Fokus Beatmung, Sauerstofftherapie und Weaning 2021/2022

Einleitung

Die Beatmungsmedizin ist ein wesentlicher Bestandteil der essenziellen Therapie auf Intensivstationen weltweit, insbesondere zur Therapie der hypoxämischen respiratorischen Insuffizienz unter Nutzung der zumeist notwendigen invasiven, mechanischen Beatmung. Dabei sind die Herausforderungen neben der optimalen Einstellung des Beatmungsgerätes, um ventilatorinduzierte Schäden zu vermeiden, die Applikation von Sauerstoff, die Vermeidung einer Hyperkapnie sowie die frühzeitige Entwöhnung vom Respirator.

Nachfolgend werden die wichtigsten und größten Studien aus den Jahren 2021/2022 dargestellt und ausführlich erläutert.

Originalpublikation

Gelissen H, de Grooth HJ, Smulders Y, et al (2021) Effect of low-normal vs high-normal oxygenation targets on organ dysfunction in critically ill patients: a randomized clinical trial. JAMA 326(10):940–948 [1]

Einer der größten Fortschritte in der modernen Medizin ist die Entwicklung der Sauerstofftherapie. Ein Grundstein für die Intensivmedizin als Spezialgebiet ist die Therapie mit Sauerstoff, welche bereits Millionen von Leben gerettet hat. Eine der wichtigsten intensivmedizinischen Erkenntnisse der letzten 20 Jahre ist, dass die Korrektur einer abnormalen Physiologie auf ein (über-)normales Niveau oft zu Schäden führen kann, und dass ein „Weniger-ist-mehr“-Ansatz zur Erreichung physiologischer Ziele bei vielen Interventionen zu einem günstigeren Risiko-Nutzen-Verhältnis führt. Auch die Sauerstofftherapie war Gegenstand zahlreicher klinischer Studien, in denen Patienten nach dem Zufallsprinzip einem bestimmten Sauerstoffpartialdruck (p_aO₂), peripheren oder arteriellen Oxyhämoglobinsättigungsziel (Sauerstoffsättigung, gemessen durch Pulsoxymetrie [S_pO₂] oder arterielle Sauerstoffsättigung [S_aO₂]) zugewiesen wurden [2].

Gelissen et al. publizierten 2021 [1] ihre Ergebnisse einer randomisierten klinischen Studie (RCT). In dieser wurden zwei verschiedene Oxygenierungsziele bei 400 kritisch kranken Patienten auf 4 Intensivstationen in den Niederlanden verglichen. Zum Einschluss der Patienten sollte ein systemisches inflammatorisches Responsesyndrom (SIRS) im Rahmen einer Infektion (definiert als ≥ 2 positive SIRS-Kriterien [3]) bei den Patienten vorliegen. Die Patienten wurden mit zusätzlichem Sauerstoff behandelt, wobei entweder ein p_aO₂-Bereich von 60–90 mm Hg (8–12 kPa; niedrig-normal; n = 205 Patienten) oder ein p_aO₂-Bereich von 105–135 mm Hg (14–18 kPa; hoch-normal; n = 195 Patienten) angestrebt wurde. Durch die Auswahl der Patienten nach SIRS Kriterien wurde eine Krankheitsgruppe ausgewählt, die besonders von den hypothetischen vasokonstriktiven und antimikrobiellen Wirkungen von zusätzlichem Sauerstoff profitieren könnte [4, 5]. Die Oxygenierungsziele wurden innerhalb eines normalen Bereichs gewählt, um schädliche Effekte niedrigerer Ziele, die in früheren Arbeiten festgestellt wurden, zu vermeiden [6]. Die Autoren verwendeten einen protokollbasierten Ansatz für die Anpassung des zusätzlichen Sauerstoffs, der darauf abzielte, Werte der fraktionierten inspiratorischen Sauerstofffraktion (F_IO₂) von mehr als 0,6 zu vermeiden, wann immer dies möglich war, um die Auswirkungen von Hyperoxie und Hyperoxämie zu unterscheiden. Das primäre Ergebnis der Studie war der SOFA_RANK, ein Maß für das nichtrespiratorische Organversagen, das durch die nichtrespiratorischen Komponenten des Sequential Organ Failure Assessment (SOFA) Score quantifiziert und über die ersten 14 Studientage summiert wurde. Die Patienten wurden in eine Rangfolge gebracht, die von denjenigen mit der schnellsten Verbesserung des Organversagens (niedrigste Punktzahl) bis zu denjenigen mit einer Verschlechterung des Organversagens oder einem tödlichen Verlauf (höchste Punktzahl) reichte. Der mediane SOFA_RANK Score betrug nach 14 Tagen Nachbeobachtung −35 Punkte in der niedrig-normalen Gruppe gegenüber −40 in der hoch-normalen Gruppe (medianer Unterschied, 10 [95 %-KI 0–21]; p = 0,06), was darauf hindeutet, dass ein niedrig-normaler p_aO₂-Zielwert im Vergleich zu einem hoch-normalen Zielwert die Organfunktionsstörung nach 14 Tagen nicht signifikant reduziert.

