Vergleich der Atemwegssicherung mittels Larynxmaske zwischen Anästhesisten und Laien

Comparison of Laryngeal Mask Airway Seal between Anesthesiologists and Laypersons

Markus Tannheimer^a,b, Martin Reinke^c,d, Raimund Lechner^e,f

^a Universität Ulm, Abteilung Sport- und Rehabilitationsmedizin

^b ADK-Klink Blaubeuren, Abteilung Allgemein- und Viszeralchirurgie

^c Universität Ulm, Institut für Anatomie und Zellbiologie

^d Kinderkrankenhaus der Ostschweiz St. Gallen, Abteilung für Kinderchirurgie

^e Bundeswehrkrankenhaus Ulm, Klinik X – Anästhesie, Intensivmedizin, Notfallmedizin und Schmerztherapie

^f Polizei Baden-Württemberg,Ärztlicher Dienst

Zusammenfassung

Die endotracheale Intubation ist der Goldstandard der Atemwegssicherung in der Notfallmedizin. Sie ist für unerfahrene Personen jedoch schwieriger durchzuführen als die Applikation einer Larynxmaske (LMA). Primäres Ziel dieser Studie war es zu untersuchen, ob unerfahrene Personen nach einer kurzen Einweisung in der Lage sind, den Atemweg mithilfe einer LMA zu sichern. Ein weiteres Ziel war die Bewertung von nach Thiel fixierten Körperspendern im Vergleich zu nicht fixierten im Rahmen dieses Atemwegssicherungsmodels. An Körperspendern wurde bei Medizinstudierenden ohne vorherige Erfahrung in der Atemwegssicherung und bei Anästhesisten die Dichtigkeit der LMA mithilfe einer im Ösophagus angelegten Wassersäule evaluiert und verglichen. LMA wurden in 46 von 55 Versuchen (83,6 %) von Medizinstudierenden und in 30 von 39 (76,9 %) Versuchen von Anästhesisten erfolgreich appliziert. Bei den Medizinstudierenden waren 14,1 % aller LMA-Applikationen primär undicht, verglichen mit 18,8 % bei den Anästhesisten. Die Ösophagusabdichtung war bei nach Thiel fixierten Körperspendern (Leckage 10,9 %) im Vergleich zu nicht fixierten Körperspendern (Leckage 22,9 %) besser.

Unsere Daten zeigten keinen signifikanten Unterschied zwischen Anästhesisten und Medizinstudierenden hinsichtlich der LMA-Abdichtung. Daher folgern wir, dass Medizinstudierende ohne vorherige Atemwegserfahrung die Applikation einer LMA rasch erlernen können. Nach Thiel fixierte Körperspender eignen sich sowohl für Studien als auch für das Applikationstraining von LMA.

Insbesondere dass Medizinstudierende ohne vorherige Atemwegserfahrung LMA nach einer kurzen Einführung erfolgreich anwenden können, ist von großer wehrmedizinischer Bedeutung, da in den militärischen Einsätzen regelhaft medizinisches Personal mit geringer klinischer Erfahrung in der Atemwegssicherung zum Einsatz kommt. Das vorgestellte Modell erlaubt ein realistisches Training der Atemwegssicherung mit unmittelbarer Erfolgskontrolle.

Schlüsselwörter: Notfallmedizin, schwieriger Atemweg, Aspiration, Thiel-Fixierung, supraglottische Atemwegssicherung

Summary

Tracheal intubation is the gold standard for airway management in emergency medicine but is more difficult to apply for inexperienced individuals than laryngeal mask airway (LMA). Our study aimed to investigate if inexperienced individuals can secure the airway by use of LMA after a short introduction. A second aim was to evaluate Thiel-fixed specimen against unfixed cadavers. In a body donor model, LMA application was evaluated between medical students without previous airway experience and anesthesiologists by comparing the sealing of the larynx using a water column applied to the esophagus. LMAs were successfully applied in 46 out of 55 (83.6 %) attempts by medical students and in 30 out of 39 (76.9 %) attempts by anesthesiologists. Among medical students 14.1 % of all LMA applications were primarily leaky compared to 18.8 % in anesthesiologists. Esophageal sealing was better in Thiel-fixed specimen (leakage 10.9 %) compared to unfixed specimens (leakage 22.9 %).

Our data showed no significant difference between anesthesiologists and medical students regarding terms sealing of LMA. Therefore, we conclude that medical students without previous airway experience can successfully insert LMAs after a short introduction. This result is of great significance in military medicine, as medical personnel with limited experience in airway management are regularly deployed in military operations. Furthermore, we conclude that Thiel-fixed specimens are suitable for studies and training in LMA application. The presented model allows realistic training of airway management with immediate performance assessment.

Keywords: emergency; difficult airway; aspiration; Thiel embalming; upper airway supraglottic airway device

Einleitung

Die endotracheale Intubation (TI) ist der Goldstandard der Atemwegssicherung in der Notfallmedizin. Da sie zeitaufwendig und mit Risiken behaftet ist, muss sie fundiert erlernt werden [8][19]. Aktuelle Studien konnten die Sicherheit und Wirksamkeit von Larynxmasken (LMA) im Atemwegsmanagement bestätigen, insbesondere bei Anwendung durch im Atemwegsmanagement wenig erfahrenes Personal. Sie zeigen eine schnellere und einfachere Anwendbarkeit im Vergleich zur TI, geringere Raten an Halsschmerzen und ein reduziertes Risiko von Bronchospasmen [3][8][21]. Daher stellen LMA eine sinnvolle Alternative im Rettungsdienst dar, insbesondere wenn sie von Personal ohne umfassende Erfahrung in der TI angewendet werden [22][24]. Derartige Situationen sind beim militärischen Einsatz häufig. Wie eine optimale Schulung für die sichere Verwendung von LMA erfolgen soll, ist jedoch unklar. Auch stellt sich die grundsätzliche Frage, ob Unterschiede im Aspirationsschutz bestehen, wenn LMA von Personen ohne vorherige Atemwegserfahrung im Vergleich zu geschultem Personal appliziert werden. Aufgrund ethischer Überlegungen ist es schwierig, derartige Vergleichsstudien an lebenden Menschen durchzuführen. Daher haben wir uns für ein Modell mit Körperspendern entschieden.

