ArchivDeutsches Ärzteblatt14/2003Kongressbericht: Kritische Indikationsstellung beim Einsatz von Blutprodukten im klinischen Alltag

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Kongressbericht: Kritische Indikationsstellung beim Einsatz von Blutprodukten im klinischen Alltag

Dtsch Arztebl 2003; 100(14): A-929 / B-781 / C-729

Biscoping, Jürgen; Bein, Gregor

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LNSLNS Unbestreitbar sind transfusionsmedizinische Erkenntnisse und Entwicklungen ein wesentlicher Baustein für den medizinischen Fortschritt. Dies betrifft vordergründig die so unterstützte operative Medizin, doch gleichermaßen haben auch alle anderen medizinischen Behandlungen davon profitiert, bei denen die Gabe von Blutprodukten jeder Art Bestandteil der Therapie wurde.
Am Beispiel der Erythrozytentransfusion wurde beim 27. Interdisziplinären Forum der Bundes­ärzte­kammer „Fortschritt und Fortbildung in der Medizin“, welches vom 9. bis 11. Januar 2003 in Köln stattfand, exemplarisch dargestellt, dass ein kritischer Umgang mit der begrenzten Ressource Blut medizinisch geboten ist und eine erfolgreiche Therapie nicht auf das Imitieren physiologischer Normalwerte abzielen muss.
Physiologie und Pathophysiologie einer Therapie mit Erythrozyten
Ralf Zander, Mainz, erklärte, dass die physiologische Hb-Konzentration des Menschen als Ergebnis eines evolutionären Kompromisses für die verschiedensten Lebenssituationen interpretiert werden kann. Die Sicherstellung des Sauerstoffverbrauchs bei Abnahme der Hb-Konzentration erfolgt in aller Regel über eine hämodynamische Kompensation (Steigerung des Schlagvolumens oder Frequenzzunahme des Herzens) oder eine utilisatorische Kompensation; das heißt, der Organismus nimmt in Kauf, dass eine höhere Ausschöpfung in der Peripherie stattfindet, welche an einem Abfall der gemischt venösen Sauerstoffkonzentration erkennbar ist. Dabei ist bemerkenswert, dass die genannten Mechanismen in einer bestimmten Reihenfolge ablaufen: Primär eine Zunahme des Schlagvolumens, sekundär eine Frequenzsteigerung und tertiär eine vermehrte Utilisation des venösen beziehungsweise kapillären Blutes.
Als quartäre Kompensation wird die Vermehrung des 2,3-DPG-Gehaltes (DPG, Diphosphoglyzerat) im Blut mit Rechtsverlagerung der Sauerstoffbindungskurve bezeichnet, die eine verbesserte Sauerstoffabgabe im Gewebe bewirkt. Diese quartäre Kompensation stellt sich jedoch erst unter „chronischen“ Bedingungen ein. Für klinische Bedingungen ist dabei wichtig, dass bis zu einem Hb von circa 7,5 g/dL die hämodynamische Kompensation bei konstanter Frequenz alleine über Zunahme des Schlagvolumens erfolgt.
Die hämodynamische Kompensation unter Extrembedingungen findet ihre Begrenzung jedoch durch das Myokard, da dieses Organ mit 12 mL/dL die größte arteriovenöse Sauerstoffkonzentrationsdifferenz aufweist, also bereits eine Utilisation von circa 60 Prozent hat. Das intakte Myokard mit intakter Koronarperfusion kann ohne Schwierigkeiten eine Senkung des Hb auf circa 7,5 g/dL durch Steigerung des Herzminutenvolumens kompensieren, wie zahlreiche experimentelle Studien belegen.
Sowohl Untersuchungen im Tierexperiment als auch bei Patienten mit Anämie lassen deutlich erkennen, dass zuerst die hämodynamische Kompensation und dann die utilisatorische Kompensation erfolgt, wobei diese in den meisten Organen mehr als 90 Prozent erreicht. Diese extreme Ausnutzung der Sauerstoffreserven ist erkennbar am Absinken der gemischt venösen Sättigung bis auf circa 10 Prozent, was einem Sauerstoffgehalt von circa 1 mL/dL (normal 15 mL/dL) entspricht.
