Septische Chirurgie des Thorax
Septic Surgery of the Thorax
Christoph Eckermanna, Thorsten Zielezinskib, Stephan Waldeckc, Richard Feyrerb, Christof Schreyera
a Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz, Klinik II – Allgemein-, Viszeral- und Thoraxchirurgie
b Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz, Klinik XVII – Herzchirurgie
c Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz, Klinik VIII – Radiologie und Neuroradiologie
Zusammenfassung
Die chirurgische Behandlung infektiöser Erkrankungen am Thorax ist elementarer Bestandteil sowohl der Thorax- als auch der Herzchirurgie. In diesem Beitrag werden das Pleuraempyem, die deszendierende Mediastinitis und die Sternumosteomyelitis nach herz-/thoraxchirurgischen Eingriffen exemplarisch dargestellt.
Wichtig für den Erfolg der Behandlung bei allen septischen Krankheitsbildern am Thorax sind rechtzeitiges Erkennen und zügige Therapieeinleitung. Die Grundprinzipien entsprechen denen anderer Infektionen in der Chirurgie: Chirurgische Sanierung und Drainage des lokalen Entzündungsfokus sowie eine resistenzgerechte systemische Antibiotikatherapie. Die minimal-invasive Chirurgie hat dabei sowohl in der Behandlung der septischen Krankheitsbilder als auch in der Verhinderung postoperativer septischer Komplikationen ihren Stellenwert.
Schlüsselworte: Pleurainfektion, Pleuraempyem, tiefe sternale Wundinfektion, Sternum-Dehiszenz, Mediastinitis, VATS
Summary
Surgical treatment of infectious diseases of the thorax is an elementary component of both thoracic and cardiac surgery. In this article, pleural empyema, descending mediastinitis and osteomyelitis after cardiothoracic surgery are presented as examples. Timely recognition and prompt initiation of therapy are important for the success of treatment in all septic clinical pictures of the thorax. The basic principles are the same as for other surgical infections: surgical debridement and drainage of the local focus of inflammation and calculated systemic antibiotic therapy. Minimally invasive surgery has its place both in the treatment of septic clinical pictures and in the prevention of postoperative septic complications.
Keywords: pleural infection; pleural empyema; deep sternal wound infection; sternal dehiscence; mediastinitis; VATS
Hintergrund
Während sich die moderne Thoraxchirurgie vorwiegend mit malignen Erkrankungen befasst, stand in der Vergangenheit die Behandlung septischer Krankheitsbilder im Vordergrund. Dennoch hat die Behandlung infektiöser Erkrankungen nach wie vor ihren festen Stellenwert in der Thoraxchirurgie. In der Herzchirurgie sind Wundinfektionen nach kardiochirurgischen Eingriffen durch Sternotomie eine gefürchtete Komplikation. Aus Sicht der Militär- und Notfallchirurgie besteht ein Interesse an der Versorgung septischer Komplikationen nach traumatischen Verletzungen des Thorax. Die Therapie dieser Krankheitsbilder richtet sich nach den gleichen Kriterien wie die Therapie der nicht-traumatischen septischen Krankheitsbilder des Thoraxraumes. Wir möchten daher im Folgenden exemplarisch das Pleuraempyem, die Mediastinitis und die Sternumosteomyelitis nach herz- bzw. thoraxchirurgischen Eingriffen herausgreifen und deren Behandlungskonzepte darstellen.
Pleuraempyem
Einleitung
Der Begriff Pleuraempyem beschreibt das Vorhandensein von purulentem Sekret in der Pleurahöhle. Das Pleuraempyem in seiner klassischen Form entwickelt sich aus der Infektion eines zunächst sterilen parapneumonischen Ergusses. Die Häufigkeit wird mit ungefähr 10 Erkrankungen pro 100 000 Erwachsener pro Jahr angegeben [10]. Neben der Pneumonie gibt es eine Reihe weiterer Ursachen für die Entwicklung eines Pleuraempyems. In den meisten Fällen handelt es sich um die sekundäre Infektion eines Ergusses oder eines Hämatoms in der Pleurahöhle.