Die aktuelle Studie liefert keine endgültige Antwort auf die Frage nach den optimalen Zielen für die Sauerstofftherapie und wird die klinische Praxis vermutlich nicht verändern. Aus den Studienergebnissen ergeben sich jedoch mehrere wichtige Schlussfolgerungen für die zukünftige Forschung. (1) Die Ergebnisse bestätigen, dass endgültige Erkenntnisse darüber fehlen, wie Sauerstoff bei schwer kranken Patienten optimal dosiert werden sollte. (2) Im Gegensatz zu anderen klinischen Studien zu Sauerstoffzielen verwendeten die Autoren den SOFA_RANK Score als primären Endpunkt, um den Schweregrad und die zeitliche Entwicklung von Organversagen, Tod und Entlassung zu erfassen. Sie sind der Meinung, dass sich mit diesem Ansatz das Problem lösen lässt, die erforderliche Stichprobengröße zu erreichen, um einen Unterschied in der Sterblichkeit mit ausreichender statistischer Aussagekraft nachzuweisen. Die Sterblichkeit wird häufig als primärer Endpunkt in Studien mit schwer kranken Patienten gewählt, da sie als patientenzentrierter und „harter“ Endpunkt mit geringem Risiko einer verzerrten Bewertung gilt. Es besteht jedoch eine beträchtliche Heterogenität bei schwer kranken Patienten, und die klinisch bedeutsamen Effektgrößen für die Sterblichkeit sind oft relativ klein, was die Durchführung herkömmlicher RCT bei schwer kranken Patienten schwierig, kostspielig und zeitaufwendig macht. Dieser Umstand hat zu Überlegungen über die Verwendung von Surrogatparametern für das Behandlungsergebnis geführt [2].

Der SOFA_RANK Score hat mehrere Einschränkungen: Erstens sind die Unterschiede in diesem primären Ergebnis nicht konsistent mit den Veränderungen in der Exposition verbunden, noch sind sie intuitiv interpretierbar. Zweitens ist in einem Parallelgruppen-RCT der Unterschied zwischen den Gruppen und nicht die Veränderungen innerhalb der Gruppen in Reaktion auf die Intervention von Interesse. Der SOFA_RANK Score ist ein Veränderungswert im Vergleich zum Ausgangswert und wird über die ersten 14 Studientage summiert. Drittens ist unklar, ob der SOFA_RANK Score empfindlich genug ist, um Unterschiede zu erkennen, die sich aus der Ausrichtung auf unterschiedliche p_aO₂-Werte bei schwer kranken Patienten ergeben. Viertens nahmen die Autoren an, dass die Intervention alle Komponenten des SOFA_RANK Score gleichermaßen beeinflusst. Veränderungen des Schweregrads des Organversagens im Vergleich zum Ausgangswert (z. B. ein Anstieg der Thrombozytenzahl) wurden in dieselbe Skala mit sehr unterschiedlichen Ereignissen wie Tod und Entlassung aufgenommen, was zu einem komplex zusammengesetzten Ergebnis führte, das schwer zu interpretieren ist. Auch wenn der SOFA_RANK Score kein idealer Surrogatparameter ist, sind weitere Anstrengungen zur Entwicklung neuer Endpunkte für klinische Studien erforderlich, um den Forschern Instrumente zur zuverlässigen Bestimmung der Wirksamkeit verschiedener Behandlungsstrategien an die Hand zu geben [2].

Es bleibt unklar, welche physiologische Variable (d. h. p_aO₂, S_pO₂ oder S_aO₂) das Ziel für die Sauerstoffbehandlung sein sollte. Der p_aO₂ ist empfindlich für die Erkennung von Hyperoxämie und Gewebehypoxie, erfordert jedoch das Legen eines arteriellen Katheters zur häufigen Blutgasentnahme. Die kontinuierliche Messung von S_pO₂ ist weniger invasiv und weithin verfügbar, kann aber bei schwerer Hypoxämie (aufgrund der Form der Hämoglobin-Sauerstoff-Dissoziationskurve), Gewebehypoperfusion oder Dyshämoglobinämie (d. h. Carboxyhämoglobinämie oder Methämoglobinämie) unzuverlässig sein.

