Lungendekortikation bei chronischem Empyem: Auswirkungen auf Lungenfunktion und Thoraxasymmetrie in der Spätphase

Abstract

Zielsetzung: Ein chronisches Empyem verschlechtert die Lungenfunktion und verursacht eine thorakale Asymmetrie aufgrund der interkostalen Verengung im erkrankten Hemithorax. Ziel dieser Studie ist es, die Raten der Verbesserung in den Lungenfunktionstests (PFTs) und der thorakalen Deformität in der späten postoperativen Periode der Lungendekortikation, die bei chronischem Empyem durchgeführt wurde, zu untersuchen. Methoden: Insgesamt wurden 50 Patienten eingeschlossen, die sich einer offenen Standarddekortikation bei Empyem unterzogen. Die PFTs und computertomographischen (CT) Aufnahmen des Brustkorbs wurden bei allen Patienten nach 6-58 Monaten postoperativ ausgewertet. Die Messungen der antero-posterioren und transversalen Durchmesser beider Hemithoraxe wurden sowohl auf den präoperativen als auch auf den postoperativen Thorax-CTs durchgeführt. Die thorakale Asymmetrie wurde als Verhältnis der Messungen der erkrankten Seite zur normalen Seite berechnet. Die prä- und postoperativen Parameter wurden statistisch verglichen. Ergebnisse: Das mittlere präoperative forcierte exspiratorische Volumen in der ersten Sekunde (FEV1) und die forcierte Vitalkapazität (FVC) stiegen von 61,40% bzw. 60,89% auf 78,92% bzw. 77,48% in der späten postoperativen Periode (p ≪ 0,001). Der mittlere präoperative transversale Durchmesser des betroffenen Hemithorax nahm von 11,22 cm auf 11,98 cm zu (p ≪ 0,001) und die transversale Asymmetrie verbesserte sich postoperativ von 11,52% auf 5,94% (p ≪ 0,001). Der mittlere präoperative antero-posteriore Brustkorbdurchmesser verbesserte sich von 15,58 cm auf 16,67 cm (p ≪ 0,001) und die antero-posteriore Asymmetrie verbesserte sich in der späten postoperativen Periode von 11,42% auf 5,42% (p ≪ 0,001). Schlussfolgerungen: Die offene Dekortikation bei chronischem Pleuraempyem erhöht signifikant FEV1 und FVC. Durch die Reexpansion der Lunge und die Vergrößerung der Interkostalräume verbessert sich auch die Brustwanddeformität nach der Operation deutlich.

1 Einleitung

Das chronische Pleuraempyem ist die letzte Phase des entzündlichen Prozesses, der beim parapneumonischen Erguss auftritt. Eitrige Flüssigkeit sammelt sich im Pleuraraum an, und Fibrin lagert sich auf beiden Pleuraoberflächen ab und bildet eine dicke Schale, die die darunter liegende Lunge einschränkt. Die Einengung der Lunge und die Beeinträchtigung der Elastizität der Brustwand aufgrund der verdickten Pleuraschicht verursachen in der Spätphase des Empyems eine Thoraxasymmetrie . Die Behandlung zielt darauf ab, das Lungenvolumen zu vergrößern, indem die eingeklemmte Lunge durch chirurgische Entfernung der verdickten Pleura befreit wird. In der Literatur gibt es mehrere Berichte über die Vorteile der Lungendekortikation, die sich hauptsächlich auf die Verbesserung des Lungenvolumens, der Perfusions- und Diffusionskapazitäten konzentrieren. Eine Verbesserung der thorakalen Asymmetrie nach Dekortikation wurde jedoch nicht im Detail untersucht.

Ziel dieser Studie ist es, die Langzeiteffekte der Lungendekortikation auf die Lungenfunktion und die thorakale Asymmetrie bei Patienten zu untersuchen, die wegen eines chronischen parapneumonischen Empyems operiert wurden.

