Popov, A*, Walles, T.*
* Klinik für Herz- und Thoraxchirurgie, Abteilung Thoraxchirurgie, Universitätsmedizin Magdeburg

Das Pleuraempyem ist definiert als die Anwesenheit von Bakterien oder Eiter im Pleuraspalt und meist Folge einer abgelaufenen Lungenentzündung. Aus diesem Grund kommt es gerade in der kalten Jahreszeit und insbesondere als Folge von viralen Lungenerkrankungen zu einem gehäuften Auftreten von Pleuraempyemen in der Bevölkerung. Die Inzidenz des Pleuraempyems nimmt weltweit sowohl bei Erwachsenen als auch bei Kindern rasant zu [1].

Die Folgen der aktuellen COVID-19 Epidemie können noch nicht abgeschätzt werden, aber ein Anstieg bakterieller Pneumonien und Pleuraempyeme als Folge von Superinfektionen bei den erkrankten Patienten ist zu erwarten. Der Übergang von einer Lungenentzündung zum Pleuraempyem ist fließend und bei vielen Patienten wird das Krankheitsbild erst verzögert diagnostiziert [2]. In aktuellen Studien hat das Pleuraempyem eine Mortalität von bis zu 20 % und ist damit eine lebensgefährliche Erkrankung [3]. In der vorliegenden Arbeit werden die für die ambulante Medizin und den Erstversorger wichtigen Aspekte der Diagnostik und Therapie des Pleuraempyems zusammengefasst.

Inzidenz

Eine finnische Studie aus dem letzten Jahr identifizierte für das Pleuraempyem eine Inzidenz von 9,9/100.000 Patientenjahren [4]. Übertragen auf Sachsen-Anhalt bedeutet dies ca. 200 Neuerkrankungen/Jahr. Passend zu der Wahrnehmung in thoraxchirurgischen Fachabteilungen arbeitet die genannte Studie eine rasche Zunahme der Erkrankungen in den letzten 2 Jahrzehnten heraus [4].

Risikofaktoren für das Entstehen eines Pleuraempyems sind 1) höheres Patientenalter, 2) Prävalenz von chronischen Lungenerkrankungen, 3) Hypertension, 4) Herzinsuffizienz, 5) Dyslipidämie und 6) Einnahme von immunsupprimierenden Medikamenten. In 70 % der Fälle entsteht das Pleuraempyem als Folge einer Lungenentzündung (primäres Pleuraempyem) [4]. Ein sekundäres Pleuraempyem ist Folge von extrinsischen Faktoren wie z. B. invasive Prozeduren am Thorax oder ein Thoraxtrauma [5]. Andere mögliche Ätiologien umfassen mediastinale oder abdominelle entzündliche oder maligne Prozesse, die per continuitatem Anschluss an die Pleurahöhle gewinnen und zu einer sekundären Pleurainfektion führen.


Pathophysiologie und Erkrankungsstadien

Die Entwicklung eines primären Pleuraempyems beginnt mit der Ausbildung eines parapneumonischen Pleuraergusses (PPE), der in Assoziation mit einer Infektion der unteren Atemwege oder einer Pneumonie auftritt. Ein unkomplizierter PPE entspricht nach den Light-Kriterien [12] einem Exsudat ohne den Nachweis von Mikroorganismen [Tab. 1]. Durch den Übertritt von Bakterien aus der Lunge in den Pleuraerguss entsteht eine Infektion der Pleurahöhle, der die bestehende parenchymale Lungeninfektion begleitet und häufig weiter verschlechtert. Unbehandelt führt die Progression des PPE zu einem Empyem (Stadium I, exsudative Phase). Bei einer ausbleibenden Therapie oder einem Versagen der Behandlung (Antibiotikatherapie, Diuretikatherapie, ggf. Pleurapunktion) kommt es zu einer Kompartimentierung des Ergusses und der Pleurahöhle durch Septenbildung: Teile des Ergusses nehmen aufgrund der sich darin befindlichen hohen Eiweißkonzentrationen eine gallertige Konsistenz an und sind einer Pleurapunktion oder einer Ableitung mittels Thoraxdrainage nicht mehr zugänglich (Stadium II, fibrino-purulente Phase).

