ECMO-Einsatz bei COVID-19: Hohe Sterblichkeit in der Klinik

Das Ziel, die Überlebensrate von an COVID-19 erkrankten Patientinnen und Patienten durch den Einsatz eines innovativen, hoch technisierten Verfahrens zu verbessern, kann häufig nicht erreicht werden. Fragen wirft zudem eine erhöhte Sterblichkeit im internationalen Vergleich auf.

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Das innovative, hochspezifische Verfahren der extrakorporalen Membranoxygenierung (ECMO) kann zahlreichen Menschen mit bedrohlichem, hypoxämischem Lungenversagen das Leben retten. Gleichzeitig wirft eine – insbesondere mit Blick auf internationale Daten – hohe Krankenhaussterblichkeit unter Einsatz des ECMO-Verfahrens in Deutschland einen bedenklichen Schatten auf dieses Konzept.

Klar ist: Der besondere Fortschritt der Medizin darf nicht durch Fehlentwicklungen gefährdet werden. Gerade hat die vierte COVID-Pandemiewelle wieder zahlreiche kritische Krankheitsfälle – oft mit intensivpflichtigem Verlauf – nach sich gezogen. Ein besonderes Charakteristikum dieser Erkrankung ist die schwere Lungenschädigung. Entsprechend einer Analyse von etwa 10 000 COVID-Patientinnen und -Patienten, die letztes Jahr in deutschen Kliniken behandelt wurden [1], mussten sich 17 Prozent der stationär Aufgenommenen wegen respiratorischer Insuffizienz einer invasiven Beatmung unterziehen. Bemerkenswert dabei ist: Die Krankenhaussterblichkeit dieser Kohorte mit Beatmung (53 Prozent) unterschied sich markant von der Sterberate der Patienten ohne Beatmung (16 Prozent).

Kritische Komplikationsrate

Bei der besonders schweren, hypoxämischen und somit unmittelbar lebensbedrohlichen Form des akuten Lungenversagens (acute respiratory distress syndrome, ARDS) kommt neben den evidenzbasiert empfohlenen Maßnahmen (lungenprotektive Beatmung, Bauchlagerung, supportive Intensivtherapie) das besondere Verfahren der extrakorporalen Membranoxygenierung zum Einsatz. Bei dieser komplexen und hoch technisierten Methode wird – nach Etablierung eines extrakorporalen Kreislaufes – durch eine Zentrifugalpumpe das Blut kontinuierlich mit hohem Fluss (4–6 l/min) durch einen Membranoxygenator befördert, der eine effektive Oxygenierung und Decarboxylierung des Blutes erlaubt und somit die akut ausgefallene Lunge fast vollständig ersetzen kann [2].

Die evidenzbasierte Wirksamkeit des ECMO-Verfahrens zur Verbesserung der Überlebensraten von ARDS-Patienten wurde in zwei prospektiv-randomisierten Studien gezeigt. Der Einsatz wird auch von der S3-Leitlinie „Invasive Beatmung und Einsatz extrakorporaler Verfahren bei akuter respiratorischer Insuffizienz“ [3] unter bestimmten Bedingungen empfohlen, wenngleich auch betont wird, dass das Verfahren mit einer kritischen Komplikationsrate verknüpft ist und nur mit entsprechender Routine und Expertise (Empfehlung: mindestens 20 ECMO-Anwendungen/Jahr) eingesetzt werden sollte.

In Deutschland stehen rund 800 ECMO-Plätze zur Verfügung. Zudem werden vereinzelt auch mobile Geräte im Rettungsdienst verwendet. Die Handhabung erfordert jedoch eine spezielle Ausbildung der Fachkräfte. Foto: picture alliance/dpa/Fabian Strauch

In jüngster Zeit wurden zwei Studien zur Krankenhaussterblichkeit der in Deutschland mit ECMO behandelten COVID-ARDS-Patienten veröffentlicht, die zu Besorgnis und kritischer Reflexion Anlass geben sollten. Die Auswertung der von einer großen Krankenversicherung (AOK, repräsentiert etwa 32 Prozent der gesetzlich Versicherten) zur Verfügung gestellten Verläufe von 768 COVID-Patientinnen und -Patienten, die zwischen Februar und Dezember 2020 mittels ECMO behandelt wurden, ergab eine Sterblichkeit von 73 Prozent [4]. Eine weitere Analyse mit einem vollständigen Datensatz aller mit ECMO behandelten Patientinnen und Patienten während der ersten drei Pandemiewellen zeigte Ähnliches: Bei zwischen März 2020 und Mai 2021 behandelten COVID-assoziierten ARDS mit ECMO-Verfahren (3 397 Fälle) verstarben 68 Prozent der Betroffenen im Krankenhaus [5]. Den Studien war gemeinsam, dass die Sterblichkeitsrate mit höherem Alter erheblich anstieg.