Im traumatologischen Kontext ist ein residualer Hämatothorax ein relevanter Risikofaktor für die Entwicklung eines Pleuraempyems bei Patienten mit Thoraxtrauma [3]. Mikrobiologische Analysen deuten darauf hin, dass es in den meisten Fällen zu einer Kontamination von außen durch eine penetrierende Verletzung oder eine eingebrachte Thoraxdrainage kommt [5]. Andererseits kann es aber auch zur Translokation von Erregern durch Entzündungen in einer durch das Hämatom komprimierten atelektatischen Lunge kommen.
Es existiert eine Vielzahl von Klassifikationen für pleurale Infektionen, die alle im Wesentlichen die Entstehung eines Empyems aus einem parapneumonischen Erguss beschreiben [12]. Die bekannteste und pragmatischste Klassifikation geht auf die Einteilung der American Thoracic Society aus dem Jahr 1962 zurück [1]. Es werden drei Stadien unterschieden, welche fließend ineinander übergehen:
Stadium I: Exsudative Phase
- Unkomplizierter parapneumonischer Erguss
Stadium II: Fibrinopurulente Phase
- Komplizierter parapneumonischer Erguss
Stadium III: Organisationsphase
- Pleuraempyem
Diagnostik
Die Diagnose eines Pleuraempyems wird regelhaft in der bildgebenden Diagnostik gestellt. Mit Hilfe der Sonografie kann bei Übergang von Stadium I ins Stadium II die Septierung des Ergusses dargestellt werden. Im Verlauf tritt sonografisch eine zunehmende Echogenität auf. Es schließt sich eine Computertomografie des Thorax mit intravenösem Kontrastmittel an. Durch Dichtebestimmung können Hinweise für eine Differenzierung der Stadien gewonnen werden. Beim Pleuraempyem zeigt sich eine vermehrte Kontrastmittelaufnahme und eine Verdickung der Pleurablätter (Abbildung 1). Bei diagnostischer Unsicherheit erfolgt eine Punktion zur makroskopischen Beurteilung des Sekretes. Aus dem gewonnenen Material sollte eine mikrobiologische Diagnostik mit Erregernachweis angestrebt werden. Ergänzend kann eine Bestimmung von pH, LDH und Glucose bei der Einordnung helfen (Tabelle 1) [4][15].
Abb. 1: Thorax-CT eines Patienten mit Pleuraempyem rechts nach Kontrastmittelgabe: Rechts zeigen sich getrennte abgekapselte Empyemanteile. Die Pleura ist verdickt mit erhöhter Kontrastmittelaufnahme. Links kommt ein unkomplizierter Pleuraerguss zur Darstellung.
Tab. 1: Klassifikation parapneumonischer Ergüsse und Pleuraempyeme
Therapie
Die Therapie des Pleuraempyems besteht grundsätzlich aus der Gabe einer systemischen Antibiose sowie der chirurgischen Entlastung. Diese erfolgt stadienabhängig und kann von der Anlage einer Thoraxdrainage bis zur Thorakotomie reichen [12]. Rasches Handeln ist erforderlich, da Morbidität und Mortalität mit Verzögerung einer effektiven Therapie steigen.
Im Stadium I ist die Anlage einer Thoraxdrainage ausreichend. Ziel muss die komplette Entlastung und die vollständige Entfaltung der Lunge sein. Bei fehlender Entlastung und im Stadium II und Stadium III sollte eine operative Empyemausräumung erfolgen. Diese wird vorzugsweise mittels videoassistierter Thorakoskopie (VATS) durchgeführt (Abbildung 2b – d). Bei Patienten, bei denen aufgrund von Komorbiditäten eine operative Therapie vermieden werden soll, ist im Stadium II ein Therapieversuch mittels einer intrapleuralen Fibrinolyse über eine einliegende Thoraxdrainage empfehlenswert. Bei Ausbildung einer Pleuraschwarte mit restriktiver Einschränkung der Ventilation kann eine Dekortikation in Abhängigkeit von der Lungenfunktion erforderlich werden. In der postoperativen Phase ist eine intensive atemtherapeutische Beübung erforderlich [4][13][15].
Abb. 2: Postoperative Wundinfektion nach kardiochirurgischem Eingriff und Re-Operation bei Nachblutung, Pleuraempyem auf dem Boden eines residuellen Hämatothorax:
a) Prästernaler Infekt nach Wundkonditionierung mit Vakuumverband,
b) typische fibrinopurulente Veränderungen mit gekammerten Ergussportionen,
c) Minimal-invasive Ausräumung des Pleuraempyems und
d) abschließende Spülung der Pleurahöhle.