Durch die fortschreitende Organisation des Ergusses im Sinne einer Abkapselungsreaktion des Körpers kommt es zu einer Narbenbildung auf den beiden Pleurablättern (Pl. visceralis und parietalis) (Stadium III, organisierende Phase, „Fibrothorax“). Charakteristisch für dieses Stadium ist eine Verschwartung des Pleuraraums mit Ausbildung einer Narbenplatte, die 1) die Lunge enkapsuliert („fesselt“), 2) die diaphragmale Beweglichkeit einschränkt und 3) die Interkostalräume zusammenzieht.

Diese Veränderungen führen zu einem Volumenverlust des betroffenen Hemithorax mit einer restriktiven Ventilationsstörung und Dyspnoe. Der Stadien-Progress ist uneinheitlich und abhängig von der zugrundeliegenden Entzündungsschwere und dauert durchschnittlich 4-6 Wochen von Erkrankungsbeginn bis Stadium III [6].


Symptome, Klinik und initiale Untersuchung

Die Klinik des Pleuraempyems ist oft unspezifisch. Häufig klagen die Patienten über einen unproduktiven Reizhusten, pleuritische Flanken- und/oder Brustschmerzen, Dyspnoe, Fieber, Inappetenz und einen Belastungsknick. Insbesondere ältere Patienten weisen häufig atypische Symptome auf und werden dann wegen unklarer Dyspnoe, Anämie oder Gewichstabnahme vorstellig [7]. Deshalb sollte bei anamnestischem Hinweis auf eine stattgehabte oder manifeste respiratorische Infektion (viral oder bakteriell) und verzögerte oder ausbleibende Rekonvaleszenz weitere Diagnostik erfolgen. Patienten mit großen Pleuraergüssen und einer manifesten Lungenentzündung weisen entsprechende klinische Untersuchungsbefunde auf: Bei Auskultation und Perkussion des Thorax findet man in der Regel einseitig ein herabgesetztes oder fehlendes Atemgeräusch beziehungsweise Klopfschalldämpfung [8].

Mittels Laboruntersuchung (kleines Blutbild, CRP) lässt sich bei dem Patienten eine akute Infektion nachweisen bzw. ausschließen. Bei jedem Patienten mit einem Pleuraerguss und Infektkonstellation muss differenzialdiagnostisch an ein Empyem gedacht werden [9]. Bei Diagnose eines Pleuraergusses kann dessen Qualität (Erguss, Blut oder Eiter) und Zusammensetzung (Transsudat oder Exsudat) [Tab. 1] die weiteren diagnostischen Schritte lenken [8].

Rolle der bildgebenden Diagnostik

Bildgebende Verfahren wie Röntgen, Sonographie und CT-Thorax sind in der Praxis für die Abklärung von Pleuraerkrankungen etabliert [Abb. 1].

Die transthorakale Sonographie ist besonders hilfreich, da sie ohne Strahlenbelastung für den Patienten eine zuverlässige Aussage über Ausdehnung und Grad der Organisation des Pleurergusses erlaubt. Den Goldstandard der thorakalen Bildgebung stellt immer noch die p. a. Röntgen-Thoraxaufnahme dar. Mittels Röntgen können im Lungenparenchym Infiltrate nachgewiesen werden, die den V. a. eine Korrelation zwischen Lungenentzündung und intrapleuralem Infektgeschehen erhärten. Im CT-Thorax lassen sich Lokalisation und Ausdehnung von intrapulmonalen und pleuralen Erkrankungsprozessen eindeutig voneinander abgrenzen [10].

Bei Patienten ohne schwerwiegende Vorerkrankung wird die das Empyem auslösende Lungenentzündung oft nicht diagnostiziert und heilt selbständig aus. Zum Zeitpunkt der Empyem-Diagnose ist deshalb diesen Patienten und ihren behandelnden Ärzten das auslösende Ereignis nicht erinnerlich. Das Nichtvorhandensein eines Parenchym-Infiltrats schließt ein Empyem also nicht aus.


Therapie

Die gute interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen zuweisendem Arzt, Pulmologen und Thoraxchirurgen ist maßgeblich für die zügige Diagnostik und zeitnahe Einleitung der Therapie. Begleitmaßnahmen wie eine aggressive Atemtherapie, Schmerztherapie und die frühe Erkennung von septischen Komplikationen, die eine intensivierte Behandlung auf einer Intensiv- oder IMC- Station erfordern, sind, wie bei allen thoraxchirurgischen Patienten, von enormer Bedeutung.