Originalpublikation

Semler MW, Casey JD, Lloyd BD et al (2022) Oxygen-saturation targets for critically ill adults receiving mechanical ventilation. N Engl J Med. 10.1056/NEJMoa2208415 [7]

Bei der invasiven mechanischen Beatmung schwer kranker Erwachsener wird die Fraktion des eingeatmeten Sauerstoffs angepasst, um die arterielle Sauerstoffsättigung aufrechtzuerhalten. Der Zielwert für die Sauerstoffsättigung, der mit dem besten Behandlungsergebnis der Patienten assoziiert ist, ist nach wie vor unbekannt. Peripher gemessene Sauerstoff(S_pO₂)-Ziele, die am oberen Ende des in der klinischen Versorgung verwendeten Bereichs liegen (96–100 %), bieten eine Sicherheitsreserve gegen die Entwicklung einer Hypoxämie, können aber zur Exposition mit überschüssigem F_IO₂, Hyperoxämie und Gewebehyperoxie führen, was oxidative Schäden, Entzündungen und eine erhöhte alveolarkapilläre Permeabilität nach sich zieht. S_pO₂-Zielwerte am unteren Ende des in der klinischen Versorgung verwendeten Bereichs (88–92 %) minimieren diese Risiken, können aber ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung einer Hypoxämie und Gewebehypoxie bedeuten. Ein mittlerer S_pO₂-Zielwert (92–96 %) kann sowohl die Risiken einer Hyperoxie als auch einer Hypoxie verringern oder umgekehrt die Patienten intermittierend beiden Risiken aussetzen [7].

In einer monozentrischen, pragmatischen, Cluster-randomisierten, Cluster-Crossover-Studie, die in der Notaufnahme und der medizinischen Intensivstation eines akademischen Zentrums durchgeführt wurde, wurden mechanisch beatmete Erwachsene einem niedrigeren Ziel für die Sauerstoffsättigung, gemessen mit der Pulsoxymetrie (S_pO₂) (90 %; Zielbereich 88–92 %), einem mittleren Zielwert (94 %; Zielbereich 92–96 %) oder einem höheren Zielwert (98 %; Zielbereich 96–100 %) zugewiesen. Der primäre Endpunkt war die Anzahl der Tage, an denen die Patienten bis zum Tag 28 am Leben und frei von mechanischer Beatmung waren (beatmungsfreie Tage). Der sekundäre Endpunkt war die 28-Tage-Sterblichkeit, wobei die Daten bei Krankenhausentlassung zensiert wurden. Insgesamt konnten 2541 Patienten in die primäre Analyse einbezogen werden. Die mediane Anzahl der beatmungsfreien Tage betrug 20 (Interquartilsbereich [IQR] 0–25) in der Gruppe mit niedriger Zielsetzung, 21 (IQR 0–25) in der Gruppe mit mittlerer Zielsetzung und 21 (IQR 0–26) in der Gruppe mit hoher Zielsetzung (p = 0,81). Der Tod im Krankenhaus bis zum 28. Tag trat bei 281 der 808 Patienten (34,8 %) in der Gruppe mit dem niedrigeren Zielwert, bei 292 der 859 Patienten (34,0 %) in der Gruppe mit dem mittleren Zielwert und bei 290 der 874 Patienten (33,2 %) in der Gruppe mit dem höheren Zielwert ein (Odds Ratio 95 %-KI, niedrige vs. mittlere Zielwerte 1,12 [0,91–1,38]; mittlere vs. höhere Werte 1,04 [0,84–1,28]; niedrige vs. hohe Zielwerte 1,16 [0,93–1,45]). Die Häufigkeit von Herzstillstand, Herzrhythmusstörungen, Myokardinfarkt, Schlaganfall und Pneumothorax war in den 3 Gruppen ähnlich. Daraus schlussfolgerten die Autoren, dass sich bei schwer kranken Erwachsenen, die invasiv mechanisch beatmet werden, die Anzahl der beatmungsfreien Tage nicht zwischen den Gruppen, in denen ein niedriger, mittlerer oder höherer S_pO₂-Zielwert verwendet wurde, unterschied.

