Analyse des Trauma-Aufkommens in einer unfallchirurgischen Universitätsklinik während der SARS-CoV‑2-Pandemie

Abstract

Introduction

The corona crisis of 2020 posed previously unknown challenges to hospitals providing acute care. In addition to the treatment of COVID-19 patients, universities and other acute care hospitals had to provide emergency medical care, including for patients undergoing trauma surgery. The challenge was that no reliable planning figures were available regarding the expected volume for such a crisis situation and therefore no reliable resource planning was possible in this respect. Therefore, the aim of this work was to record the incidence of polytrauma and other injuries during the pandemic crisis in a university trauma surgery clinic and to compare it with the years 2017–2019.

Methods

In this single-center study, a retrospective analysis of the injury incidence during calendar weeks with existing exit restrictions (12th–19th week) for the year 2020 for trauma surgery patients of a university hospital was performed. At first, the treatment of COVID-19 patients was recorded daily in order to objectify the burden and expenditure of inpatient treatment for these patients. Then, for the evaluation period from 20.03.2020 to 06.05.2020, the numbers of 1. polytrauma, 2. work-related accidents and 3. leisure-related trauma patients were recorded and compared with the numbers from 2017–2019 during the same period.

Results

In total, 118 patients were treated with COVID-19 as inpatients during the period under study, of which up to 43 patients had to be treated simultaneously in intensive care on 1 day.

Overall, the number of polytrauma, work-related accidents and leisure-time accident patients was lower in 2020 than in the previous years. Nevertheless, with a decline of only −28% (22 ± 4.9 vs. 16), a considerable number of polytrauma patients were recorded, while all work-related accidents (44%, 304 ± 31.3 vs. 170) and also leisure-time accidents (39%, 173 ± 22.7 vs. 106) considerably decreased. In the group of leisure-time accidents, there was initially a remarkable decline in the number of cases per week after the initial restrictions began, but as the duration of the restrictions increased, the number per week has risen to the level of previous years.

Discussion

Even in exceptional situations such as the corona pandemic, there were a significant number of patients in need of acute treatment, especially polytrauma patients. This should be considered in the future in the event of similar exceptional situations in the inpatient care framework when providing trauma surgery care capacities.

Einleitung

Das Jahr 2020 stand im Zeichen der Coronakrise. Seit Erlass des bundesweiten Katastrophenfalles mussten die innerklinischen Abläufe und Strukturen in nahezu allen Kliniken im Bundesgebiet dem neuen und noch weitgehend unbekannten „severe acute respiratory syndrome coronavirus 2“ (SARS-CoV‑2) angepasst werden [7, 10]. Der bundesweite Schwerpunkt lag hier auf der Maximierung der Intensiv- und Beatmungskapazitäten. Verbunden damit sind elektive Behandlungsbereiche auf ein Minimum heruntergefahren worden, um gleichzeitig Ärzte- und Pflegepersonal, Schutzausrüstung und Medikamentenvorräte zu schonen, um diese für den erhöhten Bedarf der Behandlung von „Coronavirus-disease-2019“(COVID-19)-Patienten zur Verfügung zu stellen [3, 6]. Genaue Vorgaben für einen derartigen Ausnahmezustand sind bis dato nicht festgeschrieben. Somit war es erforderlich, bundeslandspezifische Maßnahmen zu ergreifen, welche sich auch an der Inzidenz von COVID-19 mitunter tagesaktuell orientieren mussten. Dadurch war es notwendig, das unfallchirurgische Elektivprogramm auf ein Minimum zu reduzieren. Mit welchem Aufkommen an Akuttraumata jedoch weiterhin zu rechnen war, konnte nur unsicher vorausgesagt werden.

