Herz-Kreislauf-Monitoring Was ist Evidenz-basiert?

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1 Herz-Kreislauf-Monitoring Was ist Evidenz-basiert? D. A. Reuter Die Überwachung von Herz- und Kreislauffunktionen mittels erweitertem hämodynamischem Monitoring schafft eine rationale Grundlage für die adäquate Therapie von Kreislaufinstabilität. Dies Vorgehen hat in der perioperativen und intensivmedizinischen Behandlung kritisch Kranker zentrale Bedeutung. Neben dem Basismonitoring, d.h. der Erfassung von Herzfrequenz, Blutdruck, EKG und der Pulsoxymetrie stehen zahlreiche weitere, zum Teil hochinvasive Überwachungsmethoden der Herz- und Kreislauffunktionen zur Verfügung. Hier gilt es, auf der einen Seite natürlich immer zwischen potentiellem Nutzen und verfahrensinherentem Risiko eines Überwachungsverfahrens abzuwägen. Auf der anderen Seite, nicht zuletzt auch aufgrund von zunehmendem Kostendruck in den Krankenhäusern, rückt immer häufiger die Frage nach Beurteilung des Nutzens im Sinne des gerechtfertigten Aufwandes auf der Basis der Erkenntnisse der sogenannten Evidence Based Medicine in den Fokus und trägt maßgeblich zur Indikationsstellung von erweitertem hämodynamischen Monitoring bei. Diese Übersicht setzt sich kritisch mit der prinzipiellen Frage nach dem Einsatz von (erweitertem) Herz-Kreislauf-Monitoring im intensivmedizinischen Arbeitsfeld unter Konditionen der Evidence Based Medicine auseinander. Dies geschieht 1) mit Blick auf den generellen Einsatz von Methodiken des erweiterten hämodynamischen Monitorings, welche Verwendung in der Intensivmedizin finden (Echokardiographie, ösophageales Doppler-Monitoring, Pulmonaliskatheter, transkardiopulmonale Indikatordilutionsverfahren). Es geschieht 2) mit Blick auf die Bedeutung der gängigen Routine-Parameter der Hämodynamik, bzw. der häufig eingesetzten Parameter des erweiterten hämodynamischen Monitorings (mittlerer arterieller Blutdruck, kardiale Füllungsdrücke, zentralvenöse Sättigung, Herzzeitvolumen) und 3) mit Blick auf die aus diesen Parametern abgeleiteten Behandlungsstrategien. 1. Was heißt Evidence Based Medicine? As physicians, we always have sought to base our decisions and actions on the best possible evidence. The ascendancy of the randomized trial heralded a fundamental shift in the way that we establish the clinical bases for diagnosis, prognosis, and therapeutics. The ability to track down, critically appraise (for its validity and usefulness), and incorporate this rapidly growing body of evidence into one's clinical practice has been named 'evidence based medicine'. Der Begriff Evidence Based Medicine, wurde Anfang der 90er Jahre von David Sackett geprägt und beschreibt die Forderung, dass bei jeder medizinischen Behandlung patientenorientierte Entscheidungen ausdrücklich auf der Grundlage von empirischer Wirksamkeit getroffen werden. Interessant ist im übrigen, dass die deutsche Übersetzung und der seit Jahren feststehende Begriff Evidenzbasierte Medizin hier eigentlich widersprüchlich ist: Bedeutet Evidence im Englischen Beweis bzw. Beleg, ist der Begriff Evidenz im Deutschen als Offensichtlichkeit, also ein Umstand, der keines Beweises bedarf definiert. Evident ist vielmehr ein Sachverhalt, der unmittelbar und ohne besondere methodische Aneignung klar auf der Hand liegt. Daher findet in folgenden der originale, englische Begriff der Evidence Based Medicine Verwendung. Definiert man nun diese empirische Wirksamkeit bezüglich einer generellen hämodynamischen Überwachung kritisch kranker Patienten im Operationssaal und auf der Intensivstation als eine Verringerung der Letalität, so reduziert sich die Datenlage quasi auf null denn hier wäre, nach den puristischen Kriterien der Evidence Based Medicine, eine 89

2 große randomisierte Studie mit dem Titel hämodynamisches Monitoring vs. kein hämodynamisches Monitoring Der Einfluss auf das Überleben bei kritisch kranken Patienten im OP oder auf der Intensivstation zu fordern. Jedoch erübrigt sich natürlich diese prinzipielle Frage nach der Sinnhaftigkeit eines prinzipiellen hämodynamischen Monitorings beim kritisch kranken Patienten aus den gleichen, nachvollziehbaren Gründen, wie in dem vielzitierten Beitrag von Smith und Pell im British Medical Journal zur Frage, wie Evidenz-basiert der Einsatz von Fallschirmen zur Vermeidung von Tod und schwerer Verletzung bei Sprung aus großer Höhe, wie aus einem Flugzeug eigentlich ist dass eine ausgeprägte Kreislaufinsuffizienz und somit konsekutive Mangelversorgung der Endorgane mit einem schlechteren Behandlungsergebnis assoziiert ist, liegt auf der Hand, ebenso wie der voraussichtliche Tod, wenn bei einem Sprung aus dem Flugzeug auf den Fallschirm verzichtet wird (1,2). Auch bei der perioperativen anästhesiologischen Versorgung liegt es aus gleichen Gründen auf der Hand, dass ein generelles hämodynamisches Monitoring unabdingbar ist auch hier jedoch ohne Studien, die den harten Kriterien der Evidence Based Medicine entsprächen. Richtungweisend ist diesbezüglich