Abstract

Zielsetzung: In dieser Studie wird der Einfluss der demografischen Merkmale der Patienten sowie der peri- und postoperativen (≪7 Tage) Charakteristika auf die Inzidenz chronischer Thoraxschmerzen 1 Jahr nach der Herzchirurgie untersucht. Auch die Auswirkungen chronischer Thoraxschmerzen auf das tägliche Leben werden dokumentiert. Methoden: Es wurde eine prospektive Kohortenstudie mit 146 Patienten durchgeführt, die nach herzchirurgischen Eingriffen mittels Sternotomie auf der Intensivstation aufgenommen wurden. Während der ersten 7 postoperativen Tage wurden die Schmerzwerte (numerische Bewertungsskala 0-10) erfasst. Ein Jahr später wurde anhand eines Fragebogens das Auftreten chronischer Thoraxschmerzen (numerische Ratingskala >0) in den beiden vorangegangenen Wochen im Zusammenhang mit der primären Operation bewertet. Ergebnisse: Ein Jahr nach der Operation gaben 42 (35 %) der 120 befragten Patienten chronische Thoraxschmerzen an. Eine multivariate Regressionsanalyse der Patientencharakteristika ergab, dass eine nicht elektive Operation, eine erneute Sternotomie, starke Schmerzen (numerische Bewertungsskala ≥4) am dritten postoperativen Tag und das weibliche Geschlecht unabhängige Prädiktoren für chronische Thoraxschmerzen waren. Darüber hinaus berichteten die chronisch Leidenden über mehr Schlafstörungen und einen häufigeren Gebrauch von Analgetika als ihre Vergleichsgruppe. Schlussfolgerungen: Wir haben eine Reihe von Faktoren identifiziert, die mit persistierenden Thoraxschmerzen nach herzchirurgischen Eingriffen mit Sternotomie korrelieren. Die Kenntnis dieser Prädiktoren kann für die weitere Forschung zur Prävention und Behandlung chronischer Thoraxschmerzen nützlich sein und so die postoperative Lebensqualität eines großen Teils der Patienten verbessern. In der Zwischenzeit sollten chronische Thoraxschmerzen präoperativ mit Risikopatienten besprochen werden, damit sie wirklich über die möglichen Folgen der Operation informiert sind.

1 Einleitung

Chronische Thoraxschmerzen nach herzchirurgischen Eingriffen durch Sternotomie sind ein ernstes Problem, das 17-56 % der Patienten betrifft. Patienten, die unter diesen Schmerzen leiden, berichten über einen deutlich schlechteren körperlichen und psychischen Gesundheitszustand als Patienten ohne chronische Thoraxschmerzen. Während die genaue Ätiologie der Schmerzen unbekannt ist, deuten retrospektive Untersuchungen darauf hin, dass eine Allergie gegen den für den Sternumverschluss verwendeten Osteosynthesedraht, ein jüngeres Alter und die Verwendung der Arteria mammaria interna Risikofaktoren darstellen. Nur wenige prospektive Studien haben jedoch mögliche Prädiktoren für chronische Thoraxschmerzen nach Sternotomie untersucht, und noch weniger haben den möglichen Zusammenhang zwischen chronischen und frühen postoperativen Schmerzen untersucht. Dies ist von besonderer Bedeutung, da die Behandlung schwieriger ist, wenn sich chronische Thoraxschmerzen entwickelt haben, was zu einer erheblich schlechteren Gesundheitsqualität für diese Patienten führt. Die Identifizierung guter Prädiktoren für dieses negative Ergebnis ist daher von entscheidender Bedeutung.

In der vorliegenden prospektiven Studie wurde der Einfluss der demografischen Merkmale der Patienten sowie der peri- und postoperativen (≪7 Tage) Charakteristika auf das Auftreten chronischer Thoraxschmerzen 1 Jahr nach der Herzoperation untersucht. Gleichzeitig erfassten wir die negativen Auswirkungen auf das tägliche Leben der Patienten in Form von Schlafstörungen und der Verwendung von Analgetika.

