ArchivDÄ-TitelSupplement: PerspektivenSUPPLEMENT: Pneumologie & Allergologie 2/2017Acute Respiratory Distress Syndrome: Lungenprotektive Beatmung

SUPPLEMENT: Perspektiven der Pneumologie & Allergologie

Acute Respiratory Distress Syndrome: Lungenprotektive Beatmung

Dtsch Arztebl 2017; 114(50): [22]; DOI: 10.3238/PersPneumo.2017.12.15.06

Eckert, Nadine

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Eine Beatmung nach dem Konzept der offenen Lunge hat in einer großen randomisierten Studie die Sterblichkeitsrate von Patienten mit mittelschwerem und schwerem ARDS erhöht.

Foto: dpa
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Beatmungsinduzierte Lungenschäden tragen zur hohen Mortalitätsrate von Patienten mit Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) bei. So liegt die Krankenhaussterblichkeit von Patienten mit mittelschwerem und schwerem ARDS immer noch bei über 40 %. Durch die invasive Beatmung können die noch gesunden, belüfteten Lungenabschnitte überdehnt werden. In den kollabierten Abschnitten leidet die Lunge unter dem zyklischen Eröffnen und Wiederverschließen der Alveolen. Die Folge ist eine weitere Traumatisierung des bereits geschädigten Lungengewebes. Eine lungenprotektive Beatmung – ausreichend hoher positiver endexspiratorischer Druck (PEEP) bei gleichzeitig niedrigem Beatmungsdruck – soll beatmungsinduzierte Lungenschäden minimieren.

Voraussetzung für eine schonende Beatmung ist eine maximal rekrutierte Lunge – ein Zustand, der mit dem Open-lung-Konzept erreicht werden kann (Kasten). Es gibt Hinweise, dass die Beatmung nach dem Konzept der offenen Lunge kollabiertes Lungengewebe bei ARDS wieder eröffnen kann und vorteilhafte Effekte auf die Oxygenierung, die Compliance des respiratorischen Systems und die systemische Inflammation hat. Aber verbessert diese Beatmungsstrategie auch das Überleben der Patienten?

Ernüchternde Ergebnisse

Der Alveolar Recruitment for Acute Respiratory Distress Syndrome Trial (ART) sollte klären, ob Patienten mit mittelschwerem bis schwerem ARDS (PaO2/FIO2 ≤ 200) tatsächlich von einer Open-lung-Beatmung profitieren – und kommt zu ernüchternden Ergebnissen: In den ersten 28 Tagen nach der Intervention war die Sterblichkeit der Patienten, bei denen die Strategie aus Lungenrekrutierung und titriertem PEEP zur Anwendung kam, sogar erhöht – im Vergleich zur Standardbeatmung mit niedrigerem PEEP.

Damit schneidet die Open-lung-Beatmung in ART noch schlechter ab als in früheren, ebenfalls randomisierten Studien: Auch in diesen Arbeiten hatten ARDS-Patienten mit Open-lung-Beatmung keine besseren Überlebenschancen gehabt, aber auch keine schlechteren als in der Kontrollgruppe. Die ART-Studiengruppe um Dr. Alexandre Biasi Cavalcanti vom HCor Research Institute – Hospital do Coração in São Paulo – untersuchte insgesamt 1 010 ARDS-Patienten (37,5 % Frauen, im Schnitt 50,9 Jahre alt). Auf 120 Intensivstationen in 9 Ländern wurden sie von November 2011 bis April 2017 randomisiert: Bei 501 Patienten führten die Ärzte ein Lungenrekrutierungsmanöver (PEEP bis zu 45 cmH2O, Atemwegsdruck bis zu 60 cmH2O) durch, gefolgt von einem sukzessivem Herabsetzen des PEEP bis zur maximalen Lungencompliance (Titrierung). In der Kontrollgruppe erhielten 501 Patienten eine konventionelle Beatmung mit niedrigerem PEEP und kein Rekrutierungsmanöver.

Bei allen Patienten wurde zur Lungenprotektion ein niedriges initiales Tidalvolumen von 6 ml/kg idealisiertem Körpergewicht und ein Plateaudruck von ≤ 30 cmH2O angestrebt.

Nach 28 Tagen betrug die Gesamtmortalität in der Gruppe mit Beatmung nach Open-lung-Konzept 55,3 % und in der Kontrollgruppe 49,3 % (Hazard Ratio [HR] 1,20; 95-%-Konfidenzintervall [KI] 1,01–1,42; p = 0,041). Verglichen mit der Kontrollintervention erhöhte die Open-lung-Beatmung außerdem die 6-Monats-Mortalität (65,3 vs. 59,9 %; HR 1,18; 95-%-KI 1,01–1,38; p = 0,04) und verringerte die Zahl der beatmungsfreien Tage (5,3 vs. 6,4; Differenz −1,1; 95-%-KI −2,1 bis −0,1; p = 0,03).

In der Gruppe mit Rekrutierungsmanöver und titriertem PEEP war zudem das Risiko für einen Pneumothorax, der eine Drainage erforderlich machte (3,2 vs. 1,2 %; Differenz 2,0 %; 95-%-KI 0,0–4,0 %; p = 0,03), und das Risiko für Barotraumata (5,6 vs. 1,6 %; Differenz 4,0 %; 95-%-KI 1,5–6,5 %; p = 0,001) erhöht. Die Aufenthaltsdauer im Krankenhaus und auf der Intensivstation sowie die Krankenhaussterblichkeit und die Sterblichkeit auf der Intensivstation unterschieden sich nicht zwischen den beiden Gruppen.

