ARTIKELSERIE "ECMO IN DER WEHRMEDIZIN"

Die Seite wird erstellt Lenny-Stefan Bär
 
WEITER LESEN
ARTIKELSERIE "ECMO IN DER WEHRMEDIZIN"
ANÄSTHESIE/INTENSIVMEDIZIN

ARTIKELSERIE „ECMO IN DER WEHRMEDIZIN“
Wehrmedizinische Relevanz der Extrakorporalen
­Membran­oxygenierung (ECMO) –
 Teil I: Zur Rolle der ECMO auf den Intensivstationen des
 ­Bundeswehrzentralkrankenhauses Koblenz
Relevance of ECMO in military medicine –
Part I: The role of ECMO in intensive care at the Bundeswehr Central Hospital Koblenz

Florian Meyer-Oschatz a, Matthias Endlich b, Richard Feyrer b, Daniel Bredenkötter c, Willi Schmidbauer c, Christoph
Jänig c

    Zusammenfassung                                                         of the technology “Extracorporal Membrane Oxy­gena­
                                                                            tion” (ECMO) over the last years presented new options
    Die konservative Behandlung intensivpflichtiger Patien-
                                                                            to treat patients who before had no chance to survive.
    ten im akuten Herz- und/oder Lungenversagen ist
                                                                            As combat related injuries like sepsis or severe thorax
    schwierig und in ihren Erfolgsaussichten limitiert. Die
                                                                            trauma can lead to ARDS ECMO is of relevance in mil-
    Entwicklung der Extrakorporalen Membranoxygenierung
                                                                            itary medicine. This item will be presented and dis-
    (ECMO) in den letzten Jahren hat hier neue Möglich-
                                                                            cussed by 3 articles in this journal.
    keiten zur Behandlung auch solcher Patienten eröffnet,
                                                                            This first article comprehensively describes the core
    die ohne diese Methode keine Überlebenschance ha-
                                                                            aspects of extracorporeal membrane oxygenation
    ben. Dieses gilt z. B. für ein akutes Lungenversagen bei
                                                                            (ECMO). It gives an overview over the scientific basis
    Sepsis und schwerem Thoraxtrauma und ist somit auch
                                                                            of ECMO, describes the general function, medical indi-
    im Rahmen der Behandlung einsatzbedingter Verlet-
                                                                            cation, contraindication and complications and discuss-
    zungen von Bedeutung. In drei Beiträgen soll deshalb
                                                                            es crew-resource-management aspects.
    die wehrmedizinische Relevanz dieser Behandlungs-
                                                                            Finally, the relevance of ECMO in the context of military
    methode erörtert werden.
                                                                            medicine is discussed an the experiences of the Bundes­
    Diese erste hierzu vorliegende Arbeit umfasst die Kern-
                                                                            wehr Central Hospital Koblenz as a cardiosurgical cen-
    aspekte zum Thema der ECMO. Sie gibt einen Über-
                                                                            ter with ECMO capability in the system network of the
    blick über die wissenschaftlichen Grundlagen, be-
                                                                            Bundeswehr hospitals are presented.
    schreibt das generelle Funktionsprinzip, die
                                                                            Keywords: ARDS, respiratory failure, ECMO, blast-in-
    Indikationsstellung, Kontraindikationen sowie Kompli-
                                                                            jury, cardiac surgery, aeromedical evacuation
    kationen und diskutiert Aspekte des Crew-Ressource-
    Managements.
                                                                        Einleitung
    Abschließend erfolgt nach einer Diskussion der wehr-
    medizinischen Relevanz des Verfahrens eine Über-
                                                                        Die konservative Therapie intensivpflichtiger Patienten
    sicht der Datenlage der ECMO-Einheit des Bundes-
                                                                        im akuten Herz- und/oder Lungenversagen ist äußerst
    wehrzentralkrankenhauses (BwZKrhs) Koblenz als
                                                                        schwierig und in ihren Möglichkeiten begrenzt [3]. Hier
    kardiochirurgisches Zentrum mit ECMO-Fähigkeit im
                                                                        hielt bereits frühzeitig1 eine miniaturisierte Version einer
    Systemverbund der Bundeswehrkrankenhäuser.
                                                                        Herz-Lungen-Maschine, die sogenannte Extrakorporale
    Schlüsselwörter: ARDS, Lungenversagen, ECMO,
                                                                        Membranoxygenierung (Extracorporal Membrane Oxy-
    blast-injury, Herzchirurgie, AirMedEvac, ECMO
                                                                        genation, ECMO), Einzug in die Therapie. Zu Beginn war
                                                                        das Verfahren mit einer Vielzahl von Komplikationen, wie
    Summary
                                                                        Blutungen, Hämolyse, Embolien und Thrombosen, be-
    Conservative treatment of intensive care patients with              haftet. Erst mit Entwicklung moderner Membranoxyge-
    acute respiratory distress syndrome (ARDS) is highly                natoren konnte die Komplikationsrate deutlich gesenkt
    difficult and often of limited success. The development             werden [29].

a Kommando Sanitätsdienst der Bundeswehr, Koblenz
b Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz, Klinik XVII – Herzchirurgie     1   Erste Ansätze zur Anwendung eines kardiopulmonalen Bypasses zur
c Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz, Klinik X – Anästhesie, Inten-       Therapie des ARDS reichen zurück in die 1970er Jahre. Ab Anfang des
  sivmedizin und Notfallmedizin                                             21. Jahrhunderts nahm die Entwicklung dann einen raschen Fortgang.