Eine bisher vielfach unterstellte Annahme, die kapilläre Sauerstoffutilisation sei unterhalb eines venösen Sauerstoffpartialdruckes (pO2) von 35 mm Hg oder einer venösen Sättigung von 70 Prozent nicht mehr möglich (die ungenutzte venöse Sauerstoffreserve würde am hypoxischen Gewebe vorbeifließen) ist nicht haltbar. Als hinderlich für den quartären Kompensationsmechanismus bezeichnete Zander die Azidose des gelagerten Erythrozytenkonzentrats im unphysiologisch sauren Milieu der Stabilisatorlösung, da nach wenigen Tagen der Lagerung ein 2,3-DPG-Verlust des Erythrozyten mit der Folge einer Linksverlagerung der Sauerstoffbindungskurve eintritt. Erst mehrere Stunden nach der Transfusion wird diese Veränderung im Organismus ausgeglichen. Unter physiologischen Gesichtspunkten ist daher in speziellen Situationen (zum Beispiel Pädiatrie) die Indikation zur Gabe von nur wenige Tage altem Blut zu erwägen.
Insbesondere während einer akuten Anämie ist durch die Gabe von reinem Sauerstoff durch den erhöhten Anteil von physikalisch gelöstem Sauerstoff ein Hb-Defizit von 1,5 g/dL auszugleichen, was beim Erwachsenen durchschnittlich der Gabe von 2 Erythrozytenkonzentraten entspricht. Damit kann die Hyperoxie, so Zander, auch kurzfristig als Instrument der Diagnostik und Therapie genutzt werden: Fragliche Symptome eines Sauerstoffmangels können kurzfristig ausgeschlossen werden, bleiben die Symptome bestehen, kann die so induzierte Hyperoxie sofort therapeutisch genutzt werden, bis die notwendigen Erythrozytenkonzentrate bereitstehen.
Zander stellte heraus, dass allein die Halbierung der Hb-Konzentration für den kardial nicht vorgeschädigten Patienten unter klinisch kontrollierten Bedingungen keine Indikation zur Transfusion von Erythrozyten darstellt, solange Normovolämie, Normoxie und Normothermie besteht.
Sicherheit der Therapie mit zellulären Blutpräparaten
Bereits die Gewinnung, Herstellung und Testung von Blutspenden und den daraus gewonnenen Präparationen ist in Deutschland durch eine Vielzahl von Gesetzen und Verordnungen geregelt, berichtete Harald Klüter, Mannheim. In dem 1998 in Kraft getretenen Transfusionsgesetz ist neben der Zuständigkeit der Spendeeinrichtung auch das Gesamtsystem der Verteilung und Anwendung von Blutzubereitungen einschließlich des Meldewesens bei unerwünschten Nebenwirkungen der Transfusion und bei Infektionen festgelegt. Am Robert Koch-Institut
ist der ständige „Arbeitskreis Blut“ eingerichtet, der das Bun­des­ge­sund­heits­mi­nis­ter­ium berät und regelmäßige Stellungnahmen und Bewertungen zur Sicherheit der Hämotherapie veröffentlicht (www.rki.de/Gesund/AK Blut/Blut.HTM).
Klüter führte weiterhin aus, dass die Sicherheit der Therapie mit Blutpräparaten aber auch deren kontrollierte Anwendung umfassen muss. Dies belegen eindrucksvoll die im Rahmen des nationalen Meldesystems in England gewonnenen Daten über unerwünschte Wirkungen (SHOT-Studie).
Mehr als die Hälfte aller unerwünschten Wirkungen der Bluttransfusion waren danach Folge von Fehltransfusionen. Auch wenn bisher die Meldungen an das Paul-Ehrlich-Institut noch nicht veröffentlicht sind, so ist doch eine mit England vergleichbare Situation für Deutschland zu erwarten.
Die mit Blut übertragbaren Retroviren und AIDS-Erreger HIV-I und -II haben nach ihrer Entdeckung einen bedeutenden Einfluss auf die Transfusionspraxis und das Blutspendewesen genommen. Mit der Einführung spezifischer Anti-HIV-I/-II-Tests, der gezielten Spenderauswahl und dem Ausbau der Eigenblutspende konnte bereits zuvor der Ausbreitung des Virus über Bluttransfusionen Einhalt geboten werden. Durch konsequente Testung und Verbesserung der Inaktivierungsmethoden können heute Plasmaprodukte und zelluläre Blutpräparate als sicher eingestuft werden.
Für eine Vielzahl leukotroper Viren ist eine Übertragung durch Blutpräparate belegt, doch führen diese Viren nur bei immuninsuffizienten Patienten zu einer klinisch relevanten Erkrankung (zum Beispiel Zytomegalievirus [CMV], Parvo-Virus B 19). Für diese Patienten kommen negativ getestete oder leukozytenfiltrierte Produkte zur Anwendung.
