Tracheotomie

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(1) Schildknorpel
(2) Ligamentum cricothyroideum
(3) Ringknorpel
(4) Luftröhre
(A) Lokalisation der Koniotomie
(B) Lokalisation der Tracheotomie

Die Tracheotomie (von griechisch τραχεῑα von τραχύς trachýs, ‚rau‘, ‚hart‘, und τομή tomē, ‚Schnitt‘) – auch Luftröhrenschnitt – ist ein seit dem Altertum geübter chirurgischer Eingriff, bei dem durch die Halsweichteile ein Zugang zur Luftröhre (Tracheostoma) geschaffen wird. Indikationen zur Tracheotomie können beispielsweise die Notwendigkeit einer Langzeitbeatmung nach Unfällen oder Operationen, neurologische Erkrankungen mit Störungen des Schluckreflexes, Strahlenbehandlung am Kopf oder Hals oder Kehlkopflähmungen sein. Auch Patienten nach kompletter Entfernung des Kehlkopfes (Laryngektomie) haben ein Tracheostoma.

Als Luftröhrenschnitt wird umgangssprachlich fälschlicherweise auch eine lebensrettende Maßnahme in der Notfallmedizin, die Koniotomie, verstanden, obwohl dabei die eigentliche Luftröhre nicht betroffen ist (Eine sogenannte Nottracheotomie ist durch die schnelleren und sichereren Maßnahmen der endotrachealen Intubation bzw. der Koniotomie ersetzt). Diese wird bei einer akut lebensbedrohlichen vollständigen Verlegung oder einem Verschluss der oberen Atemwege (durch Okklusion oder Obstruktion) als letztes Mittel durchgeführt, um den Patienten vor dem Ersticken zu bewahren.

Tracheotomie
Traqueostomia.png
Abgeschlossene Tracheotomie:

1 - Stimmlippen
2 - Schilddrüsenknorpel
3 - Krikoidknorpel
4 - Luftröhrenringe

5 - Ballonmanschette
ICD-10-PCS0B110F4
ICD-9-CM31.1
MeSHD014140
MedlinePlus002955
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Die Tracheotomie (/ˌtrkiˈɒtəmi/, UK auch /ˌtræki-/), oder Tracheostomie, ist ein chirurgischer Eingriff, der darin besteht, einen Einschnitt (Schnitt) an der Vorderseite (Vorderseite) des Halses vorzunehmen und einen direkten Luftweg durch einen Einschnitt in der Luftröhre (Trachea) zu öffnen. Das so entstandene Stoma (Loch) kann als eigenständiger Atemweg oder als Einführungsstelle für eine Trachealkanüle oder einen Tracheostomietubus dienen; diese Kanüle ermöglicht es einer Person, ohne Benutzung von Nase oder Mund zu atmen.

Etymologie und Terminologie

Abbildung A zeigt eine Seitenansicht des Halses und die korrekte Platzierung einer Trachealkanüle in der Trachea (Luftröhre). Abbildung B zeigt die Außenansicht eines Patienten, der eine Tracheostomie hat.

Die Etymologie des Wortes Tracheotomie stammt von zwei griechischen Wörtern: der Wurzel tom- (von griechisch τομή tomḗ), die "schneiden" bedeutet, und dem Wort trachea (von griechisch τραχεία tracheía). Das Wort Tracheostomie, einschließlich der Wurzel stom- (von griechisch στόμα stóma), die "Mund" bedeutet, bezieht sich auf die Herstellung einer semipermanenten oder permanenten Öffnung und auf die Öffnung selbst. Einige Quellen bieten unterschiedliche Definitionen der oben genannten Begriffe. Ein Teil der Mehrdeutigkeit ist auf die Ungewissheit über die beabsichtigte Dauerhaftigkeit des Stomas (Lochs) zum Zeitpunkt seiner Anlage zurückzuführen.

Indikationen

Es gibt vier Hauptgründe, warum jemand eine Tracheotomie erhält:

  1. Notfallzugang zu den Atemwegen
  2. Zugang zu den Atemwegen für eine verlängerte mechanische Beatmung
  3. Funktionelle oder mechanische Obstruktion der oberen Atemwege
  4. Verminderte/inkompetente Clearance von tracheobronchialen Sekreten

Umgehung von Blockaden der oberen Atemwege

Zu den akuten (kurzfristigen) Indikationen für eine Tracheotomie gehören schwere Gesichtstraumata, Tumore im Kopf- und Halsbereich (z. B. Krebserkrankungen, Branchialspaltenzysten) sowie akute Angioödeme und Entzündungen im Kopf- und Halsbereich. Bei einer fehlgeschlagenen Trachealintubation kann entweder eine Tracheotomie oder eine Krikothyreotomie durchgeführt werden.

Langfristige Beatmung

Tracheotomiekanülen und Endotrachealtuben werden häufig an Beatmungsgeräte angeschlossen, um die Atmung zu unterstützen.

In der chronischen (Langzeit-)Situation gehören zu den Indikationen für eine Tracheotomie die Notwendigkeit einer langfristigen mechanischen Beatmung und einer Trachealtoilette (z. B. bei komatösen Patienten, umfangreichen Operationen im Kopf- und Halsbereich). Die Tracheotomie kann die Verabreichung von Beruhigungsmitteln und Vasopressoren sowie die Dauer des Aufenthalts auf der Intensivstation (ICU) erheblich verkürzen.

In extremen Fällen kann der Eingriff zur Behandlung einer schweren obstruktiven Schlafapnoe (OSA) bei Patienten angezeigt sein, die eine kontinuierliche positive Atemwegstherapie (CPAP) nicht vertragen. Die Tracheotomie eignet sich gut für die Behandlung der OSA, weil sie das einzige chirurgische Verfahren ist, bei dem die oberen Atemwege vollständig umgangen werden. Dieser Eingriff wurde bis in die 1980er Jahre häufig bei obstruktiver Schlafapnoe durchgeführt. Dann wurden andere Verfahren wie die Uvulopalatopharyngoplastik, die Genioglossus-Advancement-Operation und die Maxillomandibular-Advancement-Operation als alternative chirurgische Modalitäten für OSA beschrieben.