Sternumosteomyelitis nach herz-/thoraxchirurgischen Eingriffen
Einleitung
Jeder thorax- und kardiochirurgische Eingriff in Verbindung mit einer medianen Sternotomie geht mit dem Risiko von sekundären sternalen Wundheilungsstörungen und/oder sekundären sternalen Dehiszenzen einher. Das Risiko einer Infektion wird in der Literatur mit 0,4–5 % angegeben, einhergehend mit einer Mortalität von 5–40 % [6][9].
Zu den prädisponierenden Faktoren zählen patientenseitig u. a. das metabolische Syndrom mit Adipositas und Diabetes mellitus, chronische broncho-pulmonale Erkrankungen mit vermehrtem Hustenreiz und einer dadurch bedingten mechanischen Mehrbelastung der sternalen Osteosynthese als auch eine osteoporotisch veränderte Knochensubstanz. Iatrogene chirurgische Faktoren wie die Gewinnung der uni-/bilateralen A. mammaria für die koronare Bypasschirurgie, partielle vs. komplette Sternotomie oder paramedian eröffnete Sterna sind ebenfalls Risikofaktoren für sekundäre Ischämien und inadäquate knöcherne Konsolidierungen. Auch die Anwendung von Knochenwachs oder ähnlichen Substanzklassen zur Reduktion von spongiösen Markraumblutungen ist ein prädisponierender Faktor für sekundäre sternale Komplikationen [9].
Klinik
Oftmals beginnt die Infektion primär oberflächlich als prästernaler Weichteilinfekt mit den typischen Zeichen von Dolor, Tumor, Calor und Rubor. Laborchemisch zeigt sich oft eine typische Infektkonstellation mit Anstieg von CRP, Leukozyten und Procalcitonin. Mikrobiologisch sind in lokalen Abstrichen am häufigsten Staphylococcus species zu isolieren [9].
Unbehandelt entwickelt sich die Infektion im weiteren Verlauf deszendierend. Der oberflächliche Weichteilinfekt greift zunächst auf das Sternum über und später auf das Mediastinum. Es kommt zu progredienten, vom Patienten subjektiv durchaus wahrgenommenen Krepitationen, welche sich auch im Rahmen der klinischen Untersuchung durch manuellen seitendivergenten Druck auf den Brustkorb provozieren lassen, und zu zunehmenden Schmerzen unter Atemmechanik. Schließlich kommt es zu einer fortschreitenden Lockerung und einer sekundären Besiedelung des Osteosynthesematerials bis hin zu dessen Ausreißen. Nicht selten bilden sich entzündlich bedingte, perikardiale Reizergüsse. Befällt die Entzündung den Knochen, kommt es zu einer Osteomyelitis. Bleibt eine zeitgerechte Therapie aus, kann sich die Situation weiter bis zu einer Mediastinitis mit hohem Mortalitätsrisiko entwickeln.
Therapie
Die meisten Infektionen lassen sich in der postoperativen Phase frühzeitig entdecken. Die routinemäßige Überprüfung der sternalen Stabilität im Rahmen der Wundkontrollen ermöglicht ebenfalls eine frühe Entscheidung zu Gunsten einer möglichen Revision.
Prinzipiell ist es sinnvoll, eine zeitnahe Revision einzuleiten. Oftmals kann ein lokaler Weichteilinfekt durch isolierte Vakuumverbände mit sekundärer Naht behandelt werden (Abbildung 2a). Hier stehen neben der isolierten Vakuumtherapie auch Spül-/Saugverbände zur Verfügung. Die Dauer der Vakuumtherapie ist abhängig von einer mikrobiologischen Besiedelung. Eine kalkulierte antibiotische Therapie ist im Bedarfsfall ein wesentlicher weiterer medikamentöser Behandlungsbaustein. Im Rahmen der alle 3–4 Tage erfolgenden Vakuum-Verbandswechsel sollten daher regelmäßige Abstriche sowie ossäre Proben zum Ausschluss einer Osteomyelitis gewonnen werden. Ist die Wunde mikrobiologisch steril, das Sternum hingegen knöchern instabil, sollte eine knöcherne Re-Stabilisierung erwogen werden; hier stehen neben konventionellen Drahtcerclagen auch winkelstabile Plattenosteosynthesen zur Verfügung.