eine Untersuchung aus dem Jahre 1989 von Tinker und Mitarbeitern, die anhand der Analyse von insgesamt 1175 Fällen aus den Jahren , die aufgrund der Frage, ob versicherungsrelevante Behandlungsfehler vorgelegen haben, von unabhängigen Gutachtern nachuntersucht wurden, zeigen konnten, dass nach Meinung der Gutachter mehr als 30% der stattgehabten Zwischenfälle mit zusätzlichem hämodynamischem Monitoring vermeidbar gewesen wären (3). Bei diesen 346 Fällen wäre nach gutachterlicher Meinung zum Beispiel durch den Einsatz der Pulsoxymetrie in 40%, bei Einsatz von Pulsoxymetrie und Kapnometrie in 51% der Zwischenfall vermeidbar gewesen. Somit stellt sich nicht die Frage, ob, sondern vielmehr welche Parameter und welche Methoden des erweiterten hämodynamischen Monitorings sinnvollerweise hinsichtlich der Kriterien der Evidence Based Medicine bei kritisch kranken Patienten überwacht werden sollten, und wie diese in Therapiestrategien eingehen. 2. Bringt die Verwendung von Verfahren des erweiterten hämodynamischen Monitorings Behandlungsvorteile? In den letzen Jahrzehnten sind, sowohl für die perioperative hämodynamische Überwachung als auch zur Patientenüberwachung auf der Intensivstation neben dem klassischen Basismonitoring der Überwachung von Puls, Herzfrequenz, Blutdrücken und Elektrokardiogramm, zahlreiche neue Methoden vorgestellt und eingeführt worden. Herausragend waren hier mit Sicherheit die klinische Einführung der Pulsoxymetrie, der Echokardiographie (und hier für OP und Intensivstation insbesondere die transösophageale Echokardiographie), des Pulmonaliskatheters, der transkardiopulmonalen Thermo- oder Indikatordilutionsverfahren (PiCCO, LidCO), sowie der arteriellen Pulskonturanalyse. a) Pulsoxymetrie Das Prinzip der Pulsoxymetrie, entwickelt und vorgestellt bereits in den 30er und 40er Jahren des letzten Jahrhunderts, findet seit den 80er Jahren klinische Anwendung sowohl im OP als auch auf der Intensivstation und gehört heute de facto zum Standard-Monitoring. Die Ratio dahinter frühes Erkennen einer Hypoxämie liegt auf der Hand und führt zu einer breiten und kontinuierlichen Anwendung im OP und auf der Intensivstation. Betrachtet man diesen Einsatz jedoch puristisch mit den Augen der Evidence Based Medicine, nämlich nachgewiesene Outcome-Verbesserung durch den Einsatz der Pulsoxymetrie, so ist auch hier die Menge an nach den Kriterien der Evidence Based Medicine - belastbaren Daten erstaunlich gering. Eine Publikation der Cochrane Collaboration aus dem Jahre 2009 zum Thema Pulsoxymetrie für das perioperative Monitoring kommt nach formaler Analyse von 1326 Publikationen und einer letztlichen Auswertung von 5, 90

3 den formal-qualitativen Kriterien entsprechenden Studien zu der Schlussfolgerung, dass es keine Evidence dafür gibt, dass Pulsoxymetrie das Outcome der anästhesiologischen Versorgung von Patienten beeinflusst und dass der Wert des perioperativen Monitorings mit Pulsoxymetrie daher fragwürdig sei im Verhältnis zu verbessertem, glaubwürdigem Outcome, Effektivität und Effizienz (4). Auch wenn diese Datenanalyse ohne Frage formal sehr präzise nach den Bewertungskriterien der Evidence Based Medicine durchgeführt wurde, so überschreitet sie, legt man sie als primäre Entscheidungsgrundlage zugrunde, ob ein solches Monitoring indiziert ist oder nicht, evidentermassen, d.h. auf gut deutsch offensichtlich die sinnvollen Grenzen einer solchen Bewertung. b) Transösophageale Echokardiographie Die klinische Einführung der Echokardiographie in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts stellt ohne Frage einen Meilenstein in der bettseitigen kardiovaskulären Diagnostik dar (5). Die intraoperative Anwendung, und hier vor allem der tranösophagealen Echokardiographie hat insbesondere in der Kardiochirurgie ihren festen, nicht mehr wegzudenkenden Platz gefunden. Hier gilt die transösophageale Echokardiographie als Gold-Standard zur Beurteilung des operativen Ergebnisses, was auch, wie im Rahmen großer Studien gezeigt, entscheidend das weitere operative Vorgehen beeinflusste (6). Auch im Rahmen von nicht-herzchirurgischen Operationen kommt die perioperative transösophageale Echokardiographie immer häufiger zur Überwachung der kardialen Funktion zum Einsatz. Eine kritische Datenanalyse der vielen hierzu publizierten Studien führte 1996 zu den Practice Guidelines for perioperative transesophageal Echocardiography, welche für die TEE eine Indikation I ausspricht (7). Das heißt, die Datenlage unterstützt den Einsatz der transösophagealen Echokardiographie, da diese hilfreich ist, das Outcome der Patienten zu verbessern bei: intraoperativer Evaluation akuter und lebensbedrohlicher hämodynamischer Instabilität präoperativer Abklärung hämodynamischer Instabilitäten mit Verdacht auf ein thorakales Aortenaneurysma, eine Aortendissektion oder eine Aortenruptur intraoperativer Beurteilung der Aortenklappenfunktion nach Eingriffen der Aortenklappe oder bei einer Aortendissektion zur Beurteilung der Funktion der Aortenklappe