Studienziele

Das erste Ziel unserer Studie war es zu untersuchen, ob unerfahrene Personen nach einer kurzen Einführung mithilfe der LMA den Atemweg suffizient sichern können. Das zweite Ziel war die Bewertung der Eignung von nach Thiel fixierten Körperspendern¹ im Vergleich zu nicht fixierten zur Evaluation einer suffizienten LMA-Applikation.

Material und Methoden

Die Studie wurde gemäß den geltenden Vorschriften und Empfehlungen des Ethikkomitees für die Verwendung von Körperspendern in Lehre und Forschung an der Universität Ulm, Deutschland, durchgeführt.

Körperspender

Es wurden 16 Körperspender verwendet. Alle hatten zu Lebzeiten schriftlich ihre Zustimmung zur Verwendung ihrer Körper für die Ausbildung und Schulung von Ärzten gegeben. Die Studie wurde an 8 nach Thiel fixierten Körperspendern (5♀, 160–170 cm, 55–65 kg; 3♂, 175–184 cm, 75–90 kg) und an 8 nicht fixierten Körperspendern (4♀, 157–168 cm, 50–75 kg; 4♂, 176–183 cm, 60–85 kg) durchgeführt. Letztere waren wenige Tage zuvor verstorben, der Rigor mortis hatte bereits nachgelassen, was eine lebensnahe Gewebeflexibilität gewährleistete. Nach Thiel fixierte Körperspender sind lebensechter und weicher als mit Formalin fixierte und weisen flexible Gelenke und gut erhaltene Gewebeschichten und Kolorit auf [1][10][25].

Präparation

Bei allen Körperspendern erfolgte eine Laparotomie, anschließend führten wir eine 34 Ch-Magensonde über eine Gastrotomie in die Speiseröhre ein. Diese Sonde wurde 5 cm unterhalb des Kehlkopfes platziert und die aborale Speiseröhre mit einem Gummiband ligiert, wodurch das System nach distal dicht verschlossen wurde (Abbildung 1). Wir verwendeten eine Messapparatur mit Zentimeterskala, um die Höhe der erzielten Wassersäule bestimmen zu können (Abbildung 2).

Abb. 1: Vorbereitung des Körperspendermodels: Die 34 Ch-Magensonde (roter Pfeil) wird über eine Gastrotomie in die Speiseröhre eingeführt und 5 cm unterhalb der Kehlkopfebene positioniert. Das blaue Gummiband (blauer Pfeil) wird verwendet, um die Magensonde am distalen Ende der Speiseröhre zu fixieren und die Speiseröhre abzudichten. (Bildquelle: Tannheimer)

Abb. 2: Messvorrichtung zur Ermittlung der Höhe der Wassersäule an der in der Speiseröhre platzierten Magensonde: Der Nullpunkt befindet sich 30 cm über dem Sektionstisch. Der Abstand zwischen der Kehlkopfspitze zur Unterkante der Querbrücke wurde addiert. (Bildquelle: Tannheimer)

Experimenteller Ablauf

Für diese Studie verwendeten wir LMA der Größen 4 und 5 ohne Drainagekanäle (LMA Unique^TM), entsprechend den Empfehlungen des Herstellers für das jeweilige Körpergewicht. Die unerfahrenen Personen waren Medizinstudierende im 5. und 6. Semester, die bereits erfolgreich ihren Anatomiekurs absolviert, aber bisher keine Erfahrung im Atemwegsmanagement hatten. Die erfahrenen Probanden waren Anästhesisten, die mindestens 5 LMA pro Monat anwendeten. Um die grundlegende Technik der LMA-Anwendung zu zeigen, erhielten alle Medizinstudierende vor Beginn des Experiments eine mündliche Einführung und Demonstration der Insertionstechnik und durften diese unter Anleitung am Körperspender einmalig applizieren.

In der nach Thiel fixierten Gruppe wurde die LMA an jedem der 8 Körperspendern abwechselnd von fünf Medizinstudierenden und drei Anästhesisten appliziert (Medizinstudierende 40, Anästhesisten 24 Applikationen). Vor jedem Versuch wurde jede LMA mit Aqua-Gel bestrichen. Dies diente als Ersatz für die sezernierende Schleimhaut beim lebenden Menschen und sollte die Anwendung erleichtern und eine realistischere Abdichtung der LMA am Gewebe ermöglichen. Bei den nicht fixierten Körperspendern wurden die LMA bei ansonsten identischem Ablauf zunächst en bloc von drei Medizinstudierenden und dann von drei Anästhesisten appliziert (Medizinstudierende 24, Anästhesisten 24 Applikationen).

