[Specific treatment of acute lung failure].

Due to a high heterogeneity and dynamic changes in the course of acute respiratory distress syndrome (ARDS), intensive care physicians are faced with extraordinary challenges. While the current definition, pathophysiology and differential diagnoses were previously addressed in this journal, this article focuses on some specific and individualized treatment options. Ventilation treatment with limitation of tidal volumes and pressure amplitudes has been shown to be advantageous with respect to mortality. Nevertheless, because of the multifactorial etiology of ARDS in the context of individual circumstances, this strategy needs to be adjusted to each patient's needs. In recent years it has become increasingly evident that prone positioning, early spontaneous breathing and early mobilization improve the course of the disease. Therefore, an individualized treatment should consider these issues and take the characteristics of the patient and the specific disease progression into account.

Lernziele

Nach Lektüre dieses Beitrags

können Sie eine individualisierte Beatmungseinstellung vornehmen.

kennen Sie Strategien zur Ermittlung des besten „positive endexspiratory pressure“ („best-PEEP“).

kennen Sie verschiedene Möglichkeiten der Rekrutierung sowie deren Indikationen und Komplikationen.

wenden Sie die Bauchlage zielgerichtet und indikationsgerecht an.

kennen Sie die Möglichkeiten und Vorteile einer frühzeitigen Spontanatmung und Mobilisierung.

Einleitung

Dieser CME-Beitrag knüpft an einen Beitrag zu Pathophysiologie und Definition des „acute respiratory distress syndrome“ (ARDS) von Dembinski [1], die S3-Leitlinie zur invasiven Beatmung [2] und die S2-Leitlinie zur Lagerungstherapie [3] an. Der Fokus liegt auf der Individualisierung des „positive endexpiratory pressure“ (PEEP), der Indikation und Durchführung von Rekrutierungsmanövern und der Anwendung von Bauchlagerung bei der Therapie des ARDS. Aus aktuellem Anlass wird in übersichtlicher Form auf die bisher bekannten Spezifika bei der Therapie der „coronavirus disease 2019“ (COVID-19) eingegangen.

„positive endexpiratory pressure“

Kurzkasuistik

Ein 38-jähriger Patient wird nach einem Stromunfall mit zweit- und drittgradigen Verbrennungen von insgesamt 45 % der Körperoberfläche und einem Inhalationstrauma, Grad 2, in das Brandverletztenzentrum aufgenommen. Es bestehen bei dem Patienten keine bekannten Vorerkrankungen, und bei einer Körpergröße von 180 cm und einem Gewicht von 103 kg errechnet sich ein Body-Mass-Index (BMI) von 31 kg/m2.

Nach Aufnahme und initialer chirurgischer Therapie erfolgt eine druckkontrollierte Beatmung mit einer inspiratorischen Sauerstofffraktion (FIO2) von 0,4 und einem PEEP von 5 cm H2O. Darunter zeigt sich initial ein suffizienter Gasaustausch. Nach 72 h kommt es zur erheblichen Verschlechterung der respiratorischen Situation mit ausgeprägter Oxygenierungsstörung und einer notwendigen FIO2 von 1,0. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt die Beatmung mit einem PEEP von 16 cm H2O, einem Plateaudruck (pplat) von 28 cm H2O sowie einem arteriellen Sauerstoffpartialdruck (paO2) und arteriellen Kohlendioxidpartialdruck (paCO2) von 60 mm Hg bzw. 40 mm Hg. Die Thoraxröntgenaufnahme ergibt beidseitige Verschattungen mit einer pulmonalvenösen Stauungskomponente nach initialer Volumentherapie, relevante Pleuraergüsse werden sonographisch ausgeschlossen. In dieser Situation wird die Analgosedierung reduziert und der Beatmungsmodus auf eine „airway pressure release ventilation“ (APRV) mit dem Ziel der augmentierten Spontanatmung geändert. Der PEEP wird titriert und auf 22 cm H2O erhöht und der pplat bei 28 cm H2O belassen. Die Analgosedierung wird angepasst, um die Spontanatmung zu ermöglichen. Innerhalb der folgenden 24 h kann die FIO2 auf 0,35 reduziert werden, mit einem paO2 von 87 mm Hg und einem paCO2 von 50 mm Hg. Im weiteren Verlauf erfolgen eine zunehmend augmentierte Beatmung sowie schrittweise Reduktion des PEEP und pplat.

Bei diesem Patienten bestand, aufgrund der bei Brandverletzten initial notwendigen aggressiven Volumentherapie und des ausgeprägten Inflammationsgeschehens, eine Kombination aus pulmonaler Stauung und interstitiellem Ödem im Sinne eines ARDS. Es zeigt sich, dass eine individualisierte Beatmungstherapie zur raschen Besserung der schweren Gasaustauschstörung führen kann.

