Table Of ContentFORSCHUNGSBERICHTE DES LANDES NORDRHEIN-WESTFALEN
Nr. 2127
Herausgegeben im Auftrage des Ministerpräsidenten Heinz Kühn
von Staatssekretär Professor Dr. h. c. Dr. E. h. Leo Brandt
Priv.-Doz. Dr. med. Dr. med. den!. Dietrich Schettler
Oberarzt der Klinik für Kiefer- und Gesichtschirurgie
-Westdeutsche Kieferklinik- der Universität Düsseldorf
Direktor: Prof Dr. med. Dr. med. dent. A. Rehrmann
Atemphysiologische Untersuchungen bei Säuglingen
mit Lippen-, Kiefer-, Gaumenspalten
Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 1970
Verlags-Nr. 012127
© 1970 by Springer Fachmedien Wiesbaden
Urspriinglich erschienen bei Westdeutscher Verlag GmbH, KO!n und Opladen 1970.
ISBN 978-3-663-20075-8 ISBN 978-3-663-20434-3 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-20434-3
Gesamtherstellung: Westdeutscher Verlag
Inhalt
Angewandte Abkürzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Methodik der Untersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
I. Die Pneumotachographie 9
II. Ösophagusdruckmessung 10
III. Registrierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
IV. Auswertung der Registrierkurven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1. Bestimmung der viskösen Atemwiderstände . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2. Bestimmung der Compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3. Bestimmung der Atemarbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
V. Blutgasanalysen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
VI. Temperaturmessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
VII. Bestimmung von Lactat, Pyruvat, Acetacetat und ß-Hydroxy-Butyrat . . . . 13
VIII. Patientengut und Operationsmethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
A) Ventilation, Atemmechanik und Säure-Basen-Haushalt von Säuglingen
im 2. Lebenshalbjahr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1. Normwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2. Einseitige Lippen-Kiefer-Gaumenspalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3. Doppelseitige Lippen-Kiefer-Gaumenspalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
B) Untersuchungen des Säure-Basen-Haushaltes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1. Unter Nahrungskarenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2. Vor und nach Prämedikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3. Vergleich zwischen künstlicher Beatmung und Eigenatmung während
der Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4. Unter dem Einfluß verschiedener Tubusgrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
IX. Hergang der Untersuchungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
A) Ventilation, Atemmechanik und Säure-Basen-Haushalt von Säuglingen
im 2. Lebenshalbjahr vor und nach dem operativen Verschluß einer LKG-
Spalte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1. Normwerte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
B) Untersuchungen des Säure-Basen-Haushaltes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1. Unter Nahrungskarenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2. Vor und nach Prämedikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3. Vergleich zwischen künstlicher Beatmung und Eigenatmung während
der Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
4. Der Einfluß verschiedener Tubusgrößen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
X. Statistische Berechnungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3
Ergebnisse und ihre Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
A) Atemgrößen und Säure-Basen-Haushalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
I. Normalwerte von Säuglingen im 2. Lebenshalbjahr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1. Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2. Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
II. Untersuchungen vor und nach Verschluß von Lippen-Kiefer-Gaumen-
spalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1. Einseitige Lippen-Kiefer-Gaumenspalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2. Doppelseitige Lippen-Kiefer-Gaumenspalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
a) Vor und nach Verschluß der ersten Spaltseite . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
b) Doppelseitige Lippen-Kiefer-Gaumenspalten vor dem Verschluß
der ersten Spaltseite und nach dem Verschluß beider Spaltseiten . . 24
3. Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
III. Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
B) Der Einfluß von Hunger, Prämedikation, Narkose und Tubusgröße auf Venti
lation, Atemmechanik, arterielle Blutgase und Säure-Basen-Haushalt . . . . . . . . 27
1. Die Wirkung von Nahrungskarenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
a) Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
b) Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
c) Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2. Der Einfluß der Prämedikation auf die Blutgase und den Säure-Basen-
Haushalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
a) Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
b) Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
c) Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3. Veränderungen des Substratpaares LactatfPyruvat in Narkose, unter
künstlicher Beatmung und Eigenatmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
a) Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
b) Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
c) Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4. Atemgrößen, Atemmechanik, Säure-Basen-Haushalt und L-P-Spiegel
im Blut in Abhängigkeit von der Tubusgröße . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
a) Ergebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
b) Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
c) Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
C) Zusammenfassung der Ergebnisse und deren Bedeutung für die Klinik . . . . . . 38
..
