Abstract
Tracheo-innominate artery fistula (TIF) is een ongewone doch levensbedreigende complicatie na een tracheostomie. Er zijn percentages van 0,1-1% na chirurgische tracheostomie gerapporteerd, met een piekincidentie na 7-14 dagen na de ingreep. De complicatie is meestal fataal, tenzij onmiddellijk een behandeling wordt ingesteld. De eerste meldingen van TIF waren het gevolg van operatieve tracheostomieën. Wij presenteren drie sterfgevallen die toe te schrijven zijn aan TIF, bevestigd door histopathologie, na percutane dilaterende tracheostomie (PDT). Het gebruik van PDT heeft ertoe geleid dat tracheostomieën worden uitgevoerd door specialisten met verschillende achtergronden en de incidentie van deze complicatie kan toenemen. Druknecrose door hoge manchetdruk, trauma van het slijmvlies door een verkeerd geplaatste canulepunt, een te kleine tracheale incisie, radiotherapie en langdurige intubatie zijn allemaal betrokken bij de vorming van TIF. Bloedingen die 3 dagen tot 6 weken na tracheostomie optreden zijn het gevolg van TIF tot het tegendeel is bewezen. Wij presenteren een eenvoudig algoritme voor de behandeling van deze situatie. De geschetste manoeuvres zullen de bloeding bij meer dan 80% van de patiënten onder controle houden door een direct tamponade-effect. Chirurgische stasis wordt verkregen door de arteria innominata proximaal te ontleden, vervolgens het lumen te doorsnijden en af te sluiten. Neurologische gevolgen zijn zeldzaam. Postmortale diagnose van TIF kan moeilijk zijn, maar specifieke pathologie moet worden opgevraagd om afwijkingen aan de innominate arterie te beoordelen.
Percutane dilaterende tracheostomie (PDT) is een standaardtechniek geworden in de kritieke zorggeneeskunde. Als gevolg van het wijdverbreide gebruik ervan, blijft het controverses en debatten aantrekken. De UK Intensive Care Society lanceerde onlangs de TracMan trial, waarin in het voorwoord werd geconcludeerd dat PDT “een veel voorkomende procedure is, maar met een beperkte bewijsbasis om het gebruik ervan te ondersteunen”. Wij presenteren drie sterfgevallen als gevolg van tracheo-innominate arterie fistels (TIF) na PDT.
Hoewel het mogelijk is om onder lokale anesthesie uit te voeren, wordt de meerderheid van de PDT’s uitgevoerd onder algehele anesthesie met neuromusculair blok op Critical Care Units door niet-chirurgisch opgeleide operatoren. Complicaties van PDT worden traditioneel onderverdeeld in vroege en late complicaties. De meeste publicaties hebben betrekking op vroege complicaties, waaronder bloedingen, pneumothorax, technisch falen en perioperatieve hypoxie.1 De belangrijkste gerapporteerde late complicaties zijn tracheo-oesofageale fistel, tracheomalacie en tracheale stenose.2
TIF is een ongewone maar levensbedreigende complicatie die kan optreden na een tracheostomie. De gerapporteerde incidentie is 0,1-1% na chirurgische tracheostomie, met een piekincidentie 7-14 dagen na de ingreep.34 Het is meestal fataal, tenzij onmiddellijk behandeling wordt ingesteld.56 Wij presenteren een case-serie van tracheo-innominate arteriële fistels na PDT met histopathologische bevestiging.
Geval 1
Een 43-jarige vrouw met een community-acquired pneumonie presenteerde zich op de afdeling kritieke zorg waarvoor invasieve beademingsondersteuning nodig was. De daaropvolgende behandeling omvatte een probleemloze PDT 11 dagen na haar opname op de intensive care. Tijdens de opname werden twee tracheostomiebuisjes verwisseld, zonder problemen. Tweeëndertig dagen na deze procedure ontwikkelde zich een kleine bloeding op de plaats van de tracheostomie. Deze was zelflimiterend en bronchoscopisch onderzoek wees niet op een bloedingsplaats in de luchtwegen. Ook waren er geen tekenen van ontsteking of infectie in de tracheostomiewond. Binnen 3 uur na deze eerste bloeding traden er echter massale orale en tracheale bloedingen op. De bloeding leek aanvankelijk niet pulserend, maar het volume van het bloed verhinderde effectieve oxygenatie. De trachea werd translaryngeaal geïntubeerd, zodat de tracheostomiebuis kon worden verwijderd, het stoma kon worden geïnspecteerd en de vermoedelijke plaats van de bloeding digitaal kon worden gecomprimeerd. Het niet stoppen van de bloeding en aanhoudende suboptimale beademing resulteerden in een fatale hartstilstand.