Individualisierung der Beatmungseinstellung

Die allgemeine Empfehlung, dass Atemzugvolumen (Tidalvolumen, VT) auf einen Wert von 6 ml/kg des idealen Körpergewichts zu normieren, gilt grundsätzlich. Allerdings muss beachtet werden, dass es sich nur um eine grobe Annäherung an das vermeintliche Lungenvolumen des Patienten handelt. Dabei ist die Idee, dass abhängig von Körpergröße und Geschlecht über das ideale Körpergewicht ( Infobox 1) eine Abschätzung des endexspiratorischen Lungenvolumens (EELV) oder der funktionellen Residualkapazität ermöglicht wird. Insbesondere für die Faktoren Übergewichtigkeit (Adipositas) und schwere Lungenerkrankung ist es möglich, dass sich bei gleicher Körpergröße und gleichem Geschlecht, also vergleichbarem idealen Körpergewicht, die Lungenvolumina von 2 Patienten unterscheiden (Abb. 1). Es erscheint also aus physiologischer Sicht sinnvoll, weitere Parameter als nur Körperlänge und Geschlecht zu betrachten. Letztendlich stehen die Begrenzung der Dehnung der einzelnen belüfteten Lungenareale und die Vermeidung der Überdehnung dieser Lungenareale bei der Einstellung einer protektiven Beatmung im Vordergrund des Bestrebens. Die spezifische Dehnung einer Alveole hängt vom Volumen der Alveole und der spezifischen Ventilation dieses Lungenareals, also dem anteiligen VT, ab. Bei gleichem VT entscheidet die Anzahl der Alveolen, die an der Ventilation teilnehmen, damit das EELV, über die spezifische Dehnung der einzelnen Alveole. Schematisch zeigt Abb. 1 das EELV von 2 hypothetischen Patienten, abhängig vom BMI. Beide Patienten sind männlich und gleich groß, sodass sich rechnerisch dasselbe Idealgewicht von 75 kg ergibt (Infobox 1, der BMI für das Idealgewicht ist 23 kg/m2). Der klinisch empfohlene Bezug des VT auf das Idealgewicht (VT/kg Idealgewicht) ist eine erste pragmatische Näherung, um das geschlechts- und größenabhängige Lungenvolumen bei der Auswahl des VT zu berücksichtigen. Das Beispiel zeigt, dass diese einfache Abschätzung in der klinischen Praxis durchaus zu Unterschieden in der wirklichen mechanischen Belastung des Lungenparenchyms führen kann. Wenn, wie in diesem Fall, eine Reduktion des EELV durch Adipositas vorliegt, erhöht sich die mechanische Dehnung des geringeren Lungenvolumens, dass dasselbe VT aufnehmen muss. Dies ist in der unteren Reihe der Abb. 1zu sehen; dort ist die inspiratorische Ausdehnung des Lungenvolumens in dunkelblau dargestellt.

Atemzugvolumen

endexspiratorischen Lungenvolumens

Idealgewicht

Das heißt konkret, wenn nur wenige Alveolen belüftet sind und an der Ventilation teilnehmen können, ist bei gleichem VT die spezifische Dehnung dieser Alveolen größer. Da die Compliance des respiratorischen Systems (CRS) indirekt vom EELV abhängt und einfacher zu bestimmen ist als das Lungenvolumen, erscheint die Einbeziehung von CRS neben der allgemeinen Abschätzung des idealen Körpergewichts als sinnvoll. Hier hat sich in letzter Zeit der Parameter des „∆-pressure“ oder des „driving pressure“ (∆p) bewährt. Das ∆p beschreibt die Druckamplitude, die zur Ventilation oder zur Applikation des VT erforderlich ist. Rechnerisch ergibt sich ∆p aus der Differenz von pplat und PEEP oder dem Quotienten aus VT und CRS:

Compliance

Damit beinhaltet ∆p neben der Höhe des VT eine Information zur Lungenfunktion in Form der CRS und indirekt auch zum EELV (Gl. 3), obwohl diese Proportionalität Limitierungen aufweist und im mathematischen Sinne nicht korrekt ist.

Lungenfunktion

Zur Bedeutung von ∆p gibt es 2 große Studien: zum einen eine retrospektive Analyse von Amato et al. [4], in die die Daten von mehr als 3500 Patienten aus 9 multizentrischen randomisierten Studien zum ARDS eingingen. Die Autoren konnten einen Anstieg des auf die Erkrankungsschwere bezogenen relativen Risikos zu versterben bei einem ∆p > 15 cm H2O zeigen. Dagegen sank das Risiko bei einem ∆p < 15 cm H2O.