Timing (früh vs. spät)

Wenn eine längere Beatmung erforderlich ist, wird in der Regel eine Tracheotomie in Betracht gezogen. Der Zeitpunkt dieses Eingriffs hängt von der klinischen Situation und der individuellen Präferenz ab. In einer internationalen Multicenterstudie aus dem Jahr 2000 wurde festgestellt, dass die mittlere Zeitspanne zwischen dem Beginn der mechanischen Beatmung und dem Erhalt einer Tracheostomie 11 Tage betrug. Obwohl die Definition je nach Krankenhaus und Anbieter variiert, kann eine frühe Tracheostomie als weniger als 10 Tage (2 bis 14 Tage) und eine späte Tracheostomie als 10 Tage oder länger angesehen werden.

Eine Meta-Analyse aus dem Jahr 2015 ergab, dass eine frühe Tracheotomie im Vergleich zu einer späten Tracheotomie bessere Ergebnisse bringt, einschließlich einer geringeren Anzahl von Tagen auf der Intensivstation, eines geringeren Einsatzes von Beruhigungsmitteln und einer geringeren Sterblichkeitsrate. Eine andere Metaanalyse aus demselben Jahr ergab jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen einer frühen und einer späten Tracheotomie, abgesehen von der geringeren Zeit, in der Sedativa verabreicht wurden. Angesichts des minimalen oder unbewiesenen Nutzens einer frühen Tracheotomie entscheiden sich viele Gesundheitsdienstleister dafür, mindestens 10 Tage zu warten, um unnötige Operationen oder eine verlängerte mechanische Beatmung zu vermeiden, wenn eine Extubation, also die Entfernung des Beatmungsschlauchs, eine Option ist.

Teile

Eine äußere Kanüle (oben) mit aufblasbarer Manschette (oben rechts), eine innere Kanüle (Mitte) und ein Obturator (unten)

Eine Tracheostomiekanüle kann ein- oder zweilumig sowie mit oder ohne Manschette sein. Eine zweilumige Tracheostomiekanüle besteht aus einer äußeren Kanüle oder einem Hauptschaft, einer inneren Kanüle und einem Obturator. Der Obturator wird beim Einführen der Trachealkanüle verwendet, um die Platzierung der äußeren Kanüle zu steuern, und wird entfernt, sobald die äußere Kanüle platziert ist. Die äußere Kanüle verbleibt an ihrem Platz, aber wegen der Sekretansammlung gibt es eine innere Kanüle, die nach dem Gebrauch zur Reinigung entfernt oder ersetzt werden kann. Einlumige Tracheostomiekanülen haben keine herausnehmbare Innenkanüle und eignen sich für engere Atemwege. Tracheostomiekanülen mit Manschetten haben aufblasbare Ballons am Ende der Kanüle, um sie an ihrem Platz zu sichern. Eine Tracheostomiekanüle kann mit einem oder mehreren Löchern gefenstert sein, um Luft durch den Kehlkopf zu lassen und so das Sprechen zu ermöglichen.

Passy-Muir-Ventil

Spezielle Trachealkanülenventile (z. B. das Passy-Muir-Ventil) wurden entwickelt, um Menschen beim Sprechen zu unterstützen. Der Patient kann durch den unidirektionalen Tubus einatmen. Beim Ausatmen schließt sich das Ventil aufgrund des Drucks und leitet die Luft um den Tubus herum an den Stimmlippen vorbei, wodurch ein Ton erzeugt wird.

Chirurgischer Eingriff

Instrumente

Ende des 19. Jahrhunderts waren einige Chirurgen in der Lage, eine Tracheotomie durchzuführen. Die wichtigsten verwendeten Instrumente waren:

"Zwei kleine Skalpelle, ein kurzes gerilltes Direktorium, ein Tenaculum, zwei Aneurysmennadeln, die als Retraktoren verwendet werden können, eine Arterienzange, eine hämostatische Zange, zwei Paar Präparierzangen, eine Schere, ein scharfkantiges Tenotom, eine Trachealzange, ein Trachealdilatator, Tracheotomieröhrchen, Ligaturen, Schwämme, ein flexibler Katheter und Federn".

Hämostatische Zangen wurden verwendet, um Blutungen aus abgetrennten Gefäßen zu kontrollieren, die aufgrund der Dringlichkeit der Operation nicht ligiert wurden. Im Allgemeinen wurden sie zur Freilegung der Luftröhre verwendet, indem der Isthmus der Schilddrüse auf beiden Seiten abgeklemmt wurde. Um die Luftröhre physisch zu öffnen, konnte der Chirurg die Enden mit Hilfe eines Tentoms mit scharfer Spitze leicht in die Öffnung der Luftröhre einführen. Die dünnen Spitzen ermöglichten dem Arzt eine bessere Sicht auf seinen Einschnitt. Trachealdilatatoren, wie der "Golding Bird", wurden durch die Öffnung gesteckt und dann durch "Drehen der Schraube, an der sie befestigt sind", erweitert. Trachealzangen, wie rechts abgebildet, wurden üblicherweise verwendet, um Fremdkörper aus dem Kehlkopf zu entfernen. Der damals optimale Trachealtubus verursachte nur sehr geringe Schäden an der Luftröhre und der "Schleimhaut" [sic].

Die beste Position für einen Luftröhrenschnitt war und ist diejenige, die den Hals in die größte Ausbuchtung zwingt. In der Regel wird der Patient auf dem Rücken auf einen Tisch gelegt und ein Kissen unter die Schultern gelegt, um ihn aufzurichten. Die Arme werden gefesselt, um sicherzustellen, dass sie später nicht im Weg sind. Die bei modernen Tracheotomien verwendeten Instrumente und Techniken haben sich stark weiterentwickelt. Der Tracheotomietubus, der durch die Luftröhre in den Einschnitt eingeführt wird, ist in verschiedenen Größen erhältlich, was einen bequemeren Sitz und die Möglichkeit bietet, den Tubus in den Rachen hinein- und wieder herauszuziehen, ohne die Unterstützung durch eine Atemmaschine zu unterbrechen. Heutzutage werden diese Operationen unter Vollnarkose durchgeführt, was sie für den Patienten wesentlich erträglicher macht.