Tabellen der Originalwerte 4')
Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4
Anhang................................................................ 79
4
Übersicht über die angewandten Meßeinheiten und Abkürzungen
Hbg% g Hämoglobin je 100 ml Blut
pH negativer dekadischer Logarithmus der Wasserstoffionenkonzen
tration
Vt (BTPS) Atemzugvolumen (ml)
AMV (BTPS) Atemminutenvolumen (mlfmin)
AMV (BTPS)fm2 = Atemminutenvolumen pro m2 Körperoberfläche (mlfmin)
AF Atemzüge pro Minute
A Atemarbeit (mkp/min)
,1pö Ösophagusdruckamplitude (c m H20)
Ström inspiratorische Atemströmung (1/min)
1
StrömE exspiratorische Atemströmung (1/min)
Rvisc Mittelwert des in- und exspiratorischen viskösen Atemwider
standes (cm H20/ljsec)
Rvisc1 inspiratorischer visköser Atemwiderstand (cm H20flfsec)
RviscE = exspiratorischer visköser Atemwiderstand (cm H20/lfsec)
Cctyn dynamische Compliance (mlfcm H20)
P02kap kapillärer Sauerstoffpartialdruck (mm Hg)
P02a arterieller Sauerstoffpartialdruck (mm Hg)
PC02kap kapillärer Kohlensäurepartialdruck (mm Hg)
PC02a arterieller Kohlensäurepartialdruck (mm Hg)
BE Basenüberschuß (mÄq/1)
BKst Standardbicarbonat (mÄq/1)
BKakt aktuelles Bicarbonat (mÄq/1)
L Lactat ([Lmolfl)
p Pyruvat ([Lmol/1)
AcAc Acetacetat ([Lmol/1)
~-H-BS ~-Hydroxy-Butyrat ([Lmolfl)
L/P Quotient von Lactat: Pyruvat
~-H-BSfAcAc Quotient von ~-Hydroxy-Butyrat: Acetacetat
XL Excesslactat ([Lmolfl)
mÄq/1 Milliäquivalent pro Liter
[Lmolfl Mikromol pro Liter
5
Herrn Prof. Dr. Dr. A. Rehrmann
zum 60. Geburt.rtag gewidmet
6
Einleitung
Der operative Verschluß einer Lippen-Kiefer-Gaumenspalte (LKG-Spalte) erfolgt in
der Klinik für Kiefer- und Gesichtschirurgie - Düsseldorf - in der Regel im Alter von
sechs bis acht Monaten. Dabei werden je nach Spaltform zunächst die Lippen- und
Kieferspalten sowie die Spalte im Bereich des harten Gaumens verschlossen. In allen
Fällen wird der Lippenverschluß durchgeführt und bei durchgehenden Spalten der
Nasenboden im vorderen Anteil gebildet. Der früheste Zeitpunkt für den ersten
Operationsabschnitt wurde in unserer Klinik bisher für Säuglinge nicht unter sechs
Monaten auf ein Gewicht von mindestens sieben bis acht Kilogramm festgelegt. Wesent
liche Gründe für die Wahl dieses Zeitpunktes waren neben operationstechnischen Ge
gebenheiten das erhöhte Operationsrisiko bei mehrstündigen Intubationsnarkosen im
Neugeborenenalter. Obgleich Säuglinge mit offenen LKG-Spalten nach klinischer Er
fahrung häufiger Atemwegsinfekte haben und in der physischen Entwicklung gegenüber
Kindern ohne LKG-Spalten deutlich zurückbleiben, wurde bis heute aus Furcht vor
höheren Komplikationsraten an diesem Operationszeitpunkt festgehalten. Aus diesem
Anlaß sollten die Komplikationsmöglichkeiten bei Operationen von LKG-Spalten
näher untersucht werden. Einer Zusammenstellung von HAEDECKE (1969) aus der
Klinik für Kiefer- und Gesichtschirurgie - Düsseldorf - ist zu entnehmen, daß in der
Zeit von 1953 bis Dezember 1967 1318 Spaltplastiken bei unter einem Jahr alten Säug
lingen durchgeführt wurden, die in 299 Fällen ( = 23%) mit intraoperativen Zwischen
fällen und postoperativen Komplikationen einhergingen. Tab. 1 zeigt eine Übersicht
aus der Literatur über Komplikationen bei LKG-Spaltplastiken.
