Welche Empfehlungen gibt es im Falle einer therapierefraktären Gasaustauschstörung?

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1 Welche Empfehlungen gibt es im Falle einer therapierefraktären Gasaustauschstörung? Steffen Weber-Carstens Department of Anesthesiology & operative Intensive Care Medicine Charité, Campus Virchow & Campus Mitte DEPARTMENT OF ANESTHESIOLOGY AND OPERATIVE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N INTENSIVE CARE MEDICINE 1

2 Kap IV - Maßnahmen bei schwerer oder therapierefraktärer Gasaustauschstörung 6.1 Rekrutierungsmanöver Rekrutierungsmanöver bei ARDS - Patienten Rekrutierungsmanöver nach akutem Abfall des Atemwegsdruckes 6.2 Bauchlagerung 6.3 Inhalative pulmonale Vasodilatatoren 6.4 Extrakorporale Gasaustauschverfahren Indikationen zur vvecmo Therapie Durchführung der vvecmo-therapie Extrakorporale low-flow -Systeme 6.5 Partielle Flüssigkeitsbeatmung 6.6 Wichtige Forschungsfragen 20 E 6 Schlüsselempfehlungen DEPARTMENT OF ANESTHESIOLOGY AND OPERATIVE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N INTENSIVE CARE MEDICINE 2

3 Rekrutierung durch positive Atemwegsdrucke Guillermo et al. ICM PEEP cmh 2 0 Meade et al. Clin Intensive Care 1995 Gesetz von La-Place: Eröffnungsdruck P = Oberflächenspannung(T)x2/Radius (r) Rekrutierung: Transpulmonaler Druck (P TP ) = P AW P PL Druck > Thoraxwand-Elastance + alv. Eröffnungsdruck DEPARTMENT OF ANESTHESIOLOGY AND OPERATIVE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N INTENSIVE CARE MEDICINE 3

4 Limitationen von Rekrutierungsmanövern Guerin et al. Annals of Intensive Care 2011 Eröffnung der Lunge mit positiven Atemwegsdrucken um jeden Preis? Indikation Inhomogene Morphologie dynamische Überblähung/Schädigung gesunder Areale Früh vs. Spät Dauer und Art des Manövers Heterogene Lungendurchblutung PEEP nach Rekruitmentmanöver DEPARTMENT OF ANESTHESIOLOGY AND OPERATIVE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N INTENSIVE CARE MEDICINE 4

5 Meta-Analyse von 10 prospektiv randomisierten Studien Patienten mit ARDS RM im Vergleich zur Kontrollgruppe Ergebnisse: Signifikant geringeren Krankenhaussterblichkeit (RM: 36% vs. 42% in der Kontrollgruppe) (RR 0,84; 95% CI 0,74-0,95; I2=0%). Keine höheren Inzidenz von Barotraumen Keine Senkung der Notwendigkeit zur Durchführung von Rescue-Therapien (ECMO oder NO-Inhalation. Keine Unterschiede in der Beatmungsdauer, Intensiv- oder KH-Liegedauer Problem: RM in der Mehrzahl eines studienspezifischen Maßnahmenbündels zur Optimierung der Beatmung (u.a. intermittierende Bauchlage, inhalative Gabe von NO, kontinuierliche Muskelrelaxation) Effekt auf die Krankenhaussterblichkeit nur indirekt auf RM zurückzuführen. Unterschiedliche Formen von Rekrutierungsmanövern Sub-Meta-Analyse der 3 Studien mit niedrigem Bias-Risiko: RM kein Überlebensvorteil zeigen. DEPARTMENT OF ANESTHESIOLOGY AND OPERATIVE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N INTENSIVE CARE MEDICINE 5

6 Rekrutierungsmanöver beim ARDS Maßnahmen bei schwerer oder therapierefraktärer Gasaustauschstörung Schlüsselempfehlung - Wir können derzeit keine Empfehlung für oder gegen die Durchführung von Rekrutierungsmanövern bei invasiv beatmeten Patienten mit ARDS abgeben. Empfehlungsgrad: - Qualität der Evidenz: + Konsensstärke: Delegierte: 100% Fachgesellschaften: 100% Leitlinienempfehlung: E86 DEPARTMENT OF ANESTHESIOLOGY AND OPERATIVE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N INTENSIVE CARE MEDICINE 6

7 Oct 2017 DEPARTMENT OF ANESTHESIOLOGY AND OPERATIVE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N INTENSIVE CARE MEDICINE 7