Zum anderen fand eine große prospektive Observationsstudie eine ähnliche Assoziation zwischen Überleben und ∆p [5]. Hier betrug der ∆p-Grenzwert, ab dem sich die Sterblichkeit erhöht, 14 cm H2O. Zu beachten ist, dass diese Assoziation keine Kausalität bedeutet, und dass die Erkrankungsschwere möglicherweise nur unzureichend durch die multivariate Analyse von Amato et al. abgebildet war [4]. Dennoch erscheint es physiologisch unbedingt sinnvoll, das VT in Bezug zur aktuellen Atemmechanik in Form der CRS zu setzen. Bei Patienten mit einem ARDS ist die grundsätzliche Idee bei der Anwendung eines PEEP, den Alveolarkollaps in der Exspiration zu verhindern und das EELV möglichst ausreichend groß zu halten. Somit gibt es Ansätze, ∆p zur PEEP-Titration zu nutzen, in dem bei einer absteigenden „PEEP-Treppe“ während volumenkontrollierter Beatmung das PEEP-Niveau gesucht wird, auf dem das konstante VT im niedrigsten ∆p resultiert, also die CRS am größten ist. Die PEEP-Titration durch Minimierung des ∆p während volumenkontrollierter Beatmung ist in Abb. 2 gezeigt. Der PEEP wird von einem maximal tolerablen Wert (exemplarisch 24 cm H2O) schrittweise gesenkt, und nach Erreichen stabiler Bedingungen (hier idealerweise 30 min, in praxi sollte aber mindestens 2 min gewartet werden) wird jeweils auf dem aktuellen PEEP-Niveau die Druckamplitude ∆p gemessen, die für die Applikation des konstanten VT erforderlich ist. Die PEEP-Stufe mit dem geringsten ∆p (Abb. 2grüne Kurve mit rot markiertem Minimum) repräsentiert bei konstantem VT die beste CRS und das PEEP-Niveau mit der günstigsten Atemmechanik. Zur Sicherheit kann die nächsthöhere PEEP-Stufe gewählt werden, um einen zeitabhängigen Kollaps des Lungengewebes zu berücksichtigen.

Atemmechanik

Alveolarkollaps

Infobox 1 Berechnung des idealen Körpergewichts

Männer: 50 + (0,91 • [Länge in cm − 152,4])

Frauen: 45,5 + (0,91 • [Länge in cm − 152,4])