Die Studie wurde in einem Zentrum in den USA durchgeführt. Der Vorteil daran war, dass dies die interne Validität erhöhte, indem sie die Einhaltung der Intervention und die Sammlung von umfangreichen Daten zur Trennung zwischen den Gruppen erleichterte. Demgegenüber schränkt dies jedoch die Verallgemeinerbarkeit ein.

Der Beginn der Studienintervention unmittelbar nach Beginn der invasiven mechanischen Beatmung schloss eine Baseline-Bewertung des Schweregrads der Lungenschädigung aus, z. B. das Verhältnis von p_aO₂ zu F_IO₂. Wie in früheren Studien auf diesem Gebiet waren den Patienten und Klinikern die Oxygenierungsziele bekannt. Die primären und sekundären Ergebnisse der Studie wurden nach 28 Tagen bewertet. Das Studienprotokoll kontrollierte keine zusätzlichen Interventionen wie den positiven endexspiratorischen Druck (PEEP), die Wahl der Sedierung oder die Vorgehensweise bei der Entwöhnung vom Beatmungsgerät.

Diese Maßnahmen wurden jedoch gemäß den institutionellen Protokollen standardisiert und zeigten keine offensichtlichen Unterschiede zwischen den Gruppen.

S_pO₂ und p_aO₂ haben jeweils Vor- und Nachteile als Zielgrößen bei kritischen Erkrankungen, einschließlich der Tatsache, dass die Genauigkeit der Pulsoxymetrie durch die Hautpigmentierung beeinträchtigt werden kann [8]. Die Ergebnisse dieser Studie, in der SpO₂-Zielgrößen verwendet wurden, waren ähnlich wie die Ergebnisse früherer Studien, in denen p_aO₂-Zielgrößen verwendet wurden [7].

Originalpublikation

Schmidt H, Kjaergaard J, Hassager C et al (2022) Oxygen targets in comatose survivors of cardiac arrest. N Engl J Med 387(16):1467–1476 [9]

Hyperoxie kann Zellschäden durch oxidativen Stress, Resorptionsatelektasen, akute Lungenschäden, Toxizität für das Zentralnervensystem, verminderte Herzleistung und zerebrale und koronare Vasokonstriktion verursachen, während Hypoxie ischämische Gewebeschäden hervorrufen kann. In einigen Studien wurden bereits restriktive mit liberalen Sauerstoffstrategien bei Patienten, die auf der Intensivstation aufgenommen wurden, verglichen. Im Jahr 2016 konnte in der OXYGEN-ICU-Studie eine deutlich niedrigere Sterblichkeit bei Patienten festgestellt werden, die mit einer restriktiven Sauerstoffstrategie behandelt wurden [10]. Dagegen wurde in der größeren ICU-ROX-Studie kein Unterschied bei der Sterblichkeit festgestellt [11], abgesehen von einer Post-hoc-Analyse einer Subgruppe mit ischämischer Enzephalopathie, bei der eine niedrigere Sterblichkeit bei konservativer Sauerstoffbehandlung festgestellt werden konnte.

Hypoxische Hirnschäden sind nach einem Herz-Kreislauf-Stillstand häufig. In der Studie von Schmidt et al. sollte daher untersucht werden, ob eine restriktive Sauerstoffstrategie für Patienten nach einem Herz-Kreislauf-Stillstand von Vorteil wäre [9].

In dieser randomisierten, 2 × 2-faktoriellen Studie wurden folgende 2 Interventionen miteinander verglichen: (1.) die Verwendung eines mittleren arteriellen Blutdruckziels von 77 mm Hg (Hochzielgruppe) im Vergleich zu 63 mm Hg (Niedrigzielgruppe) und (2.) die Anwendung eines arteriellen p_aO₂ von 9–10 kPa (68–75 mm Hg) im Vergleich zu 13–14 kPa (98–105 mm Hg). Insgesamt 802 Patienten aus 2 großen Zentren in Dänemark wurden in die Studie aufgenommen. Besonders hervorzuheben ist die doppelte Verblindung der Blutdruckziele, die mit einem ausgeklügelten Überwachungsgerät erreicht wurde, das nach dem Zufallsprinzip 10 % niedrigere oder 10 % höhere Blutdruckwerte anzeigte, während die behandelnden Teams bei allen Patienten ein gemeinsames Ziel von 70 mm Hg anstrebten.

