intraabdominális nyomás esetén a szívindex csökken, a gázcsere romlik. A
tartósan magas intraabdominális nyomás szervsérülésekhez vezethet.
2. Az eszközből a betegbe áramoltatott gáz áramlási sebessége kezdetben
átlagosan 1 liter/perc. Ez a mennyiség elegendő a műszercsere kapcsán elvesztett
gáz pótlására is. Szívó-öblítő, vagy füstelszívó használatakor szükséges az
elszívott gáz gyors pótlása, mely 6-9 liter/perc áramlási sebességgel általában
jól kivitelezhető. Az inszufflátor csak akkor méri pontosan az intraabdominális
nyomást, ha a gázáramlás minimális, mivel ekkor a hasűri és a műszer közti
nyomás kiegyenlítődik. Az inszufflátor ezért gyors, ciklikusan ismétlődő módon
működik: a befújás utáni rövid szünetben nyomásmérés történik, majd újra
befújás, és a ciklus ismétlődik. A mért gázáramlás megfelel az adott
időintervallum alatt bejuttatott maximális gázáramlásnak. Ugyanakkor a ciklikus
nyomásmérési szünetek miatt a valós percenkénti gázáramlás mindig alacsonyabb,
mint amit a műszer kijelzője mutat.
3. Az inszufflátor által mutatott (mért) gázmennyiség nem pontosan azonos
azzal a mennyiséggel, mely a beteg hasüregébe jutott, ám ez a paraméter is
fontos mutató. Az újabb eszközök automatikusan képesek változtatni a gázáramlás
sebességét a hasűrön belüli nyomásváltozásoknak megfelelően. Megjegyzés:
számos laparoszkópos eszköz alkalmaz magasnyomású, vagy cseppfolyós gázokat,
melyek működésekor percenként akár több liter gázt is juttathatnak a műtéti
területre.
a. lézer koaguláció: 1-5 l/perc;
b. argon jet koaguláció: 0.5-3 l/perc;
c. szövetragasztó spray: 3-10 l/perc;
d. a nagy áramlási sebességű szívó-öblítők 0.5-5 l/perc sebességgel
gyorsan növelik a hasba bejuttatott össz-térfogatot.
Egyéb: az inszufflátorok esetében alapkövetelmény, hogy a működési
paraméterek (a szervűri nyomás és a beáramlási sebesség) határértékei
beállíthatók és tárolhatók legyenek, hogy az inszuffláció ezek meghaladása
nélkül valósuljon meg. Ez speciális követelmény az un. laparoflatoroknál, ahol a
több trokáron óhatatlanul fellépő széndioxid veszteséget a feltárás fenntartása
érdekében nagy beáramlási sebességgel (6-10 l/perc) kell pótolni úgy, hogy
közben a hasűrön belüli nyomás ne emelkedjék a beállított érték fölé.
Laparoszkópos lézer alkalmazása során a beáramlási sebességgel a füstelszívás
miatt néha a 30 l/perc értéket is el kell érni. A működés aktuális paramétereit
a készülék folyamatosan ki kell, hogy jelezze, mert ezek fontos információk a
beavatkozás menetéről.
Az egyes gázok előnyei és hátrányai
a. Széndioxid
Gyorsan felszívódik a hashártyán keresztül, vérben jól oldódik, gyorsan
kiválasztódik, így széles körben, biztonságosan alkalmazható. Nem táplálja az
égést, jól használható elektromos sebészi eszközök mellett. Hátránya, hogy
alkalmazásakor gyakrabban fordul elő szívritmuszavar, mint más gázok esetében.
b. Levegő
Hátránya a rossz diffúziós kapacitás, ami fokozza a légembólia veszélyét. Lassú
eliminációja elnyújtja és fokozza a posztoperatív fájdalmat.
c. Oxigén
Elektrokauterizálni nem lehet mellette, használata ekkor kontraindikált.