Individuelle Faktoren

Einige Faktoren können Abweichungen von der Beatmungseinstellung nach Idealgewicht und PEEP-Tabellen bedingen. Die Konstitution des Patienten spielt eine Rolle; insbesondere Patienten mit Adipositas benötigen aufgrund des hohen Gewebsdrucks, der auf den Alveolen lastet, auch unter gesunden Bedingungen, einen relativ hohen PEEP [6]. Ähnlich wie Adipositas wirkt sich beispielsweise ein erhöhter intraabdomineller Druck etwa im Rahmen eines septischen Schocks aus, in dem sich Teile davon über das Zwerchfell auf die Pleura übertragen und zu einer Kompression, insbesondere der dorsalen abhängigen Lungenareale, führen. Bei einem höheren Druck außerhalb der Alveole im Verhältnis zum Inneren kann es zu Kompressionsatelektasen kommen. Die genannten Faktoren bedingen eine Einschränkung der Thoraxwand-Compliance („chestwall compliance“, CCW), die summiert mit der Lungen-Compliance (CL) die CRS bildet. Die Frage, ob bei einer eingeschränkten CRS eine erniedrigte CL oder (auch) eine erniedrigte CCW vorliegt, kann oft nicht einfach beantwortet werden. Die beiden Komponenten von CRS lassen sich unter Berücksichtigung des Pleuradrucks trennen, der über die Messung des Ösophagusdrucks (pES) abgeschätzt werden kann. Hinweise auf einen erhöhten Pleuradruck oder pES können klinische Aspekte wie Adipositas, aber auch ein erkrankungsbedingt erhöhter abdomineller Druck sein, der sich teilweise auf den Pleuradruck überträgt. Weiterhin ist es sinnvoll, sich den Mechanismus der Lungenschädigung klarzumachen und abzuschätzen, ob das Lungengewebe mit dem vorliegenden Schädigungsmechanismus rekrutierbar ist. Das heißt, die Anwendung von höheren Beatmungsdrücken führt zur Wiedereröffnung von Lungengewebe, und dieses kann im Anschluss durch einen entsprechenden PEEP auch offen gehalten werden. Dies kann z. B. der Fall sein, wenn sich im Rahmen der systemischen Inflammation eines extrapulmonalen septischen Geschehens ein sekundärer Lungenschaden mit einem interstitiellen Ödem entwickelt und die konsekutive Erhöhung des spezifischen Lungengewichts einen nachfolgenden Alveolarkollaps bedingt. Die in dieser Form geschädigte Lunge ist häufig, insbesondere in der Frühphase, noch rekrutierbar und kann durch Anwendung höherer Beatmungsdrücke wiedereröffnet und mit einem adäquaten PEEP offen gehalten werden. Anders kann es sich beispielsweise darstellen, wenn im Fall einer Pneumonie das Lungengewebe infiltriert und mit putridem Sekret gefüllt ist, das sich auch durch Anwendung höherer Beatmungsdrücke nicht aus den Alveolen verdrängen lässt. Damit ist eine Rekrutierung durch höhere Beatmungsdrücke nur in geringem oder nichtausreichendem Maß möglich. In diesen Fällen kann die Anwendung eines hohen PEEP sogar dazu führen, dass die bereits rekrutierten und belüfteten Lungenareale in der Inspiration zusätzlich überdehnt und überbläht werden. Wichtig bei der Wahl des PEEP ist die Abschätzung oder Testung, ob rekrutierbares Lungengewebe vorhanden ist oder nicht. Zur Beurteilung der Rekrutierbarkeit kann beispielsweise eine Thorax-CT herangezogen werden, da diese Aufschluss über Art und Verteilung der Infiltrationen und Konsolidierungen im Lungenbereich gibt. Eine relativ pragmatische Methode zur Individualisierung des PEEP wurde vom amerikanischen ARDS-Netzwerk vorgeschlagen [7], bei der der PEEP nach Tabellen anhand der benötigen FIO2 herauf- oder heruntertitriert wird, wobei das Ziel eine Sauerstoffsättigung zwischen 90 und 94 % darstellt. Andere Möglichkeiten der PEEP-Titrationen sehen z. B. die Verwendung atemmechanischer Parameter vor; so ist die Durchführung einer statischen Compliance-Messung beispielsweise in Form eines Low-flow-Manövers möglich. Hierbei beschreibt ein Punkt der höchsten Steigungsänderung im absteigenden Schenkel der statischen Druckvolumenkurve den Bereich, bei dem die Compliance schlagartig abnimmt. Praktikabler erscheint die Durchführung eines „PEEP trial“, bei dem, von einem hohen PEEP ausgehend, dieser schrittweise reduziert wird und, im Rahmen einer druckkontrollierten Beatmung mit konstantem ∆p der PEEP-Wert gesucht wird, in dem sich das VT maximiert. Bei volumenkontrollierter Beatmung wird analog das ∆p als Zielgröße betrachtet, und ein minimales ∆p würde das PEEP-Niveau mit bester Compliance anzeigen (Abb. 2). Bildgebende Verfahren wie beispielsweise die elektrische Impedanztomographie (EIT) oder der pulmonale Ultraschall können ebenfalls zur PEEP-Optimierung genutzt werden. In Abb. 3 zeigen die beiden Originalregistrierungen einer EIT die über einen Atemzyklus summierten tidalen Impedanzänderungen und die regionale Verteilung der tidalen Ventilation. Die Perspektive ist ähnlich der einer transversalen CT, allerdings ist zu beachten, dass es sich um ein funktionelles und nicht morphologisches Bild handelt. In Abb. 3a liegt der Schwerpunkt der Ventilation in der ventralen Thoraxhälfte, und die abhängigen Areale nehmen offenbar nicht an der Ventilation teil, was für dorsale Belüftungsstörungen spricht. Nach Optimierung des PEEP und Einbeziehung der anteiligen Spontanatmung kommt es zur Umverteilung der Ventilation in dorsale Lungenregionen, einer insgesamt gleichmäßigen Ventilationsverteilung und mutmaßlich zur Rekrutierung abhängiger Lungenregionen (Abb. 3b). Die EIT kann somit als bettseitiges, nichtinvasives Bildgebungsverfahren zusätzliche regionale Informationen bei der Beatmungsoptimierung liefern.

Adipositas

intraabdomineller Druck

Kompressionsatelektasen

Thoraxwand-Compliance

Pleuradrucks

Beatmungsdrücken

systemischen Inflammation

Pneumonie

rekrutierbares Lungengewebe

Sauerstoffsättigung

statischen Compliance-Messung

elektrische Impedanztomographie

tidalen Ventilation

Wie auch die S3-Leitlinie zur Beatmung feststellt, gibt es momentan keinen konsentierten Weg zur Einstellung des PEEP [2]. Die Ergebnisse der weltweit durchgeführten LUNG-SAFE-Studie [5] zeigen allerdings, dass in der praktischen Anwendung selten ein PEEP höher als 10 cm H2O auch bei Patienten mit schwerem ARDS angewendet wird, was aus Sicht des Autors auf größere Defizite im Bereich der individualisierten Beatmungseinstellung hinweisen kann.

