De preventie van postoperatieve longcomplicaties

Inleiding

Na een operatie in de buik- of thoraxholte is de kans op atelectase of pneumonie aanzienlijk. De morbiditeit van dergelijke complicaties is zodanig, dat preventieve maatregelen van groot belang zijn. De incidentie van postoperatieve longcomplicaties wordt in de beschikbare literatuur sterk wisselend opgegeven (tabel 1). Hieraan is vooral debet dat er verschillende definities van het begrip longcomplicatie worden gehanteerd aan de hand van moeilijk te vergelijken diagnostische criteria. Naast de conventionele fysiotherapeutische ademtraining zijn inmiddels allerlei mechanische hulpmiddelen ter preventie van deze complicaties beschikbaar, maar prospectief vergelijkend onderzoek naar de preventieve waarde van deze hulpmiddelen is schaars. Van een uniform beleid inzake de preventie van postoperatieve longcomplicaties is dan ook geen sprake.9 Naast bespreking van de belangrijkste risicofactoren zullen in dit overzicht ook de meest gebruikte methoden ter preventie van longcomplicaties aan een beschouwing worden onderworpen.

Risicofactoren

Preoperatieve toestand van de longen

Bij patiënten met obstructieve of restrictieve longfunctiestoornissen is er een gereduceerde longreserve. Aantasting van het ademhalingsapparaat door een chirurgisch trauma veroorzaakt verdere reductie van de beschikbare longvolumina en toename van de kans op regionale hypoventilatie en atelectasevorming.1011 Roken geeft veelal aanleiding tot klachten passend bij een chronische obstructieve longaandoening, maar ook bij rokers zonder deze klachten wordt het mucociliaire transport aangetast, hoopt secreet zich op en blijken er aanzienlijke afwijkingen bij longfunctie-onderzoek. Roken wordt dan ook algemeen als een belangrijke oorzaak aangemerkt bij het ontstaan van postoperatieve longcomplicaties. Wanneer gestopt wordt met roken, is een traag en uiteindelijk slechts partieel herstel van de longfunctie te verwachten.12 Daarom verbetert een rookverbod enkele dagen voor de operatie de longfunctie ook nauwelijks. Wel wordt een chronische luchtwegprikkeling opgeheven, zodat minder bronchussecreet wordt gevormd.

Leeftijd, gewicht en geslacht

Met het ouder worden vermindert de compliantie van longen en borstkas. Op 70-jarige leeftijd is de vitale capaciteit gemiddeld nog 75 van die van een 18-jarige en is het residuaal volume met 50 toegenomen. Het functionele resultaat van deze veranderingen is dat luchtwegafsluiting bij een afgenomen functionele residuale capaciteit eerder optreedt en zo de kans op atelectasevorming doet toenemen.34

Overgewicht is in feite vetstapeling. Vet dient als calorieëndepot, is metabool niet zo actief als spierweefsel, maar veroorzaakt wel verhoogde energie- en zuurstofbehoefte. Daarnaast ondervindt het ademhalingsapparaat mechanische hinder van het overgewicht, resuiterend in vermindering van de beschikbare longvolumina. Ernstig overgewicht doet de kans op longcomplicaties na operatie dan ook aanzienlijk stijgen.34

Postoperatieve longcomplicaties komen meer voor bij mannen dan bij vrouwen. Een duidelijke verklaring voor dit verschil is er niet.

