Größe des Endotrachealtubus (ETT) bei Kindern

Klinischer Hintergrund

Die Wahl der richtigen Größe des Endotrachealtubus bei einem Kind ist eine zeitkritische Entscheidung: Ein zu kleiner Tubus führt zu einer Leckage und unzureichender Ventilation, ein zu großer birgt das Risiko einer Trachealschädigung und eines Postextubationsstridors. Historisch wurden für Kinder unter etwa 8 Jahren ungeblockte Tuben empfohlen, mit der Begründung, dass der Krikoidring die engste Stelle der Atemwege bildet und ein Cuff eine ischämische Schädigung verursachen kann. Ein ungeblockter Tubus, der nicht abdichtet, kann jedoch wiederholte Intubationen mit einem größeren Tubus erforderlich machen, was selbst das Risiko einer Atemwegsschädigung erhöht. Altersbasierte Formeln liefern eine schnelle Schätzung, die vor der Intubation vorbereitet werden kann, beruhen aber auf der Annahme, dass der Trachealdurchmesser linear mit dem Alter wächst, eine Annahme, die in neueren Studien infrage gestellt wurde.

Berechnung der pädiatrischen Tubusgröße

Der Rechner liefert drei altersbasierte Schätzwerte mit drei getrennten Formeln:

$$\text{ID}_{\text{ungeblockt}} = \frac{\text{Alter}}{4} + 4$$

$$\text{ID}_{\text{geblockt}} = \frac{\text{Alter}}{4} + 3{,}5$$

$$\text{Einführtiefe}_{\text{oral}} = \frac{\text{Alter}}{2} + 12$$

wobei das Alter in ganzen Jahren, der Innendurchmesser (ID) in Millimetern und die Einführtiefe in Zentimetern angegeben wird. Sämtliche Formeln gelten für ein Alter von etwa 1 bis 12 Jahren.

Die Formel für den ungeblockten Tubus beruht auf der klassischen Formel nach Cole, die über Jahrzehnte Standard war. Die Formel für den geblockten Tubus beruht auf der Formel nach Duracher (Alter/4 + 3,5). Die Ableitungsstudie für das Konzept eines altersbasierten geblockten Tubus war Khine et al. (1997), eine RCT mit 488 Kindern bis 8 Jahre, die randomisiert einem geblockten Tubus nach der Formel Alter/4 + 3 beziehungsweise einem ungeblockten Tubus nach der Formel von Cole zugeteilt wurden [1]. In dieser Studie passte der geblockte Tubus in 99 % der Fälle, verglichen mit 77 % für den ungeblockten Tubus nach Cole. Der Rechner verwendet die Variante nach Duracher mit +3,5, die in der modernen Literatur die etabliertere Formel ist und auch in der größten externen Validierungsstudie als Vergleichsformel diente [2]. Die PALS-Formel für die Einführtiefe (Alter/2 + 12) stammt aus den Richtlinien des Pediatric Advanced Life Support.

Interpretation in der Praxis

Die Formeln liefern einen Ausgangspunkt für die Tubuswahl, keine endgültige Antwort. Es sollten stets drei Größen bereitgehalten werden: die berechnete Größe sowie eine halbe Größe darüber und darunter.

Nach der Intubation ist die Lage durch Auskultation und, wenn klinisch möglich, durch eine Röntgenaufnahme zu überprüfen. Bei einer Leckage, die eine ausreichende Ventilation verhindert, wird der Tubus durch einen um eine Größe größeren ersetzt. Bei Verwendung eines geblockten Tubus ist der Cuffdruck zu kontrollieren, und er sollte 20 cm H₂O nicht überschreiten.

Validierung und Leistungsfähigkeit

Kim et al. (2023) bewerteten alle drei Formeln an 37.057 Kindern unter 12 Jahren am Seoul National University Hospital [2]. Die Studie ergab, dass die altersbasierten Formeln deutlich schlechter abschnitten als ein Machine-Learning-Modell auf Grundlage derselben demografischen Variablen. Für den ungeblockten Tubus lag der Makro-F1 bei 0,163 (95 %-KI 0,140-0,196) und für den geblockten bei 0,392 (95 %-KI 0,378-0,406). Die Linearitätsannahme zwischen Alter und Tubusgröße wurde verworfen (P < 0,001), was darauf hindeutet, dass das Wachstum der Trachea nicht linear mit dem Alter zusammenhängt. Für die Einführtiefe betrug der mittlere absolute Fehler (MAE) mit der PALS-Formel 1,18 cm (95 %-KI 1,16-1,20) beim ungeblockten und 1,34 cm (95 %-KI 1,31-1,38) beim geblockten Tubus.

