Es sägt und bohrt, gelegentlich flucht es ein bisschen und plötzlich wird es still… in der Luft liegt ein Hauch Methacrylat und dann wird gehämmert. So romantisch dieses Setting zunächst auch scheint, man sollte es nicht nur dem Klischee folgend dekubituswirksam durchsitzen, sondern tatsächlich ein wenig in Habachtstellung gehen und bereit sein für eine u.U. deletäre kardiopulmonale Reaktion – es geht um das Knochenzementsyndrom (BCIS – bone cement implantation syndrome).

Der zugrundeliegende Artikel erschien in der A&I 2019

Die akut auftretende Kombination aus Kreislaufreaktion und Oxygenierungsstörung  im Rahmen des Einbaus zementierter Endoprothesen v.a. im Bereich der Hüfte ist zunächst einmal pathophysiologisch unvollständig verstanden. Nach dem klinischen Erscheinungsbild gibt es 3 Schweregrade der Palacosreaktion nach Donaldson:

• °1 – moderate Hypoxie (SiO2 <94%) oder Hypotension (systol. RR -20%)
• °2 – schwere Hypoxie (SiO2 < 88%) oder Hypotension (syst. RR – 40%), Bewusstseinsverlust
• °3 – Kreislaufversagen und CPR

Im klinischen Alltag scheinen subjektiv Palacos-Reaktionen selten zu sein, ihre Inzidenz wird jedoch mit 28% der Hüftendoprothesen erstaunlich hoch beziffert. Der überwiegende Anteil sind dabei Grad 1 Reaktionen mit nur moderater Hypoxie oder Hypotension. Die 30-Tagemortalität nach BCIS steigt jedoch beträchtlich und verdoppelt sich annähernd gegenüber der allgemeinen perioperativen Mortalität bereits bei einer nur moderaten Reaktion auf fast 10% um nach einer Grad 3 Reaktion mit CPR auf fast 90 Prozent anzusteigen.

Aber was passiert dabei?

Zunächst dachte man an eine histaminvermittelte Reaktion, die Gabe von Antihistaminika wirkt aber nicht protektiv (Tryba et al). Auch eine komplementvermittelte Vasodilatation/ Bronchokonstriktion konnte nicht nachgewiesen werden (Bengtson et al). Eine direkte Reaktion auf Methylmethacrylatmonomere im Sinne einer Vasodilatation scheint aufgrund der kaum ausreichenden Konzentrationen in Tiermodell und Mensch keine Rolle zu spielen.

Vielmehr scheinen embolische Ereignisse mit Verlegung der Lungenstrombahn und die konsekutiv auftretende Rechtsherzbelastung eine führende Rolle zu spielen.

Durch die hohen Drücke beim Einbringen der Prothese in den Zement (“Einschlagen”) kommt es zum Einpressen von Luft, Fett, Knochenmark, Koageln und Zementpartikeln in die Blutbahn. Diese embolisieren Teile der Lungenstrombahn. Gefässwandödem und vasokonstriktorisch wirksame Mediatoren aggravieren den Befund, mit Anstieg des pulmonalarteriellen Drucks kommt es zu einer zunehmenden Rechtsherzbelastung bis hin zum dilatativen Rechtsherzversagen. Klinisch zeigen sich Hypoxämie und Hypotension. Patienten mit unzementierten Prothesen zeigen folgerichtig fast 10 mal seltener schwere Embolien (5,9% vs. 61,5%, Hagio et al.).

Diagnostik und Therapie orientieren sich letztlich am Vorgehen bei Lungenembolien. TTE und TEE zur Diagnostik der Rechtsherzbelastung kommt die grösste Bedeutung in der Akutsituation zu.

Präventiv sind Optimierung des Volumenstatus und des Sauerstoffangebotes und die Antizipation, bzw. Identifikation von Risikopatienten wichtig. Risikofaktoren sind hohes Alter, männliches Geschlecht, ASA III-IV, pulmonalarterielle Hypertonie und kardiopulmonale Erkrankungen, COPD, Knochentumoren und Metastasen (“mehr Gefässbett zum Einpressen”), Diuretika (hypovolämie und Thrombophilie!), Warfarin, begleitende Frakturen.

V.a. der orthopädische Kollege kann das Risiko der Zementreaktion reduzieren: Jetlavage und Spülung der Markraumhöhle reduzieren vasokonstriktorische Metaboliten und Koagel, Markraumsperrer verhindern das Einpressen in die Tiefe des Knochens, zeitgerechte Vakuummischung optimiert die Viskosität des Zements und ein Einbringen von distal nach proximal mit Entlüftungshilfen (Bohrloch oder Schlauchsystem) vermeidet zu grosse Drücke. Das Einführen der Prothese soll ebenfalls mit kontrolliertem Druck erfolgen.

Was tun wir? Dran denken – vorher!

Prinzipiell zum Zeitpunkt des Zementierens: FiO2 erhöhen (mehr O2 = Vasodilatation der Lungenstrombahn, Stichwort HPV hypoxische pulmonale Vasokonstriktion) – PEEP reduzieren (verbessert den Rückstrom zum rechten Herz und reduziert den Druck im kleinen Kreislauf) und Volumen geben/ Vasoaktiva parat halten.

Im Akutfall: Situationsgerecht handeln: von Sauerstoff und Volumen, über Vasoaktiva bis zur CPR analog der Therapie bei LAE

PS: Gentamycinhaltiger Knochenzement kann durchaus auch Ursache einer allergischen Reaktion mit ausgeprägter Hypotonie sein!