Intensivpatienten mit unklarer Ätiologie einer hämodynamischen Instabilität, beim Verdacht auf eine Klappenfehlfunktion oder thrombembolischen Ereignissen Eine Kategorie II Indikation, das heißt, die Studienlage der TEE ist nicht eindeutig; ihr Einsatz kann eventuell das Outcome der Patienten beeinflussen, wurde ausgesprochen für: den Einsatz perioperativ bei Patienten mit erhöhtem Risiko für eine Myokardischämie oder einen Myokardinfarkt die intraoperative Beurteilung der Klappenfunktion die intraoperative Beurteilung kardialer Aneurysmen und bei Aneurysma-Eingriffen die intraoperative Diagnose von Luftembolien während Kardiotomie, Herztransplantation und bei sitzenden neurochirurgischen Eingriffen intraoperativ bei pulmonaler Embolektomie Weiter wird in den gemeinsamen Guidelines des American College of Cardiology und der American Heart Association in Zusammenarbeit mit der American Society of Cardiovascular Anesthesiologists aus dem Jahre 2007 für den perioperativen Einsatz der transöso- 91

4 phagealen Echokardiographie bei nicht-herzchirurgischen Eingriffen eine Kategorie IIa- Empfehlung (der Benefit des Einsatzes überwiegt das Risiko, jedoch weitere Studien sind wünschenswert; es ist sinnvoll, die Prozedur durchzuführen) mit einem Level of Evidence C ausgesprochen für (8): 92 den Notfall-Einsatz bei akuter, persistierender und lebensbedrohlicher hämodynamischer Instabilität Es gibt also für die transösophageale Echokardiographie im Vergleich zu anderen Verfahren, die eine hämodynamische Beurteilung ermöglichen, eine sehr klare und unstrittige Empfehlung, diese bei Phasen der akuten hämodynamischen Instabilität sowohl perioperativ als auch intensivmedizinisch einzusetzen jedoch letztlich auch mit einem erstaunlich niedrigen Level of Evidence. Insbesondere ist aber zu betonen, dass die transösophageale Echokardiographie hier ausschließlich als ein Werkzeug zur Akut-Diagnostik bewertet und empfohlen wird. Für den Einsatz als wirkliches Monitoring-Verfahren für die hämodynamische Überwachung über einen längeren Behandlungszeitraum hingegen ist die Echokardiographie nicht geeignet. c) Der ösophageale Doppler Das Prinzip der Bestimmung von Blutfluss mittels Ultraschall unter Ausnutzung des Doppler-Effekts fand in den 50er Jahren die erste klinische Anwendung. Es stand zunächst der perkutane parasternale bzw. suprasternale Zugangsweg, mit dem der Blutfluss in der thorakalen Aorta bestimmt werden konnte, im Vordergrund (9) folgte dann die erste Beschreibung einer transösophagealen Messung (10). Inzwischen sind verschiedene Monitore, welche mit einer relativ dünnen ösophagealen Sonde erlauben, das Herzzeitvolumen, sowie verschiedene weitere hämodynamische Parameter zu bestimmen, klinisch verfügbar. Betrachtet man die Datenlage aus dem Blickpunkt der Evidence Based Medicine, so sind für das Verfahren des ösophagealen Dopplers im Vergleich zu den übrigen Verfahren des erweiterten hämodynamischen Monitorings (die Ausnahme bildet hier die ausgesprochen große Datenlage zum Pulmonaliskatheter) inzwischen zahlreiche Studien mit dem Endpunkt einer Outcome-Verbesserung verfügbar. Interessant hierbei ist, dass diese Studien fast ausnahmslos aus Großbritannien kommen, wo diese Monitoring Technik im Vergleich zu anderen Ländern relativ stark verbreitet ist. Die überwiegende Anzahl der Studien beschäftigen sich mit der intraoperativen hämodynamischen Überwachung und Steuerung der Therapie mittels ösophagealem Doppler (11,12,13,14,15,16), zwei weitere Studien mit der postoperativen hämodynamischen Überwachung (17,18). Mit Ausnahme einer Studie (15) zeigten alle Untersuchungen im Vergleich zum Basismonitoring eine Verbesserung des Behandlungsergebnisses im Sinne eines signifikant kürzeren Intensiv-Aufenthaltes, bzw. einer signifikant verkürzten Krankenhaus-Liegezeit (19). Auch ein Review der Cochrane Library von 2008 beschäftigte sich mit dem Verfahren des ösophagealen Dopplers (hier ausschließlich mit der Steuerung der Volumentherapie bei operativer Versorgung von Schenkelhalsfrakturen), wobei in diese Analyse letztlich nur 2 (!) Studien Berücksichtigung fanden (20). Aus dem Blickwinkel der Evidence Based Medicine lässt sich für den Einsatz des ösophagealen Dopplers somit, zumindest in Bezug auf weiche Outcome Parameter, wie Liegezeiten auf der Intensivstation bzw. im Krankenhaus, ein Vorteil nachweisen. Jedoch ist hier anzumerken, dass die primäre Fragestellung bei allen diesen Studien war, ob durch die Einführung eines protokollisierten Behandlungsschemas, also eines standardisierten Behandlungsalgorithmus mit dem Ziel, das Herzzeitvolumen mittels intravasaler Volumengabe zu steigern, Outcome-Verbesserungen erzielt werden können. Im Rahmen dieser Studien wurde also vielmehr ein Behandlungskonzept zur zielgerichteten Therapie, sich ausrichtend an einer offenkundig physiologisch sinnvollen Zielvariablen (hier der aortale Blutfluss bzw. das Herzzeitvolumen) untersucht, denn der Einsatz eines bestimmten Monitoringverfahrens evaluiert.