2 Methoden und Materialien

2.1 Patienten

Eine prospektive Kohortenstudie wurde mit Patienten durchgeführt, die im Zeitraum vom 28. Juni 2006 bis zum 18. August 2006 nach einer Herzoperation mittels Sternotomie auf der Intensivstation des St. Antonius-Hospitals aufgenommen wurden. Eingeschlossen wurden Patienten, die mindestens 18 Jahre alt waren und nach der Operation angemessen kommunizieren konnten, d. h. keine neurologischen Schäden aufwiesen und sich auf Niederländisch oder Englisch verständigen konnten. Zu den Eingriffen gehörten koronare Bypassoperationen (CABG), Klappenoperationen, Kombinationen von Klappenoperationen und CABG sowie Operationen an der aufsteigenden Aorta (Tabelle 1). Die medizinische Ethikkommission des örtlichen Krankenhauses genehmigte sowohl das Protokoll zur systematischen Messung des Schmerzniveaus in der unmittelbaren postoperativen Phase als auch das Protokoll zur Bewertung der Frage, ob dieselbe Patientenkohorte 10-12 Monate nach der Operation unter chronischen Thoraxschmerzen litt. Auf eine schriftliche Einverständniserklärung wurde verzichtet, da die Analyse der Daten vollständig anonymisiert war.

2.2 Peri- und postoperatives Vorgehen und Schmerzscores

Bei allen Patienten war die Anästhesietechnik standardisiert: Midazolam oder Diazepam, Fentanyl und Propofol wurden zur Einleitung der Anästhesie verwendet. Die Patienten wurden mit Pancuronium paralysiert. Die Anästhesie wurde mit Propofol, Sevofluran, lachgashaltigem Sauerstoff und entweder Fentanyl oder Remifentanil aufrechterhalten, je nachdem, was der behandelnde Anästhesist bevorzugte. Die Schmerzwerte wurden sowohl auf der Intensivstation als auch auf der Station von Tag 0 bis Tag 7 nach der Operation erfasst. Entsprechend der lokalen klinischen Praxis wurden die Schmerzwerte auf der Intensivstation mindestens dreimal täglich und auf der Station mindestens einmal täglich erfasst. Bei der Ankunft auf der Intensivstation erhielten die Patienten eine kontinuierliche intravenöse Infusion von Morphin (2 mg h-1) in Kombination mit Paracetamol (1 g oral oder rektal 4-mal täglich) nach einem Standardprotokoll. Die zusätzliche Verabreichung von Morphin und die Reduzierung der Dosis wurde von den behandelnden Intensivmedizinern und Krankenschwestern auf der Grundlage der angegebenen Schmerzwerte vorgenommen. Die Schmerzen wurden anhand der numerischen Bewertungsskala (NRS) bewertet, wobei „0“ für keine Schmerzen und „10“ für die maximal vorstellbaren Schmerzen steht. NRS ≥ 4 galt als starker Schmerz.

2.3 Schmerzwerte 1 Jahr nach der Herzoperation

Zehn bis zwölf Monate nach der Herzoperation wurden alle Patienten von einem Interviewer (LIJ) telefonisch kontaktiert und mittels eines Fragebogens nach dem Vorhandensein chronischer Thoraxschmerzen und deren möglichen Auswirkungen auf ihr tägliches Leben befragt (Tabelle 2). Chronische Thoraxschmerzen wurden definiert als Sternum- und/oder Thoraxschmerzen mit einer NRS > 0 in den zwei Wochen vor der Befragung, die der Patient sowohl als postoperativ als auch als anders als mögliche frühere Erfahrungen mit Angina bezeichnete. Die Patienten wurden gebeten, ihre Schmerzwerte anhand der NRS für den ihrer Meinung nach besten (geringste Schmerzen) und schlimmsten (stärkste Schmerzen) Tag in den zwei Wochen davor zu bewerten. Alle Fragen, die sich in der Befragung auf die Schmerzstärke bezogen, basierten auf dem McGill Pain Questionnaire.