2 Materialien und Methoden

Die Krankenhausakten von 93 Patienten, die sich zwischen März 1999 und März 2006 einer Dekortikation bei chronischem parapneumonischem Empyem unterzogen, wurden retrospektiv überprüft.

2.1 Ausschlusskriterien

Patienten, die sich einer Dekortikation wegen eines postoperativen (n = 6) oder posttraumatischen Empyems (n = 1) oder eines Empyems in Verbindung mit einer malignen Erkrankung (n = 2) unterzogen, Dekortikationen, die für frühe Stadien des Empyems durch den videoassistierten thoraxchirurgischen (VATS) Ansatz durchgeführt wurden (n = 5) und solche, die sich einer Re-Operation zur Korrektur eines rezidivierenden Empyems nach Dekortikation durch Myoplastie unterzogen (n = 2), wurden ausgeschlossen. Da die meisten Patienten in lokalen Krankenhäusern nachbeobachtet wurden, waren 25 Patienten in der späten Zeit nach der Operation nicht mehr für eine Reevaluation verfügbar und wurden aus der Studie ausgeschlossen. Zwei Patienten, die in den postoperativen Monaten 5 und 6 an nicht verwandten Ursachen starben, wurden ebenfalls von der Analyse ausgeschlossen. Somit wurden 50 Patienten in diese Studie eingeschlossen.

Die Operationen wurden 7-21 (Mittelwert: 11,8 ± 3,6) Wochen nach Auftreten der ersten Symptome durchgeführt. Die operative Behandlung wurde in Betracht gezogen, nachdem die akuten Symptome abgeklungen waren (d.h. normalisiertes Körperfieber und Leukozytenwerte), sich der Ernährungszustand des Patienten verbessert hatte (normaler Albuminspiegel im Blut) und das darunter liegende Lungenparenchym auf der computertomographischen (CT) Untersuchung des Brustkorbs geheilt erschien.

Die Diagnose eines tuberkulösen Empyems wurde durch mikrobiologische und/oder pathologische Untersuchungen gestellt. Diese Patienten wurden mindestens 3 Monate nach Beginn der Anti-Tuberkulose-Therapie operiert.

Die Dekortikationsoperation erfolgte über eine laterale oder posterolaterale Thorakotomie unter Schonung des M. serratus anterior. Die verdickten parietalen Pleuren wurden reseziert, indem sie durch extrapleurale Dissektion von der endothorakalen Faszie abgelöst wurden. Die fibrinöse Schale, die die viszerale Pleura einschnürt, wurde vorsichtig gelöst, um Luftlecks zu vermeiden; die Zwerchfellpleura wurde ebenfalls bei allen Patienten so weit wie möglich gelöst. Nach der Überprüfung auf Luftlecks und Blutstillung und dem Einlegen von zwei Thoraxdrainagen wurde der Brustkorb verschlossen.

Die Patienten wurden mittels Thorax-CT und Lungenfunktionstests (PFTs) entweder bei der routinemäßigen Nachuntersuchung oder bei der Einladung zur Teilnahme an dieser Studie erneut untersucht.

2.2 Messungen der Hemithorax-Durchmesser und Asymmetrie

Die antero-posterioren (A-P) und transversalen Durchmesser des erkrankten und gesunden Hemithorax wurden auf prä- und postoperativen CTs gemessen. Die längsten A-P und die breitesten transversalen Abstände der inneren Brustwand wurden gemessen und aufgezeichnet (Abb. 1 ). Die Patienten wurden als hemithorax asymmetrisch eingestuft, wenn sie einen Unterschied von mehr als 1 mm in den gemessenen Durchmessern beider Seiten aufwiesen.

Die Rate der Asymmetrie wurde mit der unten angegebenen Formel berechnet:

Verbesserungen entweder der Lungenfunktionen oder der Asymmetrien wurden durch die folgende Formel berechnet:

Präoperative und postoperative Werte der PFTs und Asymmetrie-Raten wurden statistisch verglichen. Die Verbesserungsraten des forcierten expiratorischen Volumens in der ersten Sekunde (FEV1) und der forcierten Vitalkapazität (FVC) sowie die Thoraxasymmetrie wurden individuell nach rechts- und linksseitiger Dekortikation und bei Patienten mit Erkrankungen tuberkulöser und nicht-tuberkulöser Ätiologie verglichen.