Die 299 Komplikationen unseres Krankengutes verteilten sich auf 109 ( = 8%) post
operative Atemwegsinfektionen in Form von Tracheitis, Bronchitis und Bronchopneu
monie, 81 ( = 6%) lokale Infektionen im Nasen-Rachenraum, 27 ( = 2%) intraoperative
Zwischenfälle und 82 ( = 6%) plötzliche Fieberanstiege auf über 39° am Operationstag,
die mit Blässe und Kälte der Haut verbunden waren und in drei Fällen zum Tode führten.
Dieses sogenannte »Syndrom paleur et hyperthermie« wurde bereits 1929 von
0MBREDANNE und ARMINGEAT beschrieben und danach wiederholt bei Lippenspalt
operationen beobachtet (BuMM 1934, DAVIES und DANKS 1953, BERNDORFER 1955,
REES 1960, RoE et al. 1966). Während REEs (1960) und RoE et al. (1966) bei Kindern
zwischen dem 6. Lebensmonat und 3. Lebensjahr eine besondere Disposition für die
Hyperthermie vermuteten, sah BERNDORFER (1955) die Ursache dafür unabhängig vom
Alter in der Einengung der oberen Atemwege nach Lippenspaltverschluß mit Störung
der Atemmechanik. Dabei ging er von der Annahme aus, daß Säuglinge nach der Spalt
operation einen höheren Atemwegswiderstand haben als vor dem Verschluß der Spalte.
Diese Hypothese von BERNDORFER (1955) wurde bisher weder bestätigt noch widerlegt
und ist Gegenstand der vorliegenden Arbeit.
Außer den 82 postoperativen Fieberanstiegen unklarer Genese trat bei unseren Patienten
in den letzten 15 Jahren noch in 27 Fällen ein Atemstillstand während der Narkose und
in 9 Fällen ein Herzstillstand während oder kurz nach einer Lippenspaltoperation auf.
Die Mortalität war mit 13 von 1318 (= 1%) relativ hoch. Tab. 2 zeigt eine Übersicht
der in der Literatur mitgeteilten Mortalität bei Lippen-Kiefer-Gaumen-Spaltoperationen.
Die Suche nach Ursachen und Behandlung von Komplikationen und Mortalität bei
LKG-Spaltoperationen hat sich bisher beschränkt auf Flüssigkeits- und Blutvolumen
substitutionen (ScHEUNEMANN und STELLMACH 1958). Während des operativen Ver-
7
Tab. 1 Komplikationsrate bei Lippen-Kiefer-Gaumenspaltoperationen
Fälle Komplikationen Prozent
LEIGH und KESTER (1948) 493 131 27,0
(Lippen- und Gaumenspalten)
KucHER et al. (1960) 315 73 23,2
(Lippen- und Gaumenspalten)
SALANITRE und RACKOW (1962) 234 95 40,5
(1949-19 53)
175 37 21,0
(1954--1959)
PoRGES (1966) 452 24 5,3
(nur Hyperthermie)
WHALEN und CoNN (1963) 219 27 12,4
(Lippenspalten)
385 90 23,4
(Gaumenspalten)
ScHETTLER (1969) 1318 299 23,0
(1953-1967)
(Lippenspalten)
Tab. 2 Postoperative Mortalität bei Lippen-Kiefer-Gaumenspaltoperationen
Fälle Gestorben Prozent
PETERSEN (1893)1 80 23 28,75
(1900)1 23 5 24,00
MICHALCZYK (1917) 796 165 20,70
MOHR (1925) 55 6 10,90
VEAU (1931)2 500 3,80
AxHAUSEN (1942)2 500 1,00
(1952) 100 0,00
FOGH-ANDERSEN (1946) 1312 21 1,60
KöLBL und ULLIK (1954) 581 23 4,00
(1943-1953)
111 0 0,00
(1951-1953)
BERNDORFER (1955) 600 6 1,00
HEINER (1957) 2000 13 0,60
GYLLING und S01v10 (1961) 1368 11 0,80
(1948--1954)
2066 3 0,15
(1955-1960)