Nach Applikation der LMA wurde diese entsprechend der maximalen Druckempfehlung des Herstellers geblockt. Im Anschluss an das Blocken wurde die LMA durch den Versuchsleiter auf ihre Luftdichtigkeit überprüft, indem ein Beatmungsbeutel angeschlossen wurde (Beatmungsbeuteltest). Das System galt als luftdicht, wenn bei manueller Kompression des Beutels ein fühlbarer Widerstand spürbar und wenn zudem kein Geräusch von ausströmender Luft zu vernehmen war (Dichtigkeitstest). Im Anschluss erfolgte die Testung der LMA bei zunehmendem Druck im Ösophagus. Hierzu wurde von aboral Wasser über die in den Ösophagus eingelegte Magensonde gefüllt. Dieses Wasser füllte die Speiseröhre und erreichte den Kehlkopf aboral. Dort stoppte es, weil der Kehlkopf durch die LMA abgedichtet war. Durch Anheben der Magensonde entstand ein zunehmender Wasserdruck an der dort befindlichen LMA, der so lange anstieg, bis er den Verschlussdruck der LMA überstieg. Anfangs wurde das distale Ende der Magensonde einen Zentimeter über dem Niveau des Kehlkopfes gehalten, um das Wasser langsam in die Speiseröhre fließen und Luft entweichen zu lassen. Die gefüllte Magensonde wurde dann in Ein-Zentimeter-Schritten angehoben. Wenn die Wassersäule plötzlich abfiel, wurde dies als Leck der LMA interpretiert und der höchste erreichte Füllstand wurde dokumentiert. Der maximal erreichbare Wasserdruck wurde auf 70 cmH₂O festgelegt. Dies erfolgte in Anlehnung an die Publikation von Schmidbauer et al. [23], in welcher LMA bei simuliertem Erbrechen verglichen und ein maximaler Verschlussdruck von 64 cmH₂O beschrieben wurde. Konnte eine Wassersäule erzeugt werden, definierten wir dies als eine erfolgreiche Applikation der LMA. Nach jeder Messung wurde Flüssigkeit im Lumen der LMA bis hinunter in die Trachea abgesaugt, um eine Aussage hinsichtlich einer Aspiration zu treffen. Nach dem Entfernen der LMA wurde zusätzlich der Oropharynx abgesaugt, um eine identische Ausgangssituation für den nächsten Probanden zu schaffen.

Um mögliche Änderungen der Gewebequalität im Verlauf zu beurteilen, wurde die letzte Anwendung in jedem Durchgang mit dem Mittelwert aller Anwendungen an diesem Körperspender sowie der ersten LMA-Platzierung verglichen.

Statistik

Für die statistische Analyse wurde zunächst mittels Kolmogorov-Smirnov-Tests auf Normalverteilung geprüft und dann ein t-Test für zwei unabhängige Stichproben (Medizinstudierende und Anästhesisten) für die Variable „Wassersäule in cm“ verwendet. Mittels Chi-Quadrat-Test wurde überprüft, ob zwei Merkmale stochastisch unabhängig sind. Die Statistik wurde für alle Präparate (nach Thiel/unfixiert) berechnet. Als Signifikanzniveau wurde p < 0.05 festgelegt. Die Vierfeld-Korrelation diente zur Beurteilung der Stärke der Korrelation zwischen Flüssigkeit in der Mundhöhle (Aspiration) und einer Undichtigkeit beim Beatmungsbeuteltest.

Ergebnisse

Medizinstudierende und Anästhesisten waren bei der Anlage der LMA ähnlich erfolgreich. Über alle Versuche war die Applikation der LMA in 47 von 64 (73,4 %) Versuchen bei Medizinstudierenden und in 30 von 48 (62,5 %) bei Anästhesisten erfolgreich, d. h. es wurde eine Wassersäule erzeugt. Dieser Unterschied war nicht signifikant (p = 0.098). Von 112 Anwendungen (64 nach Thiel fixiert, 48 unfixiert) waren 84 Anwendungen (57 nach Thiel fixiert (89,1 %), 27 unfixiert (56,3 %)) primär dicht beim Beatmungsbeuteltest. Eine Wassersäule im Ösophagus von > 20 cmH₂O wurde bei 46 Körperspendern (54,8 %) erreicht (nach Thiel fixiert: 33 (57,9 %); unfixiert: 13 (48,1 %)). Der erzielte Ösophagusverschlussdruck der LMA war bei nach Thiel fixierten Körperspendern höher als bei unfixierten. Dieser Unterschied war signifikant (p = 0.01). Bei zwei unfixierten Körperspendern (Nr. 3 und 4) konnten keine Wassersäulen und bei einem weiteren Körperspender (Nr. 6) nur bei einem Applikationsversuch eine Wassersäule erreicht werden. Dies lag höchstwahrscheinlich an anatomischen Gegebenheiten, sodass die LMA nicht ausreichend abdichten konnte. Bereits während des Tests mit dem Beatmungsbeutel konnte hier eine Leckage festgestellt werden. Insgesamt galt, dass es unwahrscheinlich war, eine Wassersäule anlegen zu können, falls sich beim Beatmungsbeuteltest eine Undichtigkeit zeigte. Dieser Zusammenhang war statistisch signifikant (p < 0.05; r : +0.57) (siehe Tabelle 1).

Tab. 1: Vierfeldertafel aller 16 Körperspender und aller LMA-Applikationen der Anästhesisten (48) und der Medizinstudierenden (64): Gegenübergestellt ist das Vorhandensein einer Luftleckage im Beatmungsbeuteltest sowie der Erfolg oder Misserfolg beim Anlegen der Wassersäule. Dieser Zusammenhang war statistisch signifikant (p < 0.05; r: +0.57).