Zu den bedeutenden Verbesserungen der chirurgischen Instrumente für die Tracheotomie gehört das von Josephine G. Fountain (RN) erfundene Tracheotomie-Röhrchen mit direkter Absaugung; sie erhielt 1962 das Patent Nr. 3039469 für das Tracheotomie-Röhrchen mit direkter Absaugung, das die Möglichkeiten zur Beseitigung von Schleim aus der Luftröhre verbesserte und die Atmung und den Komfort des Patienten erhöhte.

Offene chirurgische Tracheotomie (OST)

Das typische Verfahren ist die offen chirurgische Tracheotomie (OST) und wird normalerweise in einem sterilen Operationssaal durchgeführt. Die optimale Position für den Patienten ist ein Kissen unter den Schultern, um den Hals zu strecken. In der Regel wird ein transversaler (horizontaler) Schnitt zwei Fingerbreit oberhalb der suprasternalen Kerbe gesetzt. Alternativ kann ein vertikaler Schnitt in der Mittellinie des Halses vom Schilddrüsenknorpel bis knapp oberhalb der suprasternalen Kerbe vorgenommen werden. Haut, Unterhautgewebe und Bandmuskeln (eine bestimmte Gruppe von Halsmuskeln) werden zur Seite gezogen, um den Isthmus der Schilddrüse freizulegen, der geschnitten oder nach oben gezogen werden kann. Nach korrekter Identifizierung des Krikoidknorpels und Platzierung eines Trachealhakens, um die Luftröhre zu stabilisieren und nach vorne zu ziehen, wird die Luftröhre entweder durch den Raum zwischen den Knorpelringen oder vertikal über mehrere Ringe (Kreuzschnitt) aufgeschnitten. Gelegentlich kann ein Teil eines Trachealknorpelrings entfernt werden, um das Einführen des Tubus zu erleichtern. Nach der Inzision wird ein Tubus der richtigen Größe eingeführt. Der Tubus wird an ein Beatmungsgerät angeschlossen und eine ausreichende Belüftung und Sauerstoffzufuhr wird bestätigt. Der Tracheotomieapparat wird dann mit Tracheotomiebändern, Hautnähten oder beidem am Hals befestigt.

Perkutane dilatatorische Tracheotomie (PDT)

Die Techniken von Griggs und Ciaglia (Blue Rhino) sind die beiden derzeit am häufigsten verwendeten Verfahren. Der Vorteil der PDT gegenüber der OST besteht darin, dass der Eingriff direkt am Patientenbett durchgeführt werden kann. Dadurch werden die Kosten und der Zeit- und Personalaufwand für einen Eingriff im Operationssaal (OP) erheblich gesenkt.

Ciaglia-Technik

Nach einigen Fehlstarts wurde die erste allgemein anerkannte perkutane Tracheotomietechnik 1985 von Pat Ciaglia, einem New Yorker Chirurgen, beschrieben. Diese Technik umfasst eine Reihe von aufeinander folgenden Dilatationen mit einem Satz von sieben Dilatatoren von zunehmend größerer Größe.

Griggs-Technik

Die nächste weit verbreitete Technik wurde 1989 von Bill Griggs, einem australischen Intensivmediziner, entwickelt. Bei dieser Technik wird eine speziell modifizierte Pinzette mit einem zentralen Loch verwendet, durch das sie über einen Führungsdraht geführt werden kann, so dass die Hauptdilatation in einem einzigen Schritt durchgeführt werden kann.

Fantoni-Technik

1995 entwickelte Fantoni einen translaryngealen Ansatz für die perkutane Tracheostomie, bei dem ein Führungsdraht durch den Kehlkopf geführt und darüber ein Tracheostomiekanüle mit einer konischen Struktur geschoben wird. Sie ist auch als In-and-out-Verfahren bekannt. Diese Technik zeichnet sich durch das ausschließliche Verfahren zur Durchführung des Stomas aus. Ein Kegel aus weichem Kunststoff, der mit einer flexiblen Kanüle verschweißt ist, wird durch die Stimmritze in die Luftröhre eingeführt und dann durch die prätrachealen Schichten aus dem Hals herausgezogen. Die Richtung dieses Dilatationsmanövers ist von der Innenseite des Tracheal-Lumens zur Außenseite des Halses (In/Out) und damit völlig entgegengesetzt zum Out/In anderer traditioneller perkutaner Tracheostomien. Anschließend wird der Konus von der Kanüle getrennt, wodurch diese in der Trachea positioniert wird.

Diese Methode bietet beträchtliche Vorteile, von denen zwei besonders wichtig sind: die Beseitigung des Risikos einer Perforation der Hinterwand und die Verringerung des lokalen Traumas auf ein Niveau, das wahrscheinlich nicht weiter gesenkt werden kann. Die Verwendung eines Beatmungskatheters während des Eingriffs ermöglicht eine vollständige Kontrolle der Atemwege und die Ausweitung der Indikationen dieser Technik auf Patienten mit schwerer Ateminsuffizienz.

Ciaglia-Blaues-Nashorn-Technik

Eine Variante der ursprünglichen Ciaglia-Technik, bei der ein einzelner konischer Dilatator, das so genannte "blaue Nashorn", verwendet wird, ist die am häufigsten verwendete dieser neueren Techniken und hat die frühere Technik mit mehreren Dilatatoren weitgehend abgelöst.

Ambesh SP (2005) führte ein T-Trach-Kit (T-Dagger) ein, das einen T-förmigen Dilatator mit einem elliptischen Schaft enthält. Der Schaft des Dilatators ist in seiner Länge entsprechend der Größe der einzuführenden Trachealkanüle markiert und weist eine Reihe von Löchern auf. Dieser T-förmige Dilatator bietet einen besseren Halt bei der Einführung und sein elliptischer Schaft bildet ein kalibriertes Trachealstoma zwischen zwei Trachealringen und minimiert die Fraktur des Trachealrings.