5 d) Der Pulmonaliskatheter Klinisch eingeführt im Jahre 1970 durch Swan und Ganz galt der Pulmonaliskatheter über Jahrzehnte hinweg als der Gold-Standard für das erweiterte hämodynamische Monitoring sowohl perioperativ, als auch bei kritisch kranken Patienten (21,22). Da der Pulmonaliskatheter auch über viele Jahre hinweg letztlich die einzige, bettseitig zur Verfügung stehende Technik zur differenzierteren hämodynamischen Beurteilung war, wurde sein Einsatz zum erweiterten hämodynamischen Monitoring auch nicht ernsthaft in Frage gestellt. Dies änderte sich im Jahre 1996, als eine prospektive, multizentrische Observationsstudie, in die insgesamt 5735 intensivmedizinische Patienten eingeschlossen wurden, veröffentlicht und in der Folge höchst kontrovers diskutiert wurde (23). Verglichen wurde in der Connors-Studie das Überleben von kritisch kranken Patienten, bei denen im Rahmen ihrer intensivmedizinischen Behandlung ein Pulmonaliskatheter eingesetzt wurde, gegenüber Patienten, bei denen dies nicht der Fall gewesen war. Die Ergebnisse stellten die weltweit praktizierten Vorgehensweisen des erweiterten hämodynamischen Monitorings mit dem Pulmonaliskatheter aufs heftigste prinzipiell in Frage: Denn sowohl bezüglich des 1 mo na tigen, des 2 monatigen, als auch des 6 monatigen Überlebens zeigten sich hochsigni fikante Unterschiede zugunsten der Gruppe von Patienten, die nicht mit einem Pulmonaliskatheter instrumentiert wurden. Eine große Folgestudie aus dem Jahre 2003 von Richard an 676 Patienten mit ARDS, in der ebenfalls das Überleben von Patienten verglichen wurde, die im Laufe ihrer Behandlung mit einem Pulmonaliskatheter überwacht wurden, gegenüber denen, die dieses Monitoring nicht erhielten, konnte zwar keinen Überl ebensnachteil, aber auch keinen Benefit für den Einsatz des Pulmonaliskatheters zeigen (24). Weiter gestärkt wurden diese Befunde von den Ergebnissen der ESCAPE-Studie, die im Jahre 2005 veröffentlicht wurden. Auch hier, bei Patienten mit kongestiver Herzinsuffizienz konnte kein Behandlungsvorteil durch Einsatz des Pulmonaliskatheters gezeigt werden. (25). Schließlich folgten 2006 die Ergebnisse der so genannten PAC-Man Studie, einer randomisierten, kontrollierten Studie an insgesamt 1014 kritisch kranken Patienten auf 65 teilnehmenden Intensivstationen (26); auch hier zeigte sich kein Vorteil für die hämodynamische Überwachung mit dem Pulmonaliskatheter. Dass somit nach den Kriterien der Evidence Based Medicine keine Vorteile für den Einsatz des Pulmonaliskatheters bei der Behandlung kritisch kranker Patienten sprechen, spiegelt sich letztlich auch in zwei, den Analysen der Evidence Based Medicine folgenden Reviews aus den Jahren 2005 bzw wieder (27,28). Auch in einem Konsensus-Papier, welches einer internationalen Experten-Diskussion zur Thematik des hämodynamischen Monitorings bei kritisch kranken Patienten im Schock folgte, wurde, basierend auf dieser Datenlage, eine Klasse 1 Empfehlung gegen die Verwendung des Pulmonaliskatheters bei Patienten im Schock ausgesprochen, und dies mit dem höchsten Level of Evidence (29). e) Die transkardiopulmonale Indikatordilution und Pulskonturanalyse Die transkardiopulmonalen Dilutionsverfahren zum erweiterten hämodynamischen Monitoring sind, historisch gesehen, im Vergleich zum Pulmonaliskatheter, eigentlich die älteren Verfahren (22). Klinisch verfügbar wurde eine erste praktikable Anwendung in den 80er Jahren, der COLD Monitor, der transkardiopulmonale Farbstoff- (Indocyaningrün) und Thermodilution miteinander kombinierte (30). Heute klinisch in Gebrauch sind zwei Monitoring-Systeme, die beide jeweils mit der weiteren Monitoring-Technik der arteriellen Pulskonturanalyse kombiniert sind: zum einen die transkardiopulmonale Thermodilution (PiCCO), zum anderen die transkardiopulmonale Lithium-Dilution (LidCO). Zur Validierung der verschiedenen, mit diesen Systemen erhebbaren Parametern, das heißt für den PiCCO-Monitor insbesondere für die Bestimmung des Herzzeitvolumens, des globalen end-diastolischen Volumens, des extravaskulären Lungenwassers, der Schlagvolumen- und Pulsdruckvariation, sowie für den LidCO-Monitor für die Bestim- 93