Keine Strategie für ARDS?

Die Autoren um Biasi Cavalcanti ziehen aus ihren Ergebnissen eine klare Schlussfolgerung: Eine Strategie mit Lungenrekrutierung und titriertem PEEP erhöht bei Patienten mit mittelschwerem bis schwerem ARDS die Gesamtmortalität und sollte deshalb in dieser Patientenpopulation nicht routinemäßig angewendet werden. Prof. Roy G. Brower von der Johns Hopkins University School of Medicine in Baltimore, der schon seit vielen Jahren zur lungenprotektiven Beatmung bei ARDS forscht, sieht einen letzten Hoffnungsschimmer für das Open-lung-Konzept bei ARDS: eine bessere Stratifizierung der Patienten. Nicht alle Patienten reagieren auf einen hohen PEEP mit einer Rekrutierung atelektatischer oder flüssigkeitsgefüllter Alveolen – in Studien teilweise nur die Hälfte der untersuchten ARDS-Patienten, wie Brower in einem Editorial berichtet.

Erfolglose Rekrutierungsmanöver könnten auch in ART ein Problem gewesen sein: In den ersten 7 Tagen unterschieden sich die durchschnittlichen PEEP-Level bei Open-lung- und Kontrollgruppe nur um 3,4 cmH2O. Die aus diesem Unterschied resultierende Lungenprotektion sei wahrscheinlich gering, so Brower. Auch der „driving pressure“ unterschied sich in den ersten 3 Tagen innerhalb der beiden Gruppen um weniger als 2 cmH2O.

Dieser geringe Unterschied spreche für eine nur geringe Rekrutierung durch das Open-lung-Konzept. Möglicherweise würden Patienten, deren betroffene Lungenabschnitte besser rekrutiert werden können, mit Open-lung-Beatmung auch besser abschneiden? Biasi Cavalcanti und seine Kollegen versuchten nicht, PEEP-Responder zu identifizieren und Nonresponder von der Studie auszuschließen – ebenso wenig wie in früheren randomisierten Studien. Vielleicht könnte die Beatmung nach dem Open-lung-Konzept noch verbessert werden, mit weniger aggressiven Ansätzen zur Lungenrekrutierung und einem Fokus auf der Identifikation von Patienten, bei denen es tatsächlich zu einer Rekrutierung kommt.

Neue Forschungsrichtung

Andererseits, so Brower, sei es inzwischen 4 großen randomisierten klinischen Studien nicht gelungen, bei ARDS-Patienten eine Verbesserung der Mortalität durch das Open-lung-Konzept zu zeigen. Sollte sich die Forschungsgemeinde vielversprechenderen Strategien zuwenden? Ein laut Brower „mächtiges Werkzeug“ zur Prävention beatmungsinduzierter Lungenschäden ist die Verringerung des Tidalvolumens. Künftige Studien könnten die Grenzen der Tidalvolumensenkung austesten, indem sie das Tidalvolumen noch unter 6 ml/kg idealisiertes Körpergewicht senken. Letztlich könnte es sich als „patientenprotektiver“ erweisen, einem Teil der Lunge zu erlauben, verschlossen zu bleiben (permissive Atelektase), als aggressiv zu versuchen, die Lunge offenzuhalten.

DOI: 10.3238/PersPneumo.2017.12.15.06

Nadine Eckert

Weiterführende Literatur im Internet:
www.aerzteblatt.de/lit5017

Beatmung nach dem Open-lung-Konzept

Eine schonende Beatmung im Bereich der optimalen Lungencompliance setzt eine maximal rekrutierte Lunge voraus. Mit einer Beatmung gemäß dem Open-lung-Konzept kann dieser Zustand der offenen Lunge erreicht werden. In einem Kommentar zu einer Studie, die bei Ferkeln verschiedene Beatmungsmethoden untersuchte, fasste Burkhard Lachmann 1992 das von ihm postulierte Open-lung-Konzept mit folgenden Worten zusammen: „Open up the lung and keep the lung open“. Als offen gilt die Lunge, wenn ein Maximum an Gasaustauschfläche zur Verfügung steht und intrapulmonale Rechts-links-Shunts minimiert sind. Dies entspricht einem paO2/fiO2 > 200. Erreicht wird die offene Lunge, indem die Alveolen durch Anlegen eines hohen Inspirationsdrucks kurzfristig aufgebläht werden. Unter BGA-Monitoring und Gabe von 100 % Sauerstoff wird der Inspirationsdruck bestimmt, unter dem es zu keiner weiteren messbaren Verbesserung der Oxygenierung mehr kommt. Danach kann der PEEP schrittweise abgesenkt werden, bis der minimale Druck erreicht ist, bei dem die rekrutierten Alveolen offen bleiben. Ein erneuter Alveolarkollaps zeigt sich in einer Wiederverschlechterung der Oxygenierung. Dann muss das Rekrutierungsmanöver wiederholt werden.

1.
Lachmann B: Open up the lung and keep the lung open. Intensive Care Med 1992; 18 (6): 319–21 CrossRef
2.
Writing Group for the Alveolar Recruitment for Acute Respiratory Distress Syndrome Trial (ART) Investigators: Effect of Lung Recruitment and Titrated Positive End-Expiratory Pressure (PEEP) vs Low PEEP on Mortality in Patients With Acute Respiratory Distress Syndrome – A Randomized Clinical Trial. JAMA 2017; 318 (14): 1335–45 CrossRef MEDLINE
3.
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4.
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5.
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6.
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