Nach Ausschluss der ungeeigneten unfixierten Körperspender Nr. 3, 4 und 6 (Unmöglichkeit einer suffizienten LMA-Anlage) wurde die statistische Auswertung bei 64 Versuchen an nach Thiel fixierten Körperspendern (Medizinstudierende: 40, Anästhesisten: 24) und bei 30 Versuchen an unfixierten Körperspendern (Medizinstudierende: 15, Anästhesisten: 15) durchgeführt. Dies führte zu einer insgesamt höheren Erfolgsrate; bei Medizinstudierenden waren 46 von 55 Applikationen (83,6 %) bei Anästhesisten 30 von 39 Applikationen (76,9 %) erfolgreich. Dieser Unterschied war nicht signifikant (p = 0.415). Von den verbleibenden 9 erfolglosen LMA-Applikationen durch die Medizinstudierenden waren 4 bei nach Thiel fixierten Körperspendern (von 40: 10,0 %) und 5 bei unfixierten Körperspendern (von 15: 33,3 %) erfolglos. Bei den Anästhesisten entfielen von den 9 erfolglosen LMA-Applikationen 3 auf nach Thiel fixierte Körperspender (von 24: 12,5 %) und 6 auf unfixierte Körperspender (von 15: 40,0 %).

Eine Aspiration definierten wir, wenn Wasser im Lumen der LMA (und damit in der Trachea) nachgewiesen wurde. Die Aspirationsrate bei Medizinstudierenden betrug insgesamt 27,3 % (15 von 55 Applikationen), 20,0 % (8 von 40) bei nach Thiel fixierten und 46,7 % (7 von 15) bei unfixierten Körperspendern. Bei den Anästhesisten kam es insgesamt bei 41,0 % (16 von 39 Applikationen), 41,7 % (10 von 24) bei nach Thiel fixierten und 40,0 % (6 von 15) bei unfixierten Körperspendern zu Aspirationen. Diese Unterschiede zwischen Medizinstudierenden und Anästhesisten waren nicht signifikant (alle Applikationen: p = 0.325; nach Thiel fixiert: p = 0.170; unfixiert: p = 0.817). Die tatsächliche Aspirationsrate war somit höher als die reine primäre Undichtigkeit während des Tests mit dem Beatmungsbeutel.

Abb. 3: Vergleich der maximal erreichten Wassersäule von Larynxmasken appliziert durch Anästhesisten versus Medizinstudierende an 8 nach Thiel-fixierten Körperspendern. (cmH₂O = Wassersäule in cm)

LMA-Anwendung bei nach Thiel fixierten Präparaten

Die Erfolgsrate der LMA-Applikation bei nach Thiel fixierten Körperspendern war für Medizinstudierende (90 %) und Anästhesisten (87,5 %) sehr ähnlich. Die LMA hielt einem mittleren Ösophagusdruck von 29,0 cmH₂O (SD ± 7,5 cmH₂O) bei Medizinstudierenden und 19,8 cmH₂O (SD ± 7,8 cmH₂O) bei Anästhesisten stand (Abbildung 3). Dieser Unterschied war nicht signifikant (p = 0.11). Insgesamt konnte bei 7 von 64 Applikationen (10,9 %) keine Wassersäule erzielt werden (Medizinstudierende: 4; Anästhesisten: 3). In allen 7 Fällen war Wasser im Rachen und in 4 Fällen auch in der LMA nachweisbar. Bei 2 dieser Applikationen zeigte sich eine Undichtigkeit während des initialen Dichtheitstests mit dem Beatmungsbeutel. Der maximale Wert der Wassersäule von 70 cmH₂O wurde in 6 Applikationen erreicht (9,4 %). In diesen Fällen konnte weder Wasser im Rachen noch im Lumen der LMA nachgewiesen werden noch trat eine Undichtigkeit während des Beatmungsbeuteltests auf.

LMA-Anwendung bei unfixierten Präparaten

Die Erfolgsrate der LMA-Anwendung bei unfixierten Körperspendern (ohne Nr. 3, 4, 6) war ähnlich zwischen Medizinstudierenden (66,7 %) und Anästhesisten (60,0 %). Die LMA hielt einem mittleren Ösophagusdruck von 17,3 cmH₂O (SD ± 7,8 cmH₂O) bei Medizinstudierenden und 18,0 cmH₂O (SD ± 9,8 cmH₂O) bei Anästhesisten stand (Abbildung 4). Dieser Unterschied war nicht signifikant (p = 0.90). Insgesamt konnte bei 11 von 30 (36,7 %) Applikationen keine Wassersäule erzielt werden (Medizinstudierende: 5; Anästhesisten: 6). In 4 dieser 11 Fälle war Wasser im Rachen und in 8 Fällen in der LMA nachweisbar. Bei 4 dieser Applikationen zeigte sich eine Undichtigkeit während des initialen Beatmungsbeuteltests. Der maximale Wert der Wassersäule betrug 42 cmH₂O. In diesem Fall konnte weder Wasser im Rachen noch im Lumen der LMA nachgewiesen werden; auch trat keine Undichtigkeit während des Beatmungsbeuteltests auf.

Gewebeverschlechterung

Bei 12 von 13 Präparaten gab es keinen Hinweis auf eine Gewebeverschlechterung während des Versuchs. Nur in einem Fall (nach Thiel fixiertes Präparat Nr. 7) ist eine Gewebeverschlechterung möglich, da die späteren Probanden schlechter abschnitten als die ersten Probanden. Die Applikationen der ersten 5 Probanden waren besser (Medizinstudierende Nr. 1, 2, 3: 10 cm, 40 cm und 12 cmH₂O; Anästhesist Nr. 1 und 2: 0 cm sowie 12 cmH₂O) im Vergleich zu Anästhesist Nr. 3 und Medizinstudent Nr. 4, die keine Wassersäule erzielten, sowie Medizinstudent Nr. 5, der nur 4 cmH₂O erzielte. Insgesamt fanden sich bei Körperspender Nr. 7 nur mittelmäßige Ergebnisse in Bezug auf die erreichte Wassersäule; der Maximalwert lag bei nur 40 cmH₂O, der Mittelwert betrug 9,8 cmH₂O, der Mittelwert der ersten 5 Anwendungen betrug 14,8 cmH₂O.