Kontraindikationen

Es gibt einige absolute Kontraindikationen für die perkutane Tracheostomie:

  • Aktive Infektion an der Stelle der Tracheostomie
  • Unkontrollierte Blutungsstörung
  • Instabiler kardiopulmonaler Zustand (Schock, extrem schlechter Beatmungsstatus)
  • Patient kann nicht ruhig liegen bleiben
  • Abnorme Anatomie der tracheolaryngealen Strukturen

Eine perkutane Tracheostomie wird bei pädiatrischen Patienten in der Regel vermieden. Die perkutane Tracheotomie kann sicher durchgeführt werden, wenn Folgendes vorliegt:

  • Fettleibigkeit
  • Neutropenie
  • Vorgeschichte einer Sternotomie
  • Verletzung des Rückenmarks
  • Wiederholte Tracheostomie

Risiken und Komplikationen

Wie bei den meisten anderen chirurgischen Eingriffen sind einige Fälle schwieriger als andere. Operationen an Kindern sind aufgrund ihrer geringeren Größe schwieriger. Schwierigkeiten wie ein kurzer Hals und größere Schilddrüsen erschweren die Öffnung der Luftröhre. Weitere Schwierigkeiten ergeben sich bei Patienten mit unregelmäßigem Hals, bei übergewichtigen Menschen und bei Patienten mit einem großen Kropf.

Mögliche Komplikationen

Zu den zahlreichen möglichen Komplikationen gehören Blutungen, Verlust der Atemwege, subkutanes Emphysem, Wundinfektionen, Stomazellulitis, Bruch der Trachealringe, schlechte Platzierung des Tracheostomiekanals und Bronchospasmus.

Zu den Frühkomplikationen gehören Infektionen, Blutungen, Pneumomediastinum, Pneumothorax, tracheo-ösophageale Fistel, Verletzung des Nervus laryngeus recurrentis und Verlegung der Kanüle. Zu den Spätkomplikationen gehören Tracheal-Innominat-Arterien-Fistel, Trachealstenose, verzögerte tracheo-ösophageale Fistel und tracheokutane Fistel.

Eine systematische Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2013 (veröffentlichte Fälle von 1985 bis April 2013) untersuchte die Komplikationen und Risikofaktoren der perkutanen dilatativen Tracheotomie (PDT) und stellte fest, dass die Hauptursachen für Todesfälle Blutungen (38,0 %), Atemwegskomplikationen (29. 6 %), Trachealperforation (15,5 %) und Pneumothorax (5,6 %). Eine ähnliche systematische Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2017 (Fälle aus den Jahren 1990 bis 2015), in der die Sterblichkeit bei der offenen chirurgischen Tracheotomie (OST) und der PDT untersucht wurde, ergab ähnliche Sterblichkeitsraten und Todesursachen für die beiden Techniken.

Hämorrhagie

Blutungen sind selten, aber die wahrscheinlichste Ursache für einen Todesfall nach einer Tracheotomie. Sie ist in der Regel auf eine tracheoarterielle Fistel zurückzuführen, eine abnorme Verbindung zwischen der Luftröhre und den nahe gelegenen Blutgefäßen, und tritt am häufigsten 3 Tage bis 6 Wochen nach dem Eingriff auf. Fisteln können durch falsch positionierte Geräte, einen hohen Manschettendruck, der Druckstellen oder Schleimhautschäden verursacht, eine niedrige chirurgische Trachealstelle, wiederholte Halsbewegungen, Strahlentherapie oder eine längere Intubation entstehen.

Ein potenzieller Risikofaktor, der in einer systematischen Überprüfung der perkutanen Technik im Jahr 2013 festgestellt wurde, war die fehlende bronchoskopische Führung. Die Verwendung eines Bronchoskops, eines Instruments, das durch den Mund des Patienten eingeführt wird, um die Atemwege von innen zu betrachten, kann die richtige Platzierung der Instrumente und eine bessere Sicht auf die anatomischen Strukturen erleichtern. Dies kann jedoch auch von den Fähigkeiten und der Vertrautheit des Chirurgen sowohl mit dem Verfahren als auch mit der Anatomie des Patienten abhängig sein.

Komplikationen der Atemwege

Es gibt eine Vielzahl potenzieller Komplikationen im Zusammenhang mit den Atemwegen. Zu den Hauptursachen für die Sterblichkeit während der PDT gehören die Verlegung des Tubus, der Verlust des Atemwegs während des Eingriffs und die falsche Platzierung des Tubus. Eine der dringendsten Komplikationen ist die Verlegung oder Dislokation der Tracheotomiekanüle, entweder spontan oder während eines Kanülenwechsels. Obwohl dies selten vorkommt (< 1/1000 Tracheotomietage), ist die damit verbundene Sterblichkeit aufgrund des Verlusts der Atemwege hoch. Aufgrund der Ernsthaftigkeit einer solchen Situation sollten Personen mit einer Tracheotomiekanüle mit ihren Gesundheitsdienstleistern Rücksprache halten, um im Voraus einen speziellen, schriftlichen Plan für eine Notfallintubation und Tracheostomie-Rekanülierung (Wiedereinsetzen) zu erstellen.

Langfristige Trachealstenose

Eine Trachealstenose, auch bekannt als abnorme Verengung der Atemwege, ist eine mögliche Langzeitkomplikation. Das häufigste Symptom der Stenose ist eine sich allmählich verschlimmernde Atemnot (Dyspnoe). Die Inzidenz ist jedoch gering und liegt zwischen 0,6 und 2,8 %, wobei die Raten erhöht sind, wenn größere Blutungen oder Wundinfektionen vorliegen. In einer systematischen Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2016 wurde eine höhere Rate an Trachealstenosen bei Personen festgestellt, die sich einer chirurgischen Tracheostomie unterzogen, im Vergleich zur PDT, allerdings war der Unterschied statistisch nicht signifikant.

Komplikationsraten

Eine spanische Studie aus dem Jahr 2000 über die bettseitige perkutane Tracheotomie berichtete über eine Gesamtkomplikationsrate von 10-15 % und eine Verfahrensmortalität von 0 %, was mit anderen in der Literatur berichteten Serien aus den Niederlanden und den Vereinigten Staaten vergleichbar ist. In einer systematischen Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2013 wurde die verfahrensbedingte Sterblichkeit mit 0,17 % oder 1 von 600 Fällen berechnet. In mehreren systematischen Übersichten wurde kein signifikanter Unterschied zwischen der perkutanen und der offenen chirurgischen Methode in Bezug auf die Sterblichkeitsrate, größere Blutungen oder Wundinfektionen festgestellt.