Zaak 2
Een 57-jarige man werd na een verkeersongeval opgenomen op de afdeling kritieke zorg. Zijn verwondingen bestonden uit een bekkenfractuur, die externe fixatie vereiste, en een uitgebreide retroperitoneale bloeding. Het onvermogen om de mechanische beademing in te trekken en een daarmee gepaard gaande longontsteking leidden tot een onbewogen PDT op dag 11. Twaalf dagen na de PDT was zijn ademhalingsfunctie voldoende verbeterd om decannulatie te overwegen. Daaraan voorafgaand ontwikkelde zich echter een plotselinge bloeding via de tracheostomiebuis. Adequate beademing mislukte vanwege de hoeveelheid bloed in de belangrijkste luchtwegen. Tracheale intubatie werd bereikt via de translaryngeale route. Het was niet mogelijk om een bloedingspunt te identificeren en een dubbel lumen endobronchiale buis en bilaterale intercostale drains werden ingebracht. Er volgden onsuccesvolle pogingen om met behulp van fiberoptische bronchoscopie het opgezogen bloed uit de tracheobronchiale boom te zuigen. Het bleek onmogelijk om een effectieve beademing te herstellen, wat resulteerde in een fatale hypoxische hartstilstand.
Zaak 3
Een 69-jarige vrouw werd op de afdeling Kritieke Zorgen opgenomen na een electieve oesofagogastrectomie voor oesofaguscarcinoom. Haar aanvankelijke postoperatieve verloop was ongecompliceerd tot dag 5, toen zij een bronchopneumonie ontwikkelde. Op dag 8 leidden inspiratoire stridor en acuut ademhalingsfalen tot een spoedintubatie van de trachea en mechanische beademing. Een PDT volgde op dezelfde dag. Haar verdere behandeling was onopvallend en op dag 10 werd de beademing gestaakt. Ze werd ontslagen naar de afdeling met een tracheostomiebuis in situ. Op dag 17 kreeg ze een massale bloeding in de luchtweg met desaturatie en hartstilstand tot gevolg. Ondanks translaryngeale intubatie en langdurige pogingen om de luchtweg vrij te maken, was reanimatie niet mogelijk.
Elke procedure werd bronchoscopisch geleid en uitgevoerd in aanwezigheid van een intensivecareconsulent. Ciaglia Blue Rhino® (Cook, Letchworth, UK) tracheostomieset werd gebruikt en een maat 8,0 mm Crystal Clear® (Rusch, Lurgan, UK) tracheostomiebuis werd in elke casus gebruikt. Elke PDT werd geacht zich tussen tracheale ringen I en IV te bevinden. Alle manchetdrukken werden regelmatig gecontroleerd, zoals onze standaardpraktijk is.
Het optreden van deze drie gevallen binnen 18 maanden van elkaar wekte klinisch vermoeden van een mogelijk verband in onderliggende pathologie. Op aanwijzing van de betrokken clinici werd bij de daaropvolgende post-mortemonderzoeken specifiek gekeken naar zowel de tracheostomieplaats als de tracheo-innominate trunk.
Als gevolg van hun kleine omvang kan de post-mortem diagnose van TIF moeilijk zijn. Bij alle drie de patiënten toonden secties van de tracheo-innominate slagader ter hoogte van de tracheostomieplaats een kleine focus van actieve chronische ontsteking die zich over de volledige dikte van de slagaderwand uitstrekte tot aan het luminale oppervlak. Histologisch bewijs van necrose werd geïdentificeerd dat zich uitstrekte door de aangrenzende wand van de trachea met als gevolg focale disruptie van de tracheale wand. De histopathologische bevestiging van een TIF werd vermeld op de latere overlijdensakten.