6 mung des Herzzeitvolumens gibt es über die letzten 20 Jahre zahlreiche Publikationen, welche die klinische Wertigkeit der einzelnen Parameter gewichten (s.u.) (22). Jedoch gibt es bisher nur wenige Untersuchungen, welche eine direkte Beeinflussung des klinischen Outcome im Sinne der Evidence Based Medicine durch Einsatz dieser Monitoring-Systeme analysieren. Pearse publizierte 2005 die Ergebnisse einer Studie an 62 chirurgischen Patienten, die postoperativ mittels Lithiumindikatordilution und Pulskontur überwacht wurden und einem zielgerichteten Behandlungsalgorithmus folgten (31). Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigte die Studiengruppe reduzierte postoperative Komplikationen und einen kürzeren Krankenhausaufenthalt. Bei herzchirurgischen Patienten konnte Goepfert 2007 zeigen, dass durch die Verwendung von transkardiopulmonaler Thermodilution und einem auf den Parametern Herzzeitvolumen, globales end-diastolisches Blutvolumen und extravaskuläres Blutvolumen fußenden zielgerichteten Behandlungsalgorithmus die postoperative Beatmungszeit und das Erreichen von Verlegungskriterien von der Intensivstation verkürzt werden konnte (32). Ähnliche Daten bei herzchirurgischen Patienten, die ohne den Einsatz der Herz-Lungen-Maschine operiert wurden, zeigte Smetkin 2009 (33). Eine interessante Studie aus der neurochirurgischen Intensivmedizin veröffentlichten kürzlich Mutoh und Kollegen, die 50 Patienten nach Subarachnoidalblutung und Aneurysma-Clipping zielgerichtet anhand der Parameter des globalen end-diastolischen Volumens und des Herzzeitvolumens (jeweils transkardiopulmonale Thermodilution) hämodynamisch therapierten (34). Im Vergleich zur Kontrollgruppe, die mittels zentralvenöser Druckmessung, bzw. den Parametern Herzzeitvolumen und pulmonalarteriellem Okklusionsdruck (Pulmonaliskatheter) geführt wurden, analysierten sie Behandlungsverbesserungen. Dies äußerte sich als niedrigere Rate von postoperativen Vasospasmen und kardiopulmonalen Komplikationen in der Studiengruppe. Zu unterstreichen ist hierbei jedoch auch, dass bei diesen Studien nicht nur ein erweitertes hämodynamisches Monitoring, sondern insbesondere ein zielorientiertes hämodynamisches Behandlungskonzept eingesetzt wurde. Die Frage, ob der reine Einsatz der Parameter und Techniken ohne einen ex ante an Messwerten angelehnten Therapiealgorithmus eine Verbesserung des Behandlungserfolges im Sinne der Evidence Based Medicine ermöglicht, ist bisher unbeantwortet. Diese Frage ist - ähnlich zu den bereits beschriebenen Techniken - auch nicht zu erwarten. Eine Steuerungshilfe als Orientierung hilft nur demjenigen der wissentlich auf ein (Therapie)ziel zusteuert. Dies spiegelt sich auch in einer prospektiven Observationsstudie von Uchino aus dem Jahre 2006 wieder, in welcher der klinische Verlauf von kritisch kranken Patienten verglichen wurde, die entweder ein erweitertes hämodynamisches Monitoring mit einem Pulmonaliskatheter oder mit transkardiopulmonaler Thermodilution und Pulskonturanalyse erhielten, ohne jedoch jeweilige Therapieziele zu definieren (35). Das klinische Outcome war hier letztlich nicht beeinflusst von der Art des eingesetzten Monitoring per se. 3. Zielparameter der des erweiterten hämodynamischen Monitorings Lässt sich anhand des prinzipiellen Einsatzes eines bestimmten Monitoring-Verfahrens per se kein eindeutiger Vorteil in der Behandlungsqualität aufzeigen, so stellt sich natürlich die Frage, ob denn die Erfassung und Überwachung einzelner Parameter zu einer Verbesserung des Outcome, gemessen an den Kriterien der Evidence Based Medicine, beitragen. Neben EKG, Herzfrequenz, arteriellem Blutdruck und Pulsoxymetrie, also dem Standard-Monitoring, werden eine Vielzahl an weiteren hämodynamischen Parametern bei kritisch kranken Patienten regelhaft erfasst und mit in die hämodynamische Beurteilung und in die Therapieentscheidungen eines kritisch kranken Patienten einbezogen. Hierzu zählen insbesondere die Bestimmung von Parametern der kardialen Vorlast, (also die Füllungsdrücke ZVD und PAOP), der Herzleistung (Herzzeitvolumen), sowie Parameter 94

7 der Sauerstoff-Utilisation (zentrale bzw. gemischtvenöse Sauerstoffsättigung). Der Frage aber, inwieweit die Erfassung der einzelnen Parameter und deren Werte eigentlich Outcome-relevant sind, widmeten sich bisher erstaunlich wenige Studien. Varpula und Mitarbeiter veröffentlichten hier im Jahre 2005 eine observative Arbeit, in die 111 konsekutive Patienten mit der Diagnose Septischer Schock eingeschlossen wurden (36). Untersucht wurde hier, inwieweit die Parameter mittlerer arterieller Blutdruck, gemischtvenöse Sättigung, zentralvenöser Druck, pulmonalarterieller Oklusionsdruck, Herzzeitvolumen, oder das Serum-Laktat und deren Verlauf mit dem Outcome im Sinne der 30-Tage Letalität assoziiert waren. Als unabhängige Variablen, die mit diesem definierten Outcome signifikant assoziiert waren, identifizierten die Autoren in erster Linie den mittleren arteriellen Blutdruck, gefolgt von der Erfassung der gemischtvenösen Sättigung (mit einem Wert von unter 70%), sowie den zentralvenösen Druck. Im Folgenden sollen daher nun die am häufigsten verwendeten Parameter kritisch beleuchtet werden. Der mittlere arterielle Blutdruck Der invasiv gemessene arterielle Blutdruck und die Ansteuerung eines definierten mittleren arteriellen Drucks ist wahrscheinlich der am häufigste verwendete Zielparameter in der operativen Intensivmedizin eine Umfrage unter herzchirurgischen Intensivstationen spiegelt