In einer systematischen Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2017 wurden als häufigste Todesursachen und deren Häufigkeit bei allen Tracheotomien Blutungen (OST: 0,26 %, PDT: 0,19 %), Verlust der Atemwege (OST: 0,21 %, PDT: 0,20 %) und Fehlplatzierung des Tubus (OST: 0,11 %, PDT: 0,20 %) ermittelt.

In einer amerikanischen Kadaverstudie aus dem Jahr 2003 wurden multiple Trachealringfrakturen mit der Ciaglia Blue Rhino-Technik als Komplikation identifiziert, die in 100 % der kleinen Fallserie auftraten. In der oben genannten Vergleichsstudie wurden ebenfalls Ringfrakturen bei 9 von 30 lebenden Patienten festgestellt, während in einer anderen kleinen Serie Ringfrakturen bei 5 von 20 Patienten auftraten. Die langfristige Bedeutung von Trachealringfrakturen ist unbekannt.

Alternativen

Die biphasische Kuirass-Beatmung ist eine Form der nicht-invasiven mechanischen Beatmung, die in vielen Fällen eine alternative Form der Atemunterstützung darstellt und es den Patienten ermöglicht, eine invasive Tracheostomie und deren zahlreiche Komplikationen zu vermeiden. Auch wenn diese Methode nicht in allen Fällen nachweislich hilft, hat sie sich für viele als wirksame Alternative erwiesen.

Routinemäßige Pflege

Absaugen

Die Pflege einer Tracheotomie umfasst in erster Linie das Absaugen, um Verstopfungen zu vermeiden, und das Ersetzen von Verbrauchsmaterialien, wie z. B. das Auswechseln der Innenkanüle und/oder der Absaugvorrichtungen. Aufgrund der fehlenden Filterung und Befeuchtung durch die Nase und des ineffektiven Hustenmechanismus kommt es zu einer Ansammlung von Sekret. Absaugen wird nur dann durchgeführt, wenn es klinisch notwendig ist, da es viele potenzielle Risiken birgt. Zu den Risiken gehört die Hypoxie, weshalb das Absaugen auf 10 bis 20 Sekunden am Stück begrenzt wird und der Patient unmittelbar vor und nach dem Absaugen hyperoxygeniert wird. Ein weiteres Risiko ist die Atelektase, d. h. das Kollabieren des Lungengewebes durch den hohen Saugdruck, weshalb der Druck auf 80-120 mm Hg begrenzt wird. Zu den Risiken gehören auch Gewebeschäden. Der Absaugkatheter wird höchstens 1 cm über die Länge des Tubus hinaus eingeführt, um einen Kontakt mit dem Tracheagewebe zu vermeiden. Die Absaugung erfolgt nur während des Zurückziehens des Katheters um mindestens 1/2 Zoll. Zu den Risiken gehören auch Infektionen.

Anamnese

Eine Tracheostomie aus der Zeit vor dem 20.

Altes Ägypten

Die Tracheotomie wurde erstmals 3600 v. Chr. auf ägyptischen Artefakten abgebildet. Hippokrates verurteilte die Praxis der Tracheotomie, da sie ein inakzeptables Risiko für die Verletzung der Halsschlagader darstellte. Er warnte vor der Möglichkeit des Todes durch eine versehentliche Verletzung der Halsschlagader während der Tracheotomie und sprach sich stattdessen für die Intubation der Luftröhre aus.

Trotz der Bedenken von Hippokrates wird angenommen, dass Asklepiades von Bithynien, der um 100 v. Chr. in Rom lebte, eine frühe Tracheotomie durchführte. Galen und Aretaeus, die beide im 2. Jahrhundert n. Chr. in Rom lebten, schreiben Asklepiades zu, der erste Arzt gewesen zu sein, der einen nicht notfallmäßigen Luftröhrenschnitt durchgeführt hat. Antyllus, ein weiterer griechischer Arzt aus der Römerzeit im 2. Jahrhundert n. Chr., befürwortete den Luftröhrenschnitt bei der Behandlung von Mundkrankheiten. Er verfeinerte die Technik, so dass sie der heutigen ähnelte, und empfahl, bei lebensbedrohlichen Atemwegsverengungen einen Querschnitt zwischen dem dritten und vierten Luftröhrenring vorzunehmen.

Mittelalterliche islamische Welt

Im Jahr 1000 veröffentlichte Abu al-Qasim al-Zahrawi (936-1013), ein Araber, der im arabischen Spanien lebte, das 30-bändige Kitab al-Tasrif, das erste illustrierte Werk über Chirurgie. Er führte nie einen Luftröhrenschnitt durch, aber er behandelte eine Sklavin, die sich bei einem Selbstmordversuch die Kehle durchgeschnitten hatte. Al-Zahrawi (den Europäern als Albucasis bekannt) nähte die Wunde zu und das Mädchen erholte sich, womit er bewies, dass ein Schnitt im Kehlkopf heilen kann. Um 1020 n. Chr. beschrieb Avicenna (980-1037) im Kanon der Medizin die Intubation der Luftröhre, um die Atmung zu erleichtern. Die erste korrekte Beschreibung der Tracheotomie-Operation zur Behandlung von Erstickungsanfällen stammt von Ibn Zuhr (1091-1161) aus dem 12. Laut Mostafa Shehata praktizierte Ibn Zuhr (auch bekannt als Avenzoar) den Luftröhrenschnitt erfolgreich an einer Ziege, was Galens Zustimmung zu dieser Operation rechtfertigte.