In der klinischen Routine lassen sich derartige Kapazitätsabschätzungen aus Registerdaten abschätzen. Für schwer verletzte Patienten der Unfallchirurgie kann hier das TraumaRegister DGU® (Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie) herangezogen werden [12]. Bevor aus diesem Register jedoch klinisch verwertbare Ergebnisse extrapoliert werden können, ist meist mit einem Zeitverzug von ca. einem Jahr zu rechnen. In der aktuellen Pandemiesituation stehen diese Ergebnisse somit noch nicht zur Verfügung.

Daher war es das Ziel dieser Arbeit, das Aufkommen an Polytrauma- und sonstigen Verletzungen während der Pandemiekrise in einer universitären unfallchirurgischen Klinik zu erfassen und mit den Jahren 2017–2019 zu vergleichen.

Material und Methoden

Studiendesign

Bei dieser Single-Center-Studie handelt es sich um eine retrospektive Datenanalyse (Ethikvotum: 20-1872-104). Hierzu wurde die Anzahl an Traumapatienten der letzten 3 Jahre (2017–2019) mit den aktuellen Zahlen aus diesem Jahr vor und während der SARS-CoV‑2-Pandemie an einem Universitätsklinikum miteinander verglichen. Untersuchungszeitraum waren jeweils die ersten 20 Kalenderwochen, um hier den Zeitraum des „Shutdowns“ in Deutschland genau zu erfassen. Dies betrifft alle Patienten, die während der Zeit der Ausgangsbeschränkungen im Freistaat Bayern vom 20.03.2020 bis zum 06.05.2020 in der Notaufnahme der universitären unfallchirurgischen Klinik der Autoren behandelt wurden. Die vorgegebenen Maßnahmen zur Eindämmung der Ausbreitung des SARS-CoV‑2 im alltäglichen Leben sind den Daten der Allgemeinverfügung zum Vollzug des Infektionsschutzgesetzes (IfSG) der bayerischen Landesregierung entnommen [1]. Die Zahlen aus dem Pandemiezeitraum wurden den Mittelwerten der Unfallzahlen aus den Jahren 2017–2019 gegenübergestellt, um dadurch den Vergleich des Unfallaufkommens während der Ausgangsbeschränkung gegenüber den 3 Vorjahren zu ermöglichen.

Anzahl an COVID‑19-Patienten

Zur Einordnung der Belastung des gesamten Universitätsklinikums durch an COVID-19 erkrankte Patienten wurde die Anzahl der COVID-19 erkrankten (positiver SARS-CoV‑2-Nachweis) und dadurch beatmungspflichtigen Patienten durch hausinterne Zählungen erfasst. Dies ermöglicht ebenfalls die Bewertung der „Doppelbelastung“ durch COVID-19 einerseits und das Aufkommen unfallchirurgischer Notfallpatienten andererseits während einer Pandemiekrise.

Analyse der unterschiedlichen Verletzungsarten

Ein Schwerpunkt bei der Analyse wurde hier auf das Auftreten von polytraumatisierten Patienten (ISS ≥ 16) gelegt. Zusätzlich wurden berufsgenossenschaftlich versicherte Unfälle (BG-Traumata) sowie Freizeitunfälle erfasst. Hierfür wurden die Notaufnahmedokumente aller unfallchirurgisch behandelten Patienten der jeweiligen Wochen nach Unfallart (BG-Unfall vs. Freizeitunfall) sowie Polytraumaverletzung (ISS ≥ 16) gescreent und hinsichtlich der Anamnese des Verunfallten ausgewertet. Die Differenzierung der Unfallart ist anhand der Anamnese und des Kostenträgers aus dem Aufnahmedokument entnommen. Hier ist, entsprechend der Anamnese, dezidiert eine Unterscheidung in die jeweilige Kategorisierung möglich. „Fahrt mit dem Rad zur Arbeit“ ist somit BGlich, „Sturz beim Mountainbiken/Rennradfahren“ ist somit als Freizeitunfall gewertet.

Eine detaillierte Aufschlüsselung der Unfallentstehung wurde nicht durchgeführt, sondern, wie oben genannt, eine Kategorisierung vorgenommen.