Merke

Neben dem idealen Körpergewicht ist die Art der Lungenschädigung für die Individualisierung einer protektiven Beatmung von Bedeutung.

Der Driving pressure (∆p) erscheint relevanter als das Tidalvolumen und sollte <15 cm H2O betragen.

Eine Thorax-CT kann zur Abschätzung der rekrutierbaren Lungenabschnitte herangezogen werden.

Rekrutierungsmanöver

Rekrutierungsmanöver sollen dazu dienen, den kritischen Öffnungsdruck von rekrutierbaren Alveolen zu überschreiten, um nachfolgend mit einem PEEP oberhalb des kritischen Verschlussdrucks diese Lungenareale offen zu halten. Physikalisch beruht dies auf dem Laplace-Gesetz, wonach ein Hohlkörper einen höheren Druck zur Öffnung braucht als zum Offenhalten. Der klinische Stellenwert von Rekrutierungsmanövern ist hoch umstritten, und die aktuelle S3-Leitlinie zur invasiven Beatmung kann Rekrutierungsmanöver beim ARDS nicht generell empfehlen. In einer Metaanalyse untersuchten Suzumura et al. [8] die zu dem Zeitpunkt vorliegenden randomisierten kontrollierten Studien und kamen zu dem Ergebnis, dass sich zwar formal ein Vorteil für Rekrutierungsmanöver hinsichtlich der Krankenhausletalität finden ließ, dass aber die Heterogenität der eingeschlossenen Studien zu hoch war, um einen endgültigen Schluss zu ziehen. In einer späteren randomisierten kontrollierten Studie [9] wurden Patienten entweder einer Gruppe mit PEEP-Einstellung nach höherer PEEP-Tabelle des ARDS-Netzwerks [7] oder einer Gruppe, die ein Rekrutierungsmanöver mit nachfolgender PEEP-Titration gemäß der besten CRS erhielt, zugeführt. Das initial nach Protokoll durchgeführte Rekrutierungsmanöver sah einen PEEP von 45 cm H2O und einen pplat von 15 cm oberhalb des PEEP, also 60 cm H2O, vor [9]. Da es im Laufe der Studie zu Todesfällen im Rahmen dieses Rekrutierungsmanövers kam, wurde das Protokoll geändert, und es erfolgte ein abgeschwächtes Rekrutierungsmanöver mit einem PEEP von 35 cm H2O und einem pplat von 50 cm H2O [9]. Während der Studie haben etwa 40 % der Teilnehmenden die beiden jeweiligen Manöver erhalten; in den restlichen Fällen musste das Manöver wegen hämodynamischer Instabilität bei niedrigeren PEEP-Werten abgebrochen werden. Die primäre Outcome-Variable der Studie war die 28-Tage-Letalität, und es zeigte sich ein Vorteil für die Patienten mit Anwendung eines niedrigeren PEEP ohne Rekrutierungsmanöver. Im Rahmen der Diskussion dieser Ergebnisse muss festgestellt werden, dass 1) über 60 % der Patienten ein primär pulmonales ARDS in Form einer Pneumonie hatten, was häufig ein geringes oder kein Rekrutierungspotenzial besitzt. Weiterhin war es so, dass auch die niedrige PEEP-Gruppe mit einem PEEP von im Mittel 13 cm H2O beatmet wurde, während die sog. Hoch- oder individualisierte PEEP-Gruppe einen PEEP von 16,4 cm H2O erzielt hat. Der Unterschied im ∆p zwischen den beiden Gruppen war geringer als 2 cm H2O und betrug in beiden Gruppen unter 13 cm H2O. Würden die während des Rekrutierungsmanövers verstorbenen Patienten aus der Studie herausgenommen, würden sich keine Unterschiede zwischen den Gruppen mehr zeigen. Es kann zusammengefasst werden, dass durch das Rekrutierungsmanöver der venöse Rückfluss zum rechten Herzen reduziert und die rechtskardiale Nachlast aufgrund der gesteigerten intrapulmonalen Drücke erhöht wird. Diese Nebenwirkungen im Sinne einer akuten Vorlastsenkung bedingen kurzfristig eine hämodynamische Depression, die je nach Art des Manövers unterschiedlich ausgeprägt sein kann, aber in der Summe bei Patienten mit schwerem ARDS zum Tod führen kann. Daher bestätigen die Ergebnisse die Empfehlung der S3-Leitlinie, routinemäßig keine Rekrutierungsmanöver bei Patienten mit ARDS durchzuführen. Physiologisch erscheinen Rekrutierungsmanöver dann sinnvoll, wenn es z. B. im Fall einer Diskonnexion vom Beatmungsgerät oder Bronchoskopie zu einer bedrohlichen Hypoxämie durch zusätzlichen Verlust von belüftetem Lungengewebe kommt, dem mutmaßlich durch ein Rekrutierungsmanöver auch kurzfristig entgegengewirkt werden kann. Auch hierzu liegt keine Empfehlungen der S3-Leitlinie vor [2], allerdings war dieser Aspekt umstritten. Sollte sich der behandelnde Anästhesist im Einzelfall entscheiden, ein Rekrutierungsmanöver durchzuführen, stehen prinzipiell folgende Arten von Manövern zur Auswahl (eine Übersicht gibt [10]):