16. bis 18. Jahrhundert

Die europäische Renaissance brachte bedeutende Fortschritte in allen wissenschaftlichen Bereichen mit sich, insbesondere in der Chirurgie. Ein wichtiger Faktor bei diesen Entwicklungen waren die verbesserten Kenntnisse der Anatomie. Die Chirurgen wurden zunehmend offen für experimentelle Eingriffe an der Luftröhre. In dieser Zeit versuchten viele Chirurgen aus unterschiedlichen Gründen und mit unterschiedlichen Methoden, Luftröhrenschnitte durchzuführen. Es wurden viele Vorschläge unterbreitet, aber es wurden nur wenige tatsächliche Fortschritte gemacht, um den Eingriff erfolgreicher zu machen. Der Luftröhrenschnitt blieb eine gefährliche Operation mit einer sehr geringen Erfolgsquote, und viele Chirurgen betrachteten den Luftröhrenschnitt nach wie vor als einen nutzlosen und gefährlichen Eingriff. Die hohe Sterblichkeitsrate bei dieser Operation, die sich nicht verbessert hatte, bestärkte sie in ihrer Auffassung.

Aus der Zeit von 1500 bis 1832 sind nur 28 Berichte über die Tracheotomie bekannt. Andreas Vesalius (1514-1564) schrieb 1543, dass die Intubation der Luftröhre und die anschließende künstliche Beatmung lebensrettend sein könnten. Antonio Musa Brassavola (1490-1554) aus Ferrara behandelte einen Patienten mit einem Peritonsillarabszess durch einen Luftröhrenschnitt, nachdem der Patient von Barbierchirurgen abgelehnt worden war. Der Patient erholte sich offenbar vollständig, und Brassavola veröffentlichte seinen Bericht 1546. Diese Operation wurde als erste erfolgreiche Tracheotomie identifiziert, obwohl es bereits in der Antike zahlreiche Hinweise auf die Luftröhre und möglicherweise auf ihre Öffnung gab. Ambroise Paré (1510-1590) beschrieb in der Mitte des 16. Jahrhunderts die Naht von Luftröhrenrissen. Ein Patient überlebte trotz einer gleichzeitigen Verletzung der Vena jugularis interna. Ein anderer erlitt Wunden an der Luftröhre und der Speiseröhre und starb.

Hieronymus Fabricius

Gegen Ende des 16. Jahrhunderts beschrieb der Anatom und Chirurg Hieronymus Fabricius (1533-1619) in seinen Schriften eine nützliche Technik für den Luftröhrenschnitt, obwohl er die Operation selbst nie durchgeführt hatte. Er riet zu einem vertikalen Schnitt und war der erste, der die Idee einer Trachealkanüle einführte. Dabei handelte es sich um eine gerade, kurze Kanüle, die mit Flügeln versehen war, um zu verhindern, dass der Tubus zu weit in die Luftröhre vordrang. Er empfahl die Operation nur als letzten Ausweg, wenn die Atemwege durch Fremdkörper oder Sekrete blockiert waren. Fabricius' Beschreibung des Tracheotomie-Verfahrens ähnelt dem heute verwendeten. Julius Casserius (1561-1616) folgte Fabricius als Professor für Anatomie an der Universität Padua und veröffentlichte seine eigenen Schriften über Technik und Ausrüstung für die Tracheotomie. Casserius empfahl die Verwendung eines gebogenen Silberröhrchens mit mehreren Löchern darin. Marco Aurelio Severino (1580-1656), ein geschickter Chirurg und Anatom, führte 1610 während einer Diphtherieepidemie in Neapel mehrere erfolgreiche Tracheotomien durch, wobei er die von Fabricius empfohlene vertikale Schnitttechnik verwendete. Er entwickelte auch seine eigene Version eines Trokars.

Im Jahr 1620 veröffentlichte der französische Chirurg Nicholas Habicot (1550-1624), Chirurg des Herzogs von Nemours und Anatom, einen Bericht über vier erfolgreiche Bronchotomien", die er durchgeführt hatte. Eine davon ist der erste dokumentierte Fall eines Luftröhrenschnittes zur Entfernung eines Fremdkörpers, in diesem Fall eines Blutgerinnsels im Kehlkopf eines Stichopfers. Er beschrieb auch den ersten Luftröhrenschnitt, der bei einem pädiatrischen Patienten durchgeführt wurde. Ein 14-jähriger Junge verschluckte einen Beutel mit 9 Goldmünzen, um zu verhindern, dass er von einem Wegelagerer gestohlen wurde. Der Gegenstand blieb in seiner Speiseröhre stecken und verstopfte seine Luftröhre. Habicot schlug vor, dass die Operation auch bei Patienten mit Kehlkopfentzündungen wirksam sein könnte. Er entwickelte eine Ausrüstung für diesen chirurgischen Eingriff, die Ähnlichkeiten mit modernen Konstruktionen aufwies (abgesehen von der Verwendung einer einröhrigen Kanüle).

Man geht davon aus, dass Sanctorius (1561-1636) der erste war, der bei diesem Eingriff einen Trokar verwendete, und er empfahl, die Kanüle nach dem Eingriff einige Tage lang zu belassen. Frühe Tracheostomievorrichtungen sind in Habicots Question Chirurgicale und Julius Casserius' posthum erschienenen Tabulae anatomicae von 1627 abgebildet. Thomas Fienus (1567-1631), Professor für Medizin an der Universität Löwen, war der erste, der 1649 das Wort "Tracheotomie" verwendete, aber dieser Begriff wurde erst ein Jahrhundert später allgemein verwendet. Georg Detharding (1671-1747), Professor für Anatomie an der Universität Rostock, behandelte 1714 ein Ertrinkungsopfer mit Tracheotomie.

19. Jahrhundert

In den 1820er Jahren begann man, den Luftröhrenschnitt als legitimes Mittel zur Behandlung schwerer Atemwegsobstruktionen anzuerkennen. Im Jahr 1832 setzte der französische Arzt Pierre Bretonneau sie als letztes Mittel zur Behandlung einer Diphtherieerkrankung ein. 1852 berichtete Bretonneaus Schüler Armand Trousseau über eine Serie von 169 Tracheotomien (158 davon bei Krupp und 11 bei "chronischen Kehlkopferkrankungen"). 1858 berichtete John Snow als Erster über die Tracheotomie und Kanülierung der Luftröhre zur Verabreichung von Chloroform-Narkose in einem Tiermodell. 1871 veröffentlichte der deutsche Chirurg Friedrich Trendelenburg (1844-1924) eine Arbeit, in der er die erste erfolgreiche elektive Tracheotomie beim Menschen zum Zweck der Verabreichung einer Vollnarkose beschrieb. Im Jahr 1880 berichtete der schottische Chirurg William Macewen (1848-1924) über seine Anwendung der orotrachealen Intubation als Alternative zur Tracheotomie, um einem Patienten mit Glottisödem die Atmung zu ermöglichen, ebenso wie im Rahmen einer Vollnarkose mit Chloroform. Schließlich erörterte Morell Mackenzie 1880 in seinem Buch die Symptome, die auf einen Luftröhrenschnitt hinweisen, und die Frage, wann ein solcher Eingriff unbedingt erforderlich ist.