Die Ergebnisse waren in den Gruppen mit höherem und niedrigerem Blutdruck sowie in den Gruppen mit höherer und niedrigerer Sauerstoffzufuhr nahezu identisch. Sowohl in Bezug auf den primären Endpunkt – Tod oder Entlassung aus dem Krankenhaus mit schweren neurologischen Behinderungen – als auch bei den sekundären Endpunkten konnten keine signifikanten Unterschiede (z. B. Biomarker für Hirnschäden) gezeigt werden.

Die Ergebnisse der BOX-Studie geben uns die Sicherheit, dass wir nicht von der derzeitigen Praxis abweichen müssen und die aktuellen Leitlinienempfehlungen für einen mittleren arteriellen Druck von mehr als 65 mm Hg und einen p_aO₂-Zielwert von 10–13 kPa (75–98 mm Hg) zur Versorgung von Patienten nach kardiopulmonaler Reanimation beibehalten können [12].

Zusammenfassend hatte bei Patienten dieser Studie mit prähospitalem Herz-Kreislauf-Stillstand ein p_aO₂ von 9–10 kPa (68–75 mm Hg) im Vergleich zu einem p_aO₂ von 13–14 kPa (98–105 mm Hg) keinen Einfluss auf die Sterblichkeit oder die Wahrscheinlichkeit einer Entlassung aus dem Krankenhaus mit einem schlechten neurologischen Ergebnis [9].

Originalpublikation

Arabi YM, Aldekhyl S, Al Qahtani S et al (2022) Effect of helmet noninvasive ventilation vs usual respiratory support on mortality among patients with acute hypoxemic respiratory failure due to COVID-19: the HELMET-COVID Randomized Clinical Trial. JAMA 328(11):1063–1072 [13]

Die nichtinvasive Atemunterstützung in Form von nichtinvasiver Beatmung und nasalem High-Flow-Sauerstoff wurde in großem Umfang bei Patienten mit akutem hypoxämischem Atemversagen aufgrund von COVID-19 eingesetzt [14], und es gibt immer mehr Daten über ihre Wirksamkeit [15–17]. Die nichtinvasive Helmbeatmung wurde bei Patienten mit COVID-19 unter der Prämisse eingesetzt, dass die Dichtigkeit des Helms bei der Durchführung längerer Behandlungen mit hohem positivem Atemwegsdruck effektiver ist als die Dichtigkeit bei den Beatmungsmasken, da sie mit weniger Luftlecks und einer besseren Anpassung an unterschiedliche Gesichtskonturen verbunden ist [18]. Darüber hinaus kann die nichtinvasive Helmbeatmung mit einem geringeren Risiko für Druckgeschwüre der Haut, Augenreizungen und Aerosolbildung verbunden sein [19]. Die Helmbeatmung wird in einigen Ländern, insbesondere in Italien, bereits seit 2 Jahrzehnten angewandt und hat während der COVID-19-Pandemie zugenommen [20]. Eine Netzwerkmetaanalyse randomisierter klinischer Studien, die vor Mai 2020 veröffentlicht wurden, ergab, dass die nichtinvasive Helmbeatmung die Sterblichkeit und die endotracheale Intubation in Nicht-COVID-19-Populationen im Vergleich zur nichtinvasiven Maskenbeatmung, nasalem High-Flow-Sauerstoff und der Standardsauerstoffapplikation signifikant reduzieren könnte, obwohl die Evidenz von geringer Qualität eingestuft wurde [21]. Daher bleibt der Effekt einer nichtinvasiven Helmbeatmung auf die Sterblichkeit von COVID-19-Populationen unklar.

Das Ziel der Studie von Arabi et al. war es daher, zu untersuchen, ob die nichtinvasive Beatmung mit Helm im Vergleich zur üblichen Atemunterstützung die 28-Tage-Gesamtmortalität bei Patienten mit akutem hypoxämischem Atemversagen aufgrund von COVID-19 verringern würde [13]. Es handelte sich um eine multizentrische, pragmatische, randomisierte klinische Studie, die zwischen dem 08.02.2021 und dem 16.11.2021 an 8 Standorten in Saudi-Arabien und Kuwait durchgeführt wurde. Eingeschlossen wurden erwachsene Patienten mit akutem hypoxämischem Atemversagen (n = 320) aufgrund einer vermuteten oder bestätigten COVID-19-Erkrankung. Der letzte Nachuntersuchungstermin für den primären Endpunkt war der 14.12.2021.