Die Übertragung von Bakterien und Protozoen durch Blut und die mangelnde Sterilität von Blutpräparaten ist ein seit vielen Jahren bekanntes, doch glücklicherweise sehr seltenes Ereignis. Ein größeres Problem stellt die mögliche bakterielle Verkeimung besonders der bei 22°C gelagerten Thrombozytenkonzentrate dar, während die Gefahr bei den bei 4°C kühl gelagerten Erythrozytenkonzentraten entsprechend geringer ist. Als wirksamste Gegenmaßnahmen sind neben streng antiseptischem Arbeiten bei der Blutspende und der Herstellung der einzelnen Produkte vor allem die Beachtung der Kühlkette sowie der zeitnahe Gebrauch vorbereiteter Blutprodukte zu nennen.
Obwohl in Tierversuchen die Möglichkeit der Blutübertragung von Prionen als Auslöser einer spongiformen Enzephalopathie gezeigt wurde, gibt es derzeit international keinen dokumentierten Fall der Übertragung der neuen Variante der Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung (nvCJD) durch eine Blutspende. Eine Risikobewertung ist deshalb nicht möglich. Als Vorsichtsmaßnahme werden dennoch zurzeit Spendewillige mit einem mehr als sechsmonatigen Aufenthalt in Großbritanien zwischen 1980 und 1996 von der Blutspende zurückgestellt.
Die Laboruntersuchungen anlässlich jeder Blutspende umfassen die
Testung auf spezifische Virusantigene beziehungsweise Immunantikörper und die Nukleinsäure-Amplifikationstechnik (NAT) zum Nachweis von
Virus-RNA beziehungsweise -DNA.
Das verbleibende Restrisiko für eine unerkannt gebliebene HIV- oder Hepatitis-C- (HCV-)Infektion eines Blutspenders ist dadurch um eine
weitere Zehnerpotenz gesunken und liegt derzeit in einem Bereich zwischen 1 : 10 Millionen bis 1 : 20 Millionen (Tabelle 1).
Die Sicherheit der Bluttransfusion befindet sich, so Klüter, durch diese Entwicklungen auf einem historischen Höchststand, doch darf dies nicht darüber hinweg täuschen, dass eine beträchtliche Zahl von vermeidbaren Komplikationen der Blutübertragung nicht im Produkt selbst sondern in seiner unsachgemäßen Anwendung liegen. Insbesondere dort sind noch weitere Erfolge möglich.
Klinische Bewertung einer akuten oder chronischen Anämie
Eine vorbestehende chronische Anämie verbessert nach Ansicht von Martin Welte, Darmstadt, die Adaptationsfähigkeit bei akuter Anämie nicht. Therapeutische Begleitmaßnahme einer akuten Anämie muss immer die Aufrechterhaltung beziehungsweise Wiederherstellung einer Normovolämie sein, da unter normovolämischen Bedingungen die funktionelle Kapillardichte, das heißt der Anteil der mit Erythrozyten perfundierten Kapillaren erst abnimmt, wenn der Hämatokrit um mehr als die Hälfte absinkt. Eine akute Reduktion der Hämoglobinkonzentration kann so lange ohne Gefahr der hypoxischen Gewebsschädigung kompensiert werden.
Zwar belegen Studien an Mitgliedern der Zeugen Jehovas einen Zusammenhang zwischen akuter Anämie und perioperativer Mortalität, doch hat bei Hämoglobinkonzentrationen von mehr als 8 g/dL die Transfusion von Erythrozyten keinen Effekt auf die Mortalität. Lediglich kardiovaskuläre Hochrisikopatienten haben eine verminderte Anämietoleranz. Auch wenn sichere Grenzwerte für dieses spezielle Patientenkollektiv nicht existieren, scheinen Hämatokritwerte von weniger als 28 Prozent mit einer erhöhten Inzidenz kardialer Komplikationen assoziiert zu sein.
Die Hämoglobinkonzentration ist jedoch nur einer der Faktoren, der das Sauerstoffangebot an den Organismus bestimmt. Wenn die primären Kompensationsmechanismen wie Anstieg des Blutflusses, Steigerung der Sauerstoffextraktion und Umverteilung der Durchblutung zugunsten der vitalen Organe nicht adäquat funktionsfähig sind, ergeben sich Limitationen der Adaptationsfähigkeit im individuellen Fall. Diese Limitationen sind hauptsächlich Störungen der myokardialen Pumpfunktion und Durchblutung, kritische Gefäßstenosen sowie Einschränkungen der Sauerstoffaufnahme durch einen gestörten pulmonalen Gasaustausch.