Tracheo-innominate fistel
De werkelijke incidentie van deze zeldzame complicatie is moeilijk te beoordelen. Na chirurgische tracheostomie wordt de incidentie geschat op 0,1-1%.4 Gepoolde gegevens van 5530 tracheostomieën registreerden de incidentie van vertraagde massale bloeding op 0,3%.7 De eerste meldingen van TIF waren afkomstig van chirurgisch uitgevoerde tracheostomieën. Het is echter mogelijk dat de incidentie is gedaald als gevolg van de vooruitgang in de tracheostomiebuis-technologie en de invoering van PDT. De toegenomen populariteit van PDT heeft ertoe geleid dat tracheostomieën door een toenemend aantal specialisten met verschillende achtergronden worden uitgevoerd. Het is denkbaar dat de kans op zo’n zeldzame complicatie door verschillende klinische groepen lager wordt ingeschat dan het in werkelijkheid is. Daarom suggereren wij dat TIF, hoewel zeldzaam, in gedachten moet worden gehouden door iedereen die betrokken is bij tracheostomiebehandeling. In onze instelling zijn sinds 1994 meer dan 1000 PDT uitgevoerd, wat een ruwe incidentie van 0,3% geeft.
Pathofysiologie
Wetenschap van de anatomie van de innominate (brachiocephalic) arterie (Fig. 1) en zijn relatie tot een tracheostomie tube is essentieel voor het begrijpen van de pathofysiologie van TIF. De tracheo-innominate arterie (of trunk) is de eerste tak van de aortaboog. Zij splitst zich in de rechter gewone halsslagader en de rechter subclavische slagader, 3-4 cm lateraal van de trachea, achter het rechter sternoclaviculaire gewricht. In het inferieure proximale gedeelte zijn de relaties onder meer: De tracheo-innominate slagader levert bloed aan de rechterarm en de rechterzijde van het hoofd en de hals. De afwezigheid ervan aan de linkerkant wordt verklaard door de directe aftakking van de linker gewone halsslagader en de subclavische slagader vanuit de aortaboog. Een hoog liggende arteria innominata, vooral bij dunne en jonge mensen, kan een risicofactor zijn voor de vorming van fistels.
-
voorzijde: linker tracheo-innominate ader en thymus;
-
posterior: trachea (∼6-10e ring);
-
posterior en links: linker gemeenschappelijke halsslagader;
-
rechts: rechter tracheo-innominate-ader, superieure vena cava en borstvlies.
Tracheo-innominate arterie fistel. Bron: Gewijzigd uit Wolfe: Complications of Thoracic Surgery: Recognition and Management. Figuur 27-3 © 1992 Mosby, met toestemming van Elsevier.
Tracheo-innominate arteriefistel. Bron: Gewijzigd uit Wolfe: Complications of Thoracic Surgery: Recognition and Management. Figuur 27-3 © 1992 Mosby, met toestemming van Elsevier.
Aetiologie
Druknecrose door hoge manchetdruk, mucosaal trauma door verkeerd geplaatste canulepunt, lage tracheale incisie, overmatige nekbeweging, radiotherapie of langdurige intubatie zijn allemaal betrokken bij het ontstaan van TIF. Het gebruik van een manchet met een hoog volume en lage druk kan latere fistelvorming verminderen.
Twee belangrijke mechanismen zijn in staat om voldoende druk te produceren om de erosieve processen te genereren die leiden tot fistelvorming: Verschillende auteurs suggereren dat een laag liggende tracheostomiebuis een voor de hand liggende oorzaak is van fistelvorming.8 Maar zelfs wanneer de tracheotomie-incisie tussen de tweede en derde tracheale ring wordt geplaatst, zoals aanbevolen, kunnen deze complicaties nog steeds optreden. In een post-mortem onderzoek vonden Oshinsky en collega’s9 dat 10 standaard verticale incisies die in de tweede en derde ring waren geplaatst, ertoe leidden dat alle later geplaatste tracheostomiebuizen een manchet of tip hadden die anatomisch aan de innominate arterie grensde, wat suggereert dat deze complicatie bij alle patiënten met tracheostomieën mogelijk aanwezig is.