Die grundlegenden Prinzipien der Behandlung sind: 1. Systemische Therapie der zugrundeliegenden Infektion, 2. Sanierung des Pleuraspalts, 3. Herbeiführen einer vollständigen Entfaltung des betroffenen Lungenflügels [6]. Bei Nachweis eines Pleuraempyems muss dieses aus der Pleurahöhle entfernt werden, da es beim Erwachsenen nur in seltenen Fällen zu einer vollständigen Ausheilung kommt. Abhängig vom vorliegenden Erkrankungsstadium stehen hierfür unterschiedliche Therapieverfahren zur Verfügung [Tab. 2] [11]. Für diese gilt, dass die Invasivität der therapeutischen Möglichkeiten mit dem Fortschreiten der Erkrankungsstadien zunimmt. Im Frühstadium des Pleuraempyems (Stadium I) ist eine Pleurapunktion oder eine Ergussableitung mittels Thoraxdrainage noch möglich und kann in den meisten Kliniken sicher durchgeführt werden. Im Erkrankungsstadium II und ggf. III ist das Empyem jedoch organisiert und lässt sich nicht mehr drainieren. Hier sind thoraxchirurgische Maßnahmen erforderlich. In spezialisierten thoraxchirurgischen Abteilungen können die meisten Empyeme dann mittels videoassistierter Thorakoskopie (VATS) in minimalinvasiver Operationstechnik ohne Eröffnung der Thoraxwand durchgeführt werden [2, 6].

Im Stadium III ist meistens ein offenes Verfahren mittels Thorakotomie und Dekortikation der Lunge nötig, wobei auch hier eine vorgeschaltete VATS die operative Strategie maßgeblich beeinflussen kann [6].

Patienten in einem sehr schlechten Allgemeinzustand verkraften eine Thorakotomie und mehrstündige Dekortikation der Lunge nicht. Bei diesen Patienten kann durch Resektion von kleinen Rippenabschnitten eine Öffnung in der Thoraxwand (Thorakostoma) geschaffen werden, über die das Pleuraempyem sich drainiert. Bei Rekonvaleszenz des Patienten kann eine Thorakotomie und Dekortikation dann ggf. zu einem späteren Zeitpunkt erwogen werden.

Die Identifikation von dem pathogenen Erreger ist von großer Bedeutung für die gezielte Therapie. Die Prävalenz der Bakterienisolate variiert allerdings erheblich je nach Setting (nosokomial vs. ambulant erworben) und Ort. Die Wahl des passenden Antibiotikums soll sich an die lokale Prävalenz- und Resistenzlage orientieren [13]. An der Stelle sei kurz erwähnt, dass mit den mikrobiologischen Standardmethoden ein bakterieller Nachweis in nur 60 % der Fälle gelingt. Eine pleurale Infektion unterscheidet sich in der bakteriellen Etiologie erheblich von einer Pneumonie und erfordert eine andere Antibiothikatherapie [14].

Gegenwärtig breitet sich die Covid-19-Erkrankung als Pandemie auch in Sachsen-Anhalt aus. Die Langzeitfolgen von der Covid-Infektion sind zurzeit noch unvorhersagbar. Ob aus der aktuellen Pandemie eine Steigerung der Empyemprävalenz resultiert, ist noch unklar. Der typische pathophysiologische Mechanismus eines bakteriellen Empyems beginnt mit der Ausbildung eines superinfizierten parapneumonischen Ergusses. Parapneumonische Ergüsse treten aber bei der Covid-19-Erkrankung eher selten (3 %) auf [15].  

Ebenso unklar ist die Frage nach der tatsächlichen Häufigkeit einer bakteriellen Superinfektion bei Covid-Patienten. Die Prävalenz der Erhöhung des bakteriellen Sepsismarkers Procalcitonin rangiert in Studien zwischen 3 % und 35 % und ist assoziiert mit einem schwerwiegenden Verlauf [16]. Verlässliche Daten, die eine Korrelation der Procalcitoninerhöhung mit einer bakteriellen Superinfektion bei Covid-Patienten zeigen, gibt es zurzeit nicht.