    WMM 2020 – 64(10-11)                                                                                                                389
ARTIKELSERIE "ECMO IN DER WEHRMEDIZIN"
ANÄSTHESIE/INTENSIVMEDIZIN

                                                                                              Tab.1: Berlin-Definition des
                                                                                              ARDS (nach [26])

Die ersten Studien erbrachten den Nachweis eines Über-      chen [13]. Eine verminderte Herzleistung führt zu einer
lebensvorteils bei Neugeborenen und Kleinkindern, nicht     notwendigen Steigerung der Katecholamin-Therapie, was
aber bei Erwachsenen [2]. Die im Laufe der letzten De-      die Sauerstoffversorgung des Gewebes verschlechtert
kaden immer wiederkehrenden viralen Epidemien und           und somit einen Circulus vitiosus auslöst und nicht selten
Grippewellen führten zu einem stetigen Anstieg der Häu-
figkeit der ECMO-Therapie. Ziel zahlreicher Forscher ist
es, den Nutzen der ECMO-Therapie gegenüber der kon-
servativen Behandlung des ARDS zu belegen [18, 21].
In unserer Arbeit fokussieren wir auf Erwachsene mit
einem akuten Lungenversagen (Acute Respiratory Di-
stress Syndrome, ARDS), dessen auslösende Faktoren
mannigfaltig sind. So können z. B. eine schwere Infektion
der Lunge, eine Sepsis oder ein starkes Thoraxtrauma
in ein ARDS münden.
Die Inzidenz des ARDS liegt in Europa bei 7/100 000
Einwohnern [20, 28]. Definiert wird es nach der Berlin-
Definition [26], sein Schweregrad wird nach dem Horo-
vitz-Quotienten (Verhältnis von PaO2 zu FiO2) eingeteilt
(Tabelle 1).
Ein ARDS weist eine hohe Letalität zwischen 43 % und
48 % auf [23, 28, 29]. In diesen Fällen kann gemäß ak-
tueller Therapieempfehlungen ein Einsatz der extra-kor-
poralen Membranoxygenierung (ECMO) erfolgen (Ab-
bildung 1).

ARDS-Therapiekonzepte – Vor und Nachteile
Im Rahmen der ARDS-Therapie wurden verschiedenste
Therapiekonzepte wissenschaftlich aufgearbeitet. Vor-
teile ergaben sich hierbei z. B. für die lungenprotektive
Beatmung mit niedrigen Tidalvolumina [6], die Bauchlage
[5, 9, 12] sowie die neuromuskuläre Blockade [17, 23].
Eine lungenprotektive Beatmung im Rahmen einer kon-
servativen ARDS-Therapie kann neben den vorteilhaften
Effekten auf die Oxygenierung auch nachteilige Effekte
auf andere Organsysteme haben. So kann eine ange-
passte lungenprotektive ARDS-Beatmung zu einem
­Anstieg des intrathorakalen Druckes und des pulmonal-­
 arteriellen Widerstandes führen und somit eine Rechts-     Abb. 1: Patient in Bauchlage mit laufender ECMO (Cardiohelp® der
                                                            Fa. Maquet) auf der operativen Intensivstation des BwZKrhs Koblenz
 herzbelastung bis hin zum Zirkulationsversagen verursa-

 390                                                                                                  WMM 2020 – 64(10-11)
ARTIKELSERIE "ECMO IN DER WEHRMEDIZIN"
ANÄSTHESIE/INTENSIVMEDIZIN