Die Patienten wurden randomisiert und erhielten entweder eine nichtinvasive Beatmung mit Helm (n = 159) oder die übliche Beatmungsunterstützung (n = 161), die eine nichtinvasive Maskenbeatmung, nasalen High-Flow-Sauerstoff und eine Standardsauerstoffapplikation umfassten. Der primäre Endpunkt war die 28-Tage-Gesamtmortalität. Es gab 12 vordefinierte sekundäre Endpunkte, darunter die Notwendigkeit für eine endotracheale Intubation, das Auftreten eines Barotraumas, von Hautdruckverletzungen und schwerwiegenden unerwünschten Ereignisse.

Von den 322 Patienten, die randomisiert wurden, konnten 320 in die primäre Analyse einbezogen werden, von denen alle die Studie abschlossen. Das Durchschnittsalter lag bei 58 Jahren, und 187 waren Männer (58,4 %). Innerhalb von 28 Tagen starben 43 von 159 Patienten (27,0 %) in der Gruppe mit nichtinvasiver Helmbeatmung im Vergleich zu 42 von 161 (26,1 %) in der Gruppe mit üblicher Unterstützung (Risikodifferenz 1,0 % [95 %-KI −8,7 bis 10,6 %]; relatives Risiko, 1,04 [95 %-KI 0,72–1,49]; p = 0,85). Innerhalb von 28 Tagen war bei 75 von 159 Patienten (47,2 %) in der Gruppe mit nichtinvasiver Helmbeatmung eine endotracheale Intubation erforderlich, verglichen mit 81 von 161 (50,3 %) in der Kontrollgruppe (Risikodifferenz, −3,1 % [95 %-KI −14,1 bis 7,8 %]; relatives Risiko, 0,94 [95 %-KI 0,75–1,17]). Bei keinem der vordefinierten sekundären Endpunkte gab es signifikante Unterschiede zwischen den beiden Gruppen. Ein Barotrauma trat bei 30 von 159 Patienten (18,9 %) in der Gruppe mit nichtinvasiver Helmbeatmung und bei 25 von 161 (15,5 %) in der Gruppe mit normaler Atemunterstützung auf. Druckgeschwüre der Haut traten bei 5 von 159 Patienten (3,1 %) in der Gruppe mit nichtinvasiver Helmbeatmung und bei 10 von 161 (6,2 %) in der Gruppe mit normaler Beatmungsunterstützung auf. In der Gruppe mit nichtinvasiver Helmbeatmung traten 2 schwerwiegende unerwünschte Ereignisse auf, während es in der anderen Gruppe nur ein unerwünschtes Ereignis gab. Zusammenfassend schlossen die Autoren daraus, dass die Ergebnisse dieser Studie darauf hindeuten, dass die nichtinvasive Helmbeatmung die 28-Tage-Sterblichkeit bei Patienten mit akutem hypoxämischem Atemversagen aufgrund einer COVID-19-Pneumonie im Vergleich zum üblichen Vorgehen nicht signifikant reduziert.

Die beobachtete 28-Tage-Sterblichkeit in der Studienpopulation war niedriger als die Schätzung, die für die Berechnung der Stichprobengröße verwendet wurde, was den Rückgang der Sterblichkeit aufgrund von COVID-19 während des gesamten Zeitraums widerspiegelt und zu einer geringeren Aussagekraft der Studie führt. Bei der Berechnung des Stichprobenumfangs wurde eine Risikodifferenz von −15 % angenommen; daher schließen die Studienergebnisse die Möglichkeit eines geringeren, aber klinisch bedeutsamen Behandlungseffekts nicht aus (eine Mortalitätssenkung bis zu 8,7 % oder eine Erhöhung bis zu 10,6 %). Somit war die Stichprobengröße möglicherweise unzureichend, um einen klinisch bedeutsamen Behandlungseffekt nachzuweisen. Eine Verblindung war aufgrund der Umsetzung des Studiendesigns nicht möglich. Kritisch zu betrachten sind auch die beiden Gruppen der Studie: Während auf der einen Seite die nichtinvasive Beatmung mittels Helm evaluiert wurde, kamen auf der anderen Seite „Standardverfahren“ zur Anwendung, die auch die alleinige Gabe von Sauerstoff beinhalteten und per se nicht direkt mit Beatmungsverfahren mit positivem Druck zu vergleichen sind.

Der Umgang mit dem Helm zur nichtinvasiven Beatmung musste vor Studienbeginn in einigen Zentren zunächst erlernt werden. Aufgrund der Coronapandemie konnte der Umgang allerdings nicht ausreichend erlernt werden, obwohl in der Literatur vorbeschrieben ist, dass der häufigere Umgang mit dem Helm einen positiven Lerneffekt aufweist [20, 22]. Des Weiteren wurden in der Gruppe der nichtinvasiven Helmbeatmung moderate PEEP-Werte verwendet (Median = 12 cm H₂O); die Verwendung der nichtinvasiven Helmbeatmung mit höheren PEEP-Werten sollte in weiteren Studien untersucht werden.