8 Rekrutierungsmanöver Abfall Atemwegsdruck Maßnahmen bei schwerer oder therapierefraktärer Gasaustauschstörung Es besteht in der Leitliniengruppe erklärter Dissens darüber, ob bei erwachsenen Patienten nach akutem Abfall des Atemwegsdruckes (z.b. durch Diskonnektion, Bronchoskopie) und akuter Hypoxämie ein RM vorzuschlagen ist. Empfehlungsgrad: - Qualität der Evidenz: + Konsensstärke: erklärter Dissens Leitlinienempfehlung: E87 DEPARTMENT OF ANESTHESIOLOGY AND OPERATIVE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N INTENSIVE CARE MEDICINE 8

9 PaO 2 /FIO 2 [mmhg] Bauchlagerung im ARDS FIO PaO 2 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 PaCO 2 Zei t Atem-Mechanik Pleuradruck-Gradient Atemgasverteilung Ventilations-Perfusions-Verhältnis Atelektasen beatmungs-assoziierter Lungenschaden M Max in Bein Th (Hrg.) Lagerungstherapie in der Intensivmedizin, MWV 2009 DEPARTMENT OF ANESTHESIOLOGY AND OPERATIVE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N INTENSIVE CARE MEDICINE 9

10 Bauchlagerung im ARDS Gattinoni, L et al. N Engl J Med 2001 Obwohl die Bauchlage bei ARDS Patienten die Oxygenierung verbessert, hat sie keinen Einfluss auf die Überlebensrate DEPARTMENT OF ANESTHESIOLOGY AND OPERATIVE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N INTENSIVE CARE MEDICINE 10

11 Bauchlagerung im ARDS Guerin et al. N Engl J Med 2013 P/F < 150 mmhg PEEP > 5 cmh 2 O F I O2 > h Beobachtungsperiode vor dem Einschluss Bauchlage für Stunden Primärer Endpunkt: 28-Tage-Mortalität DEPARTMENT OF ANESTHESIOLOGY AND OPERATIVE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N INTENSIVE CARE MEDICINE 11

12 Bauchlagerung- Meta-Analyse zu BL und low V T Beitler et al. ICM 2014 Kumulatives Risiko-Verhältnis für 60T-Sterblichkeit U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 12

13 Bauchlagerung- Meta-Analyse zu BL und low V T Beitler et al. ICM 2014 Kumulatives Risiko-Verhältnis für 60T-Sterblichkeit Stratifizierung nach V T (>/< 8ml/kg) U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 13

14 Bauchlagerung- Cochrane Systematic Review Bloomfield et al. Cochrane Database Syst Rev 2015 U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 14

15 Bauchlagerung Maßnahmen bei schwerer oder therapierefraktärer Gasaustauschstörung Schlüsselempfehlung - Wir empfehlen: Die Bauchlage soll bei Patienten mit ARDS und Einschränkung der arteriellen Oxygenierung (PaO 2 /FIO 2 < 150) durchgeführt werden. Empfehlungsgrad: stark Qualität der Evidenz: 1a, Delegierte: 100%; Fachgesellschaften: 100% Leitlinienempfehlung: E88 Ausnahmen: Akute abdominelle Erkrankungen Derzeit keine Empfehlung bezüglich Art und Dauer einer Bauchlagerung möglich Akute zerebrale Läsion Bauchlagerung kann bei akuten traumatischen oder nicht-traumatischen zerebralen Läsionen einen Anstieg des intracraniellen Drucks und (bei unveränderter Hämodynamik) eine Reduktion des zerebralen Perfusionsdruckes bewirken [Reinprecht]. Allerdings kann die durch die Bauchlagerung induzierte Verbesserung des pulmonalen Gasaustausches die zerebrale Oxygenierung steigern. Für Kinder jenseits der Neugeborenenperiode ist auch auf Grund der erhöhten Inzidenz eines plötzlichen Kindstods in Bauchlage die Datenlage nicht ausreichend, um eine generelle Empfehlung aussprechen zu können. Weitere LL- Empfehlungen (siehe Kurz- u. Vollversion):E89 E94 S2e-Leitlinie zur Lagerungstherapie

16 Inhalative pulmonale Vasodilatatoren Humbert M, Sitbon O, Simonneau G. N Engl J Med Endothelin-1 Endothelin Rezeptor Vasokonstriktion und Proliferation (-) Endothelin-Rezeptor Antagonisten (Bosentan) (-) NO cgmp Vasodilatation und Antiproliferation (+) (+) Phosphodiesterase-5 Inhibitoren (Sildenafil) (+) exogenes NO Prostacyclin camp Vasodilatation und Antiproliferation (+) (+) Systemisch: Epoprostenol (Flolan) (+) Inhalativ: Iloprost (Ilomedin) U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 16