zum Multi-Organ-Versagen (MOV) führt. Die ECMO-The-            Es ergab sich eine Reduktion der Mortalität in der ECMO-
rapie sorgt für eine adäquate Oxygenierung sowie De-           gegenüber der CMV-Gruppe von 11 %, allerdings ohne
carboxylierung. Dies ermöglicht es, die Beatmungsthera-        statistische Signifikanz, dennoch mit einem Trend zum
pie sowie das Katecholaminregime zu deeskalieren und           Nutzen der ECMO-Therapie. Darüber hinaus ist der
fängt somit einen Teil der Nebenwirkungen einer konven-        Hauptkritikpunkt an der Studie, dass auf Anordnung der
tionellen ARDS-Intensivtherapie ab [1, 10].                    betreuenden Ärzte des CMV-Armes bei 28 % aller Patien-
                                                               ten aus dieser Gruppe während der Behandlung ein The-
Studienlage zur ECMO                                           rapiewechsel hin zur ECMO-Gruppe vollzogen wurde.
CESAR-Trial                                                    Somit erscheint ein Vergleich der beiden Kollektive wenig
Beschäftigt man sich heutzutage mit der ECMO-Therapie          sinnvoll. Doch gerade dieser o. g. Schwachpunkt ist unse-
bei Erwachsenen mit ARDS, so ist es unerlässlich, die          rer Meinung nach die größte Stärke dieser Arbeit. Es ist
zwei wichtigsten Studien der letzten Jahre zu dieser The-      bemerkenswert, dass die betreuenden Ärzte bei 28 % der
matik zu kennen. Die erste Studie: „Conventional Venti-        CMV-Patienten unter konservativer Therapie, die alle von
latory Support vs Extracorporeal Membrane Oxygenation          Experten auf dem Fachgebiet der konventionellen Beat-
for Severe Adult Respiratory Failure“ (der sogenannte          mungstherapie bei ARDS erhobenen Standards berück-
CESAR-Trial) beschäftigte sich mit der Frage nach einer        sichtigte, keine Überlebenschancen sahen. Sie sahen
Mortalitätsreduktion bei ARDS-Patienten und wurde 2009         deshalb, basierend auf ihrer medizinischen Expertise, die
publiziert [19]. Hier waren 180 Patienten mit schwerem         ECMO als Ultima-Ratio-Therapie an. In Anbetracht des
Lungenversagen einer ECMO-Gruppe oder einer Kont-              hohen Prozentsatzes (28 %) von Therapieumstellungen
rollgruppe mit konventioneller Ventilation zugeteilt wor-      kann man postulieren, dass basierend auf den heutigen
den. Eingeschlossen wurden Patienten mit einem Lung-           internationalen, intensivmedizinisch und herzchirurgi-
Injury-Score > 3,0 oder einer unkompensierten                  schen Fachstandards der praktizierenden Ärzte Erwach-
Hyperkapnie mit einem pH < 7,2. Der primäre Endpunkt           senen mit ARDS deutlich bessere Überlebenschancen
„Tod oder schwere Behinderung nach 6 Monaten“ wurde            unter Verwendung einer modernen ECMO-Therapie ein-
in der ECMO-Gruppe bei 37 %, in der Kontrollgruppe bei         geräumt werden – ein starkes Signal in Punkto ECMO-
53 % (p = 0,03) erreicht. Damit wurde erstmals an er-          Therapie und Überleben bei ARDS-Patienten.
wachsenen Patienten ein Vorteil zugunsten einer ECMO-
Behandlung gezeigt.                                            Zur ECMO-Therapie
Allerdings weist das Design der Studie Mängel auf; unter
anderem wird kritisiert, dass 22/90 Patienten zwar der         Funktionsweise der ECMO-Therapie
ECMO-Gruppe zugeteilt wurden, jedoch aufgrund ra-              Moderne ECMO-Systeme zeichnen sich durch ein kom-
scher Besserung oder Tod keine ECMO erhielten. Zudem           paktes Design aus. Prinzipiell ist zu unterscheiden zwi-
wurden die Patienten der Kontrollgruppe nach individu-         schen einem Verfahren mit (venovenöse-ECMO, vv-EC-
ellen Vorstellungen in den teilnehmenden Kliniken be-          MO) und ohne Pumpensystem (interventional Lung
handelt, weshalb nur in 70 % eine protektive Beatmung          Assist, iLA). Die iLA-Verfahren werden im Weiteren nicht
durchgeführt wurde. Alle Patienten der ECMO-Gruppe             weiter berücksichtigt, da die für diese Verfahren vorlie-
wurden für die Intervention nach Leicester (UK) gebracht,      gende Indikation durch die Systeme mit Pumpensystem
sodass zudem ein Bias durch die Verlegung in ein spe-          auch abgedeckt werden. Bei schwerem hypoxischem
zialisiertes Zentrum anzunehmen ist.                           Lungenversagen steht die Verbesserung der Oxygenie-
                                                               rung im Vordergrund, bei Vorliegen einer schweren re-
EOLIA-Trial                                                    spiratorischen Azidose liegt der Fokus auf Kohlendioxid-
Wegen der Mängel im CESAR-Trial wurde eine interna-            Elimination. Hier reicht ein geringerer Blutfluss aus, die
tionale, multizentrisch-randomisierte Studie, „Extracorpo-     sogenannte „low flow“-ECMO.
real Membrane Oxygenation for Severe Acute Respirato-          Heutiger Standard bei vv-ECMO-Systemen sind Zentri-
ry Distress Syndrome“ (der sogenannte EOLIA-Trial)             fugal- oder Axialpumpen, ein plasmaresistenter Poly-
aufgelegt und 2018 publiziert [8]. COMBES und seine            Methyl-Penten-Diffusions-Membran-Oxygenator sowie
mitarbeitenden Kollegen schlossen über 6 Jahre 249             eine Wärmetauscheinheit. Die Kanülierung erfolgt in der
­Patienten in die randomisierten Arme ECMO- und CMV-           Regel in Seldinger-Technik über die rechte oder linke
 (conventional mechnical ventilation) Therapie ein. Ziel der   Vena femoralis. Hierüber wird eine lange, im Durchmes-
 Studie war es, eine Reduktion der Mortalität bei ARDS-        ser an die physiologischen Anforderungen passend wähl-
 Patienten von mindestens 20 % zu erreichen. Im Gegen-         bare Kanüle implantiert, über die venöses Blut zum Oxy-
 satz zum CESAR-Trial wurde strikt auf standardisierte         genator gelangt. Als rückführendes Gefäß nutzt man
 Vorgehensweisen in den jeweiligen Therapie-Schenkeln          meist herznahe, kaliberstarke Venen, wie z. B. die rechts-
 geachtet. Nachdem 75 % der Patienten eingeschlossen           oder linksseitige Vena subclavia oder Vena jugularis in-
 waren, zeigte sich, dass das geplante Ziel nicht erreicht     terna. Hier kommen kürzere, eher kleinlumige Kanülen,
 werden konnte und die Studie wurde abgebrochen.               entsprechend den physiologischen Anforderungen frei

 WMM 2020 – 64(10-11)                                                                                              391
ARTIKELSERIE "ECMO IN DER WEHRMEDIZIN"
ANÄSTHESIE/INTENSIVMEDIZIN