MusGRAVE und BREMNER (1960) 780 2 0,26
BuRIAN (1963) 3121 46 1,40
CoNWAY et al. (1966) 1676 7 0,41
ScHETTLER (1969)3 1318 13 1,00
1 Zitiert nach FRANKE.
2 Gaumenspalten.
3 Lippenspalten.
8
schlusses von Spaltmißbildungen werden die Säuglinge jedoch zahlreichen anderen
Faktoren ausgesetzt: Nahrungskarenz, Prämedikation, Narkoseform und Beatmungs
technik bedeuten z. B. erhebliche Eingriffe in die normale Physiologie des kindlichen
Organismus. Normale atemphysiologische Daten von Säuglingen sind bisher fast aus
schließlich in Narkose oder nach Sedierung erhoben worden (HALL 1955, RrcHARDS
und BACHMAN 1961, PROENCA und WENNER 1962, WAWERSIK 1965 und 1967, GRAFF
et al. 1966, REYNOLDS und ETSTEN 1966, HENNEBERG 1968). Für die künstliche Be
atmung waren lediglich Anhaltspunkte durch die Nomogramme von RADFORD (1954)
und von ENGSTRÖM et al. (1962) gegeben. Zwischen diesen beiden Nomogrammen
ergaben sich für Kinder im 2. Lebenshalbjahr Differenzen des Atemminutenvolumens
von mehr als einem Liter pro Minute.
In der vorliegenden Arbeit sollten deshalb zunächst Normwerte für Ventilation und
Atemmechanik in Verbindung mit Blutgasanalysen festgestellt werden. Außerdem
sollte untersucht werden, in welchem Maße Kinder mit Lippen-Kiefer-Gaumenspalten
Abweichungen von dieser Norm zeigen und zu welchen Änderungen dieser Größen der
operative Verschluß einer LKG-Spalte führt. Es wurde außerdem der Einfluß von
präoperativer Nahrungskarenz, Prämedikation, Atmung während der Narkose und
Tubusgröße auf Ventilation, Atemmechanik, Blutgase, Säure-Basen-Haushalt und die
Redoxsysteme Lactat/Pyruvat und Acetacetat/ß-Hydroxy-Butyrat untersucht.
Methodik der Untersuchungen
I. Die Pneumotachographie
a) Der Pneumatachograph
In der nachfolgenden Untersuchungsreihe wurde ein Pneumatachographenrohr von
10 mm Durchmesser mit einem linearen Meßbereich von 2,6 1/min bis 24,4 1/min be
nutzt. Das Staudruckrohr befand sich an einer Atemmaske nach RENDELL-BAKER, die
sich durch einen sehr kleinen Totraum (ca. 3-4 ml) auszeichnet und der Gesichtsform
von Säuglingen mit und ohne LKG-Spalten optimal anpaßt. Die Übertragung des
Differenzdruckes zum Differentialdruckwandler erfolgte über zwei 8 mm starke Kunst
stoffschläuche mit einem Innendurchmesser von 5 mm. Diese Schläuche wurden auf
eine Länge von 40 cm gekürzt, um jede unnötige Dämpfung der Druckwellen zu ver
meiden. Für die Messungen des Atemvolumens stand ein Pneumotachoscript der Firma
Jäger- Würzburg- zur Verfügung, in dem ein Analogrechner eingebaut ist. Dieses
durch elektrische Integration gewonnene Spirogramm hat den Vorteil, daß die Trägheit
der mechanischen Apparatur bei der Spirometerglocke fortfällt und die apparativen
Widerstände sehr klein sind. Durch diese V orteile eignet sich die Pneumotachographie
besonders gut für Untersuchungen an Säuglingen. Sie kann im Gegensatz zu anderen
Meßverfahren (z. B. Sammlung der Exspirationsluft) auch während einer Operation
durchgeführt werden.
9