De operatie

De mate waarin een operatie de ademmechanica aantast en zo de kans op longcomplicaties beïnvloedt, wordt vooral bepaald door het type operatie en de omvang van het chirurgische trauma. Vooral uitgebreide bovenbuikoperaties veroorzaken de eerste dagen na de operatie een reductie van de vitale capaciteit tot minder dan 50 van de preoperatieve waarde. In deze fase toont vooral het diafragma, de belangrijkste ademspier, een ernstige dysfunctie.1113 Door vermindering van de beschikbare longvolumina kan afsluiting optreden van de kleinere en vooral lager gelegen luchtwegen, met als gevolg resorptie-atelectase en ophoping van bronchussecreet. Onderbuikoperaties en ingrepen aan de ledematen tasten de ademmusculatuur nauwelijks aan en veroorzaken op zichzelf dan ook zelden longcomplicaties.10 Hoewel van minder belang dan de ernst van het chirurgisch trauma, speelt ook de toegepaste anesthesietechniek een rol bij het ontstaan van postoperatieve longcomplicaties. Bij patiënten die onder narcose worden geopereerd, ontbreekt de reflex om enkele malen per uur diep te zuchten zowel durante operatione als de eerste uren na de operatie.14 Dit bevordert ontstaan van atelectase.

Daarnaast beïnvloeden spierrelaxantia en narcotica de ventilatie-perfusieverhouding en zij kunnen een daling van de arteriële zuurstofspanning veroorzaken. Onder normale omstandigheden verhinderen de hoestreflex en de werking van het trilhaarepitheel secreetophoping in het bronchiale systeem. Tijdens algehele anesthesie raken deze mechanismen verstoord. Zowel mechanische als chemische prikkels, zoals een endotracheale tube of stoffen als neostigmine, kunnen toename van speeksel en bronchussecreet induceren. Parasympathicolytica, soms reeds als premedicatie gegeven, en algemene dehydratie resulteren in de produktie van taai sputum dat moeilijk is op te hoesten. Een zorgvuldig bronchiaal toilet, met name aan het eind van een operatieve ingreep, kan daarom van groot belang zijn. Epidurale anesthesie tast de longfunctie minder aan dan inhalatie-anesthesie, hoewel het verschil in postoperatieve arteriële zuurstofspanning, door beide anesthesietechnieken veroorzaakt, niet zo duidelijk is als zou worden verwacht. Voor onderbuikslaparotomieën lijkt epidurale anesthesie zeker bij patiënten met reeds gestoorde longfunctie te overwegen. Oudere patiënten tonen na operaties onder epidurale anesthesie ook minder cerebrale dysfunctie.1516

De postoperatieve fase

Pijn door het operatietrauma kan een duidelijke factor zijn bij het ontstaan van longcomplicaties. De patiënt is in de direct postoperatieve fase inactief; diep doorzuchten en ophoesten veroorzaken vaak zoveel pijn dat dit niet dan na veelvuldig aansporen wordt gedaan. Pijnbestrijding is enerzijds van groot belang ter preventie, maar kan bij gebruik van bepaalde analgetica vooral in een hoge dosering ademdepressie veroorzaken en zo juist hypoventilatie induceren. Continue intraveneuze toediening van een lage dosis analgetica, aangepast aan de behoefte van de patiënt, lijkt een beter beleid dan intermitterende intramusculaire toediening. Langs algemene weg toegediende analgetica leiden echter nooit tot volledige pijnstilling. Spierspasmen, reflectoir optredend door postoperatieve pijn, verdwijnen niet geheel en de dysfunctie van het diafragma, waarschijnlijk de belangrijkste oorzaak van de postoperatieve vermindering van de longfunctie, blijkt ondanks adequate pijnstilling niet of nauwelijks te verbeteren. De epidurale toediening van analgetica via een verblijfscatheter veroorzaakt een goede regionale pijnstilling met minimale algemene bijwerking, waardoor patiënten na een thoracotomie of bovenbuikslaparotomie beter kunnen doorzuchten en ophoesten. Ook is infiltratie met een lokaalanestheticum van de laparotomiewond durante operatione een eenvoudige en doeltreffende vorm van pijnstilling voor de direct postoperatieve fase.17

Houding

Mede door de zwaartekracht treedt afsluiting van kleinere luchtwegen na de operatie vooral in laag gelegen longvelden op. Wanneer een patiënt vanuit horizontale positie gaat zitten, verbetert de arteriële zuurstofspanning aanzienlijk. De beste manier om de longvolumina na de operatie zo spoedig mogelijk te herstellen is dan ook snelle mobilisatie.