                                                                                             Abb. 2: Schemazeichnung zur
                                                                                             Technik der va- und vv-ECMO
                                                                                             (Abbildung aus [24])

wählbar, zum Einsatz. Alternativ kann anstelle zweier         Indikationen für ECMO-Therapie
Kanülen eine Doppellumenkanüle (die sogenannte Ava-           Die Indikation für eine vv-ECMO liegt vor, wenn trotz Aus-
lon-Kanüle) verwendet werden. Diese ist für die Implan-       schöpfung aller konservativen Therapiemöglich­keiten eine
tation in die rechte Vena jugularis interna entwickelt wor-   lebensbedrohliche Hypoxämie vorliegt (Tabelle 2).
den und hat den wesentlichen Vorteil, dass Patienten          Neben dem Einsatz der ECMO bei hypoxämischem Lun-
während der ECMO-Unterstützung mobilisiert werden             genversagen (Parameter siehe Tabelle 2) besteht eine
können, allerdings ist die Anlage technisch aufwendiger.      weitere Indikation bei persistenter Hyperkapnie mit res-
Die systemische Antikoagulation erfolgt mit unfraktionier-    piratorischer Azidose (arterieller pH < 7,25, paCO2 > 60 mm
tem Heparin, wobei die Ziel-aPTT (aktivierte partielle        Hg über > 6 h) im Rahmen der lungenprotektiven Beat-
Thromboplastinzeit) in der Regel etwa beim 1,5-­fachen        mung. Darüber hinaus muss bei manchen Patienten mit
der Norm liegt, bei Blutungsneigung auch niedriger.           ARDS eine invasive, aggressive, nicht den Kriterien einer

                                                                                             Tab. 2: Indikationen für eine vv-
                                                                                             ECMO-Therapie

 392                                                                                                 WMM 2020 – 64(10-11)
ANÄSTHESIE/INTENSIVMEDIZIN