Bei einer knöchernen mikrobiologischen Besiedelung ist die vollständige Entfernung des Osteosynthesematerials sowie der betroffenen Knochenanteile unabdingbar. Die daraus resultierende knöcherne Instabilität ist zum Teil durch den Vakuumverband kompensierbar, kann aber in extremen Situationen auch respiratorische Insuffizienzen bis hin zur Beatmungsnotwendigkeit nach sich ziehen. Das in diesen Situationen frei liegende Mediastinum und das Herz müssen bei den anschließenden Vakuumverbänden speziell vor Mazerationen durch Sternumkanten, Rippen und das aufgebrachte Vakuum geschützt werden [9]. Hier kommen verschiedene Folien und Gazen zur Anwendung. Ist schließlich ein steriler Wundgrund erreicht, kann ein sekundärer Wundverschluss durch verschiedene plastisch-chirurgische Deckungsverfahren erzielt werden (Abbildung 3). Hier kommen zum Beispiel Pectoralis-Verschiebeplastiken, Latissimus-Dorsi-Lappen oder Pectoralis-Schwenklappen in Frage [6]. Eine frühzeitige Verplattung sowie Einbringung von antibiotikabeschichteten Medikamententrägern in den Frakturspalt können das Risiko für sekundäre Komplikationen minimieren [18].
Abb. 3: Thorax apertum nach Wundkonditionierung mit Vakuumverband vor plastischer Deckung
Deszendierende Mediastinitis
Einleitung
Die deszendierende Mediastinitis ist eine potenziell lebensbedrohliche Infektion des mediastinalen Gewebes aufgrund einer fortgeleiteten Infektion aus dem Kopf-Hals-Bereich. Aufgrund der natürlichen Faszienverhältnisse im zervikothorakalen Übergang wird die Ausbreitung einer Infektion erleichtert. Als prädisponierend werden eine Immunsuppression, z. B. durch Diabetes mellitus, Drogen-/Alkoholabusus, Chemotherapie oder Steroideinnahme gesehen. Die Diagnosestellung ist häufig erschwert, da thorakale Beschwerden weder sensitiv noch spezifisch sind. Klinisch zeigen sich neben den Symptomen der lokalen Infektion im Kopf-Hals-Bereich allgemeine Zeichen einer schweren Infektion, die über das erwartete Maß hinausgehen [7][19]. Die deszendierende Mediastinitis ist heutzutage eine seltene Erkrankung. Entscheidend ist es daher, an die Differenzialdiagnose einer „Mediastinitis“ zu denken und eine entsprechende Diagnostik mittels Thorax-CT einzuleiten.
Im traumatologischen Kontext wird das Auftreten einer Mediastinitis nur fallweise berichtet. Vor allem Verletzungen im Halsbereich unter Einbeziehung des Ösophagus bergen bei unzureichender Drainage das Risiko der Fortleitung einer Infektion mit hoher Mortalität [14][17].
Diagnostik
Für die Diagnostik einer Mediastinitis wird eine CT von Hals und Thorax mit intravenöser Kontrastierung durchgeführt. Die Indikation hierzu ist großzügig zu stellen, da aufgrund einer hohen Mortalität eine unverzügliche Therapie erforderlich ist. Im CT wird die Ausbreitung der Mediastinitis bestimmt (Abbildung 4). Die ursprüngliche Einteilung nach Endo [2] wurde kürzlich von Sugio [16] erweitert:
Abb. 4: Patientin mit deszendierender Mediastinitis auf dem Boden eines Parapharyngealabszess links.
a) CT-morphologische Darstellung. Ausgedehnte Flüssigkeitsformation mit zahlreichen Lufteinschlüssen (Pfeil), die sich bis in das obere Mediastinum erstrecken.
b) Entzündlicher Verhalt hinter der Pleura mediastinalis rechts zwischen Vena azygos und Vena cava superior.
c) Im Rahmen des chirurgischen Debridements wird die Vena azygos mit Klammernahtgerät durchtrennt.