2.4 Statistische Analyse

Die statistische Analyse wurde mit Statistical Package for Social Sciences (SPSS) Version 16.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) durchgeführt. Der Mann-Whitney-U-Test und der chi2-Test dienten zum Vergleich von Unterschieden bei nichtparametrischen Daten bzw. nominalen Daten. In der univariaten Analyse wurden alle möglichen Variablen berücksichtigt, um Patientengruppen mit und ohne chronische Thoraxschmerzen zu vergleichen. Anschließend wurde eine multivariate logistische Regressionsanalyse (MLR) durchgeführt. Univariate Prädiktoren für das Ergebnis mit einem p-Wert ≪0,10 wurden für die MLR-Analyse mit schrittweiser Rückwärtselimination ausgewählt. Die abhängige Variable war „chronischer Thoraxschmerz“ und mögliche Prädiktoren wurden als unabhängige Variablen verwendet. Es wurde eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt, um den Einfluss fehlender Daten (für 10 Patienten bezüglich der Schmerzwerte an Tag 3) auf das Ergebnis der MLR auszuschließen. Die Ergebnisse werden als Odds Ratio und entsprechende 95%-Konfidenzintervalle (95% CIs) angegeben. Alle Vergleiche wurden zweiseitig getestet, und ein p-Wert ≪0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.

3 Ergebnisse

Von insgesamt 146 Patienten waren 120 verfügbar und in der Lage, den Fragebogen zu beantworten (Abb. 1). Die Patientencharakteristika der Antwortenden sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Ein Jahr nach der Herzoperation berichteten 42/120 Patienten (35 %) über Thoraxschmerzen (NRS > 0) in den vorangegangenen 2 Wochen. Am schlimmsten Tag berichteten 35 (29,2 %) Patienten über Brustschmerzen mit einer NRS ≥ 4. Obwohl die meisten Patienten (91,7 %) am besten Tag keine Schmerzen (NRS = 0) empfanden, berichteten 7/10 Patienten mit einem NRS > 0 über starke Schmerzen (NRS ≥ 4).

Tabelle 3 vergleicht die peri- und postoperativen Merkmale von Patienten mit und ohne chronische Thoraxschmerzen mittels univariater Analyse. Auf der Grundlage dieser Analyse wurden für die multivariate logistische Regressionsanalyse mit schrittweiser Rückwärtselimination nicht-elektive Operationen, erneute Sternotomie bei der Aufnahme, starke Schmerzen (NRS ≥ 4) am dritten postoperativen Tag und weibliches Geschlecht ausgewählt. Die multivariate Analyse ergab, dass ein nicht elektiver Eingriff, eine erneute Stentotomie bei der Aufnahme, starke Schmerzen (NRS ≥ 4) am postoperativen Tag 3 und das weibliche Geschlecht unabhängige Prädiktoren für chronische Thoraxschmerzen sind, mit entsprechenden Odds Ratios von 4,22, 3,38, 2,89 und 2,39, wie in Tabelle 4 dargestellt. Die Sensitivitätsanalyse für die 10 fehlenden Schmerzwerte am postoperativen Tag 3 zeigte keinen Unterschied in der Signifikanz der Prädiktoren für chronische Schmerzen, die sich aus der multivariaten Analyse ergaben.

Die Inzidenz chronischer Schmerzen unterschied sich bei den Patienten, die sich zum ersten Mal einem chirurgischen Eingriff unterzogen (104/120), nicht zwischen den verschiedenen Operationsarten, d. h. 19/50 (38 %) bei CABG, 8/22 (36 %) bei Klappenoperationen, 6/19 (32 %) bei kombinierten CABG- und Klappenoperationen und 4/13 (31 %) bei Aortenoperationen (p ≪ 0,95). Signifikant mehr Patienten mit chronischen Thoraxschmerzen berichteten über schmerzbedingte Schlafstörungen (15/42 (35,7 %) vs. 1/78 (1,3 %), p ≪ 0,001) und häufigeren Gebrauch von Analgetika (14/42 (33,3 %) vs. 1/78 (1,3 %), p ≪ 0,001) im Vergleich zu Patienten ohne chronische Thoraxschmerzen.