lungenprotektiven Ventilation entsprechenden Beatmung          systemischen Auswirkungen auf den Patienten, wie z. B.
mit hohen Inspirationsspitzendrücken und hohen Unter-          Blutung, heparininduzierte Thrombopenie (HIT) oder dis-
stützungsdrücken > 15 cmH2O erfolgen, um eine adäqua-          seminierte intravasale Koagulopathie (DIC).
te Oxygenierung zu ermöglichen. In diesen Fällen ist eine
anhaltende Verschlechterung des Patienten durch Zu-            Wehrmedizinische Relevanz der ECMO
nahme des beatmungsassoziierten Lungenschadens zu
befürchten, weshalb hier der frühzeitige Einsatz einer         Im Rahmen von wiederkehrenden lungenerkrankungs-
ECMO-Therapie zur Lungenprotektion diskutiert werden           assoziierten Epidemie- bzw. Pandemie-Wellen – wie
kann [5, 7].                                                   aktuell COVID-19 – werden selbst gut ausgestattete Ge-
                                                               sundheitssysteme an den Rand ihrer Leistungsfähigkeit
Kontraindikationen für ECMO-Therapie                           gebracht. Der durch die Bundeswehr durchgeführte ent-
Wesentliche Kontraindikationen sind potenziell zeitnahe        lastende Patiententransport aus Italien und Frankreich
zum Tode führende, nicht therapierbare Grunderkran-            in deutsche Kliniken zeigte eindrücklich, wie wertvoll die
kungen, Blutungen im ZNS sowie der kardiogene Schock.          Expertise des Personals der Bundeswehrkrankenhäuser
Beim kardialem Schockgeschehen kann auf ein veno-ar-           (Bw(Z)Krhs) im Umgang mit ARDS-Patienten im Rahmen
terielles ECLS-Verfahren („extracorporeal life support“)       des strategischen Lufttransports (StratAirMedEvac) ist.
gewechselt werden. Hierbei wird das gleiche System mit         Die Auslöser eines ARDS bei Soldaten im Einsatz sind
dem gleichen Setting wie für die ECMO-Therapie ver-            ebenso vielfältig. Die Folgen eines schweren Thorax-
wendet. Lediglich die Zuführung des arterialisierten           traumas nach Explosions- oder Schussverletzung treten
­Blutes erfolgt nun über eine arteriell eingebrachte, klein-   zeitlich versetzt ein, sind jedoch potenziell tödlich. Eine
 lumige Kanüle. Somit unterstützt bzw. ersetzt die Maschi-     Auswertung des Afghanistaneinsatzes der Jahre 2005
 ne dann Herz und Lunge.                                       bis 2011 ergab, dass von 25 Soldaten, die eine Explo-
 Bei Indikationsstellung zur ECMO-Therapie sollte be-          sionsverletzung der Lunge erlitten hatten, 14 im weiteren
 rücksichtigt werden, dass die ECMO-Therapie selbst zu         Krankheitsverlauf die Diagnosekriterien eines ARDS er-
 keiner Besserung der Grunderkrankung führt, sondern           füllten [4]. Auch schwere Infektionen der Lunge, wie In-
 lediglich vorübergehend den Gastransfer unterstützt und       fluenza (letzter Influenza-B Ausbruch 2020 bei US-Streit-
 somit eine Deeskalation der Katecholamintherapie bzw.         kräften im Bereich des TAAC N, RSM) oder atypische
 der Beatmungsparameter hin zur Lungenprotektion               Pneumonien, treten nicht selten bei Soldaten im Einsatz
 ­ermöglicht und hilft, Zeit bis zu einer Erholung des er-     auf. Weitere Auslöser für ein akutes Lungenversagen
  krankten Organs („bridge to recovery“) oder bis zu einer     können eine nicht pulmonale Sepsis, die transfusions-
  organersetzenden Therapie („bridge to transplant“) zu        assoziierte Lungenschädigung (TRALI), das Beinahe-Er-
  gewinnen, die gegebenenfalls für die Organheilung nötig      trinken oder schwerste Verbrennungen sein.
  ist. Als Kontraindikation wird daher auch eine terminale     Im Jahr 2005 stellte das US-Amerikanische Verteidi-
  Lungenerkrankung ohne Aussicht auf zeitnahe Lungen-          gungsministerium das „Acute Lung Rescue Team“
  transplantation angesehen. Eine vorausgehende Lang-          (ALeRT) auf, welches über verschiedene extrakorporale
  zeitbeatmung (FiO2 > 90 %; Pinsp > 30 cmH20 für > 7 Tage)    Unterstützungssysteme, inklusive ECMO, verfügte. Im
sowie Begleiterkrankungen, wie Leberzirrhose oder chro-        Zeitraum von 2005 bis 2011 wurde das Team 40-mal
nisch-terminales Nierenversagen, verschlechtern die            aktiviert und repatriierte 24 Patienten aus Kriegsgebieten
Prognose erheblich und bedürfen einer patientenindivi-         nach Deutschland [11]. In der Literatur finden sich u. a.
duellen Entscheidung. Bei Kontraindikationen für eine          Fallberichte von ECMO-Einsätzen zur Repatriierung aus
Antikoagulation ist der Einsatz einer längerfristigen EC-      Afghanistan [14, 15]. Durch die räumliche Stationierung
MO-Therapie schwer möglich, beziehungsweise sorg-              des Teams in Deutschland am „Landstuhl Regional Me-
fältig abzuwägen.                                              dical Center“ war eine schnelle Erreichbarkeit der Krisen-
                                                               regionen in Europa, Afrika und dem Mittleren Osten ge-
Komplikationen bei der ECMO-Therapie                           währleistet. Durch eine interne Umstellung wurde die
Trotz modernster Technik bleiben ECMO-Systeme inva-            ECMO-Fähigkeit im Jahr 2014 im „San Antonio Military
sive Verfahren zur Anwendung beim kritisch kranken             Medical Center“ (SAMMC) zentriert und steht den US-
Patienten mit potenziell lebensbedrohlichen Komplika-          Streitkräften in Mitteleuropa nicht mehr zur Verfügung.
tionen. Verlässliche wissenschaftliche Daten zu Kompli-        Im Konzept über die Verfahren im StratAirMedEvac ist
kationsraten findet man wenig. Ein Überblick aus dem           eine Repatriierung von schwerverletzten Soldaten inner-
ELSO-Register findet sich bei BRODIE et al [5].                halb von 24 Stunden nach Verwundung vorgesehen. Die
Im Einzelnen unterscheidet man zwischen vaskulären             Entwicklung eines ARDS im Einsatzland ist unter Ein-
Komplikationen (wie Gefäßverletzung, Blutung, Throm-           haltung dieser Zeitlinien unwahrscheinlich. Berücksich-
bose, Embolie) und ECMO-bedingten Risiken, entweder            tigt man aber Einsätze mit mehreren kleineren Verbän-
technischer Art, wie Oxygenator-Clotting, Hämolyse,            den und reduzierter Lufttransportkapazität oder
Diskonnektion oder Dislokation sowie Infektion, oder mit       Marineeinsätze mit dem oft daraus resultierenden ver-

 WMM 2020 – 64(10-11)                                                                                               393
ANÄSTHESIE/INTENSIVMEDIZIN

