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Chirurgie 26. Jänner 2013

Kleinste Schnitte für die Kids

Knopflochchirurgie in der Pädiatrie.

Minimal-invasive Eingriffe im Thorax- und Abdominalbereich sind in der pädiatrischen Chirurgie durchaus üblich. Doch spielen sie dort noch nicht die Rolle wie bei Operationen erwachsener Patienten. Das hat nicht nur technische Gründe.

Einen minutiösen Überblick über den möglichen Nutzen ebenso wie die Herausforderungen, die mit minimal-invasiven Operationen an Brust- und Bauchorganen von Kindern verbunden sind, haben Blinman und Ponsky kürzlich in einem Artikel vermittelt (Blinman T et Ponsky T: Pediatrics 2012; 130: 539–49). Dabei unterscheidet sich der Nutzen nicht wesentlich von jenem, den die minimal-invasive Chirurgie (MIC) für erwachsene Patienten bringt: kleinere Schnitte, mehr klinischen Einblick, vermindertes Infektionsrisiko, höhere Präzision, kürzerer Klinikaufenthalt und oft geringere Kosten. „Aber keiner dieser Vorteile ist gratis zu haben“, schreiben Blinman und Ponsky. „In finanzieller Hinsicht und was das Risikoniveau betrifft, wachsen die Kosten mit abnehmender Körpergröße der Patienten – und zwar überproportional“, geben sie zu bedenken.

Technischer Fortschritt

Dass ein minimal-invasives Vorgehen im pädiatrischen OP möglich ist, liegt zunächst an technischen Verbesserungen. Als Mitte der 1980er-Jahre die MIC in die Allgemeinchirurgie einzog, waren Optiken mit 10mm Durchmesser die Regel. Trokare und Stapler waren plump, die CO2-Gebläse relativ bieder konstruiert, was die intraabdominelle Druckkontrolle erschwerte. Das besserte sich im Lauf der Zeit, es kamen 5- und 3mm-Instrumente auf den Markt, und die Insufflatoren wurden sicher genug, um sie bei kleinen Patienten verwenden zu können. Inzwischen ist das Werkzeug so fein gearbeitet, dass sogar Neugeborene damit operiert werden können.

Der Fortschritt der MIC in der Pädiatrie folgte jenem in der Erwachsenenchirurgie quasi im nachlaufenden Gleichschritt. Wie bei den Erwachsenen waren es zuerst Cholezystektomien und Appendektomien, an die sich die MIC-Operateure wagten. Es folgten Splenektomien und Fundoplikatio-Operationen. Das Indikationsgebiet erweiterte sich mit der Übung und den Fähigkeiten der Chirurgen. Inzwischen ist die Liste der Eingriffe lang, die sich minimal-invasiv vornehmen lassen.

Schnitte summieren sich nicht einfach

Durch die operativen Schnitte bedingte Störungen wie Schmerzen, Infektionen, Dehiszenz, Herniation und Probleme bei der Vernarbung hängen direkt mit der Spannung beim Wundverschluss zusammen. Dabei ist die Wundspannung nicht zur Länge der Inzision, sondern zum Quadrat der Länge proportional (Blinman T.: Surg Endosc 2010; 24: 1746–51). Die MIC ist dadurch gegenüber offener Chirurgie im Vorteil. Denn die minimalen Inzisionen weisen eine geringere Gesamtspannung auf als eine einzige Inzision, die so lang ist wie die kleinen Schnitte zusammen. Beispielsweise ist die Spannung, die fünf Schnitte von 5mm Länge verursachen, nur ein Fünftel so hoch wie jene, die ein einziger 25mm langer Schnitt verursacht.

Viele kleine Schnitte addieren sich also nicht einfach zu einem großen. Das erklärt womöglich, weshalb die MIC mit weniger Wundschmerz und seltener mit Infektionen einhergeht. Klaffende Wundränder und Hernien sind nach minimal-invasiven Eingriffen ebenfalls weniger häufig.

Vorteile im Thoraxbereich

Besondere Vorzüge zeigt die MIC im Bereich des Brustkorbs. So verursacht etwa das offene Vorgehen mit posterolateraler Thorakotomie nicht nur starke postoperative Schmerzen. Es erhöht bei Kindern auch die Gefahr, dass sich später die Brustwand verformt oder eine Skoliose ausbildet. Denn zum einen kann die nötige Durchtrennung von Muskeln den Schultergürtel destabilisieren. Zum anderen kann das Wiederaneinanderfügen benachbarter Rippen Zugkräfte freisetzen. Wächst das Kind, begünstigt dies die Entstehung von Verkrümmungen der Wirbelsäule oder anderer Abschnitte des Brustkorbs. Nach thorakoskopischen Operationen droht diese Gefahr nicht.

Eine der Folgen davon ist, dass sich nach minimal-invasivem Vorgehen deutlich seltener Adhäsionen bilden als nach offener Operation. Das könnte daran liegen, dass weniger am Gewebe herumhantiert wird. Der geringere Kontakt zu Materialien aus Operationshandschuhen wird als weitere Ursache diskutiert. Die genauen Mechanismen, die zur niedrigeren Rate an Verwachsungen beitragen, sind aber nicht bekannt.