Zwei Drittel der 42 chronischen Schmerzpatienten lokalisierten ihre Schmerzen im Bereich der Sternotomie, während 28,6 % sie an anderer Stelle im Thorax und 4,8 % diffus in einer nicht näher spezifizierten anatomischen Region im Thorax empfanden. Von diesen 42 Patienten gaben sechs (14,3 %) an, dass die Schmerzen ihr tägliches Leben geringfügig oder stark beeinträchtigten. Sechs von ihnen (14,3 %) gaben an, wegen der Schmerzen nicht mehr oder nur noch in Teilzeit zu arbeiten, sechs (14,3 %) arbeiteten trotz der Schmerzen weiter in Vollzeit, und 30 waren im Ruhestand. Über Angina pectoris berichteten 9/42 (21,4 %) Patienten mit chronischen Schmerzen und 7/78 (9,0 %) (p ≪ 0,16) Nicht-Patienten. Es gab keinen Unterschied zwischen Patienten ohne (n = 11, 14,1 %) oder mit (n = 5, 11,9 %) chronischen Schmerzen, die sich zuvor einer Sternotomie unterzogen hatten.

4 Diskussion

In dieser prospektiven Studie wollten wir Risikofaktoren für chronische Thoraxschmerzen nach herzchirurgischen Eingriffen mittels Sternotomie als ersten Schritt zur frühzeitigen Behandlung und Prävention identifizieren. Zu diesem Zweck wurden demografische Daten der Patienten, Schmerzwerte während der ersten 7 postoperativen Tage und verschiedene chirurgische Variablen erfasst. Anschließend korrelierten wir diese Variablen mit den Ergebnissen einer telefonischen Nachbefragung, die 10-12 Monate nach der Operation durchgeführt wurde. Chronische Thoraxschmerzen wurden von 35 % der 120 befragten Patienten angegeben, wobei 29 % der 120 Patienten unter starken Schmerzen litten. Bei über 2 Millionen Eingriffen am offenen Herzen pro Jahr können chronische Brustschmerzen als schwerwiegende Komplikation mit einer hohen Prävalenz angesehen werden. Die Prävention chronischer Thoraxschmerzen wird dadurch erschwert, dass die Pathophysiologie und die Risikofaktoren noch nicht vollständig geklärt sind. Kehlet erklärt die Pathophysiologie chronischer Schmerzen nach Operationen durch reaktive Veränderungen an Nerven oder sensorischen Übertragungssystemen im Rückenmark und im Gehirn, die zu einer abnormen Nervenfunktion mit anhaltenden postoperativen Schmerzen führen.

Die vorliegende Studie zeigt, dass mehrere peri- und postoperative Patientenmerkmale mit dem Vorhandensein chronischer Thoraxschmerzen 1 Jahr nach einer Herzoperation durch Sternotomie korrelieren. Insbesondere nicht elektive Operationen, eine erneute Sternotomie kurz nach der ursprünglichen Operation, starke Schmerzen (NRS ≥ 4) am Tag 3 nach der Operation und das weibliche Geschlecht waren stark mit chronischen Thoraxschmerzen assoziiert und können daher als Risikofaktoren für diese Erkrankung angesehen werden.

Nicht elektive Operationen waren der stärkste Prädiktor für die Entwicklung chronischer Thoraxschmerzen. Unseres Wissens wurde dies bisher noch nicht berichtet. In fast allen Studien über chronische Thoraxschmerzen nach Sternotomie wurden Patienten, die sich einem nicht-elektiven Eingriff unterzogen, entweder ausgeschlossen oder separat analysiert. In unsere Studie wurden dagegen 16 (13 %) Patienten einbezogen, die sich einer nicht-elektiven Operation unterzogen hatten. In Erweiterung der Erklärung von Kehlet könnte es möglich sein, dass sich das zentrale Nervensystem bei einer Notoperation nicht angemessen an die neue Situation anpassen kann, was zu einem Schmerzempfinden führt, das über die übliche Heilungszeit hinaus anhält. Diese Erklärung ist rein hypothetisch, und weitere Untersuchungen über den Zusammenhang zwischen Notoperationen und der Entwicklung chronischer Schmerzen sind gerechtfertigt.