17 Inhalative pulmonale Vasodilatatoren Lokaler vasodilatierender Effekt auf belüftete Areale: Verbesserung der Übereinstimmung von Ventilation und Perfusion Verbesserung der Oxygenierung Reduktion der pulmonalvaskulären Widerstände: Verbesserung des rechtsventrikulären Auswurf. 13% der ARDS Patienten erhalten ino Stimulation der antiinflammatorischen Immunantwort Rekrutierung von Neutrophilen und Infiltration des Alverolarraums Steudel, W., W.E. Hurford, and W.M. Zapol, Inhaled nitric oxide: basic biology and clinical applications. Anesthesiology, (4): p Griffiths, M.J. and T.W. Evans, Inhaled nitric oxide therapy in adults. N Engl J Med, (25): p Afshari, A., et al., Inhaled nitric oxide for acute respiratory distress syndrome (ARDS) and acute lung injury in children and adults. Cochrane Database Syst Rev, 2010(7): p. CD U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 17

18 Inhalative pulmonale Vasodilatatoren Bellani et al. JAMA U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 18

19 Inhalative pulmonale Vasodilatatoren Gebistorf F, KaramO, Wetterslev J, Afshari A et al. Cochrane Database of Systematic Reviews Evidence is insufficient to support ino in any category of critically ill patients with ARF. Inhaled nitric oxide results in a transient improvement in oxygenation but does not reduce mortality and may be harmful, as it seems to increase renal impairment. U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 19

20 Maßnahmen bei schwerer oder therapierefraktärer Gasaustauschstörung Inhalative pulmonale Vasodilatatoren Schlüsselempfehlung - Wir empfehlen: Kein routinemäßiger Einsatz von inhalativem Stickstoffmonoxid (NO) bei Patienten mit ARDS.. Empfehlungsgrad: stark Qualität der Evidenz: +++ Konsensstärke: Delegierte: 100% Fachgesellschaften: 100 Leitlinienempfehlung: E95Leitlinienempfehlung% Leitlinienempfehlung: E95 U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 20

21 Extrakorporale Gasaustauschverfahren 1953: Erste erfolgreiche extrakorporale Zirkulation für 26 Minuten von John Gibbon Jr. 1973: Erste Langzeit va ECMO bei Aortenruptur für 75h (Hill et al.) Indikation - hypoxämisches Lungenversagen 1976: erfolgreicher Einsatz von ECMO beim Atemnotsyndrom des Neugeborenen (Bartlett et al.) 1979: VV ECMO etabliert sich als Rescue Therapie bei ARDS und Hypoxämie, W. Zapol in JAMA U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 21

22 ECMO - technische Entwicklung High flow Systeme PMV / HZV (>0,5) Low flow Systeme PMV / HZV (< 0,5) V-V vvecmo Pumpdriven V-V vvecco2r Oxygenation CO 2 Elimination V-A vaecmo Pumpless (pecla) A-V avecco 2 -R (ila) Perfusion U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 22

23 ECMO erweiterte Indikationen Gasaustausch ersetzten wenn invasive Beatmung nicht mehr ausreichend ist heute Therapierefraktäre Hypoxämie Protektive Beatmung ( 6ml/kg KG) bei ALI/ARDS Weaningunterstützung von der invasiven Beatmung Intubation für Beatmung vermeiden Reduktion der Atemarbeit, Senkung des O 2 - Bedarfs der Atemmuskulatur Spezielle Indikation bei z.b. U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 23

24 ECMO Entwicklung in Zahlen Paden et al. ASAIO 2013 International Journal of Surgery 2016 ELSO Registry n > extakorporale Lungenunterstützung U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 24

25 ECMO & hypoxämisches Lungenversagen - Studien design pat. mortality Zapol 1979 prospective % randomised Ø difference Morris 1994 prospective % randomised Ø difference Lewandowski 1997 prospektive % cohort Hemmilla 2004 retrospective % cohort Brogan 2009 multi-center % database Peek 2009 (CESAR) prospective % * *p <0,05 randomised 53 % U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 25

26 2015 U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 26

27 Lancet 2009 Primäres Outcome Tod oder schwere gesundheitliche Einschränkung nach 6 Monaten control group control group H H H control group H control group Leicester, GB Study group U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 27