Drains

Hoewel het een chirurgische traditie is, lijkt het routinematige gebruik van de maagdrain na een laparotomie nauwelijks te verdedigen. Zeker is, dat de kans op longcomplicaties toeneemt wanneer een drain hoest- en slikreflexen belemmert, de ademweg vernauwt en de sfincterfunctie in de oesophagus aantast.

Preventieve maatregelen

Een gerichte anamnese is de beste manier om preoperatief een verhoogd risico voor longcomplicaties bij patiënten te onderkennen. Vrij algemeen wordt daarnaast longfunctie-onderzoek als preoperatieve routinemaatregel gepropageerd.18 Wanneer anamnese en lichamelijk onderzoek geen duidelijke longafwijkingen doen vermoeden, zijn de longfunctiewaarden bij deze patiënt zelden afwijkend.19 Zelfs afwijkende longfunctiewaarden hebben bij deze patiënten geen enkele voorspellende waarde met betrekking tot de kans op longcomplicaties na de operatie.20 Als pre-operatieve routine is longfunctieonderzoek dan ook niet geïndiceerd.

Beperking van het chirurgische trauma, adequate pijnbestrijding en vroegtijdige mobilisatie zijn belangrijke onderdelen bij de preventie van postoperatieve longcomplicaties. Daarnaast zijn inmiddels meerdere methoden en mechanische hulpmiddelen bekend ter verbetering van de ventilatie:

Fysiotherapeutische ademtraining

De waarde van ademhalingsoefeningen, hoesttraining en houdingsdrainage in de postoperatieve fase bij patiënten met een chronische obstructieve longaandoening is inmiddels voldoende bewezen.2122 Oefeningen ter verbetering van het ademhalingspatroon en de hoesttechniek dienen dan ook een vast onderdeel te zijn van de peri-operatieve pulmonale zorg van met name patiënten met een chronische obstructieve longaandoening. Dat geldt niet voor tapotage. Bij patiënten zonder evidente tekenen van sputumretentie kan tapotage ventilatiestoornissen en voorbijgaande hypoxemie veroorzaken.23 Alleen bij patiënten die na een operatie niet in staat blijken achtergebleven slijm in de luchtwegen voldoende los te krijgen kan tapotage in combinatie met ademhalingsoefeningen en houdingsdrainage van nut zijn.

Vergroting van de dode ruimte

Wanneer door een buis het een inhoud van enkele honderden milliliters wordt geademd, zal door vergroting van de dode ruimte de alveolaire koolzuurspanning stijgen. Dit resulteert in hyperpnoe: de patiënt zal dieper gaan in- en uitademen. Deze manoevre lijkt een preventieve invloed te hebben op het ontstaan van longcomplicaties, maar dient vermeden te worden bij reeds bestaande hypoxemie en hypercapnie zoals wordt gezien bij patiënten met ernstig emfyseem.24

Hyperinflatie-oefeningen

Diep inademen, vasthouden van dit ademvolume gedurende enkele seconden – in feite geeuwen – wordt algemeen beschouwd als de beste preventieve maatregel tegen atelectasevorming.14 Vanuit deze optiek zijn meerdere hulpmiddelen ontworpen om patiënten aan te sporen zo diep mogelijk in te ademen. Vooral de ‘incentive spirometer’ heeft de laatste jaren aan populariteit gewonnen.5 Het principe berust op een voor de patiënt eenvoudig te registreren geïnhaleerd ademvolume, waardoor ademtraining zonder voortdurende deskundige begeleiding mogelijk wordt. Uit praktisch oogpunt kan dit een belangrijke aanvulling zijn op de standaard fysiotherapeutische ademtraining.