kritischen Öffnungsdruck

Laplace-Gesetz

hämodynamischer Instabilität

Hypoxämie

Anwendung eines „continuous positive airway pressure“ (CPAP) von 40–50 cm H2O für etwa 40 s ( „sustained inflation“). Dieses Manöver hat den Nachteil, dass während der kontinuierlichen Druckerhöhung die hämodynamischen Nebenwirkungen besonders ausgeprägt sind.

Eine zweite Variante sind sog. Seufzer, also große Atemzüge, die über einen phasenweisen PEEP-Anstieg noch in ihrer Maximaldruckhöhe verstärkt werden können.

Als relativ praktikabel hat sich die Methode erwiesen, eine phasen- oder schrittweise Erhöhung von PEEP und pplat durchzuführen und nach wenigen Atemzügen (8 bis 10) die Drücke wieder schrittweise zurückzunehmen oder gleich mit einer PEEP-Titration zu verbinden.

Es existiert keine generelle Empfehlung für routinemäßige Rekrutierungsmanöver.

Rekrutierungsmanöver können bei plötzlichem PEEP-Verlust und nachfolgender Hypoxämie sinnvoll sein.

Cave

Rekrutierungsmanöver können eine schwere hämodynamische Instabilität verursachen.

Bauchlage beim Acute respiratory distress syndrome

Die S2-Leitlinie zu Bauchlage und Frühmobilisation beschäftigt sich eingehend mit dem Thema und wird zur Lektüre empfohlen [3]. Grundsätzlich gilt, dass die Therapiestrategien des ARDS z. T. widersprüchlich sind. Auf der einen Seite wird beim schweren ARDS die Bauchlage empfohlen, und diese geht mit üblicherweise einer tieferen Analgosedierung einher. Zusätzlich war die Anwendung von Muskelrelaxanzien in der Diskussion [11], obwohl es aktuelle Daten gibt, die dieses Therapiekonzept nicht befürworten [12]. Auf der anderen Seite steht die Frühmobilisation mit frühzeitiger Spontanatmung, beides Verfahren, die von der S3-Leitlinie zur invasiven Beatmung [2] empfohlen und auch vom Autor favorisiert werden. Allerdings gibt es Patienten mit einem schweren ARDS, die aufgrund eines erniedrigten Lungenvolumens und einer schweren hyperkapnischen Acidose für die Spontanatmung möglicherweise in der Frühphase nicht geeignet sind. Daher begrenzt sich die Empfehlung der S3-Leitlinie zur anteiligen Spontanatmung auf Patienten mit mittelschwerem und leichtem ARDS. Die bereits erwähnte LUNG-SAFE-Studie zeigt, dass wahrscheinlich aufgrund der Einfachheit der Anwendung die Muskelrelaxierung beim schweren ARDS in etwa 38 % der Fälle angewendet wird [5, 13], obwohl hierfür keine gute Evidenz vorliegt [11] bzw. kein Effekt auf das Überleben von Patienten mit ARDS nachgewiesen werden konnte [12]. Auf der anderen Seite wird die Bauchlage trotz guter Evidenz für Patienten mit einem paO2/FIO2-Verhältnis (P/F-Ratio) <150 mm Hg in nur 16 % der Fälle angewandt. Dies liegt vermutlich am höheren Aufwand der Durchführung der Bauchlage, die auch mit Komplikationen wie z. B. Dislokation von Kathetern etc. verbunden sein kann. Bei Patienten mit einem ARDS und besserer Oxygenierung, paO2/FIO2-Verhältnis ≥150 mm Hg, konnte für die Bauchlage kein Überlebensvorteil gezeigt werden [14]. Bei dieser Patientengruppe überwiegen die Vorteile der Frühmobilisation mit geringerer Analgosedierung und früher Spontanatmung, auch wenn es hierfür bisher wenige große Studien gibt [15]. Gemäß S2-Leitlinie ist für die Praxis wichtig, dass 1) die Indikation für die Bauchlage das schwere ARDS mit einem paO2/FIO2-Verhältnis <150 mm Hg ist, dass 2) die Bauchlage möglichst für einen Zeitraum von mindestens 16 h durchgeführt werden sollte, 3) die kontinuierliche laterale Rotationstherapie (KLRT) oder die inkomplette Bauchlage (135°) beim schweren ARDS nicht gleichwertig wirksam sind, da keine Vorteile für das Überleben der Patienten gezeigt werden konnten [16]. Diese Verfahren sind für Ausnahmefälle wie z. B. Vorhandensein eines Fixateurs externe oder Ähnliches vorgesehen. Weiterhin kann beachtet werden, dass eine augmentierte Spontanatmung auch während der Bauchlage möglich ist, obwohl sich die Atemmechanik in Bauchlage häufig verschlechtert und der Anteil der Unterstützung oft erhöht werden muss [17].