2.3 Statistische Analyse

Statistische Analysen wurden mit der SPSS-Software (Version 11) durchgeführt. Numerische Variablen werden als Mittelwert ± Standardabweichung angegeben. Gepaarte Variablen wurden mit dem t-Test für gepaarte Stichproben oder dem Wilcoxon signed-ranks test verglichen, während unabhängige Variablen mit dem Mann-Whitney U-Test oder dem Student’s t-Test verglichen wurden. Der Pearson-Chi-Quadrat-Test wurde für den Vergleich kategorischer Variablen verwendet. Die Ergebnisse wurden mit einem 95%-Konfidenzintervall bewertet; ein Niveau von p ≪ 0,05 wurde als statistisch signifikant akzeptiert.

3 Ergebnisse

Die Patientencharakteristika sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Bei allen 93 Dekortikationen gab es keine postoperative Mortalität. Fünf (10 %) größere Komplikationen traten postoperativ bei den 50 in diese Studie eingeschlossenen Patienten auf (erneute Thorakotomie wegen Blutung: zwei; rezidivierendes Empyem: eins; Lobärpneumonie mit respiratorischer Insuffizienz: zwei).

Die häufigsten klinischen Befunde vor der Dekortikation waren Dyspnoe bei Belastung (12 Patienten) und Brustschmerzen (neun Patienten). Insgesamt 32 Patienten hatten vor der Operation eine Thoraxdrainage und eine eitrige Drainage.

Die mittleren FEV1- und FVC-Werte verbesserten sich in der Spätphase nach der Operation deutlich (Tabelle 2 ). Zwei Patienten hatten eine leichte Abnahme des FEV1 und eine leichte Abnahme der FVC, obwohl sich die Thoraxwandasymmetrie nach der Operation verbesserte. Beide Patienten waren Raucher und in ihren Lungen wurden radiologisch emphysematöse Veränderungen nachgewiesen.

Bei 33 der 50 Patienten (66 %) wurde eine Hemithorax-Asymmetrie festgestellt. Obwohl die Patienten mit Thoraxasymmetrie vor und nach der Dekortikation schlechtere Lungenfunktionen hatten als die ohne Asymmetrie, waren die Unterschiede statistisch nicht signifikant (Tabelle 3 ).

Wir verglichen auch die Rate der Asymmetrie in der Gruppe der Patienten, die in der frühen (7-12 Wochen nach Beginn der Symptome) und späten (operiert zwischen 13 Wochen und 21 Wochen) Periode operiert wurden. Eine Asymmetrie lag bei 21 der 32 (65,6 %) und 12 der 18 (66,6 %) Patienten vor, die sich einer frühen bzw. späten Dekortikationsoperation unterzogen (p = 0,94).

Von den 33 Patienten mit thorakaler Asymmetrie waren 19 rechtsseitig und 14 linksseitig. Hinsichtlich der Ätiologien hatten 11 ein tuberkulöses und 22 ein nicht-tuberkulöses Empyem. Es gab statistisch signifikante Verbesserungen sowohl des transversalen als auch des A-P-Durchmessers in der Spätphase nach der Dekortikation bei allen Patienten (p ≪ 0,001 für beide) (Tabelle 4 ). Ebenso verbesserten sich die Raten der transversalen und A-P-Asymmetrien signifikant nach der Operation (p ≪ 0,001 für beide). Etwa die Hälfte der Asymmetrien (48,5 % der transversalen und 52,5 % der A-P-Asymmetrien) wurden durch die Operation korrigiert (Tabelle 5 ).