Robbanásveszélyes, használatával felhagytak.
d. Nitrogénoxid
Elsősorban diagnosztikus célból, lokális érzéstelenítéskor végzett laparoszkópos
beavatkozásoknál használatos. Felszívódása zárt üregekből lassabb, oldékonysága
gyengébb, mint a széndioxidé. Táplálja az égést, ezzel megteremti a robbanás
lehetőségét. Hashártya izgalmat nem okoz, szűk körben lehetséges alkalmazása.
e. Hélium
Nem gyúlékony, nem toxikus, biológiailag közömbös gáz. Különösen endokrin
sebészetben alkalmazható, phaeochromocytoma műtétnél csökkenti a katekolamin
felszabadulást. Ugyanakkor rossz diffúziós kapacitású, gázembólia esetén
érelzáródást és neurológiai maradványtüneteket okozhat, a laparoszkópos
sebészetben használata nem általános.
f. Xenon és Argon
Egyedüli előnyük a stabil hemodinamika: súlyos kardiomiopátia esetén is
alkalmazhatók.
A készülékek fontosabb funkciói
a. A teljes beadott
gázmennyiség kijelzése
Nagyobb „lék” esetén ez az érték meredeken emelkedik, jelezve, hogy a gázpalack
tartalma gyorsan ürül. A gázpalackban a nyomás meghaladja az 50 bart egészen
addig, amíg folyékony széndioxidot tartalmaz. Amint a palack tartalma 20% alá
süllyed, csak gáz halmazállapotú széndioxidot fog tartalmazni, s ekkor a nyomás
gyorsan csökkenni fog.
b. A nyomás
képernyőkijelzése
A kamera és a videó monitor közé kapcsolt inszufflátorokon lehetőség nyílik a
pillanatnyi nyomás megjelenítésére a képernyőn is.
c. Túlnyomás esetén
automatikus exszuffláció
A legsúlyosabb szövődmény, a gázembólia megelőzésére szolgáló, túlnyomás elleni
védelem.
d. Gázmelegítés
A laparoszkópia jelentős hő veszteséggel jár, ami arányosa beavatkozás
időtartamával, a gáz hőmérsékletével és nedvességtartamával. A gyártók olyan
inszufflátor alkalmazását javasolják, ami a gázt kb. 41 °C-ra melegíti fel. Az
inszufflátorból kiáramló gáz hőmérsékletét szenzorok segítségével mérik.
Ugyanakkor igazolták, hogy ilyen rendszerrel sem lehet teljesen megakadályozni a
betegek maghőmérsékletének csökkenését. Hatékonyabb a párásított (ideálisan
steril) gáz alkalmazása.
e. Gázpótlás
A pneumoperitoneum gáz-összetétele az idő függvényében változik. A jól
diffundáló széndioxid progresszíven eliminálódik, míg az anesztéziára
alkalmazott N2O gáz koncentrációja fokozatosan emelkedik a
hasüregben. Az N2O rosszul oldódik, ezért a gázkeverék összetételének
változása a gázembólia kockázatának fokozódásával jár, másrészt a hasi N2O
felgyülemlése robbanásveszélyes is. A széndioxid állandó, automatikus pótlása
ezekeket a lehetséges szövődményeket megelőzheti.
f. Füstelszívás
Bizonyos típusoknál lehetséges a műtéti területről elszívott gáztérfogattal
azonos térfogatú gázmennyiséggel történő pótlás egy másik porton keresztül. Ez
különösen hasznos lehet endorectális sebészetnél, ahol a hasznos tér kicsiny, és
az elektrokauterizálás által keltett füst gyorsan elfedi a műtéti területet.
g. A modern inszufflátorok lehetővé teszik több (kettő vagy három) áramlási sebesség beállítását is. Pneumoperitoneum létrehozásakor a legalacsonyabb fokozatot (1 l/perc) alkalmazzuk.
Inszuffláció előtti tennivalók
a. gázcsatlakozás
ellenőrzése;
b. elegendő mennyiségű gáz áll-e rendelkezésre;
c. van-e tartalék palack;
d. van-e kapcsolat a központi gázrendszerrel;
e. új filter (egyszerhasználatos) az inszufflátor kimeneténél;
f. a maximális inszufflációs nyomás pontos beállítása (felnőtt: max.