Auswertung der OP-Kapazitäten

Es erfolgte eine deskriptive Auswertung der Gesamtoperationszahlen zwischen der 12. und der 19. Kalenderwoche 2020, um die Auswirkungen der innerklinischen Pandemieadaptation auf diesen Bereich darzustellen.

Statistische Auswertung

Die Auswertung der Daten erfolgte deskriptiv. Die statistische Auswertung erfolgte mit dem Programm Microsoft Excel, Version 16.37. Die angegebenen Fallzahlen für die Zeiträume 2017–2019 sind Mittelwerte pro Kalenderwoche. Es wurden die entsprechenden Standardabweichungen berechnet (Fehlerbalken der Mittelwertpunkte der Gruppe 2017–2019). Die jeweiligen Fallzahlen der 3 Gruppen aus dem Jahr 2020 entsprechen den realen Patientenzahlen; somit wurden hier keine Mittelwerte berechnet.

Ergebnisse

Anzahl an COVID‑19-erkrankter bzw. beatmeter Patienten

Vom 21.03.2020 bis zum 19.05.2020 erfolgte die tägliche Abfrage der intensiv- sowie beatmungspflichtigen Patienten (Abb. 1). Der erste beatmungspflichtige Patient wurde am 21.03.2020 aufgenommen, einen Tag nach Erlass der Ausgangsbeschränkung. Im folgenden Zeitintervall zeigte sich ein Anstieg der intensiv- und beatmungspflichtigen Patienten bis zum 10.04.2020. Nach dem Peak von 43 Patienten sank die Zahl der Intensivpatienten nur langsam. Am letzten Tag der Beobachtung waren noch 19 Patienten intensivmedizinisch in Behandlung, 13 von ihnen beatmet.

Während des angegebenen Zeitraums wurden 118 COVID‑19-erkrankte Patienten stationär behandelt. Intensivstationär wurden maximal 43 Patienten gleichzeitig behandelt, wovon 36 Patienten beatmungspflichtig waren.

Polytraumata

Vergleicht man die Anzahl der Polytraumata, die pro Woche im Durchschnitt mit einem ISS ≥ 16 neu aufgenommen wurden (Abb. 2), so musste bei einem Rückgang von 28 % (2017–2019: 22 ± 4,9 vs. 2020: 16) mit einer Gesamtzahl von 16 Fällen immer noch eine relevante Anzahl von Polytraumata behandelt werden. Nach Beginn der Ausgangsbeschränkungen nahm die Zahl der Fälle pro Woche zunächst ab (Abb. 2b), stieg dann aber wieder deutlich an.

Berufsgenossenschaftlich versicherte Arbeitsunfälle

Der größte Unterschied der analysierten Fälle zeigt sich in der Gruppe der berufsgenossenschaftlich versicherten Arbeitsunfälle mit einer Abnahme der Fälle um 44 % (2017–2019: 304 ± 31,3 vs. 2020: 170) (Abb. 3). Bis zum Beginn der Ausgangsbeschränkungen war hier ein vergleichbares Aufkommen an Notfallpatienten nach Arbeitsunfällen zu sehen. Mit Beginn der Ausgangsbeschränkungen reduzierte sich die Zahl der wöchentlichen Fälle jedoch deutlich und stieg gegen Ende der Ausgangsbeschränkung wieder an.

Freizeitunfälle

Bei dem Vergleich der Freizeitunfälle ergab sich ebenfalls ein deutlicher Rückgang um 39 % im Jahr 2020 im Vergleich zum Mittelwert der Vorjahre 2017–2019 (173 ± 22,7 vs. 106) (Abb. 4). In den ersten beiden Wochen der Ausgangsbeschränkung zeigte sich eine deutlich geringere Anzahl der Fälle pro Woche im Jahr 2020, verglichen mit den Jahren zuvor (8 vs. 18 Fälle). In der dritten und vierten Woche war jedoch bereits wieder ein Anstieg fast auf Vergleichsniveau zu verzeichnen. Nach der ersten Lockerung mit Öffnen der Baumärkte etc. kam es nochmals zu einem Rückgang. Am Ende der Ausgangsbeschränkungen zeigte sich eine nahezu identische Anzahl an Freizeitunfällen pro Woche zwischen den beiden Vergleichsperioden.