Eine nicht geplante erneute Notstemotomie während des Krankenhausaufenthalts nach der Primäroperation war in unserer Studie ebenfalls ein signifikanter Risikofaktor für chronische Thoraxschmerzen. Möglicherweise wurde dies in einer früheren Studie nicht in vollem Umfang erkannt, da die Häufigkeit einer erneuten Sternotomie geringer war: 3 % (19 von 625) der Patienten in jener Studie gegenüber 15 % (18 von 120) in der vorliegenden Studie. Obwohl die relativ hohe Zahl der Reoperationen in der aktuellen Studie die Gruppe weniger repräsentativ erscheinen lässt, ist es sehr wahrscheinlich, dass nur aufgrund dieser hohen Inzidenz der Zusammenhang zwischen einer erneuten Sternotomie kurz nach dem Primäreingriff und chronischen Schmerzen nachgewiesen werden konnte. Eine Erklärung für die Entwicklung chronischer Thoraxschmerzen in dieser Gruppe könnte die wiederholte Gewebeschädigung durch die erneute Sternotomie sein. Obwohl die Wiederholung eines bestimmten Eingriffs in der allgemeinen Chirurgie als Risikofaktor für chronische Schmerzen anerkannt ist, konnten wir in unserer Studiengruppe (16 Patienten oder 13 %) keinen Zusammenhang zwischen chronischen Thoraxschmerzen und einer früheren Sternotomie in der Anamnese feststellen.

Zwei retrospektive Studien schlugen vor, dass Schmerzen in der frühen postoperativen Phase, wie sie durch einen höheren Opioidverbrauch angezeigt werden, ein Risikofaktor für chronische Thoraxschmerzen sind, berichteten jedoch nicht über Schmerz-Scores. In zwei weiteren Studien wurde ein Zusammenhang zwischen höheren Schmerzwerten an Tag 4 oder Tag 5 nach der Operation und anhaltenden Brustschmerzen festgestellt. Daher haben wir die Schmerzwerte von Patienten auf der Intensivstation so bald wie möglich nach der Operation prospektiv erfasst. Die an Tag 3 – nicht aber an Tag 1 oder 2 – nach der Operation empfundenen Schmerzen korrelierten mit dem Auftreten chronischer Thoraxschmerzen. Diese Ergebnisse stimmen mit denen von Jensen und Ho überein, die berichteten, dass eine zufriedenstellende Analgesie durch epidurale Medikamente während der Operation und in den ersten Tagen nach dem Eingriff nicht verhindern konnte, dass die Patienten chronische Thoraxschmerzen entwickelten. Die in den ersten beiden postoperativen Tagen ertragenen Schmerzen sind also möglicherweise nicht der Auslöser für die Entwicklung chronischer Schmerzen. Am dritten Tag jedoch könnte das Absetzen der Analgetika in Kombination mit einer erhöhten Belastung der frischen Wunde durch die Mobilisierung zu einer fortgesetzten Stimulation der sensorischen Übertragungssysteme führen, was die Persistenz der Schmerzen zur Folge hat.