zögerten Erreichen einer speziellen intensivmedizini-       BwZKrhs Koblenz im Schnitt 30 Patienten pro Jahr mit
schen Behandlungseinheit („delayed evacuation care“),       einer ECMO-/ECLS-Einheit.
ist die Entwicklung eines ARDS nach den o.g. Auslösern      Seit 2017 verfügt unser Krankenhaus über ein „out-of-
deutlich wahrscheinlicher, da sich die Zeitlinie der Ret-   hospital“ (OOH) ECMO-Team. Nach entsprechender
tungskette verlängert.                                      Alarmierung und Befundvalidierung ist ein Ausrücken in
Bei Verwundeten mit schwerem ARDS kann die Repat-           umliegende Krankenhäuser innerhalb von 10 Minuten
riierung im Flächenflugzeug mit einer Kabinendruckhöhe      möglich. Vor Ort wird der Patient gesichtet, medizinisch
von rund 8 000 ft aufgrund der mit dem ARDS verbunde-       triagiert und gegebenenfalls eine „ex domo“-ECMO-
nen hochgradigen Oxygenierungsstörung problematisch         Therapie mit nachfolgender Intensivverlegung in das
werden. Kann eine höhenphysiologisch bedingte Verrin-       BwZKrhs Koblenz begonnen.
gerung des alveolären Sauerstoffpartialdrucks (Gesetz
von Dalton) nicht durch die Erhöhung der inspiratorischen   Entwicklung über die Zeit
Sauerstofffraktion kompensiert werden, droht eine kriti-    Am BwZKrhs Koblenz wurden in den Jahren 2016 bis
sche Hypoxämie. In diesen Fällen bietet die ECMO-           2019 insgesamt 93 ECMO-/ECLS-Patienten versorgt
Therapie eine sinnvolle Option.                             (35,5 % (n = 33) ECMO und 64,5 % (n=60) ECLS). In 18
Es lässt sich festhalten, dass die Etablierung und der      Fällen wurde das OOH-ECMO-Team alarmiert, in 75 Fäl-
Ausbau der ECMO-Kapazitäten am BwZKrhs Koblenz              len wurde das Verfahren „in domo“ begonnen. Für diesen
bereits jetzt ein wichtiger Faktor im Kontext zukünftiger   Beitrag wurden lediglich Patienten mit isoliertem ECMO-
Herausforderungen bei der Repatriierung verwundeter         Bedarf ohne primär oder sekundär nachgeschaltetem
Soldaten sind. Die ECMO-Fähigkeit sollte aus unserer        ECLS-Bedarf ausgewählt (insgesamt 33 Patienten). Bei
Sicht zukünftig im Portfolio von StratAirMedEvac-Optio-     diesen war die Hauptdiagnose ARDS (n = 29). Drei Pa-
nen enthalten sein.                                         tienten hatten aufgrund eines Traumas ein respiratori-
                                                            sches Globalversagen entwickelt. Ein Patient erlitt nach
Aktuelle Datenlage im BwZKrhs Koblenz                       komplexer Lungenoperation ein Lungenversagen. Bei
                                                            21,2 % (n = 7) erfolgte die Implantation der ECMO-Einheit
Seit der Etablierung der Klinik für Herzchirurgie im        durch das OOH-Team.
BwZKrhs im Jahr 1995 gehört auch die ECMO-Therapie          72,7 % (n = 24) der Patienten waren Männer, 27,3 %
zu einem Standard-Verfahren. Das BwZKrhs Koblenz            (n = 9) Frauen. Anlagebedingte Komplikationen gab es in
behandelt im Jahr etwa 50 Patienten mit akutem Lungen-      lediglich einem Fall (3 %), hier allerdings bedingt durch
versagen. Dank eines hochspezialisierten interdiszipli-     massiv erhöhten BMI und beidseits eingebluteten Leis-
nären ECMO-Teams, bestehend aus Fachärzten für              ten. Generell lag der anlagebedingte Verbrauch von Ery-
Herzchirurgie, Anästhesie und Intensivmedizin, Kardio-      throzyten-Konzentraten (EK) sehr niedrig. 90,9 % aller
logie sowie Kardiotechnikern, verfügt das BwZKrhs Ko-       Patienten benötigten keine Bluttransfusion zur Stabilisie-
blenz über eine leistungsstarke ECMO-Abteilung mit          rung nach ECMO-Einbau.
derzeit 6 ECMO-/ECLS-Geräten der Firmen Gettinge®           Führende Todesursache war ein, zumeist von einem
und LivaNova®.                                              septischen Geschehen verursachtes, Multi-Organ-Ver-
Nach gängigen Leitlinien und Expertenmeinung wird Kli-      sagen (MOV) mit 70,6 % (n = 12), gefolgt von therapie-
niken mit ECMO-Fähigkeit eine Mindestanzahl von 20          refraktären Lungengerüsterkrankungen mit 17,6 % (n =
Anwendungen pro Jahr empfohlen. Zurzeit versorgt das        3). 11,8 % (n = 2) der Patienten verstarben an einer dis-

                                                                                          Tab. 3: Übersicht über die
                                                                                          vv-ECMO-Daten des BwZKrhs
                                                                                          Koblenz von 2016 - 2019

 394                                                                                            WMM 2020 – 64(10-11)
ANÄSTHESIE/INTENSIVMEDIZIN