tieferen Analgosedierung

frühzeitiger Spontanatmung

hyperkapnischen Acidose

augmentierte Spontanatmung

Nach Empfehlung der Leitlinie soll die Bauchlage bzw. die intermittierende Bauchlage beendet werden, wenn es zur anhaltenden Verbesserung der Oxygenierung in Rückenlage kommt, oder wenn die Patienten auch in Bauchlage mit 16-h-Intervallen nicht zur Respondergruppe, d. h. zur Gruppe mit verbesserter Oxygenierung, gehören. Ansonsten gelten auch während der Bauchlage die Kriterien der protektiven Beatmung.

Oxygenierung

Beim Konzept der Frühmobilisation wird eine Mobilisation innerhalb von 72 h nach Aufnahme auf die Intensivstation (ITS) angestrebt. Hierbei wird die passive Mobilisation (Durchbewegen, passives Bettradfahren, Kipptisch, Stehbrett, Rehabilitationsstuhl) unterschieden von der assistierten aktiven Mobilisation mit Bewegungsübungen in Rückenlage, selbstständiger Mobilisation im Bett, Balancetraining, assistiertem Bettfahrradfahren und der aktiven Mobilisation (Sitzen auf der Bettkante, Stehen, Gehen oder aktives Bettfahrradüben; [16]). Abhängig von der Erfahrung des durchführenden Teams sind diese Maßnahmen auch bei beatmeten Patienten und auch unter Katecholamintherapie oder anderen Organersatzverfahren grundsätzlich möglich. In frühen Studien konnten Schweickert et al. [18] zeigen, dass die Frühmobilisation zu einer früheren Selbstständigkeit des Patienten führt, weil sie mit einer verringerten Analgosedierung, mit weniger Delir und anderen Vorteilen einhergeht. Retrospektive Analysen von Balzer et al. konnten feststellen [19], dass sich die Überlebensrate nach 2 Jahren nachhaltig unterscheidet, mit Vorteil für die nicht so tief sedierten Patienten.

Die Bauchlage ist bei Patienten mit einer P/F Ratio <150 mm Hg indiziert; der Zeitraum der Bauchlagerung sollte mindestens 16 h betragen.

Bei Patienten mit leichtem bis mittelschwerem ARDS (P/F Ratio >150 mm Hg) sind Frühmobilisation und Spontanatmung zu favorisieren.

Spezielle Aspekte der Beatmung und Therapie von COVID-19-bedingtem Acute respiratory distress syndrome