International schlechter

Zudem: Die Ergebnisse in Deutschland sind im internationalen Vergleich deutlich schlechter. In einer systematischen Metaanalyse von 22 internationalen Studien mit 1 896 Patientinnen und Patienten zum Effekt des ECMO-Einsatzes bei schwerer SARS-CoV-2-Erkrankung wurde eine gepoolte Krankenhaussterblichkeitsrate von 35,7 Prozent ermittelt [6]. Das von der Extracorporeal Life Support Organisation (ELSO) geführte Register beschreibt eine Krankenhaussterblichkeit von 51,9 Prozent [7]. Allerdings lag das Alter der in den internationalen Studien behandelten Patienten im Durchschnitt etwa sechs Jahre unter der für Deutschland beschriebenen Kohorte, dieser Unterschied kann zu den schlechteren Ergebnissen in Deutschland beigetragen haben.

Somit lässt sich für Deutschland konstatieren: Der Einsatz eines modernen Organersatzverfahrens, das international evidenzbasiert als Instrument zur Behandlung des schweren hypoxämischen Lungenversagens angesehen wird [8], hat unter den Bedingungen der Anwendung in Deutschland während der Pandemie das Ziel einer Verbesserung der Überlebensrate der lebensbedrohlich erkrankten Patienten nicht erreicht.

Wie lässt sich die hohe Sterblichkeit nach ECMO-Behandlung erklären? Mögliche Aspekte sind Fehlanreize durch die „Verführung“ zu technisch realisierbaren Leistungen auf der einen Seite und durch eine nicht reglementierte finanzielle Vergütung auf der anderen Seite. Darüber hinaus stellt sich die Frage nach einer durchgehend ausreichenden Anwendungsqualität bei breitgestreutem Einsatz (213 Intensivstationen) ohne geregelte Kontrolle.

Besonders lohnenswert erscheint die kritische Reflexion der Indikationsqualität für den Einsatz der ECMO bei schwerstkranken COVID-Patientinnen und -Patienten. Die medizinische Indikation und der Patientenwille sind die beiden Grundpfeiler ärztlichen Handelns.

Die Indikation ist eine zentrale ärztliche Aufgabe, grenzt sie doch den Bereich des Handelns ein, der nach ärztlicher Erfahrung sinnvoll, hilfreich und nützlich ist [9].

Fachlich begründete Indikation

Die medizinische Indikation stellt eine fachlich begründete Einschätzung dar, dass eine Therapiemaßnahme geeignet ist, um ein bestimmtes Therapieziel mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zu erreichen [10]. Der Begriff des Therapie- oder Behandlungszieles ist daher untrennbar mit der Indikation verknüpft. Die Indikation ist ein Prüfverfahren, das ständig den Abgleich mit einem sorgfältig erstellten Therapieziel sucht. Eine Indikation kann also nur gestellt werden, wenn zuvor ein Therapieziel definiert wurde. Somit kommt der Indikationsstellung immer auch eine Schutzfunktion vor „Zuviel“ und „Zuwenig“ zu, auch und gerade im Sinne einer medizinethischen, normativ aufgeladenen Begründung.

Bezüglich des Patientenwillens dürfte in den seltensten Fällen eine präzise schriftliche oder mutmaßliche Stellungnahme für diese Situation vorliegen, eine solche wird aber vom Bundesverfassungsgericht für die Gültigkeit von Patientenverfügungen gefordert. Ohnehin ergeben sich unter Anwendung und Beendigung des ECMO-Verfahrens häufig spezielle ethische Konflikte (Entscheidungspartizipation der Angehörigen, Therapiezielbestimmung, Beendigung) [11].

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Als Indikation für die ECMO wird das Vorliegen eines ARDS mit therapierefraktärer Hypoxämie angegeben – allerdings mit dem Zusatz „nur als Rescue-Therapie“ [3, 12]. Hier wird eine begriffliche Zuspitzung vorgenommen, die den Einsatz indiziert als Rettung in lebensbedrohlicher Situation.