Abb. 4: Vergleich der maximalen erreichten Wassersäule von Larynxmasken appliziert durch Anästhesisten versus Medizinstudierende an 5 nicht fixierten Körperspendern. (cmH₂O = Wassersäule in cm)

Diskussion

Die vorliegenden Daten zeigten nicht die erwartete Überlegenheit der Anästhesisten hinsichtlich der Abdichtung der LMA. Medizinstudierende erzielten tendenziell höhere durchschnittliche Wassersäulen. Die fehlende Signifikanz dieses Unterschieds spielt für die grundsätzliche Aussage dieser Studie keine Rolle, denn allein die Tatsache, dass die Medizinstudierenden nicht schlechter als die Anästhesisten abschnitten, ist ein bemerkenswertes Ergebnis. So legen unsere Daten nahe, dass Medizinstudierende ohne vorherige Erfahrung im Atemwegsmanagement schnell erlernen können, eine LMA suffizient zu applizieren und damit einen relativ sicheren Aspirationsschutz zu erreichen.

Eine mögliche Erklärung für dieses unerwartete Ergebnis könnte sein, dass die berufliche Erfahrung und der tägliche Umgang mit LMA keinen Vorteil bei diesem Körperspendermodell boten. Die für lebende Menschen optimierte Insertionstechnik erfahrener Anästhesisten könnte daher im Vergleich zur «unvoreingenommenen» Insertionstechnik der Medizinstudierenden ein Nachteil gewesen sein. Subjektiv waren die Anästhesisten viel schneller bei der Applikation der LMA als die Medizinstudierenden. Wir haben allerdings die tatsächlich benötigte Zeit für die LMA-Applikation nicht gemessen, da dies nicht das prospektive Ziel dieser Studie war. Dies könnte jedoch einer der Gründe sein, warum Medizinstudierende eine tendenziell bessere Abdichtung erzielten.

Im Gegensatz zu den Anästhesisten erhielten die Medizinstudierenden im Voraus eine Instruktion und hatten einmalig die Möglichkeit, die Applikation der LMA am Körperspender zu üben. Möglicherweise war dies anfänglich ein Vorteil für die Medizinstudierenden. Dieser hätte sich jedoch während der Versuchsreihe rasch ausgleichen müssen, was jedoch nicht geschah.

Die Erfolgsraten der LMA-Applikation waren in unserer Studie (83,6 % bei Medizinstudierenden und 76,9 % bei Anästhesisten) niedriger als die in einer Meta-Analyse von über 20 000 Patienten (Applikation durch Anästhesisten) mit einer Erfolgsrate von insgesamt 98 % [11]. Allerdings lag in dieser Metaanalyse beim ersten Versuch in nur 87 % der Fälle eine korrekte Platzierung vor [11], was der Erfolgsrate in unserer Studie an den nach Thiel fixierten Körperspendern entspricht. Insgesamt kann angesichts der hohen Erfolgsrate der Medizinstudierenden bei unserem Körperspendermodell geschlussfolgert werden, dass eine Person mit medizinischem Hintergrund, aber ohne vorherige Erfahrung im Atemwegsmanagement, nach einer kurzen Schulung eine LMA suffizient applizieren kann.

Bei der Sicherung des Atemwegs ist ein bestmöglicher Aspirationsschutz das Ziel, weshalb die TI in Situationen mit Aspirationsrisiko der Goldstandard ist. Unsere 46 Fälle mit einer Wassersäule von > 20 cmH₂O würden einem Druck im Ösophagus von 20 cmH₂O widerstehen. Damit wird wirksam eine Regurgitation verhindert, da dieser Wert den physiologischen intraabdominalen Druck überschreitet, welcher bei normalgewichtigen Personen 5–7 mmHg und bei fettleibigen Personen bis zu 14 mmHg (= 20 cmH₂O) betragen kann [7]. Im Falle eines Erbrechens werden jedoch deutlich höhere Magendrücke von bis zu 290 mmHg (= 394 cmH₂O) gemessen [12]. Eine LMA bietet dagegen, im Gegensatz zu einem Tubus, dessen Manschette die Luftröhre selbst abdichtet, wenig Schutz. Dennoch werden inzwischen supraglottische Beatmungshilfen (SAD) für Situationen empfohlen, in denen die Intubation fehlschlägt oder eine unerfahrene Person einen Atemweg sichern muss [9][24]. Diese Empfehlung wird durch unsere Daten unterstützt. Ein entscheidender Nachteil der TI ist die erforderliche Erfahrung zur sicheren Durchführung, insbesondere unter Notfallbedingungen, die eine fundierte und im Vergleich zu SAD eine lange Ausbildung erfordert [24]. Ungeübtes Personal kann im Vergleich zur TI eine SAD schneller [17][20][22] und sicherer [18] applizieren. Auch die Anzahl der Versuche, um die Anwendungstechnik der LMA zu erlernen, ist geringer [27][28]. Ein weiterer Vorteil der LMA ist, dass diese während einer Reanimation blind eingeführt werden kann, ohne die Herzdruckmassage unterbrechen zu müssen, was bei der TI nur geübten Anwendern möglich ist [20][24].