28 Lancet % Überleben von ECMO Patienten control group intention-to-treat-analysis : 24 % in ECMO-group erhielten keine ECMO H control group H H control group ECMO monozentrisch kein standardisiertes Beatmungsprotokoll keine Komplikationen berichtet! control group H Leicester, GB Study group U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 28

29 Überleben mit ECMO 79% Histogram of Number of Concurrent Patients Receiving ECMO across Australia and New Zealand in 2009 U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 29

30 H1N1 & hypoxämisches Lungenversagen Noah (UK) Pham (FR) Noah MA et al. JAMA 2011;306: Pham T et al. AJRCCM 2013;187: U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 30

31 Inzidenz für vv-ecmo verdreifacht in den letzten Jahren mit 2468 Fällen im Jahr % der Fälle älter als 60 Jahre In-hospital mortality decreased over time and reached 58 % for vv-ecmo U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 31

32 Maßnahmen bei schwerer oder therapierefraktärer Gasaustauschstörung Indikationen zur vvecmo Therapie Schlüsselempfehlung - Wir empfehlen den Einsatz der veno-venösen ECMO bei Patienten mit schwerem ARDS und therapierefraktärer Hypoxämie nur als Rescue- Therapie. Empfehlungsgrad: stark Qualität der Evidenz: Expertenkonsens Konsensstärke: Delegierte: 100%, Fachgesellschaften: 100% Leitlinienempfehlung: E99

33 CO 2 Elimination zur Lungenprotektion may be beneficial in moderate to severe ARDS (P/F-ratio < 150) U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 33

34 CO 2 Elimination zur Lungenprotektion nur 2 RCTs, sonst 12 case series/cross sectional studies Conclusion: However, evidence for a reduction in mortality and other important clinical outcomes is still lacking. U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 34

35 Maßnahmen bei schwerer oder therapierefraktärer Gasaustauschstörung Einsatz extrakorporaler low-flow -Systeme Schlüsselempfehlung - Wir empfehlen: Keine Anwendung von low-flow Systemen zur extrakorporalen CO 2 -Elimination mit dem Ziel der Reduktion der Invasivität der Beatmung bei Patienten mit ARDS. Empfehlungsgrad: stark Qualität der Evidenz: Expertenkonsenz Konsensstärke: Delegierte: 100%; Fachgesellschaften: 100% Leitlinienempfehlung: E103

36 Lancet % Überleben von ECMO Patienten control group control group H H H control group H control group Leicester, GB Study group U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N 36

37 Strukturvoraussetzung & Fallzahlen AMJRCCM 2015 UNIVERSITÄTSKLINIK FÜR ANÄSTHESIOLOGIE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N M.S. OPERATIVE INTENSIVMEDIZIN 37

38 Strukturvoraussetzung & Fallzahlen AMJRCCM 2014 Based on the neonatal and pediatric literature, recent data demonstrated that ECMO centers caring for more than 20 to 25 cases per year have significantly better outcomes than centers that have either 10 to 20 cases per year or fewer than 10 cases per year (38, 39). Moreover, the learning curve to establish competence requires at least 20 cases for optimal results (38 40). Although further data are needed to continue to provide guidance in this area, establishing new centers in regions well served by existing high-volume ECMO centers should be discouraged. Freeman CL et al. Crit Care Med 2014;42: Karamlou T etj Thorac Cardiovasc Surg 2013;145: Richard C, Argaud L, Blet A et al (2014) Ann. Intensive Care 4: 15. doi: / UNIVERSITÄTSKLINIK FÜR ANÄSTHESIOLOGIE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N M.S. OPERATIVE INTENSIVMEDIZIN 38

39 Maßnahmen bei schwerer oder therapierefraktärer Gasaustauschstörung Strukturvoraussetzung vvecmo Therapie Schlüsselempfehlung - Wir empfehlen, dass die Versorgung von erwachsenen Patienten mit schwerem ARDS und therapierefraktärer Hypoxämie in einem Zentrum mit der Möglichkeit einer ECMO-Therapie und in der Regel zumindest 20 ECMO-Anwendungen/Jahr durchgeführt wird. Empfehlungsgrad: stark Qualität der Evidenz: Expertenkonsenz Konsensstärke: Delegierte: 93% Fachgesellschaften: 100% Leitlinienempfehlung: E101Leitlinienempfehlung: E101