Die Auswirkungen geschlechtsspezifischer Unterschiede in den physiologischen Reaktionen auf schädliche Reize sind ein aktives Forschungsgebiet, da epidemiologische Studien zeigen, dass Frauen wesentlich häufiger unter klinischen Schmerzen leiden als Männer. Es wurde berichtet, dass Frauen in der frühen postoperativen Phase nach herzchirurgischen Eingriffen mehr Schmerzen empfinden und dass sie nach einer großen Thorakotomie häufiger unter chronischen Schmerzen leiden. In der vorliegenden Studie stellten wir fest, dass ein größerer Anteil der Frauen als der Männer nach herzchirurgischen Eingriffen mittels Sternotomie unter anhaltenden Brustschmerzen litt (43 % gegenüber 26 %). In anderen Studien wurde dieser Zusammenhang nicht festgestellt, doch umfassten die Populationen in diesen Fällen höchstens 25 % der Frauen, im Gegensatz zu 32 % in der vorliegenden Studie, und hatten daher möglicherweise nicht die statistische Aussagekraft, um den Effekt zu erkennen. Obwohl bereits früher über geschlechtsspezifische Unterschiede bei biologischen und psychosozialen Mechanismen in der Reaktion auf Schmerzreize und Unterschiede in der Reaktion auf die Behandlung berichtet wurde, sind die Ursachen für diese geschlechtsspezifische Verzerrung nach wie vor unklar.

Während die Datensätze zu den Schmerzwerten in der ersten postoperativen Woche sowohl auf der Intensivstation als auch auf der Station als Ergebnis einer früheren Studie vorlagen, wurden die Telefoninterviews speziell für diese Studie durchgeführt. Die Patienten wurden gebeten, ihre Symptome für die 2 vorangegangenen Wochen retrospektiv zu beschreiben. Dieser Ansatz liefert somit eine einzige Schätzung der Häufigkeit chronischer Schmerzen und unterliegt Erinnerungsfehlern. Es wäre interessant festzustellen, ob dieselben Ergebnisse erzielt würden, wenn die Patienten gebeten würden, ein Tagebuch zu führen und die Schmerzwerte prospektiv über zwei Wochen zu erfassen. Ein Vorteil des Telefoninterviews ist jedoch die hohe Rücklaufquote, die nicht von Compliance-Problemen betroffen ist (87,6 % der lebenden Patienten konnten mit dieser Methode ausgewertet werden). Ein weiteres Problem im Design unserer Studie ist die Anzahl der Schmerzmessungen in der ersten postoperativen Woche. Auf der Intensivstation wurden die Schmerzen dreimal täglich erfasst, auf der Station jedoch nur einmal pro Tag. In Anbetracht unserer Ergebnisse, die zeigen, dass die Schmerzwerte am 3. postoperativen Tag mit chronischen Schmerzen verbunden sind, scheint es wichtig, diese geringe Anzahl von Schmerzmessungen pro Tag auf der Station zu überdenken. Schließlich könnte sich der Leser fragen, wie die Zahlen zu chronischen Schmerzen auf seine eigene Patientengruppe zu übertragen sind, da die derzeit untersuchte Gruppe recht heterogen ist. Wir haben jedoch die Patientengruppe als Ganzes dargestellt, da sich die Häufigkeit chronischer Schmerzen zwischen Patienten mit verschiedenen Arten von Operationen und mit oder ohne Sternotomie in der Anamnese nicht signifikant unterschied.

Zusammenfassend zeigt unsere Studie, dass nicht elektive Operationen, eine erneute Sternotomie kurz nach der ursprünglichen Operation, starke Schmerzen am dritten postoperativen Tag und das weibliche Geschlecht unabhängige Prädiktoren für die Entwicklung chronischer Thoraxschmerzen sind. Die Kenntnis dieser Prädiktoren kann für weitere Studien nützlich sein, da das derzeitige Wissen über die Ätiologie, Prävention und Behandlung chronischer Thoraxschmerzen noch zu begrenzt ist. Weitere Forschungsarbeiten sind zwingend erforderlich, da die postoperative Lebensqualität eines erheblichen Teils der Patienten potenziell verbessert werden könnte. In der Zwischenzeit sollten chronische Thoraxschmerzen präoperativ mit Risikopatienten besprochen werden, damit sie wirklich über die möglichen Folgen ihrer bevorstehenden Operation informiert sind.

Danksagung

Wir danken Frau Madeleine E. Lemieux vom Department of Pediatric Oncology, Dana-Farber Cancer Institute, Children’s Hospital Boston and Harvard Medical School, Boston, USA, für die sprachliche Überarbeitung unseres Artikels.