Da der physiologische Begriff des kritischen Hämatokrit bei der klinischen Beurteilung einer Anämie nur schwer anwendbar ist, sollte dieser, so Welte, für die klinische Anwendung als der Wert definiert werden, bei dessen Unterschreiten die Morbidität oder Mortalität ansteigt. Da zu dieser Thematik nur wenige prospektive, randomisierte und kontrollierte Studien existieren, muss bisher in der Praxis auf retrospektiv erhobene Daten zurückgegriffen werden. Diese weisen aus, dass ein Absinken der Hämoglobinkonzentration unter den Bedingungen der Normovolämie bis auf 6 g/dL die Morbidität und Mortalität nicht steigert, wenn kardiovaskuläre oder pulmonale Begleitrisiken fehlen. Die Anämie bei operativen Patienten (circa zwei Drittel aller Erythrozytentransfusionen) entsteht durch akuten Blutverlust, wobei therapeutisch die Wiederherstellung des zirkulierenden Volumens erste Priorität hat.
Die Transfusion von Erythrozyten ist individuell nur zur Verhinderung einer anämischen Hypoxie (nicht ausreichende Sauerstofftransportkapazität) indiziert. Die dabei über Jahrzehnte geltende „10/30-Regel“ (Hämoglobinkonzentration weniger als 10 g/dL, Hämatokrit unter 30 Prozent), betonte Welte, ist seit langem nicht mehr aufrecht zu erhalten, zudem entbehrt diese Empfehlung bis heute einer soliden wissenschaftlichen Basis. Während bei ansonsten gesunden Patienten die initiale Therapie bei akuter Anämie nicht die Transfusion von Erythrozytenkonzentraten sondern die Wiederherstellung der Normovolämie ist, stellen Patienten mit begleitenden kardiovaskulären Erkrankungen ein gesondertes Kollektiv dar, bei dem der Transfusionstrigger höher liegt und das von einem Anheben des Hämoglobinwertes auf circa 10 g/dL profitiert.
Die Anämie bei operativen Intensivpatienten erfuhr in einer viel beachteten prospektiv kontrollierten Studie aus Kanada eine neue Bewertung, da gezeigt werden konnte, dass ein restriktives Transfusionsregime (Hämoglobinkonzentration zwischen 7 und 9 g/dL) einen signifikanten Überlebensvorteil gegenüber einer liberalen Transfusionsstrategie (Hämoglobinkonzentration zwischen 10 und 12 g/dL) bedeutete. Auch in nachuntersuchten Subpopulationen bestätigten sich diese Tendenzen. Nur Patienten mit ischämischer Herzerkrankung profitierten tendenziell von der liberalen Transfusionsstrategie.
Die Frage, wann Erythrozyten transfundiert werden sollen, beantwortete Welte dahingehend, dass unbedingt physiologische Variablen in die Indikationsstellung einbezogen werden müssen, die auf eine anämische Hypoxie hinweisen. Dazu zählen Tachykardie, Hypotension, Sauerstoffextraktion von mehr als 50 Prozent, gemischt venöser Sauerstoffpartialdruck (pO2)) unter 30 mm Hg, Laktatazidose.
Organspezifische Indikationen sind vor allem Zeichen der Myokardischämie. Auch wenn, schloss Welte, Hämoglobinkonzentrationen von weniger als 7 g/dL im individuellen Fall ohne Schaden für den Patienten toleriert werden, beruht die Empfehlung zur Transfusion bei Unterschreiten dieses Wertes darauf, dass für den Bereich darunter keine gesicherten Daten hinsichtlich Morbidität und Mortalität existieren (Tabelle 2).
Bei Patienten ohne spezifische Risikofaktoren fehlt jedoch im Umkehrschluss bis heute der wissenschaftlich gesicherte Beleg, dass bei Hämoglobinkonzentrationen von mehr als 7 g/dL die Transfusion von Erythrozyten die Morbidität oder Mortalität verringern kann.
Fazit
Heute stehen Blutprodukte mit außerordentlicher Sicherheit zur Verfügung, und für die kritische Indikationsstellung beim Einsatz von Blutprodukten liegen wissenschaftlich gesicherte Kriterien vor.

Anschriften der Verfasser:
Prof. Dr. med. Jürgen Biscoping
Klinik für Anaesthesie
und Operative Intensivmedizin der
St. Vincentius-Kliniken gAG
Steinhäuserstráße 18
76135 Karlsruhe

Prof. Dr. med. Gregor Bein
Institut für klinische Immunologie
und Transfusionsmedizin
Justus-Liebig-Universität Gießen
Langhansstraße 7
35385 Gießen

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