20. Jahrhundert

Kehlkopfstrukturen, Luftröhre (1 - 4) und invasive Verfahren (A - B) (1) Schilddrüsenknorpel (2) Krikothyroidband (3) Krikoidknorpel (4) Luftröhre (A) Krikothyrotomie (B) Tracheotomie

Anfang des 20. Jahrhunderts begannen Ärzte, die Tracheotomie zur Behandlung von Patienten mit paralytischer Poliomyelitis einzusetzen, die mechanisch beatmet werden mussten. Die Chirurgen diskutierten jedoch bis weit ins 20. Jahrhundert hinein verschiedene Aspekte der Tracheotomie. Viele Techniken wurden beschrieben und eingesetzt, ebenso wie viele verschiedene chirurgische Instrumente und Trachealtuben. Die Chirurgen schienen sich nicht darauf einigen zu können, wo oder wie der Luftröhrenschnitt vorgenommen werden sollte, und stritten darüber, ob die "hohe Tracheotomie" oder die "niedrige Tracheotomie" vorteilhafter war. Die heute verwendete chirurgische Tracheotomietechnik wurde 1909 von Chevalier Jackson aus Pittsburgh, Pennsylvania, beschrieben. Jackson betonte die Bedeutung der postoperativen Versorgung, die die Sterblichkeitsrate drastisch reduzierte. Bis 1965 war die chirurgische Anatomie gründlich und weitgehend verstanden, Antibiotika waren weithin verfügbar und nützlich für die Behandlung postoperativer Infektionen, und auch andere wichtige Komplikationen waren besser beherrschbar geworden.

Gesellschaft und Kultur

Zu den bekannten Persönlichkeiten, die einen Luftröhrenschnitt hatten oder haben, gehören Stephen Hawking, Christopher Reeve, Roy Horn, William Rehnquist, Gabby Giffords, Val Kilmer und viele andere.

In den populären Medien

In Filmen und Fernsehsendungen gibt es viele Situationen, in denen ein Notfalleingriff am Hals einer Person vorgenommen wird, um die Atemwege wiederherzustellen. Ein Beispiel ist der Horrorfilm Saw V aus dem Jahr 2008, in dem eine Figur, die vom Hals aufwärts ertränkt wird, einen manuellen Luftröhrenschnitt vornimmt, indem sie sich mit einem Stift in den Hals sticht, um einen Atemweg zu schaffen. Das häufigste Verfahren ist die Krikothyreotomie (oder "Krikotomie"), bei der ein Schnitt durch die Haut und die Krikothyreoidea vorgenommen wird. Dieser Eingriff wird oft mit einer Tracheotomie (oder "Luftröhrenschnitt") verwechselt oder falsch benannt und umgekehrt. Die beiden Eingriffe unterscheiden sich jedoch in Bezug auf die Lage der Öffnung und die Dauer, für die der alternative Atemweg benötigt wird.

Operationsmethoden

Perkutane Punktions- und Dilatationstracheotomie

Hierbei wird die Luftröhre mit einer Hohlnadel von außen punktiert und ein Führungsdraht vorgeschoben. Endoskopisch wird die korrekte Lage des Drahtes in der Luftröhre kontrolliert und anschließend über den Führungsdraht mit Plastikdilatatoren der Zugang aufgeweitet, bis eine Atemkanüle hineinpasst. Dieses einfache Verfahren wird oft auf Intensivstationen am beatmeten Patienten angewendet, wenn eine künstliche Beatmung über längere Zeit zu erwarten ist, aber die Aussicht besteht, dass nicht dauerhaft eine Atemkanüle getragen werden muss.

Chirurgische Tracheotomie

Klassische (Plastische) Tracheotomie

Bei dieser Methode wird im Operationssaal ein übersichtlicher chirurgischer Zugang zur Luftröhre geschaffen, oft werden hierbei auch Anteile der Schilddrüse durchtrennt und Blutgefäße unterbunden. Anschließend wird die Luftröhre eröffnet und der Trachealtubus von außen durch die Halsweichteile eingelegt.

Tracheostoma bei einem Kleinkind

Das entstehende Tracheostoma ist größer und stabiler als bei der perkutanen Punktionstracheotomie und erlaubt auch den routinemäßigen Wechsel der Trachealkanüle. Das Tracheostoma ist aber nicht dauerhaft stabil: Wird für längere Zeit kein Tubus eingesetzt, schrumpft es und verschließt sich meist. Ein Kanülenwechsel ist manchmal schon einige Minuten nach Entfernung der Kanüle nicht mehr möglich. Wenn zu erwarten ist, dass für lange Zeit eine künstliche Atemöffnung getragen werden muss, wird ein „plastisches Tracheostoma“ angelegt. Hierbei wird ein Teil der Trachea fensterflügelartig aufgeklappt und mit der Halshaut fest vernäht. Es entsteht ein stabiler Atemkanal ohne Wundfläche. Der Patient kann die Kanüle gefahrlos selbst wechseln. Ein solches plastisches Tracheostoma muss, wenn es nicht mehr benötigt wird, meist durch eine erneute Operation verschlossen werden.