seminierten intravasalen Gerinnungsstörung und daraus             somit ein Zeitfenster zur Therapie der Grunderkrankung
resultierenden Blutungskomplikationen. 48,5 % (n = 16)            öffnen. Wichtig hierbei sind der standardisierte, zeitlich
aller Patienten überlebten den intensivmedizinischen              rechtzeitige Einsatz des Systems sowie eine lungenpro-
Aufenthalt. In der OOH-Gruppe lag das Überleben bei               tektive Ventilation mit kleinen Tidalvolumina, reduziertem
42,9 % (n = 3) – bei allerdings sehr kleinem Patienten-           Beatmungsdruck und angepasster inspiratorischer Sau-
gut –, in der „in domo“-Gruppe überlebten 50 % (n = 13)           erstoffkonzentration.
der Patienten (Tab. 3).                                           Noch wesentlicher und somit essenziell für den Erfolg
                                                                  der ECMO-Therapie ist die Verfügbarkeit von herzchir-
Diskussion und Fazit                                              urgischem wie kardiotechnischem Wissen sowie ein in-
                                                                  terdisziplinäres ECMO-Team mit Experten aus Herzchi-
Durch den Einsatz modernster Techniken und Materia-               rurgie und Kardiotechnik, Anästhesie, Intensivmedizin
lien verfügen die ECMO-Geräte heutzutage über ein                 und Kardiologie. Auch sollte eine jährliche Mindestanzahl
kompaktes Design mit geringer Fremdoberfläche. Plas-              von 20 ECMO-Therapien unserer Meinung nach nicht
madichte Gasaustauschfasern und strömungsoptimierte               unterschritten werden. Bei adäquater Anwendung der
Blutpumpen mit guter Langzeitfunktion verringern das              ECMO-Therapie werden die Nebeneffekte einer konven-
Blutzelltrauma entscheidend, wodurch Langzeitanwen-               tionellen Beatmungstherapie abgeschwächt und beat-
dungen über Wochen möglich werden.                                mungsinduzierte Lungenschäden minimiert.
Extrakorporale Lungenunterstützungsverfahren sind bei             In Zusammenschau aller Daten und unter Einbeziehung
adäquater Indikationsstellung und unter Einhaltung der            unserer Expertise sind wir der Meinung, dass unter den
Therapiestandards ein ergänzendes Therapieverfahren               o. g. Voraussetzungen durch eine ECMO-Therapie das
bei der intensivmedizinischen Behandlung von ARDS-                Überleben der Patienten günstig beeinflusst werden
Patienten. Während einerseits die Effektivität des Ver-           kann.
fahrens in Bezug auf den Gastransfer gut belegt ist, muss
andererseits ein hohes Maß an Aufmerksamkeit auf                  Das Literaturverzeichnis finden Sie in der E-Paper-
potenziell gravierende Komplikationen gerichtet werden.           Version dieses Beitrags (www.wmm-online.de).
Technische oder klinische Probleme können akut lebens-
bedrohlich sein, so dass Erfahrung und interdisziplinäre          Diese Artikelserie wird in den nächsten Ausgaben fort-
Zusammenarbeit wesentlich sind.                                   gesetzt mit einem Beitrag zur Implementierung einer
Die wissenschaftliche Studien- und Datenlage ist bisher           ECMO-Fähigkeit in das StratAirMedEvac-System der
nicht sehr umfangreich. Eine eindeutige Einordnung der            Bundeswehr und einer Kasuistik zum externen Einsatz
ECMO-Therapie, bzw. die Ermittlung ihres Stellenwertes            des herzchirurgischen Notfallteams.
ist deshalb heutzutage noch nicht möglich. Die aufge-
arbeiteten Daten aus dem BwZKrhs Koblenz decken sich              Literatur
weitgehend mit der Datenlage in der bisher zugänglichen
                                                                  1.  Agerstrand CL, Bacchetta MD, Brodie D: ECMO for adult respira-
Fachliteratur.
                                                                      tory failure: current use and evolving applications. ASAIO J 2014;
                                                                      60: 255-262.
Fazit                                                             2. Andrews AF, Roloff DW, Bartlett RH: Use of extracorporeal membra-
                                                                      ne oxygenators in persistent pulmonary hypertension of the newborn.
Die ECMO-Therapie kann bei ARDS-Patienten mit le-
                                                                      Clin Perinatol 1984; 11: 729-735.
bensbedrohender Hypoxie den Gastransfer sichern und               3. Bartlett RH, Andrews AF, Toomasian JM, et al.: Extracorporeal mem-
                                                                      brane oxygenation for newborn respiratory failure: forty-five cases.
                                                                      Surgery 1982; 92: 425-433.
                                                                  4. Braun M, Goldmann K: Das primäre Explosionstrauma der Lunge
                                                                      - Erfahrungen der operativen Intensivstation des Bundeswehrzen-
                                                                      tralkrankenhauses Koblenz aus sechs Jahren Afghanistaneinsatz.
                                                                      WMM 2015; 59(11): 334-339.
                                                                  5. Brodie D, Bacchetta M: Extracorporeal membrane oxygenation for
                                                                      ARDS in adults. N Engl J Med 2011; 365(20): 1905–1914.
                                                                  6. Brower RG, Matthay MA, Morris A, et al.: Ventilation with lower tidal
                                                                      volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung
                                                                      injury and the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med
                                                                      2000; 342: 1301-1308.
                                                                  7. Combes A, Bacchetta M, Brodie D, Müller T, Pellegrino V: Extracor-
                                                                      poreal membrane oxygenation for respiratory failure in adults. Curr
                                                                      Opin Crit Care 2012; 18: 99–104.
                                                                  8. Combes A, Hajage D, Cappelier G, et al.: Extracorporeal Membrane
                                                                      Oxygenation for Severe Acute Respiratory Distress Syndrome. N
                                                                      Engl J Med. 2018 May 24; 378(21): 1965-1975.
                                                                  9. Dalton HJ: There and back again: does prone positioning have any
                                                                      value in respiratory failure? Crit Care Med 2002; 30: 1658-1659.
                                                                  10. Fan E, Gattinoni L, Combes A, et al.: Venovenous extracorporeal
Abb. 3: Oxygenatoreinheit einer ECMO (Fa. Maquet)                     membrane oxygenation for acute respiratory failure: A clinical review

