Auswirkungen einer individualisierten PEEP-Titration auf das intraoperative Herzzeitvolumen bei thorakoskopischer Lungenchirurgie: eine prospektive randomisierte Studie

Warum das im Operationssaal wichtig ist

Wenn Chirurgen einen Teil der Lunge mithilfe kleiner Kameras und Instrumente entfernen, sind die Patienten auf eine Beatmungsmaschine angewiesen, um sicher zu bleiben. Bei diesen Eingriffen wird oft nur eine Lunge belüftet, während die andere zur besseren Operationssicht kollabiert. Die Einstellungen der Maschine beeinflussen nicht nur, wie gut die Lunge funktioniert, sondern auch, wie effektiv das Herz Blut pumpt und wie reibungslos die Genesung verläuft. Diese Studie stellt eine einfache, aber wichtige Frage: Kann eine auf das individuelle Lungenverhalten abgestimmte Beatmung — statt einer einheitlichen Druckvorgabe für alle — das Herz kräftiger halten und postoperative Lungenprobleme reduzieren?

Wie Ärzte Patienten gewöhnlich beim Atmen helfen

Bei thorakoskopischer Lungenchirurgie verwenden Ärzte häufig die Einlungenbeatmung, bei der nur die untenliegende Lunge belüftet und die gegenüberliegende Lunge entlüftet wird. Um das Kollabieren kleiner Lungenbläschen zu verhindern, setzen Anästhesisten am Ende jeder Ausatmung einen geringen Rückdruck ein, den positiven endexpiratorischen Druck (PEEP). Üblicherweise wird für die meisten Patienten ein moderater, fixer PEEP-Wert gewählt. Brustkorb- und Lungenbeschaffenheit variieren jedoch von Person zu Person: Ein für den einen schonender Wert kann für den anderen zu niedrig oder zu hoch sein und so das empfindliche Gleichgewicht zwischen Lungenöffnung, Durchblutung des Brustkorbs und der Pumpfunktion des Herzens stören.

Eine maßgeschneiderte Methode zur Einstellung der Beatmung

Die Forscher prüften eine personalisierte Methode zur PEEP-Wahl bei 80 Erwachsenen, die sich einer videoassistierten thorakoskopischen Lungenchirurgie unterzogen. Die Hälfte der Patienten erhielt den üblichen festen PEEP von 5 Zentimetern Wassersäule, die andere Hälfte erhielt während der Operation eine sorgfältig angepasste PEEP-Einstellung. In dieser individualisierten Gruppe erhöhten die Ärzte den PEEP kurzzeitig auf ein höheres Niveau und verringerten ihn dann schrittweise, während sie beobachteten, wie leicht die Lungen jede Beatmung annahmen — ein Maß, das als dynamische Compliance bezeichnet wird. Der PEEP-Wert, bei dem die Lunge am beweglichsten war, wurde als „bester“ Wert dieses Patienten gewählt und für den Rest der Einlungenbeatmung beibehalten. Während der Operation überwachte ein minimalinvasives Gerät das Herzzeitvolumen — die pro Minute vom Herzen gepumpte Blutmenge — zusammen mit weiteren Blutdruck- und Beatmungsparametern.

Was mit Herz und Lunge geschah

Beide Gruppen erlebten zu Beginn der Einlungenbeatmung einen Rückgang des Herzzeitvolumens, was die Belastung durch die Operation und veränderte Brustkorbdrücke widerspiegelt. Im Verlauf zeigten die Patienten mit individualisiertem PEEP jedoch eine deutlich stärkere Herzleistung. Nach 60 Minuten und am Ende der Einlungenbeatmung pumpten ihre Herzen mehr Blut pro Minute als die der Patienten mit fixem PEEP. Im Titrationsprozess lagen die „Sweet-Spot“-PEEP-Werte typischerweise zwischen 7 und 13 Zentimetern Wassersäule — höher als das Standard-5, aber weiterhin moderat. Bei diesen Werten blieb die belüftete Lunge offener und federnder, und der für jede Atemgabe benötigte Druck war geringer, was auf weniger Belastung und Dehnung des empfindlichen Lungengewebes hindeutet. Wichtigerweise gingen diese Vorteile nicht mit deutlich höheren Spitzendrucken oder schlechteren Kohlendioxidwerten einher.

Weniger Atemprobleme nach der Operation

Die Vorteile des individualisierten PEEP endeten nicht mit der Operation. In den drei Tagen nach dem Eingriff entwickelten Patienten der Standard‑Fixed‑PEEP‑Gruppe häufiger lungenbezogene Probleme. Sie hatten öfter Komplikationen wie Pneumonie, Flüssigkeit um die Lunge oder bildgebend sichtbare Kollapsareale. Insgesamt traten postoperative pulmonale Komplikationen in der Fixed‑PEEP‑Gruppe etwa dreimal so häufig auf wie in der personalisierten Gruppe, und nur in der Fixed‑Gruppe kam es zu Pneumonien. Auch Blutgaswerte zur Sauerstoffversorgung während der Operation tendierten zugunsten der individualisierten Gruppe, was mit einer besseren Anpassung von Luft‑ und Blutfluss in der Lunge übereinstimmt.

Was das für Patienten bedeutet

Die Studie legt nahe, dass „One‑Size‑Fits‑All“-Einstellungen an der Beatmungsmaschine zumindest bei thorakoskopischer Lungenchirurgie überdacht werden sollten. Indem Anästhesisten den endexspiratorischen Druck so anpassen, dass die Lunge jedes Patienten am leichtesten bewegt wird, können sie mehr Alveolen offen halten, die Belastung des Lungengewebes reduzieren und gleichzeitig die Pumpfunktion des Herzens unterstützen. Das führt zu einem spürbaren Anstieg des Herzzeitvolumens während eines belastenden Eingriffs und zu weniger Lungenkomplikationen danach. Größere, multizentrische Studien sind noch erforderlich, doch diese Ergebnisse deuten auf eine Zukunft hin, in der die intraoperative Beatmung routinemäßig an die individuellen Lungenverhältnisse angepasst wird, um komplexe Thoraxoperationen sicherer zu machen und die Genesung zu verbessern.

Zitation: Zhu, M., Song, T., Bao, Q. et al. Effects of individualized PEEP titration on intraoperative cardiac output in thoracoscopic lung surgery: a prospective randomized trial. Sci Rep 16, 13228 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43122-6

Schlüsselwörter: thorakoskopische Lungenchirurgie, individualisierter PEEP, Herzzeitvolumen, Einklappbelüftung eines Lungenflügels, postoperative Lungenkomplikationen