Fazit

Das Pleuraempyem ist meist Folge einer bakteriellen Lungenentzündung. Insbesondere bei gesunden und jungen Patienten verläuft diese oft subklinisch und das als Komplikation entstehende Pleuraempyem wird oft nur verzögert erkannt. Die Mortalität des Pleuraempyems beträgt auch heute noch bis zu 20 %. Bildgebende Verfahren und eine laborchemische Analyse des Pleuraergusses sind wegweisend für die Empyemdiagnose und -therapie.

Ein Empyem im Frühstadium kann erfolgreich drainiert werden. Mit anhaltender Erkrankungsdauer organisiert sich das Pleuraempyem und erfordert dann ein thoraxchirurgisches Vorgehen.  Hier stehen minimalinvasive Operationstechniken im Vordergrund. Bei Zunahme von viralen Lungenerkrankungen in der Bevölkerung ist als Folge der vermehrten bakteriellen Superinfektionen der Lunge eine erhöhte Empyem-Inzidenz zu erwarten.

Literatur

1. Farjah F, Symons RG, Krishnadasan B, et al. Management of pleural space infections: a population based analysis. J Thorac Cardiovasc Surg 2007;133:346–351
2. Altvater CM. Die chirurgische Behandlung des Pleuraempyems: Erfahrungen der Klinik Schillerhöhe. Tübingen, Univ. Diss. 2015. URL: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:21-dspace-667747 (zuletzt abgerufen 12.03.2020)
3. Cargill TN, Hassan M, Corcoran JP, et al. A systematic review of comorbidities and outcomes of adult patients with pleural infection. Eur Respir J 2019;54:1900541 [https://doi.org/ 10.1183/13993003.00541-2019]
4. Lehtomäki A, Nevalainen R, Ukkonen M, et al. Trends in the incidence, etiology, treatment and outcomes of pleural infections in adults over a decade in a finnish university hospital. Scand J Surg 2019 Feb 21:1457496919832146. doi: 10.1177/1457496919832146. [Epub ahead of print]
5. Corcoran JP, Wrightson JM, Belcher E, et al. Pleural infection: past, present, and future directions. Lancet Respir Med 2015;3:563-77
6. Waller D, Tenconi S. Parapneumonic effusion, empyema, and fibrothorax; in: Lociero J, Feins RH, Colson YL, et al. Shield’s general thoracic surgery; 8th Edition, Wolters Kluwer, Philadelphia, United States of America 2019, 735-746
7. El Solh AA, Alhajjhasan A, Ramadan FH, Pineda LA. Acomparative study of community- and nursing home-acquired empyema thoracis. J Am Geriatr Soc 2007;55:1847–1852
8. Jany B, Welte T. Pleuraerguss des Erwachsenen – Ursachen, Diagnostik und Therapie. Dtsch Arztebl Int 2019;116:377-86
9. Ahmed RA, Marrie TJ, Huang JQ. Thoracic empyema in patients with community-acquired pneumonia. Am J Med 2006;119(10):877–883
10. Evans AL, Gleeson FV. Radiology in pleural disease: state of the art. Respirology 2004;9(3):300–312
11. Colice GL, Curtis A, Deslauriers J, et al. Medical and surgical treatment of parapneumonic effusions. An evidence based guideline. Chest 2000;118:1158–1171
12. Light RW, MacGregor MI, Luchsinger PC, Ball WC.Pleural effusions: the diagnostic separation of transu-dates and exudates. Ann Intern Med1972; 77: 507–513.
13. Maged Hassan, Tamsin Cargill, Elinor Harriss et al. The microbiology of pleural infection in adults: a systematic review, European Respiratory Journal 2019 54: 1900542
14. Maskell NA, Batt S, Hedley EL, et al. The bacteriology of pleural infection by genetic and standard methods and its mortality significance. Am J Respir Crit Care Med 2006; 174: 817–823
15. Chun Shuang Guan, Zhi Bin Lv, Shuo Yan, Yan Ni Du, Hui Chen, Lian Gui Wei , Ru Ming Xie, Bu Dong Chen. Frequency and Distribution of Chest Radiographic Findings in COVID-19 Positive Patients. Acad Radiol 2020 Mar 20 https://doi.org/10.1016/j.acra.2020.03.002
16. Giuseppe Lippi, Mario Plebani; Laboratory abnormalities in patients with COVID-2019 infection Clin. Chem. Lab. Med. (2020) https://doi.org/10.1515/cclm-2020-0198

 

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