dieses wieder (37). Die hämodynamische Stabilisierung kritisch kranker Patienten wird in aller Regel primär am Aufrechterhalten eines bestimmten arteriellen Mitteldrucks beurteilt. Definierte Zielwerte werden in Behandlungsempfehlungen, wie beispielsweise den Empfehlungen der Surviving Sepsis Campaign, hier mit einem mittleren arteriellen Blutdruck von 65 mmhg, angegeben (38). Ist die Erfassung des arteriellen Blutdrucks zur prinzipiellen Beurteilung der systemischen Zirkulation zunächst einmal nicht zuletzt auch aus Ermangelung an Alternativen zur Messung der eigentlich relevanteren Größe, nämlich des Blutflusses - unstrittig, so ist die Datenlage, welcher mittlere Blutdruck den angestrebt werden sollte, erstaunlich dünn. In Bezug auf Patienten mit der Diagnose septischer Schock reduziert sich diese Datenlage auf zwei kleine Studien. LeDoux und Mitarbeiter publizierten im Jahre 2000 eine Studie an 10 Patienten im septischen Schock (39). Nach initialer Stabilisierung der Patienten mit Volumengabe (Zielparameter ein pulmonalarterieller Okklusionsdruck von 9 mmhg) und Katecholaminen erfolgte konsekutiv eine Steigerung des Blutdruckes mit Noradrenalin auf Werte von 75 mmhg und schließlich 85 mmhg. Neben der Makrohämodynamik wurden jeweils systemisches Sauerstoff-Angebot, systemischer Sauerstoff-Verbrauch, gemischtvenöse Sättigung, Serum-Laktat, Parameter der regionalen Mikrozirkulation (Sauerstoff-Gehalt der Magenschleimhaut, kapillärer Blutfluss der Haut), sowie die Urinproduktion verglichen, ohne sich zu den verschiedenen angesteuerten Blutdrücken signifikant zu unterscheiden. Die Ergebnisse einer weiteren Untersuchung berichteten Bourgoin und Mitarbeiter, ebenfalls durchgeführt an Patienten mit der Diagnose septischer Schock (40). Nach initialer hämodynamischer Stabilisierung und Therapie aller 28 Patienten über 4h auf einen mittleren arteriellen Blutdruck von 65 mmhg erfolgte eine Randomisierung entweder in die Gruppe, die als Zielwert für den mittleren arteriellen Blutdruck 65 mmhg beibehielt, oder in die Gruppe, in der der mittlere arterielle Blutdruck auf 85 mmhg mittels kontinuierlicher Gabe von Noradrenalin gesteigert wurde. In der Folge wurden zum einen Indices, die den Sauerstoff-Metabolismus widerspiegeln, wie systemisches Sauerstoff-Angebot, systemischer Sauerstoff-Verbrauch und Serum-Laktat Konzentrationen, sowie die Funktionsparameter der Niere (Serum-Kreatinin, Kreatinin-Clearance, Urinproduktion) beider Gruppen miteinander verglichen, ohne sich zwischen beiden Gruppen jedoch signifikant zu unterscheiden. Beide Studien kommen dementsprechend zu dem Ergebnis, dass bei der Behandlung von Patienten im septischen Schock, basierend auf diesen Daten, kein Unterschied zwischen einem angesteuerten mittlerer arteriellen Blutdruck im Bereich von 65 bis 85 mmhg besteht. 95

8 Auch wenn die Messung des arteriellen Blutdrucks als relativ einfach zu messender Surrogatparameter für die globale Perfusion in den meisten Fällen bei der Behandlung kritisch kranker Patienten (zu Recht) zum Standard-Monitoring gehört, so muss man doch festhalten, dass die Evidence dafür, an den Kriterien der Evidence Based Medicine festgemacht, relativ gering ist. Somit wird in dem 2006 veröffentlichten Konsensus-Papier für das hämodynamische Monitoring im Schock die kontinuierliche Messung des arteriellen Blutdrucks klar empfohlen, aber auch auf die niedrige Evidenz hingewiesen, was die Zielwerte anbelangt (29). Auch in den Surviving Sepsis Guidelines wird betont, dass der Zielwert mittlerer arterieller Blutdruck immer in Zusammenschau mit weiteren funktionellen Parametern der Perfusion und des Metabolismus, wie Nierenfunktion und Serum- Laktat-Werten beurteilt werden muss (38). Die kardialen Füllungsdrücke zentraler Venendruck und pulmonalarterieller Okklusionsdruck Über Jahrzehnte galten die Messung der kardialen Füllungsdrücke für das rechte Herz der zentrale Venendruck als Approximierung des rechtsatrialen Füllungsdruckes, bzw. der der pulmonalarterielle Okklusionsdruck (PAOP) als Maß für den linksatrialen Füllungsdruck als der Gold-Standard zur Quantifizierung der kardialen Vorlast und als Zielparameter zur Steuerung der intravasalen Volumentherapie. Somit finden sich beide Parameter in zahlreichen Therapie-Empfehlungen zur hämodynamischen Stabilisierung bei kritisch kranken Patienten, am prominentesten sicherlich in den Empfehlungen der Surviving Sepsis Campaign, wobei hier Zielwerte von 8-12 mmhg für den ZVD, und in den Guidelines des American College of Critical Care Medicine von 2004 für den PAOP von mmhg angegeben werden (38,41). Interessant auch hier ist die Tatsache, dass es in der Literatur nur sehr wenige Daten gibt, die diese Therapie-Empfehlungen zum Erreichen von diesen Zielwerten tatsächlich untermauern. Für die Zielwerte des ZVD wird die Rivers-Studie von 2001 