Ademoefeningen met positieve druk

Meerdere methoden zijn inmiddels bekend waarmee de druk in de luchtwegen tijdens de ademhaling kan worden verhoogd. Op deze manier poogt men een betere alveolaire inflatie te creëren. De oudste methode is ‘intermittent positive pressure breathing’ (IPPB). Van oorsprong is dit een druk-gestuurde methode om de longfunctie van patiënten met een chronische obstructieve longaandoening te verbeteren. Op grote schaal is men deze methode ook gaan toepassen ter preventie van longcomplicaties. Recent prospectief onderzoek heeft geen enkel gunstig effect van IPPB bij patiënten met een obstructieve longaandoening kunnen aantonen, noch is de waarde van IPPB bij de preventie van longcomplicaties na operatie ooit duidelijk geworden.2526 Het gebruik van intermitterende ‘continuous positive airway pressure’ (CPAP) in de fase direct na de operatie geeft een sneller herstel van de functionele residuele capaciteit dan de conventionele hyperinflatie-oefeningen, maar het bewijs dat deze methode de kans op longcomplicaties duidelijk doet dalen, is nog niet geleverd.27 Een variant van deze methode is het gebruik van ‘positive expiratory pressure’ (PEP) toegediend door middel van een masker. De werkzaamheid van CPAP en van PEP lijken elkaar nauwelijks te ontlopen. PEP is echter eenvoudiger en goedkoper.28

Ademtraining als peri-operatieve routine

Niet alleen bij patiënten met een pre-existente longaandoening, maar ook bij patiënten zonder longfunctiestoornis in de voorgeschiedenis is de kans op longcomplicaties na een thoracotomie, maar met name ook na een bovenbuikslaparotomie aanzienlijk. Hoewel veelal een vast onderdeel van de peri-operatieve routine bij patiënten met een pre-existente longaandoening, worden ademoefeningen bij patiënten met een dienaangaande onbelaste anamnese slechts zelden toegepast.9

Ter toetsing van de vraag of ademtraining van waarde is bij de preventie van longcomplicaties bij patiënten met een onbelaste long-anamnese werd een prospectief gerandomiseerd onderzoek uitgevoerd in het Catharina Ziekenhuis te Eindhoven bij 153 patiënten, 100 vrouwen en 53 mannen, jonger dan 70 jaar, zonder overgewicht en zonder anamnestische aanwijzingen voor het bestaan van longafwijkingen. Negenenzestig patiënten kregen rondom de operatie ademtraining en 84 patiënten niet. Preoperatieve anamnese en onderzoek waren gestandaardiseerd evenals de operatietechniek, het anesthesiebeleid en de postoperatieve zorg. Electief werd een hoog-selectieve vagotomie of een cholecystectomie uitgevoerd. Postoperatieve longcomplicaties werden naar ernst ingedeeld in graden I, II of IIH. Bij de diagnostiek van deze longcomplicaties werd gekozen voor objectiveerbare criteria: röntgenonderzoek, analyse van arteriële bloedgaswaarden en temperatuurregistratie (tabel 2).19 Longcomplicaties traden in de onbehandelde groep ruim drie maal zo veel (60) op als in de groep die perioperatief ademtraining kreeg (19). Dit verschil is statistisch significant (p (tabel 3). Bij de hoog-selectieve vagotomie werd gebruik gemaakt van een mediane bovenbuikincisie, bij de cholecystectomie van een subcostale incisie. Enige invloed van het type bovenbuikincisie op het ontstaan van longcomplicaties kon niet worden aangetoond. Bij patiënten zonder longafwijkingen in de anamnese leverde longfunctie-onderzoek zelden afwijkende waarden op en in de kleine patiëntengroep met afwijkende preoperatieve longfunctiewaarden lag het percentage longcomplicaties niet anders dan in de groep met een normale longfunctie. Deze prospectieve studie werd afgerond in 1984. Sinds die tijd krijgen in dit instituut alle patiënten die een bovenbuikoperatie moeten ondergaan, standaard peri-operatieve ademtraining.