12-15 Hgmm, gyermek: max. 6 Hgmm). A pneumoperitoneum létrehozásához minimálisra
állított gázáramlást (1 l/perc) csakis akkor lehet növelni, ha a
pneumoperitoneum már megfelelően kialakult.
g. a nyomás kezdetben 0, vagy esetleg negatív lehet, majd folyamatosan
emelkedik a haskörfogat növekedésével együtt. A máj kopogtatási hangja gyorsan
eltűnik, a has kidomborodik. A befúvást azonnal meg kell szakítani, ha az
intraabdominális nyomás túl magas (okok: zárt szelep, hasfalba történő
inszuffláció, stb.). Meg kell keresni a probléma okát akkor is, ha a nyomás
gyorsan fokozódik, de nem nő a has körfogata (okok: a trokár zárva van, a
szövetek közé történő inszuffláció, a beteg nincs megfelelően relaxálva, stb.).
h. az inszufflált gáz mennyiségét meg kell figyelni (a pneumoperitoneum
monitorozása szempontjából ennek nincs különösebb jelentősége, mivel a művelet
közben gáz szivároghat, vagy szándékosan is kibocsátásra kerülhet).
A pneumoperitoneum kórélettani következményei
a. A pneumoperitoneum
csökkenti a vénás visszaáramlást (preload) és a perctérfogatot; fokozza a
szívfrekvenciát, az artériás középnyomást, a szisztémás érellenállást (afterload)
és a pulmonalis érellenállást. A növekvő intraabdominális nyomás az alkalmazott
gázok minőségétől függetlenül stimulálja a neurohormonalis rendszert (vazopresszin,
renin-aldoszteron-angiotenzin rendszer). Ezeket a változásokat a betegek
általában 15 Hgmm alatti értékekig jól tolerálják. A hemodinamikai változások
fordított Trendelenburg helyzetben kifejezettebbek (a vízszintesnél 300-kal
magasabbra helyezett fej mellett az alsó végtagokban vénás pangás alakulhat ki
és fokozódik a mélyvénás trombózis kockázata is).
A hemodinamikai változások a pneumoperitoneum kialakításának kezdetén a
legkifejezettebbek, az inszuffláció ezért a lehető leglassabb legyen. A
megfelelő kardiovaszkuláris adaptáció eléréséhez a betegeket csak akkor
helyezzük Trendelenburg vagy anti-Trendelenburg helyzetbe, ha az
intraabdominális nyomás stabil.
b. A szisztémás
keringésbe jutó széndioxid gáz hipercapniát és respiratórikus acidózist okoz. Az
intraabdominális nyomásfokozódás növeli az intrathoracalis nyomást, csökkenti a
tüdő compliance-t és fokozza a légúti ellenállást (restriktív szindróma). Az
alsó tüdőlebenyek komprimálódnak, részben az intraabdominális nyomásfokozódás,
részben az anesztézia által kiváltott rekesz relaxáció miatt. Mindez csökkenti a
tüdő térfogatot és megnöveli a holtteret. A Trendelenburg helyzet ezeket a
hatásokat fokozza.
Laparoszkópia alatt a gázcserét pozitív végkilégzési nyomás (PEEP)
alkalmazásával javítani lehet. Széndioxid inszufflációkor a PaCO2
8-10 Hgmm-t emelkedik, a pH csökkenésével együtt, majd a pneumoperitoneum
létesítését követő 15-20 perccel később egyensúlyi helyzet áll be.
c. A <15 Hgmm intraabdominális nyomásfokozódásnak nincs klinikailag jelentős következménye a vesefunkcióra, de a pneumoperitoneum csökkenti a veseperfúziót és a glomerularis filtrációs rátát, így csökken a vizelet kiválasztás. A fokozott intraabdominális nyomás közvetlenül is nyomást gyakorol a veseparenchymára, a vese artériákra és vénákra, így a vesefunkció a nyomással arányosan csökken. A pneumoperitoneum által aktivált renin-angiotenzin rendszert vazokonstrikciót okoz. A máj és a portalis keringés progresszíven csökken az intraabdominális nyomásfokozódással arányosan: a máj enzim értékek emelkedhetnek. Az intraabdominális nyomásfokozódás mechanikusan összenyomja a mezenteriális ereket, csökkenti a splanchnikus mikrokeringést.