Lage der Trachealkanüle, Blick von der Seite auf Kehlkopf und Luftröhre. 1. Stimmlippen (Plica vocalis) 2. Schildknorpel (Cartilago thyreoidea) 3. Ringknorpel (Cartilago cricoidea) 4. Trachealringe (Cartilagines tracheales) 5. Cuff der eingesetzten Trachealkanüle

Tracheostomie bei Laryngektomie

Nach einer kompletten Entfernung des Kehlkopfes (Laryngektomie) wird die unten vom Kehlkopf abgetrennte Luftröhre dauerhaft nach außen verlagert und in die Halshaut eingenäht. Medizinisch korrekt heißt dieser Eingriff Tracheostomie. Da der Kehlkopf entfernt wird, kann der Eingriff nicht rückgängig gemacht werden. Laryngektomierte Menschen haben keine Stimmbänder mehr und müssen im Zuge einer logopädischen Behandlung eine Ersatzstimme erlernen. Diese kann unter anderem durch Hilfsmittel wie einer elektronischen Sprechhilfe oder einer sogenannten Stimmprothese erreicht werden. Letztere wird meist standardmäßig während der Kehlkopfoperation zwischen der Luftröhre und Speiseröhre eingesetzt.

Vorteile der Tracheotomie gegenüber der Intubation

  • Bei Langzeitbeatmung ist die Gefahr der Schädigung von Stimmbändern und Luftröhre minimiert.
  • Durch das Ausschalten der oberen Atemwege und der dadurch resultierenden Verringerung des „Atemtotraumes“ wird das Atmen für den Patienten leichter und damit die Entwöhnung vom Beatmungsgerät erleichtert oder überhaupt erst möglich.
  • Die Mundpflege und -hygiene werden erheblich erleichtert.
  • Der Patient hat nicht mehr das Gefühl, permanent einen Fremdkörper im Mund zu haben.
  • Im Vergleich zur Intubation benötigt der Patient erheblich weniger bis gar keine Analgosedierung.
  • Eine Nahrungsaufnahme über den Mund ist möglich.

Nachteile der Tracheotomie gegenüber der normalen Atmung über Mund und Nase

Nach einer Tracheotomie strömt die Luft nicht mehr durch die oberen Atemwege, sondern direkt in die Luftröhre und die Lunge.

  • Die Atemluft wird nicht mehr in der Nase befeuchtet und erreicht nicht mehr die Riechnerven, d. h. tracheotomierte Menschen können nicht mehr riechen und daher auch nur noch eingeschränkt schmecken.
  • Die Reinigungsfunktion der oberen Atemwege ist ausgeschaltet.
  • Erhöhte Sekretbildung durch Reizung der Trachea (Fremdkörperreiz durch die Kanüle).

Alle hier genannten Nachteile gelten selbstverständlich auch für die normale orotracheale Intubation. Sie können also nicht bei der Abwägung Tracheotomie versus Intubation helfen.

Um einigen dieser Nachteile entgegenzuwirken, werden „künstliche Nasen“ verwendet. Dabei handelt es sich um einen HME (Abkürzung für: "Heat and Moisture Exchanger", englisch für Wärme- und Feuchtigkeitaustauscher). Das ist ein Kunststofffilter, in dem sich wasserbindendes Material befindet. Der Filter wird auf den Tubus oder die Trachealkanüle gesetzt. Er sorgt dafür, dass ein Großteil der vorhandenen Atemluftfeuchtigkeit in den Atemwegen verbleibt und die eingeatmete Luft befeuchtet und erwärmt wird. Eine der ersten künstlichen Nasen zur Flüssigkeits- und Wärmekonservierung stammte von Erich Rügheimer.

Atemkanülen

Blockbare Trachealkanüle aus PVC mit Innenkanüle und Führungsstab

Nach einer Tracheotomie werden dem Patienten Atemkanülen (Trachealkanülen) eingesetzt, die das Tracheostoma offenhalten und wenn nötig durch einen aufblasbaren „Block“ oder „Cuff“ eine Beatmung ermöglichen und verhindern, dass Rachensekret nach unten in die Lunge gelangen kann. Spezielle Formen der Atemkanülen ("Sprechkanülen") erlauben auch durch Öffnungen im Kanülenrohr und Sprechventile die Stimmbildung. Hierbei strömt bei der Ausatmung Luft durch den Kehlkopf. Kanülen werden aus Kunststoff (Polyvinylchlorid, PVC) oder Metall (Silber oder Neusilber) hergestellt. Der Vorteil der Metallkanülen ist, dass sie bei gleichem Außendurchmesser einen größeren Innendurchmesser haben und sich weniger schnell mit Sekret zusetzen. Innenkanülen („Seele“) erlauben eine Reinigung, ohne gleich die gesamte Kanüle wechseln zu müssen. Das Bild zeigt eine PVC-Kanüle der Größe 8 (88 mm Länge und 11 mm Außendurchmesser) mit Blockmanschette und Innenkanüle. Der Führungsstab (Obturator) dient dem leichteren Einführen.

Trachealkanülen-Entwöhnung

Die Atmung über eine Trachealkanüle umgeht die Funktionen der Nase. Daher sollte sie auf die notwendige Zeit begrenzt werden. Zur Trachealkanülen-Entwöhnung eines tracheotomierten Patienten kann ein Dekanülierungsstopfen genutzt werden. Ist der Kehlkopf des Betroffenen noch erhalten, wird – unter ärztlicher Beobachtung – die Atmung durch das Tracheostoma über eine gewisse Zeit blockiert. So ist der Patient gefordert, für einen gewissen Zeitraum auf natürlichem Weg über Mund bzw. Nase zu atmen. Das natürliche Atmen kann für den Betroffenen zunächst anstrengend sein, daher muss sich der Tracheotomierte schrittweise an die natürliche Atmung gewöhnen.

Schließung des Tracheostomas

Ist das Tracheostoma nicht mehr erforderlich, muss es geschlossen werden. Nach einer chirurgischen Tracheotomie erfolgt dies in der Regel operativ. Zur Vorbereitung wird etwa sechs Wochen lang die Öffnung abgeklebt. Ist nach dieser Zeit der Kanal nicht geschlossen, wird die Schließung operativ vorgenommen. Hierbei wird die Trachea vernäht und die äußere Haut geschlossen. Mögliche Komplikationen sind Emphyseme, Wundinfektionen und Blutungen. Die Vorgeschichte des Bereichs der Operation, wie Gewebeschädigung durch Bestrahlung, sind dabei zu bedenken.