In ähnlicher Weise findet sich in anderen Leitlinien und Übersichtsartikeln der Begriff „Ultima Ratio“. Dieses Prinzip besagt, dass das unausweichlich letzte, am schwersten wirkende Mittel zur Lösung eines Konfliktes nur dann ergriffen werden darf, wenn andere mögliche und angemessen mildere Mittel keine Aussicht auf Erfolg haben. Bezogen auf die ECMO bedeutet dies die Legitimierung einer Anwendung als „letztes Mittel“, da der Patient sonst verstirbt (Tabelle).

Tabelle

Einsatz des ECMO-Verfahrens

In einem Übersichtsartikel zur ECMO findet sich der Satz „Kontraindikationen sind in diesen akut lebensbedrohlichen Situationen stets als relativ zu werten“ [2]. Dies beinhaltet letztlich die Möglichkeit zum Aushebeln eines vorher sorgfältig gefassten Therapieziels, das unter Anwendung der zunächst indizierten Maßnahmen und gleichzeitiger Verschlechterung des Patienten nicht mehr zu erreichen ist. Auch andere Autoren haben schon auf die militärische Metaphorik hingewiesen [13], die zunehmend mit Zuspitzung der COVID-Krise eingesetzt wird und eine abgestufte, am Therapieziel orientierte Indikationsstellung erschwert.

Dilemma: Ultima Ratio

Es wird deutlich, dass das aus Kriegs- und Jurisprudenz entlehnte „Rescue“- oder „ultima Ratio“-Prinzip eben keine mit einem Therapieziel verknüpfte medizinisch sorgfältig abgewogene Indikation darstellt, dieses Prinzip sogar überspringen kann. Es kann sogar darauf ausgelegt sein, den unter bisheriger Therapie sich ankündigenden Sterbeprozess aufzuheben oder hinauszuzögern. Hier zeichnet sich ein Dilemma ab: Unter Einsatz eines technischen Verfahrens wird eine Möglichkeit geschaffen, die die Grenze eines natürlichen Todesverlaufes verwischt, aber dennoch keine Prognose im Hinblick auf ein angemessenes Überleben des Patienten schafft.

Dieses Dilemma verdeutlicht, dass die Indikation auf der Basis eines klar definierten und formulierten Therapieziels unter Berücksichtigung des Patientenwillens gestellt wird. Allerdings muss ein solches Therapieziel nach sorgfältiger medizinischer Abwägung auch mit gewisser Wahrscheinlichkeit erreichbar sein. Ist es das gar nicht, wird eine unangemessene und letztlich sinnlose Therapie durchgeführt, die ein mit dem Patientenwunsch in Einklang zu bringendes Therapieziel nicht mehr verfolgt.

Medizinethisch bedenklich ist in diesem Zusammenhang die Tatsache, dass – auf dem Boden der publizierten hohen Krankenhausterblichkeitsraten in Deutschland – zur Rettung des Lebens von drei Menschen sieben weitere einer (manchmal wochenlang währenden) maximalinvasiven Therapie ausgesetzt werden, die eine Immobilisierung, langdauernde kontinuierliche Analgosedierung und zahlreiche andere Aspekte der äußersten Intensivtherapie beinhalten. Für die Betroffenen und auch deren Angehörige bedeutet dies akutes und schweres Leid (schmerzhafte Therapieverfahren, Kontrollverlust, Verletzung von Intimsphäre und Persönlichkeitsrechten).

„Do no harm“ ist einer der wesentlichen Aufforderungen an ärztliches Handeln [14–16]. Das sich mit der hohen Letalitätsrate in Zusammenhang mit ECMO ergebende Leid und die Belastung für das Personal auf Intensivstationen sollte – nicht nur ethisch – zu denken geben. Und wie sollte man mit der jüngst publizierten Letalitätsanalyse umgehen? Angestoßen werden müssen zumindest mehrere Reflexionsprozesse:

• Die Überprüfung und Einordnung der ECMO-Therapie als Rescue oder Ultima Ratio im Zusammenhang mit den Prinzipien einer fundierten Indikationsqualität verbunden mit einem realistischen, patientenzentrierten Therapieziel zur Vermeidung einer Überversorgung [17]. Hier sind in besonderer Weise die Fachgesellschaften gefordert mit konkreten Empfehlungen zum Einsatz.
• Die Überprüfung der Qualitätskriterien für die Anwendung dieses Verfahrens, das derzeit auf dem Boden einer breiten und unbegrenzten Einsatzmöglichkeit erfolgt.
• Ein Diskurs über mögliche Fehlanreize durch die Verführung des technisch Machbaren sowie durch eine hohe Vergütung.