-
Er kan een fistel ontstaan tussen de voorste tracheale wand en de arterie. Dit is secundair aan de mechanische kracht die wordt opgewekt door ofwel de manchet van de tracheostomiebuis ofwel de buispunt, afhankelijk van de relatieve positie van de buis in de trachea.
-
Het tweede mechanisme betreft de druk die wordt opgewekt onder de schuine hals van een tracheostomiebuis. Dit kan leiden tot ischemie anterior op de tracheale mucosa en in de arteria innominate.
Diagnose
Elke peri-stomale bloeding of hemoptoë moet leiden tot een volledig klinisch onderzoek om de onderliggende oorzaak vast te stellen. Een differentiaaldiagnose voor de behandelende arts is gebaseerd op de tijdspanne tussen de tracheostomie en de daaropvolgende bloeding.
Bloedingen binnen 48 uur worden gewoonlijk geassocieerd met lokale factoren zoals traumatische punctie van anterieure jugulaire of inferieure schildklieraders, systemische coagulopathie, erosies secundair aan tracheale suctie of bronchopneumonie. Gewoonlijk maakt de hemodynamische stabiliteit van de patiënt een gemakkelijke identificatie van het probleem mogelijk en kunnen corrigerende maatregelen worden genomen met een minimale morbiditeit.10 Vasculaire erosie van een tracheostomiebuis, resulterend in een TIF, heeft minstens 48 uur nodig om zich te ontwikkelen, zelfs in de meest brosse mucosa.
Bloedingen die 3 dagen tot 6 weken na tracheostomie optreden, moeten worden beschouwd als het gevolg van TIF tot het tegendeel is bewezen.11 Andere oorzaken van catastrofale pulmonale bloedingen zijn onder meer pulmonale arteriële ruptuur door dotterkatheterinductie, ruptuur van thoracale aneurysma’s en minder vaak voorkomende vasculaire fistels (arteria carotis, inferieure schildklier). Het is waarschijnlijk dat het merendeel zich op de afdeling Kritieke Zorgen zal voordoen, aangezien 70% van alle vertraagde bloedingen zich tijdens de eerste 3 weken voordoen.12 Bij meer dan 50% van de patiënten die vervolgens een massale vertraagde bloeding ontwikkelen, wordt een verklikkerdoorbloeding gerapporteerd.6813
Bloedingen die na meer dan 6 weken optreden, houden zelden verband met TIF en zijn waarschijnlijker secundair aan granulatieweefsel, tracheobronchitis of maligniteit.
Klinische behandeling
Adequate zuurstoftoediening is de steunpilaar van onmiddellijke behandeling met gelijktijdige identificatie en beëindiging van bloedingen. De basisprincipes van reanimatie, samen met de behandeling van vroege (binnen 3 dagen) bloedingen, zullen hier niet worden behandeld.
Het beheer van een vermoedelijke TIF zal afhangen van de vraag of er een actieve bloeding in de luchtweg is die adequate ventilatie belemmert (Fig. 2).
Clinisch beheer van TIF.
Clinisch beheer van TIF.
Wij bepleiten het gebruik van onmiddellijke bronchoscopie om de omvang en de bron van de bloeding te bevestigen. Hoewel het onwaarschijnlijk is dat de bronchoscopie de fistelopening als zodanig identificeert, kan het andere pathologie uitsluiten en maakt het een directe controle mogelijk van de pogingen om een bloedvrije luchtweg te verkrijgen. Een starre bronchoscopie om de tracheobronchiale boom vrij te maken van geaspireerd bloed en om de bloedstroom te beëindigen is ideaal, maar dit kan onmogelijk zijn.
Rongeveer 50% van de TIF presenteert zich met een zelfbeëindigende, sentinel bloeding. Als bronchoscopie bevestigt dat de hoofdbronchiën bloedvrij zijn, is onmiddellijk ingrijpen niet nodig, maar verder onderzoek om de oorzaak van de bloeding te bevestigen is van vitaal belang. Andere oorzaken van bloedingen moeten worden uitgesloten voordat een sentinel bloeding geassocieerd met TIF kan worden bevestigd. Als er geen andere oorzaak aanwijsbaar is, moet de voorlopige diagnose TIF worden gesteld; dringend chirurgisch advies en stoma-exploratie moeten worden overwogen.