Das vorgestellte Modell ermöglicht ein anatomisch realistisches Training von medizinischem Personal, Medizinstudierenden und jungen Ärztinnen/Ärzten, indem es nicht nur eine Trainingsumgebung bietet, sondern auch eine sofortige Bewertung der Dichtheit der applizierten LMA ermöglicht. Dies verbessert die Qualität der Schulung und kommt Notfallpatienten beispielsweise bei einer Versorgung im Rahmen der Notkompetenz zugute, falls kein Notarzt anwesend ist. In einem weiteren Schritt könnte zum Beispiel rettungsdienstliches Assistenzpersonal oder weniger erfahrenes Personal vor einem militärischen Einsatz an dem vorgestellten Modell geschult werden und dabei ebenfalls die Erfolgsrate ermittelt werden.

Luftleckage und Undichtigkeit der ösophagealen Wassersäule

Wie erwartet konnte ein signifikanter Zusammenhang zwischen einer Luftleckage während des Beatmungsbeuteltests und der Undichtigkeit der LMA nachgewiesen werden. Für praktische Zwecke bedeutet dies, dass LMA, die während des Beatmungsbeuteltests nicht abdichten, angepasst werden sollten, um einen optimalen Schutz vor Aspiration zu gewährleisten.

Je höher der Wert der erreichten Wassersäule war, desto besser wurde die Platzierung der LMA beurteilt. Es kann davon ausgegangen werden, dass LMA, die in diesem Experiment eine höhere Ösophaguswassersäule erzielten (= Ösophagusverschlussdruck), auch einen besseren Schutz vor Aspiration bieten. Dies wird durch unser Ergebnis unterstützt, da bei allen LMA-Applikationen, die den maximalen Wert von 70 cmH₂O erreichten, kein Wasser im Rachen oder dem Lumen der LMA gefunden wurde. In einer ähnlichen Studie, die ebenfalls an einem Kadavermodell durchgeführt wurde, erreichte die Abdichtung des Ösophagus einen maximalen Druck von 64 cmH₂O [23].

Unsere Rate an Aspiration war höher als die reine primäre Leckage während des Beatmungsbeuteltests. Sie ist viel höher als in der Literatur angegebene Aspirationsraten [11]. Obwohl ausgeführt wird, dass LMA eine Aspiration nicht verhindern [13][14], wird die Gesamtinzidenz einer Aspiration bei deren Verwendung als niedrig berichtet [4][5][29]. Selbst bei präklinischer Reanimation unter Verwendung von LMA wurden in einer retrospektiven Studie nur 6 Aspirationen beobachtet (n = 2 701) [26], und die Regurgitations- und Aspirationsraten waren bei LMA und TI ähnlich [2]. Das Risiko einer Aspiration während einer geplanten Anästhesie liegt zwischen 12 von 10 000 [5][6]. Allerdings berichten Khazin et al. [15], dass die Regurgitation nach LMA-Applikation während einer geplanten Anästhesie mit bis zu 16 % viel häufiger vorkommt. Doch auch diese Werte sind noch immer niedriger als in unserer Studie.

Wir führen dieses schlechtere Ergebnis hauptsächlich auf die unterschiedliche Situation mit dem Körperspendermodel im Vergleich zu lebenden Personen, aber auch auf unser Studienprotokoll zurück. So würden wir in Zukunft den Studienablauf dahingehend ändern, dass nach dem Einsetzen der LMA und einer detektierten anfänglichen Leckage im Beatmungsbeuteltest die LMA angepasst oder ausgetauscht und dann erneut auf Dichtheit überprüft wird. Wir gehen davon aus, dass diese Modifikation unseres Studienablaufs der täglichen gelebten Praxis deutlich näherkommen würde und sich dadurch unsere „Aspirationsrate“ reduzieren lassen würde.

Bewertung von nach Thiel fixierten gegenüber unfixierten Körperspendern

Wir hatten erwartet, dass unfixierte Körperspender realistischere Bedingungen bieten und zu höheren Abdichtungswerten führen würden als nach Thiel fixierte. Frische nicht tiefgefrorene menschliche Präparate sollten ein ideales Modell für standardisierte Forschung oder Ausbildung im Vergleich zu Trainingsmannequins darstellen, da sie theoretisch bessere physiologische Bedingungen bieten. Sie können jedoch nur für kurze Zeit verwendet werden [30]. Erfolgreiche Studien zu SAD bei unfixierten Körperspendern existieren [23]. Unsere Studie zeigte jedoch eine bessere Applizierbarkeitsrate von LMA und einen höheren Grad der Abdichtung bei nach Thiel fixierten Körperspendern, was diese zu einer realitätsnäheren Option macht. Die Thiel-Fixierung bietet eine attraktive Alternative [25], indem sie Gewebeflexibilität und -haltbarkeit mit einer festeren Gewebestruktur kombiniert [1]. Studien zur Intubation oder zum Testen neu entwickelter SAD an nach Thiel fixierten Körperspendern bestätigen ebenfalls die Überlegenheit der Thiel-Fixierung gegenüber Mannequins [16][25]. Basierend auf unseren Ergebnissen sind nach Thiel fixierte Körperspender daher besser als unfixierte geeignet, um Fragen zur Anwendung von LMA zu analysieren.