A pneumoperitoneum szövődményei
A laparoszkópiás műtétek alatt előforduló szövődmények 20-40%-a a pneumoperitoneum létrehozásával kapcsolatos. Bár ezek ritkák (az összes laparoszkópos beavatkozás <1%-ban fordulnak elő), igen gyakran súlyosak. A pneumoperitoneumot létre lehet hozni zárt technikával, Veress tűvel, vagy Hasson-féle nyitott módszerrel (1971). A nyitott technika esetén a morbiditás kisebb, ugyanakkor mindkét esetben ugyanazon típusú szövődményekkel kell számolnunk.
1. Az érsérülések (0.04-0.05%) ritkábbak, mint a zsigeri sérülések, de potenciálisan sokkal veszélyesebbek (mortalitás: 8-17%). Leggyakrabban az epigastrialis erek és a nagycseplesz erei sérülnek, de gyakorlatilag bármely ér megsérülhet a Veress tű vagy a trokár bevezetésekor. A nagyerek (aorta, vena cava, vena portae, iliacak stb.) sérülései nagyon ritkák, de csaknem minden második eset halállal végződik.
2. Zsigeri sérülések közül a leggyakrabb a vékonybél, a vastagbél és a májsérülés. Amennyiben nem ismerik fel, 24 órán belül súlyos szeptikus szövődményhez vezet (0.06-0.14% gyakoriság, a mortalitás >20%).
3. A légembólia nagyon
ritka (<0.6%), de potenciálisan halálos szövődmény. A leggyakrabban tüdőembólia
fordul elő, ritkább a coronaria és az agyi embolizáció. Három fő mechanizmusa
lehetséges:
a) Pneumoperitoneum létrehozásakor ér közvetlen punctiója Veress tűvel
vagy az első trokárral;
b) Parenchymás szerv (pl. máj) intraoperatív érsérülése;
c) Ritkán a túl nagy intraabdominális nyomás (>20 Hgmm) mellett
alkalmazott hélium is légembóliát okozhat.
Széndioxid alkalmazásakor a légembólia veszélye elhanyagolható.
Állatkísérletekben 2 ml/kg/perc széndioxid közvetlenül intravénásan adva még nem
okoz halálos szövődményt. Ha a pneumoperitoneumot nem tartjuk fenn rendszeres
utánpótlással, az anesztetikumként használt N2O koncentrációja megnő
a hasüregben, ami fokozza a légembólia kockázatát. A keringésbe jutó hélium
rosszul tolerálható, már 0.1 ml/kg/perc súlyos kardiális tüneteket okoz.
A megelőzés lehetőségei
a. biztonságos trokár használat;
b. intraabdominális nyomás megfelelő szintje;
c. jól oldódó gáz alkalmazása.
Diagnózis
a. a legérzékenyebb módszer a trans-oesophagealis Doppler
ultrahang vizsgálat, de ez a laparoszkópiás sebészetben nem alkalmazható
rutinszerűen.
b. felmerül a légembólia gyanúja, ha csökken a végkilégzési CO2,
ami a csökkenő perctérfogat és a holttér növekedésének következménye. A
párhuzamos PaO2 csökkenés fokozza a tüdőembólia gyanúját. EKG
változások csak a kiterjedt embolizációt kísérik.
Tennivalók
a. az inszufflációt azonnal le kell állítani és a
pneumoperitoneumot le kell engedni.
b. bal oldalra fordított Trendelenburg helyzetben a jobb szívfélből a
kisvérkörbe jutó embolizáció csökken.
c. az N2O alkalmazását abba kell hagyni, és a beteget 100% O2-vel
hiperventilláltatjuk, a holttér csökkentése, a CO2 tüdőbeli
kiválasztásának elősegítése és a hipoxia rendezése céljából.
d. centrális vénás katétert kell az artéria pulmonalisba vezetni a gáz
aspirációjára.