Als bij actieve bloeding bronchoscopie uitwijst dat de luchtweg vrij is van bloed, maar er een aanhoudende uitwendige bloeding is, is de kans op catastrofale luchtwegbesmetting reëel. Het opblazen van de manchet biedt extra bescherming van de luchtwegen en kan het bloeden tijdelijk onderdrukken. Als het bloeden echter aanhoudt, moet er drukverband op de plaats van het stoma worden aangebracht. Deze manoeuvres controleren tijdelijk de bloeding door een direct tamponade-effect bij meer dan 80% van de patiënten.5 Zolang de luchtweg vrij van bloed blijft, mag niet worden geprobeerd de tracheostomiebuis te manipuleren. Onmiddellijke chirurgische exploratie moet volgen.
Wanneer bronchoscopie bevestigt dat er een actieve bloeding in de luchtweg is, is de belangrijkste bedreiging eerder een ademhalingscompromis dan hypovolemie.1415 Bescherming van de luchtweg is de primaire beheersdoelstelling. Beweging van de tracheostomiebuis kan desastreuze luchtwegafsluiting veroorzaken.4 Het doel moet zijn de bloeding tijdelijk onder controle te krijgen, voldoende zuurstof toe te dienen en onmiddellijk over te gaan tot stomalexploratie en definitieve behandeling.
Als de bloeding tijdelijk stopt en de beademing aanvaardbaar is, moet onmiddellijk chirurgisch worden ingegrepen.
-
Overinflatie van de tracheostomiemanchet is de eerste lijnsbehandeling. Als deze maatregel er niet in slaagt de interne tracheale bloeding te verminderen, moet onmiddellijk worden overgegaan tot translaryngeale intubatie met digitale compressie.716 Een gebufferde orale tracheostomiebuis moet zo worden aangebracht dat de ballon distaal van het tracheostomiestoma ligt (bronchoscopie moet bevestigen dat de ETT-tip net proximaal van de carina ligt). De tracheostomiebuis mag alleen worden teruggetrokken om gelijktijdige translaryngeale tracheale intubatie mogelijk te maken. Digitale compressie bestaat uit het inbrengen van de vinger in de pretracheale ruimte om de arteria innominata tegen het posterieure oppervlak van het manubrium te tamponeren.1112 Deze procedure zou de bloeding bij >90% van de patiënten moeten stoppen en maakt, indien gehandhaafd, overbrenging naar de operatiekamer mogelijk.617
-
Als digitale compressie de bloeding niet kan stelpen, moet de tracheale buis langzaam worden teruggetrokken en moet de manchet overmatig worden opgeblazen. Manipuleren van de ETT-tube en de manchet om tamponade te veroorzaken is de enige andere manoeuvre die in deze situatie beschikbaar is en pogingen daartoe moeten worden voortgezet.
Hantering van TIF is een chirurgische noodsituatie. Het sterftecijfer is ∼100% zonder operatief ingrijpen. Omdat er weinig bewijs is voor beeldvorming, bevelen wij onmiddellijke chirurgische exploratie aan. De klinische verdenkingsindex sluit uit dat chirurgisch ingrijpen wordt uitgesteld en beeldvorming mag volgens ons alleen in de operatiekamer worden uitgevoerd in combinatie met chirurgisch ingrijpen.
Een standaard mediane sternotomie-benadering is geschikt voor toegang. Er is gesuggereerd dat in gespecialiseerde eenheden twee afzonderlijke incisies met een rechter anterieure thoracotomie en halsbenadering voordelig kunnen zijn in termen van preventie van mediastinitis en sternale dehiscentie.13 Succesvolle chirurgische interventies omvatten het gebruik van transplantaten van de vena saphena en de vene innominata, sternocleidomastoïd patches of pedicled pericardiale transplantaten.17 De belangrijkste chirurgische behandeling bestaat er echter in de stroom in de arteria innominata te beëindigen door de arteria innominata proximaal te ontleden tot gezond weefsel is verkregen, en vervolgens het lumen te doorsnijden en af te sluiten. Er is geen overtuigend bewijs dat dit leidt tot significante neurologische of vasculaire compromissen.1819 Arteriële reconstructie moet niet langer worden overwogen, omdat arteriële afhechting aanzienlijk betere mortaliteits- en morbiditeitsresultaten oplevert.