Eine abschließende Bewertung der Therapieprinzipien für dieses Patientenkollektiv ist zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Beitrags noch zu früh, auch weil die Evidenzlage noch gering ist. Grundsätzlich gelten ähnliche Prinzipien wie bei der Behandlung der bisher bekannten ARDS-Formen [20]. Es scheint sich aber herauszukristallisieren, dass es verschiedenste Verlaufsformen der Erkrankung gibt, wie z. B. von Gattinoni et al. zusammengefasst [21]. Dabei wird, bezogen auf die Merkmale „elastance“, Ventilation-Perfusion-Verhältnis, Lungengewicht und Rekrutierbarkeit, ein L‑Typ („low“) von einem H‑Typ („high“) unterschieden; bei den beiden Typen sind die genannten Merkmale entsprechend verändert. Pathophysiologisch scheint die Lungenarterienthrombose mit Intimaschäden durch das Virus selbst eine Rolle zu spielen, sodass ein Teil der Patienten (L-Typ) mit einer O2-Inhalation oder High-flow-Sauerstofftherapie behandelt werden kann. Sowohl nichtbeatmete wie auch invasiv beatmete Patienten scheinen häufig von einer Bauchlage zu profitieren. Insbesondere bei leichten und mittelschweren Oxygenierungsstörungen scheint der Effekt der Bauchlage weniger auf der Rekrutierung von Lungengewebe als auf einer Verbesserung eines Missverhältnisses von Ventilation und Perfusion zu beruhen, was durch Vasoregulationsstörungen und thrombotische Areale aufgrund der endothelialen Schädigung durch das Virus bedingt sein kann. Das klassische ARDS mit schwersten Konsolidierungen und einem großen Verlust von Lungengewebe ist bei moderaten Verläufen (L-Typ) von ARDS durch COVID-19 weniger stark ausgeprägt. Dies erklärt auch die erfolgreiche Beatmung mit z. T. moderaten PEEP-Werten. Allerdings gibt es auch schwere Verlaufsformen mit schwerem interstitiellem Lungenödem sowie nachfolgender Konsolidierung größerer Lungenareale und einem erhöhten Lungengewicht (H-Typ). Auch wenn es erste therapeutische Ansätze zur Senkung der Sterblichkeit von beatmeten Patienten mit COVID-19 gibt [22], muss das Ziel der Beatmungstherapie, wenn sie denn nötig ist, sein, den Patienten intensivmedizinisch möglichst schonend und ohne weitere zusätzliche Komplikationen durch den Erkrankungsverlauf zu führen. Dabei sind aus Sicht der Autoren, wenn irgend möglich, die Konzepte der Frühmobilisation und der frühen Spontanatmung bei so geringer Analgosedierung wie möglich anzuwenden, um nicht noch iatrogene Komplikationen und eine Verlängerung der Beatmungszeit mit nachfolgenden Sekundärpneumonien zu riskieren. Nach schweren Verläufen auftretende „Critical-illness“-Myopathie und „Critical-illness“-Polyneuropathie können das Weaning von der Beatmung bei COVID-19-Patienten in besonderer Weise erschweren. In einzelnen Fällen hat sich die „neurally adjusted ventilatory assist“ (NAVA) als Verfahren erwiesen, das auch bei extremen Atemfrequenzen und extremer Muskelschwäche eine adäquate und zeitgerechte Unterstützung der Spontanatmung liefern kann.

Lungenarterienthrombose

Vasoregulationsstörungen

iatrogene Komplikationen

Weaning

Bei fehlender kausaler Therapie sollte das Ziel der Beatmungstherapie die Vermeidung sekundärer pulmonaler Komplikation sein.

Das Konzept der Frühmobilisation und Spontanatmung sollte aus Sicht der Autoren favorisiert werden.

Resümee

Die bisherige Evidenz zeigt, dass Intensivmediziner häufig keine Individualisierung des PEEP vornehmen und selten mit einem PEEP von mehr als 10 cm H2O beatmen, obwohl dies insbesondere beim schweren ARDS angezeigt zu sein scheint. Dabei gibt es mit den FIO2-/PEEP-Tabellen pragmatische Ansätze zur PEEP-Optimierung, die durch atemmechanisch basierte, physiologisch orientierte oder auf Bildgebung basierende Verfahren ergänzt werden können. Das pragmatische Verfahren der PEEP-Sauerstoff-Tabelle des ARDS-Netzwerks scheint bisher nicht anderen Verfahren einer individualisierten Messung der Atemmechanik oder Betrachtung von bildgebenden Verfahren über- oder unterlegen zu sein. Bei Patienten mit schwerem ARDS ist die Durchführung der Bauchlage empfohlen, wenn es keine Kontraindikation gibt, insbesondere der kompletten Bauchlage für mindestens 16 h. Der routinemäßige Einsatz von Rekrutierungsmanövern kann die Sterblichkeit von Patienten mit ARDS erhöhen und wird wegen der schwerwiegenden Komplikationen nicht empfohlen.

Fazit für die Praxis

Aufgrund unterschiedlicher Ätiologien des „acute respiratory distress syndrome“ (ARDS) ist eine Abschätzung des zur Ventilation zur Verfügung stehenden Lungenvolumens sinnvoll. Daher ist das Atemzugvolumen der individuellen Situation anzupassen, und es sollte ein „driving pressure“ (∆p) von 15 cm H2O nicht überschritten werden.

Eine generelle Empfehlung für Rekrutierungsmanöver kann nicht gegeben werden. Im Rahmen einer individuellen „Positive-endexspiratory-pressure“(PEEP)-Titration kann, unter Berücksichtigung der Indikationen, Risiken und bei vermutetem hohen Rekrutierungspotenzial, ein initiales Rekrutierungsmanöver erwogen werden.

Bei einem schweren ARDS mit einer P/F-Ratio <150 mm Hg wird die Durchführung einer Bauchlage für mindestens 16 h empfohlen. Diese steht in gewissem Widerspruch zu möglichst früher Spontanatmung und Mobilisation. Allerdings ist eine anteilige Spontanatmung auch in Bauchlage möglich.

Bei einem milden bzw. moderaten ARDS mit einer P/F-Ratio >150 mm Hg sollten, nach Ausschluss von Kontraindikationen (z. B. erhöhter intrakranieller Druck, ICP), die möglichst frühzeitige Spontanatmung und Frühmobilisation favorisiert werden.