Obwohl die Verbesserungen der Lungenfunktion bei den rechtsseitigen Fällen etwas höher waren, waren die Unterschiede statistisch nicht signifikant (Tabelle 6 ). Verbesserungen bei FEV1 und FVC sowie bei transversalen oder A-P-Asymmetrien der Brustwand waren beim Vergleich der Gruppen von Patienten mit tuberkulöser (n = 14) und nicht-tuberkulöser (n = 36) Ätiologie statistisch nicht signifikant (Tabelle 7 ).

4 Diskussion

Diese Studie zeigt, dass sich FEV1 und FVC sowie die A-P- und transversalen Asymmetrien in der Spätphase nach offener Dekortikation bei chronischem Empyem bei Patienten mit tuberkulöser und nicht-tuberkulöser Ätiologie signifikant verbessern.

Die viszeralen und parietalen Pleuraschichten sind verdickt und werden beim chronischen Pleuraempyem, das die letzte Phase der Empyementwicklung darstellt, fibrotisch. Als Folge der fortgeschrittenen Entzündung von Strukturen wie der Lungenoberfläche, dem Zwerchfell und der endothorakalen Faszie kommt es zu einer deutlichen Abnahme der Lungenfunktion. Physiologische Untersuchungen haben gezeigt, dass die Ventilation, die Perfusion und die Sauerstoffaufnahme in der betroffenen Lunge gestört sind; diese Störung kann jedoch durch eine Re-Expansion der Lunge wieder behoben werden. Zusätzlich führt die Kontraktion der Brustwandstrukturen auf der erkrankten Seite zu einer Hemithorax-Asymmetrie, die bei der körperlichen Untersuchung des Patienten auffällt. Die Dekortikation beim Pleuraempyem ist der chirurgische Eingriff, der durchgeführt wird, um die eingeklemmte Lunge zu befreien, den Pleuraraum zu veröden und die Beweglichkeit der Brustwand und des Zwerchfells wiederherzustellen.

Die Dekortikation in der frühen (fibrinös-eitrigen) Phase des Empyems kann mit einem VATS-Zugang oder einer begrenzten Thorakotomie durchgeführt werden. Da sich noch keine reife fibrinöse Schale über der Lunge gebildet hat, verwenden einige Autoren den Begriff „Delokulation“ statt Dekortikation für die Operation in dieser frühen Phase. Der Eingriff wird durchgeführt, um die fibrösen Membranen auszuräumen, um die geschlossene Drainage zu verbessern. In der späten, chronischen Phase des Empyems, in der sich bereits eine dicke, fibrinöse Pleuraschale gebildet hat, bleibt die Konversion zur offenen Dekortikation jedoch obligatorisch. Es kann schwierig sein, ein gutes endothorakales Bild in dieser chronischen, organisierten Phase des Empyems zu erhalten, in der eine VATS-Dekortikation der Lunge gefährlich, traumatisch und/oder von begrenztem Wert sein kann. Da es sich um ein tertiäres Referenzkrankenhaus handelt, wurden die meisten Patienten in der Spätphase des Empyems an die Institution der Autoren überwiesen, nachdem andere medizinische Behandlungen in anderen Zentren versagt hatten. In der Regel hat sich bei der Aufnahme des Patienten bereits eine dicke fibrinöse Pleuraschale gebildet. In der Institution der Autoren wird der VATS-Ansatz bei Patienten in der fibrinös-eitrigen Phase des Empyems oder in der frühen organisierten Phase verwendet, wo der Hohlraum unter direkter Sicht delokuliert und die Thoraxdrainagen an den am meisten abhängigen Stellen des Pleuraraums richtig platziert werden können.

Es gibt zahlreiche Studien, die die Verbesserung der Lungenfunktion nach der Dekortikation dokumentieren. In all diesen Serien konnte bei den meisten Patienten eine deutliche Steigerung der Vitalkapazität und des FEV1 nachgewiesen werden. Auch bei den Patienten der vorliegenden Studie verbesserten sich die mittleren präoperativen FVC- und FEV1-Werte nach der Dekortikation in der Spätphase um ca. 30%. Erniedrigte spirometrische Werte nach der Operation wurden nur bei zwei der insgesamt 50 Patienten beobachtet, und beide waren starke Raucher. Die Ergebnisse zeigten, dass es nur eine geringfügig höhere Verbesserung der PFTs nach rechtsseitiger Dekortikation gab, was möglicherweise auf das größere Volumen der rechten Lunge zurückzuführen ist.