Originalpublikation

McNamee JJ, Gillies MA, Barrett NA et al (2021) Effect of lower tidal volume ventilation facilitated by extracorporeal carbon dioxide removal vs standard care ventilation on 90-day mortality in patients with acute hypoxemic respiratory failure: the REST randomized clinical trial. JAMA 326(11):1013–1023 [23]

Die akute respiratorische Insuffizienz, die eine mechanische Beatmung oft erforderlich macht, kommt häufig auf Intensivstation vor und ist mit einer hohen Morbidität, Mortalität und Gesundheitskosten verbunden. Studien zum Krankheitsbild Adult Respiratory Distress Syndrome (ARDS) haben gezeigt, dass Strategien zur Verringerung der Tidalvolumina während der Beatmung zu einer Verringerung der beatmungsbedingten Lungenschädigung führen und die Überlebenschancen der Patienten verbessern. In den aktuellen internationalen Leitlinien [24, 25] werden Strategien zur protektiven Lungenbeatmung empfohlen, die Tidalvolumina (V_t) ≤ 6 ml/kgPBW („predicted body weight“/ideales Körpergewicht) und Plateaudrücke (Ppl) ≤ 30 cmH₂O zu verwenden. Die lungenprotektive Beatmung ist jedoch häufig mit einer respiratorischen Acidose verbunden, die sich nachteilig auf das Patienten-Outcome auswirken könnte.

McNamee et al. [23] stellten deswegen die Überlegung an, ob die extrakorporale Kohlendioxidentfernung (ECCO₂R) bei kritisch kranken Patienten, die wegen akuter hypoxämischer respiratorischer Insuffizienz invasiv mechanisch beatmet werden müssen, die 90-Tage-Sterblichkeit um 9 % von 41 % auf 32 % senken würde, wenn das Ziel darin bestünde, die Tidalvolumina von 6 ml/kgPBW auf ≤ 3 ml/kgPBW zu reduzieren. Die Anzahl von 1120 Patienten würde eine Power von 90 % bedeuten, um eine solche Effektgröße auf dem Signifikanzniveau von 5 % zu ermitteln. In diese multizentrische, randomisierte, offene, pragmatische klinische Studie wurden zwischen Mai 2016 und Dezember 2019 insgesamt 412 erwachsene Patienten auf 51 Intensivstationen im Vereinigten Königreich eingeschlossen, die wegen akuter hypoxämischer respiratorischer Insuffizienz mechanisch beatmet wurden. Die ursprünglich geplante Stichprobengröße betrug 1120 Patienten. Dementsprechend war eine Interimsanalyse nach dem Einschluss von 560 Patienten geplant gewesen, allerdings wurde diese vorverlegt und bereits nach 412 eingeschlossenen Patienten durchgeführt, nachdem die Studie aufgrund einer intrakraniellen Blutung in der Interventionsgruppe kurzfristig unterbrochen werden musste. Zu diesem Zeitpunkt führte die Datenüberwachungs- und Ethikkommission eine bedingte Leistungsanalyse durch und kamen zu dem Schluss, dass es unwahrscheinlich wäre, dass eine Fortführung der Rekrutierung von Patienten einen Nutzen zeigen würde. Es gab keine Regeln für die Beendigung der Studie, aber die Analyse ergab, dass die Wahrscheinlichkeit, einen Unterschied zwischen den Gruppen zu finden, nur 44 % betrug, sodass empfohlen wurde, die Studie aus Gründen der Durchführbarkeit und Vergeblichkeit zu beenden. Bemerkenswert dabei ist, dass die Studie nicht speziell aufgrund von Sicherheitsbedenken abgebrochen wurde.