Ein Cochrane-Review von 2017 schloss drei RCT mit insgesamt 2.804 Kindern bis 8 Jahre ein und fand keinen Unterschied beim Postextubationsstridor zwischen geblockten und ungeblockten Tuben (RR 0,93, 95 %-KI 0,65-1,33) [3]. Der Bedarf an einem Tubuswechsel war dagegen mit geblockten Tuben signifikant geringer (RR 0,07, 95 %-KI 0,05-0,10). Die Evidenzqualität wurde als niedrig bis sehr niedrig bewertet. Die größte eingeschlossene Studie war Weiss et al. (2009), eine multizentrische RCT mit 2.246 Kindern, Neugeborene bis 5 Jahre, aus 24 europäischen Zentren [4], in der ein Postextubationsstridor bei 4,4 % mit geblocktem und bei 4,7 % mit ungeblocktem Tubus auftrat und die Häufigkeit eines Tubuswechsels bei 2,1 % beziehungsweise 30,8 % lag.

Pek et al. (2018) verglichen in einem Notaufnahmekollektiv drei Formeln für die Einführtiefe und fanden, dass Tubusgröße × 3 die höchste Treffsicherheit erzielte, gefolgt von der altersbasierten Formel, während das Broselow-Band häufig eine zu geringe Tiefe ergab [5]. Unabhängig von der gewählten Formel muss die Lage des Tubus stets klinisch überprüft werden.

Einschränkungen

Die Formeln gelten nicht für Neugeborene und Säuglinge unter etwa 1 Jahr. Bei diesen sollten längenbasierte Hilfsmittel wie das Broselow-Band oder gewichtsbasierte Methoden verwendet werden. Bei extrem niedrigem oder hohem Alter innerhalb des Intervalls können die Formeln abweichen, da das Wachstum der Trachea nicht linear mit dem Alter verläuft [2].

Eine praktische Schwäche ist, dass die PALS-Formel für die Einführtiefe nur eine begrenzte Genauigkeit aufweist und die Alternative Tubusgröße × 3 in zumindest einem Notaufnahmekollektiv eine bessere Treffsicherheit gezeigt hat [5]. Keine Formel für die Einführtiefe kann die Überprüfung durch Auskultation und Röntgen ersetzen.

Zum Zeitpunkt der Intubation sollten stets drei Tubusgrößen verfügbar sein. Bei intensivmedizinischer Behandlung mit längerer Intubationsdauer können geblockte Tuben mit Niederdruck-Cuff gegenüber ungeblockten vorzuziehen sein, gestützt auf weniger Tubuswechsel und eine vergleichbare Stridorhäufigkeit nach der zusammengefassten Evidenz [3].

Bei Kindern mit Fehlbildungen der oberen Atemwege oder einer subglottischen Stenose, etwa bei Trisomie 21, kann eine kleinere Tubusgröße als die berechnete erforderlich sein. Die Kapnographie ist neben der klinischen Kontrolle die wichtigste Bestätigung der endotrachealen Tubuslage.

Quellen

1. Khine HH et al. Comparison of cuffed and uncuffed endotracheal tubes in young children during general anesthesia. Anesthesiology 1997. PMID: 9066329
2. Kim H et al. Predicting optimal endotracheal tube size and depth in pediatric patients using demographic data and machine learning techniques. Korean J Anesthesiol 2023. PMID: 37750295
3. De Orange FA et al. Cuffed versus uncuffed endotracheal tubes for general anaesthesia in children aged eight years and under. Cochrane Database Syst Rev 2017. PMID: 29149469
4. Weiss M et al. Prospective randomized controlled multi-centre trial of cuffed or uncuffed endotracheal tubes in small children. Br J Anaesth 2009. PMID: 19887533
5. Pek JH et al. Comparison of Formulae for Orotracheal Intubation Depth in the Paediatric Population. Ann Acad Med Singap 2018. PMID: 29777243