Wenn sich bei einem chronischen Empyem ein Fibrothorax entwickelt hat, wird der betroffene Hemithorax kleiner als die normale Seite, und bei der Inspektion des Patienten werden verminderte oder fehlende Atembewegungen beobachtet. Obwohl es mehrere Studien über die Verbesserung der Lungenfunktion bei Patienten mit Fibrothorax gibt, konnte in der Literatur kein Bericht über die quantitative Verbesserung der Brustwandasymmetrie nach Dekortikation gefunden werden. Nur zwei Drittel der Patienten in der vorliegenden Serie hatten im Verlauf ihrer Erkrankung eine asymmetrische Thoraxdeformität aufgrund einer interkostalen Verengung, was durch Unterschiede wie den Grad des chronischen Empyems, die Dauer der Erkrankung und den Habitus des Patienten erklärt werden könnte. Bei allen 33 Patienten, bei denen eine Brustwandasymmetrie beobachtet wurde, nahmen die transversalen und A-P-Durchmesser zu und die Raten der transversalen oder A-P-Asymmetrien nahmen in der späten postoperativen Periode signifikant ab. Die postoperative Verbesserung der A-P-Asymmetrie der Brustwand war ausgeprägter als die der transversalen Asymmetrie, was auf einen kleineren transversalen als A-P-Durchmesser zurückgeführt werden könnte.

Es gibt nur wenige Berichte über die Ergebnisse der Dekortikation bei tuberkulösem Empyem. Ryzman und Kollegen untersuchten die Lungenfunktion von 26 Patienten, die sich einer Dekortikation bei chronischem Pleuraempyem unterzogen. In ihrer Serie befanden sich zwei Patienten mit Tuberkulose, und sie fanden einen mittleren Anstieg der FVC und des FEV1 um 15 % bzw. 20 %. In ähnlicher Weise verglichen Choi und Kollegen die postoperative PFT-Verbesserung bei 41 tuberkulösen und 24 nicht-tuberkulösen Patienten mit Empyem und fanden ähnliche Ergebnisse in beiden Gruppen. In der vorliegenden Serie, die aus 14 Patienten mit tuberkulösem Empyem bestand, wurde eine ähnliche Verbesserung der Lungenfunktion nach der Operation festgestellt wie bei den 36 Patienten mit nicht-tuberkulösem Empyem. Die transversalen und die A-P-Asymmetrien bei den tuberkulösen Patienten wurden nach der Dekortikation in einem ähnlichen Prozentsatz wie bei den nicht-tuberkulösen Patienten korrigiert.

Die Einschränkungen dieser Studie sind die relativ geringe Patientenzahl, die retrospektive Auswertung von 39 von 50 Patienten (78 %) und die Verwendung von nur FEV1 und FVC als Maß für die Lungenfunktion. Da diese nicht routinemäßig vor einer Dekortikationsoperation analysiert werden, wurden die Verbesserungen der Blutgase und der Lungenventilation und -perfusion nicht gemessen. Der postoperative Nachuntersuchungszeitraum war bei den Patienten nicht einheitlich (6-58 Monate). Nur 50 der 93 Patienten, die sich während des Studienzeitraums einer Dekortikation unterzogen, wurden ausgewertet, meist aufgrund der Unzugänglichkeit der Patienten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich die Lungenfunktionen wie FEV1 und FVC und die thorakalen Asymmetrien der lateralen und anterioren Brustwand bei Patienten mit chronischem Empyem in der Spätphase der offenen Lungendekortikation signifikant verbessern. Patienten mit rechts- oder linksseitigem Empyem und solche mit tuberkulöser oder nicht-tuberkulöser Ätiologie profitieren in ähnlicher Weise von der Operation.

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