Auswertung der OP-Kapazitäten und Anzahl der Beatmungsplätze

Die drastische Reduzierung des unfallchirurgischen Elektiv-OP-Programms, als ein Beispiel der innerklinischen Pandemieadaptationen während des Shutdowns, ist in Abb. 5 dargestellt. Hier zeigt sich die Reduktion des elektiven OP-Programms der Unfallchirurgie an einem universitären Haus der Maximalversorgung. Hier zeigt sich im direkten Vergleich zum Vorjahreszeitraum ein deutlicher Rückgang der elektiv durchgeführten Operationen.

Parallel zur Reduzierung des elektiv-OP Programms war es möglich, die Kapazität an intensivstationären Beatmungsbetten von 92 auf 115 zu erhöhen.

Diskussion

Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen der Ausgangsbeschränkungen im Rahmen des ausgerufenen Katastrophenfalles, hervorgerufen durch SARS-CoV‑2, auf das unfallchirurgische Patientenaufkommen im Rahmen der Akutversorgung an einem universitären Haus der Maximalversorgung zu evaluieren. Vergleichend wurden hierzu Zahlen aus den letzten 3 Jahren des jeweils gleichen Zeitraums erhoben.

Die gewonnenen Ergebnisse sollen als Hilfestellung zur Planung von Vorhaltekapazitäten der unfallchirurgischen Akutversorgung von leicht bis hin zu schwerstverletzten Patienten für zukünftige Ausnahmesituationen dienen.

Während der Pandemie musste eine beachtliche Anzahl an COVID-19-Patienten intensivmedizinisch in der Klinik der Autoren behandelt werden (Abb. 1). Aufgrund der meist schweren pulmonalen Krankheitsverläufe wurde über mehrere Wochen ein hohes Maß an Intensivkapazitäten zur Behandlung der COVID‑19-Patienten zur Verfügung gestellt. Das chirurgische Operationsspektrum wurde reduziert auf Verletzungen mit dringlicher Operationsindikation und unaufschiebbare Tumoroperationen. Elektive Operationen wurden ausgesetzt, wodurch es möglich war, zusätzlich benötigte strukturelle (z. B. Respiratoren und tägliches Verbrauchsmaterial wie OP-Masken) und personelle Kapazitäten (v. a. Anästhesiepflegepersonal) zur Behandlung von COVID‑19-Patienten zu generieren (Abb. 5). Die Anzahl an intensivstationären Beatmungsbetten konnte somit von 92 auf 115 erhöht werden, da z. B. durch nichtgenutzte OP-Respiratoren normalerweise nichtbeatmungsfähigen Bettplätze aufgerüstet werden konnten. Die reine Reduktion des unfallchirurgischen Elektivprogramms hätte nur wenig Intensivkapazität generiert, da dies für elektive Eingriffe nur selten vorgehalten wird. Hauptindikation der unfallchirurgischen Intensivbelegung sind Akut- und Polytraumata und werden als solche nicht routinemäßig täglich in einer festen Anzahl vorgehalten.

Vergleichbare Vorgehensweisen lassen sich national und international an einer Vielzahl akutversorgender Kliniken beobachten [4, 5, 9, 13, 14].

Das Aufkommen an schwerstverletzten Patienten (ISS ≥ 16) zeigte sich zunächst reduziert. Im Verlauf der ausgangsbeschränkten Wochen erhöhte sich die Zahl jedoch wiederum deutlich, sodass über den gesamten Pandemiezeitraum ein doch erhebliches Aufkommen an Polytraumapatienten zusätzlich zu den an COVID-19 erkrankten Patienten behandelt werden musste und insgesamt das Aufkommen an Polytraumaverletzungen sich nur um 28 % im Jahre 2020 gegenüber den Vorjahren reduzierte.