• Zitierweise dieses Beitrags: Dtsch Arztebl 2022; 119 (4): A 125–8

Anschrift für die Verfasser:
Prof. Dr. med. Thomas Bein M.A. (Medizinethik)
ehem. Leiter der Operativen Intensivstation des Universitätsklinikums Regensburg
Fakultät für Medizin der Universität Regensburg
93042 Regensburg

Literatur im Internet: www.aerzteblatt.de/lit0422 oder über QR-Code.

Literatur

1. Karagiannidis C, Mostert C, Hentschker C, Voshaar T, Malzahn J, Schillinger G, Klauber J, Janssens U, Marx G, Weber-Carstens S, Kluge S, Pfeifer M, Grabenhenrich L, Welte T, Busse R: Case characteristics, resource use, and outcomes of 10 021 patients with COVID-19 admitted to 920 German hospitals: an observational study. Lancet Respir Med 2020; 8: 853–62

2. Lotz C, Muellenbach RM: Extrakorporale Membranoxygenierung. Anästh Intensivmed 2018; 59: 316–25

3. Deutsche Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin: S3-Leitlinie Invasive Beatmung und Einsatz extrakorporaler Verfahren bei akuter respiratorischer Insuffizienz. AWMF Leitlinienregister Nr. 001/021.

4. Karagiannidis C, Strassmann S, Merten M, Bein T, Windisch W, Meybohm P, Weber-Carstens S: High in-hospital mortality rate in patients with COVID-19 receiving extracorporeal membrane oxygenation in Germany: A critical analysis. Am J Respir Crit Care Med. 2021; 204: 991–4

5. Karagiannidis C, Slutsky AS, Bein T, Windisch W, Weber-Carstens S, Brodie D: Complete countrywide mortality in COVID patients receiving ECMO in Germany throughout the first three waves of the pandemic. Crit Care 2021; 25: 413

6. Ramanathan K, Shekar K, Ling RR, Barbaro RP, Wong SN, Tan CS, Rochwerg B, Fernando SM, Takeda S, MacLaren G, Fan E, Brodie D: Extracorporeal membrane oxygenation for COVID-19: a systematic review and meta-analysis. Crit Care 2021; 25: 211

7. Broman LM, Eksborg S, Lo Coco V, De Piero ME, Belohlavek J, Lorusso R, EuroECMO COVID-19 Working Group, Euro-ELSO Steering Committee: Extracorporeal membrane oxygenation for COVID-19 during first and second waves. Lancet Respir Med 2021; 9: e80–1

8. Combes A, Schmidt M, Hodgson CL, Fan E, Ferguson ND, Fraser JF, Jaber S, Pesenti A, Ranieri M, Rowan K, Shekar K, Slutsky AS, Brodie D: Extracorporeal life support for adults with acute respiratory distress syndrome. Intensive Care Med 2020; 46: 2464–76

9. Neitzke G: Indikation: Fachliche und ethische Basis ärztlichen Handelns. Med Klin Intensivmed Notfmed 2014; 109: 8–12

10. Janssens U, Burchardi N, Duttge G, et al.: Therapiezieländerung und Therapiebegrenzung in der Intensivmedizin. DIVI 2012; 3: 103–7

11. Bein T, Brodie D: Understanding ethical decisions for patients on extracorporeal life support. Intensive Care Med 2017; 43: 1510–1

12. Kluge S, Janssens U, et al.: S3-Leitlinie – Empfehlungen zur stationären Therapie von Patienten mit COVID-19. AWMF-Register Nr. 113/001.

13. Kearns AJ: The principle of salvage in the context of COVID-19 Nurs Inq 2021; 28: e12389

14. Puhan M, Singh S, Weiss CO, Varadhan R, Boyd CM: A framework for organizing and selecting quantitative approaches for benefit-harm assessment BMC Med Res Methodol 2012; 12: 173

15. Beauchamp T, Childdress J: The Principles of biomedical ethics, 11. Auflage, Oxford Medical Press, 2019.

16. Andersson GBJ, Chapman JR, Dekutoski MB, Dettori J, Fehlings MG, Fourney DR, Norvell D, Weinstein JN: Do no harm: the balance of „beneficence“ and „non-maleficence“ Spine (Phila Pa 1976) 2010; 35 (9 Suppl): S2–8

17. Michalsen A, Neitzke G, Dutzmann J, et al.: Überversorgung in der Intensivmedizin: erkennen, benennen, vermeiden. Med Klin Intensivmed Notfmed 2021; 116: 281–94