Megjegyzés: a széndioxid tüdőbeli eliminációját segíti a nagy koncentráció
gradiens. A tünetek rendszerint gyorsan javulnak és az állapot nem igényel
további kezelést.
4. Szubkután emphysema
A nyomás alatt álló széndioxid disszekálhatja a szöveteket és
szubkután emphysemat okozhat. Ez lehet véletlen vagy szándékos esemény (extraperitonealis
sebészet). E szövődmény következtében a növekvő széndioxid abszorpció néha
jelentős PaCO2 növekedéshez vezet, melynek nagysága arányos az
emphysema súlyosságával.
Amennyiben a PaCO2 emelkedni kezd a pneumoperitoneum első 20
percében, mindig felmerül a szubkután emphysema gyanúja. Rendszerint a
percenkénti légzésszám növelésével stabilizálni lehet a helyzetet, de ha ez nem
következik be, ideiglenesen félbe kell szakítani az inszufflációt, hogy a
széndioxid távozhasson.
5. Pneumothorax
Az intraabdominális nyomás kinyithatja az embrionális peritoneo-pleuralis
összeköttetéseket és „spontán” ptx-et okozhat. Ez csaknem mindig a rekeszhez
közeli beavatkozások esetén fordul elő, klasszikus esetben pl. fundoplicationál.
A következmény fokozott légúti nyomás, emelkedett PaCO2, csökkent PaO2
és O2 saturatio. Megnő a pulmonalis rezisztencia, csökken a
perctérfogat, kompenzációs módon megnő a szívfrekvencia.
Kezelés
PEEP (5 vízcm) alkalmazása rendszerint elégséges a tüdő reinflációjára és
a széndioxid kiűzésére a pleurarésből. Az N2O alkalmazását abba kell
hagyni, a belégzett oxigén koncentrációt meg kell növelni, az intraabdominális
nyomást csökkenteni kell. Thoracocentesis rendszerint szükségtelen, a CO2
kb. 30 percen belül felszívódik, és a pneumothorax megszűnik. Lényeges hogy
megkülönböztessük a CO2 pneumothoraxot az emphysemás alveolusok
rupturájától, ami a PEEP következménye lehet. Ez utóbbi esetben a PEEP
súlyosbítja a helyzetet, tovább csökkentve a perctérfogatot. A PTX ekkor nem
eliminálódik spontán módon, és mellkasi csövezésre van szükség.
6. A „sebészi” hasűri nyomásfokozódás mindig keringési és légzési változásokat okoz, de a tolerancia tekintetében jelentős egyéni különbségek vannak. A nagymértékű nyomásemelkedés súlyosbítja ezeket a változásokat, és fokozza a hasüregből kidiffundáló gázok miatt bekövetkező szövődmények kockázatát (légembólia, bőralatti emphysema). A hasűri nyomásfokozódás másik oka „aneszteziológiai” lehet, az elégtelen mélységű narkózis és a relaxáció hiánya 20 Hgmm-t is meghaladó nyomásfokozódással és a hasfali izomzat erőteljes kontrakciójával járhat. Gyors hasűri folyadékbevitel (pl. öblítés) vagy más gázok egyidejű alkalmazása (pl. argon koaguláció) is jelentős nyomásfokozódással járhat.
7. „Laparoszkópos”
fájdalom
A fájdalom karaktere eltér a nyitott sebészet után tapasztalthoz képest. A
nyitott sebészetben domináló hasfali fájdalom itt kisebb, de a betegek jobban
átélik a mélyebb zsigeri fájdalmat, amit a nyitott sebészetben elfed a hasfali
fájdalom. Jellemző a lapockatáji fájdalom, ennek oka a pneumoperitoneum által
okozott állandó rekesz feszülés és a széndioxid által kiváltott savas irritáció.
Ezt csökkenteni lehet a széndioxid teljes eltávolításával, a beavatkozás végén
történő meleg sós átöblítéssel, és helyi érzéstelenítő oldatok (pl. bupivacaine)
subdiaphragmatikus alkalmazásával.