Vergleichbare Beobachtungen zeigen sich auch in aktuellen Berichterstattungen aus Italien [8]. Die Gründe für diesen zunächst unerwartet geringen Rückgang an Polytraumata lassen sich anhand der vorliegenden Daten nur erahnen.

Im Bereich der Arbeitsunfälle ist der größte Unterschied zu den Vorjahren mit einem Minus von 44 % zu verzeichnen. Mögliche Erklärungen hierfür sind die vermehrte Homeoffice-Tätigkeit der Arbeitnehmer mit Wegfall des Risikos für Wegeunfälle und auch die Reduktion der Produktion in größeren industriellen Fertigungsstätten, z. B. im Bereich der Automobilindustrie oder des Maschinenbaus [2, 11]. Auch die Schließung von Schulen und Kindergärten kann als Grund für die Reduktion der Fälle mit berufsgenossenschaftlicher Kostenträgerschaft angesehen werden. Gerade zu Beginn der Beschränkungen waren die Unterschiede zwischen den beiden Vergleichszeiträumen am deutlichsten zu sehen; gegen Ende mit Wiederaufnahme der Geschäftstätigkeiten zeigten sich annähernd identische Zahlen.

Hinsichtlich der Freizeitunfälle wurde ebenfalls ein deutlicher Rückgang beobachtet. Gerade mit Beginn der Ausgangsbeschränkungen zeigten sich zunächst nur wenige Freizeitunfälle. Mit dem weiteren Verlauf der Ausgangsbeschränkungen stieg die Zahl der Freizeitunfälle jedoch deutlich an. Ein Grund ist hier wahrscheinlich darin zu sehen, dass Sport im Freien alleine oder zu zweit seitens der bayerischen Staatsregierung erlaubt war. Diese Möglichkeit wurde durch die Bevölkerung zunehmend genutzt. Im direkten Vergleich zu den Jahren zuvor sank die Zahl der Freizeitunfälle jedoch insgesamt um 39 %.

Das Gesamtbehandlungsspektrum der hier betrachteten unfallchirurgischen Universitätsklinik umfasst in der täglichen Routine, beginnend vom Bagatelltrauma bis hin zum Polytrauma Schwerstverletzter, alle Traumaentitäten. Die in dieser Studie gewonnenen Ergebnisse können somit als Referenz für vergleichbare Maximalversorger herangezogen werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass auch in Ausnahmesituationen wie der SARS-CoV‑2-Pandemie ein erhebliches Aufkommen von akut behandlungsbedürftigen Patienten in Universitäts- und Akutkliniken zu verzeichnen ist, v. a. was Polytraumapatienten betrifft. Dies sollte zukünftig bei ähnlichen Ausnahmesituationen im stationären Versorgungsrahmen bei der Vorhaltung unfallchirurgischer Versorgungs- und Personalkapazitäten bedacht werden und gilt für alle innerklinischen Bereiche, beginnend mit der Notaufnahme über OP- und Intensivkapazitäten bis zur Normalstation.

Fazit für die Praxis

Auch in Ausnahmezuständen, wie z. B. der SARS-CoV‑2-Pandemie, ist mit einer relevanten Anzahl an akut behandlungsbedürftigen unfallchirurgischen Patienten zu rechnen. Dies gilt v. a. für die Versorgung von Polytraumapatienten.

In die Ressourcenplanung muss dies einbezogen werden.

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt

D. Popp, M. Worlicek, M. Koch, M. Kerschbaum, M. Rupp, A. Schicho, H. Künzig, M. Zimmermann, C. Pfeifer und V. Alt geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Positiv ethische und datenschutzrechtliche Stellungnahme vorliegend (Ethikvotum: 20-1872-104).