Eind 1986 hadden 615 opeenvolgende patiënten een cholecystectomie ondergaan met toepassing van peri-operatieve ademtraining. Bij slechts 22 patiënten (3,5) waren er klinische aanwijzingen voor postoperatieve dysfunctie van de longen. Aangezien in het eerder beschreven prospectieve onderzoek alleen bij patiënten met een graad II- of III-longcomplicatie er duidelijke symptomen waren van pulmonale dysfunctie werden bij dit naonderzoek de hier genoemde 22 patiënten geclassificeerd als hebbende een graad II- of III-longcomplicatie. De incidentie van graad II- of III-longcomplicaties in het eerste onderzoek was 35 bij de patinnten uit de controlegroep en 4 bij de patiënten die ademtraining kregen. Een percentage van 3,5 in het vervolgonderzoek lijkt de klinische relevantie van ademtraining van bovenbuikoperaties als peri-operatieve routine te bevestigen.29

Beschouwing

Postoperatieve longcomplicaties ontstaan door stoornissen in de regionale ventilatie-perfusieverhouding. Ademhalingstraining bedoeld om deze problemen te voorkomen, dient er vooral op gericht te zijn een maximale alveolaire inflatie en normalisering van de functionele residuale capaciteit te bewerkstelligen. Ademen door een dode-ruimtevergroter is een slechts op kleine schaal beoefende methode. Door Darin et al. werd een duidelijk preventieve invloed op het ontstaan van postoperatieve longcomplicaties aangetoond,24 maar vergelijkend onderzoek met andere methoden is niet bekend. IPPB is duur en bewerkelijk, terwijl de preventieve waarde nergens duidelijk aangetoond is. Het intermitterend gebruik van CPAP lijkt in enkele prospectieve studies met kleine patiëntengroepen wel duidelijk van preventieve waarde te zijn. Ook heeft men de waarde van de incentive spirometer, intermittent positive pressure breathing, continuous positive airway pressure en fysiotherapeutische ademoefeningen bij de preventie van longcomplicaties met elkaar en soms met een controlegroep vergeleken.30 De resultaten van enkele van deze studies zijn weergegeven in tabel 4 en spreken elkaar bij vergelijking op vele punten tegen. Dit komt mede doordat men het begrip postoperatieve longcomplicaties steeds op verschillende wijze definieert. In ieder geval is de superioriteit van een van de hiervoor beschreven longexpansiemethoden tot op heden niet bewezen.

Op dit moment lijkt de praktische betekenis van dit alles te zijn dat postoperatieve longcomplicaties kunnen worden voorkomen door frequente ademoefeningen waarbij een maximale longinflatie wordt bewerkstelligd. Deze ademoefeningen dienen een vast onderdeel te zijn van de peri-operatieve pulmonale zorg van alle patiënten die een bovenbuikoperatie moeten ondergaan. Chirurg, longarts en fysiotherapeut dienen in overleg te bepalen welke methode daarvoor het beste geschikt is, maar duur of ingewikkeld hoeft het niet te zijn. Wel is van belang dat training met de gekozen methode reeds pre-operatief begint en deskundig wordt begeleid door verpleegkundige, arts of fysiotherapeut.19 In het algemeen is het voor een team van fysiotherapeuten niet altijd mogelijk alle patiënten die uitgebreide thorax- of buikchirurgie hebben ondergaan, ieder uur gedurende meerdere dagen na operatie ademhalingsinstructie te geven. Daarom valt het te overwegen als aanvulling op ademhalingsoefeningen een van de hier beschreven eenvoudige hulpmiddelen zoals de incentive spirometer of de dode-ruimtevergroter te gebruiken. Na deskundige instructie vóór de operatie kunnen patiënten hier over het algemeen zelfstandig goed mee oefenen. Wanneer een dergelijk beleid een vast onderdeel wordt van de peri-operatieve zorg zal de postoperatieve morbiditeit veroorzaakt door longcomplicaties ongetwijfeld aanzienlijk dalen.