 WMM 2020 – 64(10-11)                                                                                                               395
ANÄSTHESIE/INTENSIVMEDIZIN

      from an international group of experts. Intensive Care Med 2016;            25. Sud S, Friedrich JO, Adhikari NK, et al.: Effect of prone positioning
      42: 712-724.                                                                    during mechanical ventilation on mortality among patients with acute
11.   Fang R, Allan PF, Womble SG et al.: Closing the “care in the air“               respiratory distress syndrome: a systematic review and meta-ana-
      capability gap for severe lung injury: the Landstuhl Acute Lung Re-             lysis. CMAJ 2014; 186: E381-390.
      scue Team and extracorporeal lung support. The Journal of Trauma            26. The ARDS Definition Task Force: Acute Respiratory Distress Syndro-
      2011; 71(1): 91–97.                                                             me: The Berlin Definition. JAMA 2012; 307(23): 2526–2533.
12.   Gattinoni L, Marini JJ: Prone positioning and neuromuscular blocking        27. Vasilyev S, Schaap RN, Mortensen JD: Hospital survival rates of
      agents are part of standard care in severe ARDS patients: we are                patients with acute respiratory failure in modern respiratory intensive
      not sure. Intensive Care Med 2015; 41: 2201-2203.                               care units: an international, multicenter, prospective survey. Chest
13.   Greyson CR: Pathophysiology of right ventricular failure. Crit Care             1995; 107(4): 1083–1088.
      Med 2008; 36(1 Suppl): S57-65.                                              28. Villar J, Blanco J, Añón JM, et al.: The ALIEN study: incidence and
14.   Hamm MS, Sams VG, DellaVolpe JD et al.: Case Report of Extracor-                outcome of acute respiratory distress syndrome in the era of lung
      poreal Membrane Oxygenation and Aeromedical Evacuation at a De-                 protective ventilation. Intensive Care Med 2011; 37(12):1932–1941.
      ployed Military Hospital. Military Medicine 2018; 183(S1): 203–206.         29. Zapol WM, Snider MT, Hill JD, et al. Extracorporeal membrane oxy-
15.   Mohamed AT, Maraqa T, Bacchetta MD et al.: The Feasibility of Veno-             genation in severe acute respiratory failure. A randomized prospec-
      venous ECMO at Role-2 Facilities in Austere Military Environments.              tive study. JAMA 1979; 242: 2193-2196.
      Military Medicine 2018; 183(9-19): e644-648.
16.   Müller T, Bein T, Phillipp A et al.: Extracorporeal Pulmonary Support
      in Severe Pulmonary Failure in Adults: A Treatment rediscovered.
                                                                                  Manuskriptdaten
      Dtsch Arztebl Int 2013; 110(10): 159-166.
17.   Papazian L, Forel JM, Gacouin A, et al.: Neuromuscular blockers             Zitierweise
      in early acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 2010;            Meyer-Oschatz F, Endlich M, Feyrer R, Bredenkötter D, Schmidbauer
      363(12): 1107-1116.                                                         W, Jänig CW: Wehrmedizinische Relevanz der Extrakorporalen Mem-
18.   Park PK, Dalton HJ, Bartlett RH. Point: Efficacy of extracorporeal          branoxygenierung (ECMO) – Teil I: Zur Rolle der ECMO auf den Inten-
      membrane oxygenation in 2009 influenza A(H1N1): sufficient evi-             sivstationen des Bundeswehrzentralkrankenhauses Koblenz. WMM
      dence? Chest 2010; 138: 776-778.                                            2020; 64(10-11): 389-395.
19.   Peek GJ, Mugford M, Tiruvoipati R, et al.: Efficacy and economic
      assessment of conventional ventilatory support versus extracor-             Für die Verfasser
      poreal membrane oxygenation for severe adult respiratory failure            Flottillenarzt Dr. Christoph W. Jänig
      (CESAR): a multicentre randomised controlled trial. Lancet 2009;            Bundeswehrzentralkrankenhaus Koblenz
      374: 1351–63.                                                               Klinik X – Anästhesie, Intensivmedizin und Notfallmedizin
20.   Pham T, Rubenfeld GD: Fifty Years of Research in ARDS. The Epi-             Rübenacher Str. 170, 56072 Koblenz
      demiology of Acute Respiratory Distress Syndrome. A 50th Birthday           E-Mail: christophwalterjaenig@bundeswehr.org
      Review. Am J Respir Crit Care Med 2017; 195(7): 860-870.
21.   Randolph AG, Vaughn F, Sullivan R, et al.: Critically ill children during   Manuscipt data
      the 2009-2010 influenza pandemic in the United States. Pediatrics
      2011; 128: e1450-1458.                                                      Citation
22.   Rubenfeld GD, Caldwell E, Peabody E, et al.: Incidence and out-             Meyer-Oschatz F, Endlich M, Feyrer R, Bredenkötter D, Schmidbauer
      comes of acute lung injury. N Engl J Med 2005; 353: 1685–1693.              W, Jänig CW: Relevance of ECMO in military medicine – part I: The
23.   Schmidt M, Bailey M, Sheldrake J, et al.: Predicting survival after         role of ECMO in intensive care at the Bundeswehr Central Hospital
      extracorporeal membrane oxygenation for severe acute respirato-             KoblenzWMM 2020; 64(10-11): 389-395.
      ry failure. The Respiratory Extracorporeal Membrane Oxygenation
      Survival Prediction (RESP) score. Am J Respir Crit Care Med 2014;           For the authors
      189: 1374-1382.                                                             Commander (Navy) Dr. Christoph W. Jaenig, M.D.
24.   Squiers JJ, Lima B, DiMaio JM: Contemporary extracorporeal mem-             Bundeswehr Central Hospital Koblenz
      brane oxygenation therapy in adults: Fundamental principles and             Department X – Anaesthesiolgy, Intesive Care, Emergency Medicine
      systematic review of the evidence. J Thorac Cardiovasc Surg 2016;           Rübenacher Str. 170, D-56072 Koblenz
      152(1): 20-32.                                                              E-Mail: christophwalterjaenig@bundeswehr.org

 395A                                                                                                                             WMM 2020 – 64(10-11)
Sie können auch lesen