Typ I: Mediastinitis begrenzt auf das obere Mediastinum oberhalb der Karina
Typ IIA: Ausbreitung im oberen und im unteren vorderen Mediastinum
Typ IIB: Ausbreitung im oberen und im unteren vorderen und hinteren Mediastinum
Typ IIC: Ausbreitung im oberen und im unteren hinteren Mediastinum
Die mikrobiologische Diagnostik erfolgt im Rahmen der chirurgischen Sanierung aus entsprechenden Abstrichen.
Therapie
Die Hauptkomponenten der Therapie einer deszendierenden Mediastinitis sind die Gabe von Antibiotika, die chirurgische Sanierung und die Intensivmedizin. Die rasche Einleitung einer kalkulierten Breitspektrumtherapie sollte mit Diagnosestellung unmittelbar erfolgen. Es darf keine Abstrichentnahme abgewartet werden!
Für die operative Therapie einer deszendierenden Mediastinitis ist ein interdisziplinärer Ansatz mit Experten aus der Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde und/oder der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie erforderlich. Der erste Schritt ist in der Regel die Sanierung des Primärfokus im Kopf-Hals-Bereich. Bei der Wahl der Zugänge sollte eine potenziell erforderliche Tracheotomie berücksichtig werden [8][11].
Zur chirurgischen Entlastung des Mediastinums stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung. Bei lokalisiertem Verhalt im oberen Mediastinum (Typ I) kann eine transzervikale Entlastung und Drainageeinlage bei adäquatem klinischem Ansprechen ausreichend sein. Bei diffuser Entzündung unter Einbeziehung des Mediastinums unterhalb der Karina (Typ II) wird jedoch eine großzügigere Entlastung erforderlich. Regelhaft erfolgt in solchen Fällen eine Kombination aus einem zervikalen und einem thorakalen Zugang. Dabei wird die Pleura mediastinalis im betroffenen mediastinalen Anteil (vorderes/hinteres Mediastinum) von kaudal bis kranial komplett eröffnet. Verhalte werden entlastet und nekrotisches Fettgewebe wird debridiert (Abbildung 4). Eine ausgiebige Spülung ist obligat. Anschließend erfolgt eine Ableitung über Thoraxdrainagen. Der Eingriff sollte heutzutage in minimalinvasiver Technik per VATS erfolgen. Der offene Zugang bietet keine Vorteile und ist für die meistens sehr kranken Patienten wesentlich traumatischer. Die Operation von rechts ist aufgrund eines besseren Zuganges zum Mediastinum zu bevorzugen. Eine postoperative Verlaufskontrolle mittels Computertomografie wird nach 48–72 h zur Beurteilung der ausreichenden Entlastung des Mediastinums empfohlen [8][11].
Schlussbemerkung
Bei den septischen Erkrankungen der Thorax- und Herzchirurgie handelt es sich um Krankheitsbilder mit potenziell hoher Morbidität und Mortalität. Die frühzeitige Diagnosestellung und Therapieeinleitung ist der Schlüssel, um den betroffenen Patienten einen günstigen Heilungsverlauf zu ermöglichen. Hierzu sind Kenntnis und ein hohes Maß an Vigilanz für die entsprechenden Erkrankungen erforderlich.
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Bildquellen: Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz
Manuskriptdaten
Zitierweise
Eckermann C, Zielezinski T, Feyrer R, Schreyer C: Septische Chirurgie des Thorax. WMM 2023; 67(5): 179-184.
DOI: https://doi.org/10.48701/opus4-131
Für die Verfasser
Oberfeldarzt Dr. Christoph Eckermann
Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz
Klinik II – Allgemein-, Viszeral- und Thoraxchirurgie
Rübenacher Str. 170, 56072 Koblenz
E-Mail: christopheckermann@bundeswehr.org
Manuscript data
Citation
Eckermann C, Zielezinski T, Feyrer R, Schreyer C: [Septic Surgery of the Thorax]. WMM 2023; 67(5): 179-184.
DOI: https://doi.org/10.48701/opus4-131
For the Authors
Lieutenant Colonel (MC) Dr. Christoph Eckermann
Bundeswehr Central Hospital Koblenz
Department II – General, Visceral and Thoracic Surgery
Rübenacher Str. 170, 56072 Koblenz