Einschränkungen dieser Studie

Die Hauptlimitation unserer Studie besteht darin, dass die Ergebnisse des Körperspendermodells nicht direkt auf lebende Menschen übertragen werden können. Neben Unterschieden im reinen Handling war die Testsituation praktisch stressfrei. Im Gegensatz zu Notfallsituationen gab es keinen Zeitdruck. So waren, wie oben beschrieben, die Medizinstudierenden langsamer als die Anästhesisten. Wir vermuten zudem, dass die fehlende Möglichkeit, die Position der LMA in Fällen einer Undichtigkeit im Beatmungsbeuteltest anzupassen, zu der etwas schlechteren Leistung der Anästhesisten beigetragen haben könnte. Wahrscheinlich hätten die erfahrenen Anästhesisten in einer realen Notfallsituation eine Leckage rasch erkannt und die LMA-Position in den meisten Fällen verbessern können. Wir hatten diese Möglichkeit in unserem Studiendesign verwehrt, da wir Bedenken hinsichtlich einer Gewebsverschlechterung durch Korrekturmaßnahmen befürchteten. Diese Befürchtung hat sich jedoch im Nachhinein nicht bestätigt.

Anatomische Besonderheiten bei den unfixierten Körperspendern könnten zu der überraschend besseren Abdichtung der LMA bei nach Thiel fixierten Körperspendern im Vergleich zu unfixierten beigetragen haben. Allgemein ist die Testsituation bei nach Thiel fixierten Körperspendern jedoch besser standardisiert, da die Zeitspanne zwischen dem Todeszeitpunkt und der Testdurchführung bei unfixierten Körperspendern naturgemäß uneinheitlich war und dies einen Einfluss auf die Gewebequalität der einzelnen Körperspender gehabt haben könnte.

Fazit

Die vorliegende Studie erlaubt die Schlussfolgerung, dass medizinisches Personal ohne vorherige Erfahrung im Atemwegsmanagement nach einer kurzen Einführung erfolgreich LMA applizieren kann und dabei einen ähnlichen Aspirationsschutz erreicht wie erfahrene Anästhesisten. Daher ermutigen unsere Ergebnisse zur Schulung von im Atemwegsmanagement unerfahrenem medizinischem Personal für die Anwendung von LMA in Notfallsituationen. Dies ist von großer wehrmedizinischer Bedeutung, da in den militärischen Einsätzen regelhaft medizinisches Personal mit geringer Erfahrung in der Atemwegssicherung zum Einsatz kommt. Das vorgestellte Modell der nach Thiel fixierten Körperspender erlaubt ein realistisches Training der Atemwegssicherung mit unmittelbarer Erfolgskontrolle.

Kernaussagen

• Larynxmasken können nach kurzer Einweisung von Personen mit medizinischen Vorkenntnissen, aber ohne Erfahrung in der Atemwegs­sicherung suffizient angewendet werden.
• Sie erreichen dabei einen ähnlichen Aspirationsschutz wie Anästhesisten.
• Die Schulung von medizinischem Personal ohne Erfahrung in der Atemwegssicherung in der Applikation einer Larynxmaske ist insbesondere unter wehrmedizinischen Gesichtspunkten bzw. in Hinblick auf Situationen der Notfallkompetenz zu empfehlen.
• Nach Thiel fixierte Körperspender eignen sich für Studien und Schulungen zur Anwendung von Larynxmasken.

Glossar

Ch: Charrière: Durchmessermaß, 1 Ch entspricht etwa 1/3 mm
cmH₂O: Höhe der angelegten Wassersäule in cm
LMA: Larynxmaske
SAD: supraglottic airway device; supraglottische Beatmungshilfe
SD: Standard deviation; Standardabweichung
TI: tracheal Intubation; endotracheale Intubation