Bij een patiënt die zich presenteert met een nieuwe bloeding na 72 uur na tracheostomie, moet de grootste bezorgdheid uitgaan naar een onderliggende TIF. Het eenvoudige algoritme dat wij hebben gepresenteerd kan een nuttige leidraad zijn. Ons begrip van de lange termijn gevolgen van de PDT is slecht. Wij bevelen aan dat bij elk overlijden als gevolg van of in verband met een massale bloeding uit de luchtwegen bij een patiënt die een PDT heeft ondergaan, een post-mortem wordt verricht waarbij specifiek wordt gekeken naar pathologie van de innominate arterie.
De auteurs danken mevrouw E. Walker voor haar hulp bij de voorbereiding van het manuscript.
Ciaglia P, Graniero KD. Percutane dilaterende tracheostomie. Resultaten en follow-up op lange termijn.
;
:
-672
Wood DE, Mathisen DJ. Late complicaties van tracheotomie.
;
:
-609
Schaefer OP, Irwin RS. Tracheoarteriële fistel: een ongebruikelijke complicatie van tracheostomie.
;
:
-7
Allan JS, Wright CD. Tracheoinnominate fistel: diagnose en behandeling.
;
:
-41
Bloss RS, Ward RE. Overleving na tracheoinnominate arterie fistel.
;
:
-3
Courcy PA, Rodriguez A, Garrett HE. Operatieve techniek voor de reparatie van tracheoinnominate arterie fistels.
;
:
-4
Dyer RK, Fisher SR. Tracheale-innominate en tracheale-oesofageale fistels. In: Wolfe WG, ed. Complications in Thoracic Surgery: Recognition & Management. St Louis: Mosby Year Book,
; 288-306
Grillo CG. Tracheale Fistel naar Brachiocephalic Artery. In: Grillo CG, ed. Chirurgie van de Trachea en Bronchi. Hamilton: BC Decker,
; ch. 13, 1-9
Oshinsky AE, Rubin JS, Gwozdz CS. The anatomical basis for post-tracheotomy innominate artery rupture.
;
:
-4
Muhammad JK, Major E, Wood A, Patton DW. Percutane dilaterende tracheostomie: hemorragische complicaties en de vasculaire anatomie van de voorste hals. Een review gebaseerd op 497 gevallen.
;
:
-22
Nelems JM. Tracheo-innominate arterie fistel.
;
:
-7
Bertelsen S, Jensen NM. Scheuring van de inwendige slagader. Een fatale complicatie van tracheostomie.
;
:
-3
Jones JW, Reynolds M, Hewitt RL, Drapanas T. Tracheo-innominate artery erosion: successful surgical management of a devastating complication.
;
:
-204
Hafez A, Couraud L, Velly JF, Bruneteau A. Late cataclysmische bloeding uit de innominate arterie na tracheostomie.
;
:
-9
Gelman JJ, Aro M, Weiss SM. Tracheo-innominate arterie fistel.
;
:
-34
Keceligil HT, Erk MK, Kolbakir F, Yildirim A, Yilman M, Unal R. Tracheoinnominate artery fistula following tracheostomy.
;
:
-10
Utley JR, Singer MM, Roe BB, Fraser DG, Dedo HH. Definitive management of innominate artery hemorrhage complicating tracheostomy.
;
:
-9
Brewster DC, Moncure AC, Darling RC, Ambrosino JJ, Abbott WM. Innominate artery lesions: problems encountered and lessons learned.
;
:
-112
Deslauriers J, Ginsberg RJ, Nelems JM, Pearson FG. Innominate artery rupture. A major complication of tracheal surgery.
;
:
-7
Author notes
1Critical Care Unit en 2Department of Head and Neck Surgery, University Hospital, Aintree, Liverpool, UK