Technische Grenzen

Je kleiner die Patienten, desto größer die Herausforderung, die ein minimal-invasives Vorgehen an den Operateur stellt. Das bezieht sich unter anderem auf die Instrumente, von denen in der pädiatrischen MIC manche noch immer größer sind als die Patienten selbst. Des Weiteren steigen die Anforderungen an das chirurgische Geschick. Denn das Verhältnis von Körperoberfläche zu -volumen ist bei Kindern größer als bei Erwachsenen. Der Grund hierfür ist ein geometrischer – und deshalb nicht zu ändern: Während das Volumen von Körpern mit der dritten Potenz wächst, nimmt die Oberfläche lediglich quadratisch zu. Ein Kind, das etwa halb so groß ist wie ein Erwachsener, bietet dem Chirurgen daher nur rund ein Achtel des Arbeitsraums in Brust oder Bauch.

Chirurgische Ausrutscher bei der MIC können demnach bei Kindern leichter zu Organverletzungen führen. Darüber hinaus führt das geringere Volumen dazu, dass die eingesetzte Energie, etwa zum Schneiden oder Kauterisieren, Nachbargewebe rascher schädigen kann.

Physiologische Grenzen

Nicht nur die Geometrie, sondern auch Physik und Physiologie ziehen den Verfahren der MIC in der Pädiatrie Grenzen. Zwar gibt es keine großen Inzisionen, dennoch sind die kleinen Patienten durch Hypothermie gefährdet. Trokare und andere Instrumente halten nicht völlig dicht, sodass eingeblasenes CO2 entweichen kann. Der Operateur muss deshalb den Gasfluss erhöhen, um gute Sicht zu behalten. Allerdings ist das Gas trocken, was dem Körper über Verdunstung Wärme entzieht. Hinzu kommt, dass Kinder einen höheren metabolischen Umsatz, aber eine geringere metabolische Kapazität haben als Erwachsene. Das begünstigt die Auskühlung zusätzlich.

Obwohl das CO2 relativ kühl ist, würde es nicht helfen, das insufflierte Gas zu erwärmen.

Im Gegenteil könnte dies wegen höherer Verdunstungsraten das Problem sogar verschärfen. Besser ist es, das Gas anzufeuchten. Die Verdunstung wird dadurch gestoppt. Und natürlich hilft es, den Gasverlust über die Instrumente zu drosseln.

Eine weitere Schwierigkeit, die das eingeblasene Gas produziert, ist die Gefahr einer Hyperkapnie. Einerseits wird CO2 absorbiert, andererseits beschränkt der erhöhte intrakorporale Druck das Atemzug- und das Minutenvolumen. Der Anästhesist muss das ausgleichen, sieht sich aber mit erhöhtem intrakorporalem Druck konfrontiert. Und während sich das Atemzugvolumen proportional zum Körpergewicht verhält, wächst die CO2-Produktion in den unteren Gewichtsbereichen überproportional. Die Atemfrequenz muss deshalb bei Kindern höher liegen, um eine Azidose zu vermeiden.

Minimal-invasive Zukunft

Inzwischen zeichnen sich einige Wege ab, auf denen die MIC sich künftig weiterentwickeln könnte.

Single-Port-Zugang: Appendektomien, Cholezystektomien und andere Operationen werden bereits heute laparoskopisch über einen einzigen Zugang – etwa den Nabel – bewältigt. Allerdings hat das Verfahren mechanische Nachteile, etwa den „Schwertkampf“ der Instrumente im Single-Port. Neuere Instrumente, die über Gelenke bewegt werden, könnten dem zwar abhelfen. Dennoch sind Single-Port-Eingriffe schwieriger und dauern meist länger. Der einzige belegbare Vorteil liegt im kosmetischen Ergebnis.

„Minimalminimale“ invasive Laparoskopie: Extrem schmale Instrumente (2mm Durchmesser) ermöglich einen direkten Zugang durch die Körperwand, ohne dass ein Trokar nötig wäre. Die Inzisionen sind so klein, dass die Wunden nur geklebt werden müssen und keine Nähte erforderlich sind.

Roboter-Chirurgie: Grundsätzlich ist durch den Einsatz von Operationsrobotern ein höherer Präzisionsgrad bei minimal-invasiven Operationen erreichbar. Doch der Kostenfaktor ist beachtlich, es sind größere Trokare nötig und das Personal muss eigens trainiert werden.

NOTES: Die Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery (NOTES) verwendet Multikanal-Endoskope. Den Zugang etwa zur Bauchhöhle verschafft sich der Operateur über den Magen oder die Vagina. Äußerlich sichtbare Narben gibt es dabei nicht. Appendektomien und Cholezystektomien sind auf diese Weise vorgenommen worden, wobei die größte Schwierigkeit darin besteht, Magen- oder Scheidenwand wieder zu verschließen. In der Pädiatrie ist das Verfahren nicht verbreitet. Eingesetzt wurde es zum Beispiel bei Morbus Hirschsprung, wobei der Zugang transanal und endorektal erfolgte.

Der Originalartikel ist erschienen in der Zeitschrift „pädiatrie hautnah“ 2012/6, ©Springer-Verlag

springermedizin.de/R.Bublak , Ärzte Woche 4/2013

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