40 Maßnahmen bei schwerer oder therapierefraktärer Gasaustauschstörung Strukturvoraussetzung vvecmo Therapie Wir schlagen folgende Strukturvoraussetzungen für ein Zentrum zur Behandlung von ARDS- Patienten mit vvecmo-therapie vor: - Erfahrung inder Behandlung des schweren ARDS - Ärztliches und pflegerisches Personal mit adäquater Ausbildung und Kompetenz mit ECMO Verfahren sind 24 Stunden pro Tag verfügbar. - Ein Pflegeschlüssel von 1:1 pro vvecmo-patient muss aufwandsadaptiert zu gewährleisten sein. - Der Standort des ARDS/ECMO-Zentrums verfügt über einen 24 Stunden Dienst einer leistungsfähigen Blutbank, eines Zentrallabors sowie der Möglichkeit einer computertomographischen Untersuchung. - Gefäß-, Abdominal- und Thoraxchirurgie muss notfallmäßig sofort verfügbar sein. Empfehlungsgrad: Schwach Qualität der Evidenz: Expertenkonsens Konsensstärke: Delegierte: 95% Fachgesellschaften: 100% Leitlinienempfehlung: E102

41 Maßnahmen bei schwerer oder therapierefraktärer Gasaustauschstörung Strukturvoraussetzung vvecmo Therapie Wir schlagen folgende Strukturvoraussetzungen für ein Zentrum zur Behandlung von ARDS- Patienten mit vvecmo-therapie vor: - Auf der Intensivstation besteht die Möglichkeit für Nierenersatzverfahren, Bronchoskopie, Echokardiographie und Gefäßdoppleruntersuchung. - Es existiert ein strukturiertes Ausbildungs- undtrainingsprogramm zur Anwendung der ECMO Verfahren für das an der Behandlung beteiligte Personal. - Das ARDS/ECMO-Zentrum entwickelt Strukturen, welche 24h/d die Versorgung von invasiv beatmeten Patienten mit schwerem ARDS mit therapierefraktärer Hypoxämie in den verlegenden Krankenhäusern sowie den Patiententransport auch nach ggf. erfolgter Anlage einer vvecmo-therapie vom verlegenden Krankenhaus indas Zentrum ermöglichen. - Das ARDS/ECMO-Zentrum führt eine Qualitätskontrolle durch und meldet dazu Daten an nationale und

42 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Koordinatoren Falk Fichtner Onnen Mörer SvenLaudi Steffen Weber-Carstens Udo Kaisers Beteiligte Fachgesellschaften/Organisationen: Deutschen Gesellschaft für Anästhesiologie und Intensivmedizin (DGAI) Deutsche Gesellschaft für Chirurgie (DGC) Deutsche Gesellschaft für Geriatrie (DGG) e. V. Deutsche Gesellschaft für Fachkrankenpflege und Funktionsdienste e.v. (DGF) Deutscher Verband für Physiotherapie Zentralverband der Physiotherapeuten/ Krankengymnasten (ZVK) e.v. Deutschen Gesellschaft für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie (DHTHG) Deutschen Gesellschaft für Innere Medizin e.v. (DGIM) Deutsche Gesellschaft für Kardiologie - Herz- und Kreislaufforschung e.v. (DGK) Deutsche Gesellschaft für Kardiotechnik (DGfK) Deutsche Gesellschaft für Kinder- und Jugendmedizin e.v. (DGKJ) Deutsche Gesellschaft für Palliativmedizin (DGP) Deutsche Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin e.v. (DGP) Deutsche Gesellschaft für Neonatologie und pädiatrische Intensivmedizin (DGNPI) Deutschen Gesellschaft für Neurologie (DGN) Deutsche Gesellschaft für Neurochirurgie (DGNC) Deutsche Gesellschaft für Internistische Intensivmedizin (DGIIN) Deutsche Gesellschaft für Neurointensiv- und Notfallmedizin (DGNI) Deutsche Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM) Schweizerische Gesellschaft für Intensivmedizin (SGI) Österreichische Gesellschaft für Anästhesiologie, Reanimation und Intensivmedizin (ÖGARI) Deutsche Interdisziplinäre Vereinigung für Intensivmedizin (DIVI) Deutsche Sepsis-Hilfe Bundesverband der Organtransplantierte (BDO) DEPARTMENT OF ANESTHESIOLOGY AND OPERATIVE U N I V E R S I T Ä T S M E D I Z I N B E R L I N INTENSIVE CARE MEDICINE 42