als Rationale für die Empfehlung hinterlegt (42). Jedoch ist hier der Zielwert ZVD 8-12 mmhg sowohl in der Studien- als auch in der Kontrollgruppe das therapeutische Ziel gewesen, eine Überprüfung dieses Parameters und des vorgegebenen Zielwertes fand also nicht statt. Die Empfehlung des Zielwertes PAOP mmhg stützt sich auf eine singuläre Studie von Packman und Rackow aus dem Jahre 1983 an 15 Patienten im Schock (43). Vielmehr ist die Datenlage, dass weder der ZVD noch der PAOP, als Absolutwert verwendet, zur Steuerung einer Volumentherapie mit dem Ziel der Vorlastverbesserung in der Situation einer hämodynamischen Instabilität geeignet sind, inzwischen eindeutig. Die Vielzahl an Studien, die bei verschiedensten Patientenkollektiven aufzeigten, dass sich weder mit dem ZVD noch mit dem PAOP die hämodynamische Antwort auf eine Volumengabe (also eine Volumenreagibilität) verlässlich einschätzen lässt, wurden in zwei Übersichtsarbeiten, 2002 von Michard, bzw von Marik eindrücklich dargestellt (44,45). Die klinische Konsequenz, dass eine strikte Orientierung an diesen Zielwerten zu potentiell gravierenden Fehlentscheidungen führen kann eine Volumenüberladung trotz niedriger Füllungsdrücke, bzw. eine untherapierte Hypovolämie trotz hoher Füllungsdrücke zeigte Osman sehr eindrücklich 2007 in einer Studie an 96 Patienten mit Sepsis (46). Zahlreiche Studien belegen vielmehr, dass bei beatmeten Patienten dynamische Parameter, wie Pulsdruck- oder Schlagvolumenvariation, bzw. volumetrische Parameter, wie die Bestimmung der linksventrikulären end-diastolischen Fläche mittels Echokardiographie bzw. des globalen end-diastolischen Volumens mittels transkardiopulmonaler Thermodilution wesentlich verlässlicher die Frage der Volumenreagibilität bzw. der Bestimmung der Vorlast ermöglichen (47,48,49). 96

9 Messung des Herzzeitvolumens Bis zur Einführung des Pulmonaliskatheters war eine klinisch praktikable Messung des Herzzeitvolumens bei kritisch kranken Patienten im Sinne eines erweiterten Monitorings in der klinischen Routine nicht möglich. Auch nach Einführung des Pulmonaliskatheters gab es keine belastbaren Daten, die belegen würden, dass das Monitoring des Herzzeitvolumens und die primäre Verwendung dieses Parameters als Ziel das Behandlungsergebnis bei kritisch kranken Patienten auf der Intensivstation oder in der perioperativen Versorgung verbessern würden (s.o). Vielmehr zeigten singuläre Studien, die diesen Parameter im Konzept der Etablierung supranormaler Werte des Sauerstoff-Angebotes zentral verwendeten, eine Verschlechterung des Outcomes bei kritisch kranken Patienten (50). Mit Entwicklung und klinischer Einführung zunehmend minimal-invasiver und einfacher zu handhabender Methoden, wie des ösophagealen Dopplers, der transkardiopulmonalen Indikatordilutionsverfahren, der arteriellen Pulskonturanalyse und anderer Verfahren rückte dieser Parameter in den letzten 15 Jahren mehr in den Fokus des Interesses. Jedoch bleibt auch hier zu betonen, dass eine Studie, die sich an den formalen Kriterien der Evidence Based Medicine messen ließe, mit der Hypothese, dass die Überwachung des Herzzeitvolumens das Outcome verbessern würde, bisher nicht existiert. Aber In zahlreichen Studien, in denen ein zielgerichtetes hämodynamisches Behandlungskonzept mit Hilfe eines erweiterten hämodynamischen Monitorings perioperativ oder auf der Intensivstation untersucht wurde, stellte die Messung des Herzzeitvolumens und dessen Optimierung einen zentralen Faktor dar (11-20,31-34). Insbesondere die zahlreichen Studien, die mittels des ösophagealen Dopplers durchgeführt wurden und somit im Rahmen des so erweiterten Monitorings als primären Zielparameter die Steigerung des aortalen Blutflusses bzw. des Herzzeitvolumens durch Vorlast-Optimierung definierten, zeigten, wie bereits ausgeführt, Verbesserungen in den weichen Outcome-Parametern, wie Reduktion postoperativer Komplikationen und Verkürzung von Liegezeiten auf der Intensivstation bzw. im Krankenhaus (11-20). Messung der Zentralvenösen Sättigung Die Messung der zentralvenösen Sättigung als Surrogatparameter für die Balance zwischen Sauerstoff-Angebot und Sauerstoff-Verbrauch beim kritisch kranken Patienten hat spätestens nach Publikation der Studie von Rivers im Jahre 2001 einen zentralen Stellenwert eingenommen. Der Großteil der kritisch kranken Patienten erhält im Rahmen der Behandlung einen zentralvenösen Zugang, somit ist die Messung der zentralvenösen Sättigung, diskontinuierlich mittels Blutgasanalysen oder kontinuierlich mittels spezieller Katheter technisch einfach möglich. Eine niedrige zentralvenöse Sättigung ist ein wichtiges Warnsignal für eine für den aktuellen Bedarf unzureichende systemische Sauerstoff- Versorgung, wie sie z.b. im septischen Schock. Rivers konnte so in seiner monozentrischen Studie an Patienten mit