Literatur

1. Aaldijk D, Reusser A, Eppler E, et al.: Morphological changes in striated muscle fibers caused by components of the Thiel embalming method. Folia Morphol (Warsz) 2023. mehr lesen
2. Benger JR, Kirby K, Black S, et al.: Supraglottic airway device versus tracheal intubation in the initial airway management of out-of-hospital cardiac arrest: the AIRWAYS-2 cluster RCT. Health Technol Assess 2022; 26(21): 1-158. mehr lesen
3. Berlac P, Hyldmo PK, Kongstad P, et al.: Pre-hospital airway management: guidelines from a task force from the Scandinavian Society for Anaesthesiology and Intensive Care Medicine. Acta Anaesthesiol Scand 2008; 52(7): 897-907. mehr lesen
4. Bernardini A, Natalini G: Risk of pulmonary aspiration with laryngeal mask airway and tracheal tube: analysis on 65 712 procedures with positive pressure ventilation. Anaesthesia 2009; 64(12): 1289-1294. mehr lesen
5. Brimacombe JR, Berry A: The incidence of aspiration associated with the laryngeal mask airway: a meta-analysis of published literature. J Clin Anesth 1995; 7(4): 297-305. mehr lesen
6. Cook T, Howes B: Supraglottic airway devices: recent advances. Contin Educ Anaesthesia Crit Care Pain 2011; 11(2): 56-61. mehr lesen
7. De Keulenaer B, De Waele J, Powell B, et al.: What is normal intra-abdominal pressure and how is it affected by positioning, body mass and positive end-expiratory pressure? Intensive Care Med 2009; 35: 969-976. mehr lesen
8. Deakin CD, Peters R, Tomlinson P, et al.: Securing the prehospital airway: a comparison of laryngeal mask insertion and endotracheal intubation by UK paramedics. Emerg Med J 2005; 22(1): 64-67. mehr lesen
9. Frerk C, Mitchell VS, McNarry AF, et al.: Difficult Airway Society 2015 guidelines for management of unanticipated difficult intubation in adults. Br J Anaesth 2015; 115(6): 827-848. mehr lesen
10. Hammer N: Thirty years of Thiel embalming - A systematic review on its utility in medical research. Clin Anat 2022; 35(7): 987-997. mehr lesen
11. Hillebrand H,Motsch J: [Laryngeal masks. Possibilities and limits]. Anaesthesist 2007; 56(6): 617-630. mehr lesen
12. Iqbal A, Haider M, Stadlhuber RJ, et al.: A study of intragastric and intravesicular pressure changes during rest, coughing, weight lifting, retching, and vomiting. Surg Endosc 2008; 22(12): 2571-2575. mehr lesen
13. Keller C, Brimacombe J, Bittersohl J, et al.: Aspiration and the laryngeal mask airway: three cases and a review of the literature. Br J Anaesth 2004; 93(4): 579-582. mehr lesen
14. Keller C, Brimacombe J, Kleinsasser A, et al.: Does the ProSeal laryngeal mask airway prevent aspiration of regurgitated fluid? Anesth Analg 2000; 91(4): 1017-1020. mehr lesen
15. Khazin V, Ezri T, Yishai R, et al.: Gastroesophageal regurgitation during anesthesia and controlled ventilation with six airway devices. J Clin Anesth 2008; 20(7): 508-513. mehr lesen
16. Kimijima T, EdanagaM, Yamakage M: Superior sealing effect of a three-dimensional printed modified supraglottic airway compared with the i-gel in a three-dimensional printed airway model. J Anesth 2018; 32(5): 655-662. mehr lesen
17. Miller VJ, Flaherty EE: Comparing no-flow time during endotracheal intubation versus placement of a laryngeal mask airway during a simulated cardiac arrest scenario. Simul Healthc 2014; 9(3): 156-160. mehr lesen
18. Mohr S, Weigand MA, Hofer S, et al.: Developing the skill of laryngeal mask insertion: prospective single center study. Anaesthesist 2013; 62(6): 447-452. mehr lesen
19. Pepe, PE, LP Roppolo and RL Fowler: "Prehospital endotracheal intubation: elemental or detrimental? Crit Care 2015; 19(1): 121. mehr lesen
20. Ruetzler K, Gruber C, Nabecker S, et al.: Hands-off time during insertion of six airway devices during cardiopulmonary resuscitation: a randomised manikin trial. Resuscitation 2011; 82(8): 1060-1063. mehr lesen
21. Saeedi M, Hajiseyedjavadi H, Seyedhosseini J, et al.: Comparison of endotracheal intubation, combitube, and laryngeal mask airway between inexperienced and experienced emergency medical staff: A manikin study. Int J Crit Illn Inj Sci 2014; 4(4): 303. mehr lesen
22. Schälte G, Stoppe C, Aktas M, et al.: Laypersons can successfully place supraglottic airways with 3 minutes of training. A comparison of four different devices in the manikin. Scand J Trauma Resusc Emerg Med 2011; 19(1): 1-8. mehr lesen
23. Schmidbauer W, Bercker S, Volk T, et al.: Oesophageal seal of the novel supralaryngeal airway device I-Gel™ in comparison with the laryngeal mask airways Classic™ and ProSeal™ using a cadaver model. Br J Anaesth 2009; 102(1): 135-139. mehr lesen
24. Soar J, Böttiger BW, Carli P, et al.: European resuscitation council guidelines 2021: adult advanced life support. Resuscitation 2021; 161: 115-151. mehr lesen
25. Szűcs Z, László C, Baksa G, et al.: Suitability of a preserved human cadaver model for the simulation of facemask ventilation, direct laryngoscopy and tracheal intubation: a laboratory investigation.Br J Anaesth 2016; 116(3): 417-422. mehr lesen
26. Tanigawa K, Shigematsu A: Choice of airway devices for 12,020 cases of nontraumatic cardiac arrest in Japan. Prehosp Emerg Care 1998; 2(2): 96-100. mehr lesen
27. Timmermann A, Byhahn C, Wenzel V, et al.: Handlungsempfehlung für das präklinische Atemwegsmanagement. Notfallmedizin up2date 2012; 7(02): 105-120. mehr lesen
28. Timmermann A, Russo SG, Crozier TA, et al.: Novices ventilate and intubate quicker and safer via intubating laryngeal mask than by conventional bag–mask ventilation and laryngoscopy. Anesthesiology 2007; 107(4): 570-576. mehr lesen
29. Verghese C, Brimacombe JR: Survey of laryngeal mask airway usage in 11,910 patients: safety and efficacy for conventional and nonconventional usage. Anesth Analg 1996; 82(1): 129-133. mehr lesen
30. Wilke H-J, Werner K, Häussler K, et al.: Thiel-fixation preserves the non-linear load–deformation characteristic of spinal motion segments, but increases their flexibility. J Mech Behav Biome Mater 2011; 4(8): 2133-2137 mehr lesen

Manuskriptdaten

Zitierweise

Tannheimer M, Reinke M, Lechner R: Vergleich der Atemwegssicherung mittels Larynxmaske zwischen Anästhesisten und Laien. WMM 2024; 68(5): 210-217.

DOI: https://doi.org/10.48701/opus4-286

Für die Verfasser:

Oberfeldarzt d. R. Priv.-Doz Dr. Markus Tannheimer

ADK-Klink Blaubeuren, Abteilung Allgemein- und Visceralchirurgie

Ulmer Str. 26, 89143 Blaubeuren

E-Mail: m.tannheimer@adk-gmbh.de

Manuscript Data

Citation

Tannheimer M, Reinke M, Lechner R: [Comparison of Laryngeal Mask Airway Seal between Anesthesiologists and Laypersons.] WMM 2024; 68(5): 210-217.

DOI: https://doi.org/10.48701/opus4-286

For the Authors

Lieutenant Colonel (MC Res) Assistant Professor Dr. Markus Tannheimer

ADK-Hospital Blaubeuren, Department of Surgery

Ulmer Str. 26, D-89143 Blaubeuren

E-Mail: m.tannheimer@adk-gmbh.de