schwerer Sepsis und septischem Schock zeigen, dass eine aggressive Kreislauftherapie, Algorithmus-gesteuert anhand der Parameter mittlerer arterieller Blutdruck, zentralvenöser Druck (beide Ziele sowohl in der Studien - als auch in der Kontrollgruppe identisch) und zentralvenöse Sättigung (>70%), initiiert innerhalb der ersten 6 Stunden nach Diagnosestellung die 28-Tage Letalität von 46.5 auf 30.5% senken konnte. Dass die Überwachung dieses Parameters bei der Behandlung von Hochrisikopatienten sinnvoll ist, wird auch von Studien aus der perioperativen Medizin unterstrichen (31, 33, 51). Aus dem Blickwinkel der Evidence Based Medicine erscheint somit aus der Überwachung der zentralvenösen Sättigung ein Behandlungsvorteil zu erwachsen. Jedoch gilt auch hier, dass die primäre Fragestellung bei den zugrunde liegenden Studien, die diesen Behandlungsvorteil zeigen konnten, sich vor allem auf die Einführung eines protokollisierten, zielgerichteten, sich an physiologisch sinnvollen Zielen orientierenden und früh greifenden Behandlungsschemas fokussierte und nicht der Einsatz eines bestimmten Monitoring-Verfahrens im eigentlichen Vordergrund stand. 97

10 Fazit Daten, die den formalen Kriterien der Evidence Based Medicine entsprächen, eine klare und eindeutige Empfehlung zur Verwendung eines speziellen Verfahrens oder Parameters des sogenannten erweiterten hämodynamischen Monitorings bei der Behandlung kritisch kranker Patienten auszusprechen, gibt es nicht. Als formale Empfehlungen lassen sich folgende Punkte festhalten: 1) Bei Patienten auf der Intensivstation sollte ein Pulmonaliskatheter nicht routinemäßig eingesetzt werden und 2) die transösophageale Echokardiographie sollte zur differentialdiagnostischen Abklärung der ungeklärten schweren und persistierenden hämodynamischen Instabilität eingesetzt werden. 3) Der zentrale Venendruck und der pulmonalarterielle Okklusionsdruck sind ungeeignet a) zur Quantifizierung der kardialen Vorlast und somit b) zur Steuerung einer Volumentherapie. Insgesamt gilt, dass ein Monitoring-Werkzeug per se nie die Behandlungsqualität verbessern kann, sondern nur ermöglichen kann, dass ein geeignetes Therapiekonzept umgesetzt werden kann. Perioperativ ist zu empfehlen 4) frühzeitig den Blutflusses über Optimierung des Volumenstatus und der zentralvenösen Sättigung zu steuern. Prinzipiell jedoch sind aber auch hier - bei der Frage des Stellenwerts der Überwachung der Herz- und Kreislauffunktion beim kritisch kranken Patienten - die Grenzen des Prinzips der Evidence Based Medicine, bzw. der Form, wie sie heute häufig propagiert wird mit dem scheinbar geradezu bedingungslosen Stützen auf kontrollierte, randomisierte Studien und Meta-Analysen kritisch anzumerken: Wir werden auch weiter beim Springen aus großer Höhe Fallschirme benutzen, ohne auf das Ergebnis einer randomisierten Studie hierzu zu warten. David Sackett formulierte dies sehr eingängig wie folgt: Evidence Based Medicine ist der gewissenhafte, ausdrückliche und vernünftige Gebrauch der gegenwärtig besten externen, wissenschaftlichen Evidenz für Entscheidungen in der medizinischen Versorgung individueller Patienten. Die Praxis der Evidence Based Medicine bedeutet die Integration individueller klinischer Expertise mit der bestverfügbaren externen Evidenz aus systematischer Forschung. Sackett DL. Münch. med. Wschr. 139; , 1997 Literatur 1. Smith GC, Pell JP. Parachute use to prevent death and major trauma related to gravitational challenge: systematic review of randomised controlled trials. BMJ 327: ; 2003; 2. Shoemaker WC, Montgomery ES, Kaplan E, Elwyn DH. Physiologic patterns in surviving and nonsurviving shock patients. Use of sequential cardiorespiratory variables in defining criteria for therapeutic goals and early warning of death. Arch Surg 106: 630-6, Tinker HJ, Dull DL, Caplan RA, Ward RJ, Cheney FW. Role of monitoring devices inprevention of anesthetic mishaps. A closed claim analysis. Anesthesiology 71: ; Pedersen T, Hovhannisyan K, Møller AM. Pulse oximetry for perioperative monitoring. Cochrane Database of Systematic Reviews 2009, Issue 4. Art. No.: CD Fowler NO. Non-invasive methods of cardiac diagnosis. Adv Intern Med 18: ; Intraoperative Echokardiographie: Einfluss auf das chirurgische Management. Schmid E, Nowak M, Unertl K, Rosenberger P. Anaesthesist 58: ; American Society of Anesthesiologists and the Society of Cardiovascular Anesthesiologists Task Force on Transesophageal Echocardiography Practice guidelines for perioperative transesophageal echocardiography. Anesthesiology 84: ; ACC/AHA Guidelines on perioperative cardiovascular evaluation and care for noncardiac surgery. Circulation 2007; 116: e418-e Light LH, Noninjurious ultrasonic technique for observing flow in the human aorta. Nature; 224: ;

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