Die Nachbeobachtung endete am 11.03.2020. Die eingeschlossenen Patienten wurden randomisiert und erhielten entweder eine Beatmung mit niedrigerem Tidalvolumen (≤ 3 ml/kgPBW), die durch ECCO₂R für mindestens 48 h unterstützt wurde (n = 202), oder eine Standardbehandlung mit konventioneller Beatmung und leitlinienkonformen Tidalvolumina (n = 210). Der primäre Endpunkt war die Gesamtmortalität 90 Tage nach der Randomisierung. Zu den vordefinierten sekundären Endpunkten gehörten die beatmungsfreien Tage am Tag 28 und die Anzahl unerwünschter Ereignisse. Von 412 randomisierten Patienten (Durchschnittsalter 59 Jahre; 143 [35 %] Frauen) schlossen 405 (98 %) die Studie ab. Die 90-Tage-Sterblichkeit betrug 41,5 % in der Gruppe mit Beatmung mit niedrigerem Tidalvolumen und extrakorporaler Kohlendioxidentfernung gegenüber 39,5 % in der Gruppe mit Standardbehandlung (Risikoverhältnis 1,05 [95 %-KI 0,83–1,33]; Differenz, 2,0 % [95 %-KI −7,6 bis 11,5 %]; p = 0,68). In der Interventionsgruppe gab es signifikant weniger beatmungsfreie Tage als in der Gruppe mit Standardbehandlung (7,1 [95 %-KI 5,9–8,3] vs. 9,2 [95 %-KI 7,9–10,4] Tage; mittlerer Unterschied, −2,1 [95 %-KI −3,8 bis −0,3]; p = 0,02). Schwerwiegende unerwünschte Ereignisse wurden bei 62 Patienten (31 %) in der Gruppe mit ECCO₂R und bei 18 (9 %) in der Gruppe mit Standardbehandlung gemeldet, darunter intrakranielle Blutungen bei 9 Patienten (4,5 %) gegenüber 0 (0 %) und Blutungen an anderen Stellen bei 6 (3,0 %) gegenüber 1 (0,5 %) in der Gruppe mit ECCO₂R gegenüber der Kontrollgruppe. Insgesamt traten bei 21 Patienten 22 schwerwiegende unerwünschte Ereignisse im Zusammenhang mit dem extrakorporalen Verfahren auf. Die Autoren kamen aufgrund ihrer Ergebnisse zu der Schlussfolgerung, dass bei Patienten, die wegen akuter hypoxämischer respiratorischer Insuffizienz mechanisch beatmet werden mussten, die Beatmung mit niedrigem Tidalvolumen und extrakorporaler Kohlendioxidentfernung (ECCO₂R) im Vergleich zur Standardbehandlung nicht zu einer Verringerung der Sterblichkeit nach 90 Tagen führte. Aufgrund des vorzeitigen Abbruchs war die Power der Studie jedoch möglicherweise nicht ausreichend, um einen klinisch bedeutsamen Unterschied festzustellen.

Positiv hervorzuheben ist, dass es sich bei dieser randomisierten, kontrollierten Studie um eine große, multizentrische Untersuchung unter der Leitung einer erfahrenen Gruppe von Wissenschaftlern handelte. Die Fragestellung ist aus klinischer und ökonomischer Sicht interessant, da beatmungsfreie Tage von Patienten mit hypoxämischer respiratorischer Insuffizienz den möglichen intensivmedizinischen Aufenthalt verkürzen könnten. Die REST-Studie zeigte keinen Unterschied in der 90-Tage-Sterblichkeit, aber eine Verringerung des Plateaudrucks, des „driving pressure“ und der Minutenventilation in der ECCO₂R‑Gruppe. Allerdings waren das p_aO₂-F_IO₂-Verhältnis und die pH-Werte in dieser Gruppe niedriger und die p_aCO₂ sowie die Atemfrequenz waren etwas höher. Die Verwendung bei Patienten mit einem p_aO₂-F_IO₂-Verhältnis von weniger als 150 mm Hg ist problematisch, da das verwendete ECCO₂R‑Gerät sowohl in Bezug auf den Blutfluss (350–450 ml/min) als auch den Spülgasfluss („sweep“ 10 l/min) limitiert ist, was die Kohlendioxidentfernung auf etwa 70 ml/min begrenzt [26]. Möglicherweise hätten die Patienten dieser Studie von der Verwendung von solchen extrakorporalen Verfahren profitiert, die höhere Blutflüsse ermöglichen. In der Xtravent-Studie wurden beispielsweise höhere Blutflüsse (1–2 l/min) sowie höhere PEEP-Niveaus (16 cmH₂O) verwendet. Im Gegensatz zur REST-Studie zeigte Xtravent [27] eine Verbesserung der beatmungsfreien Tage bei der Untergruppe der Patienten mit einem p_aO₂-F_IO₂-Verhältnis von weniger als 150 mm Hg. Wie von Dembinski et al. bei ECCO₂R‑behandelten Tieren mit Lavage-induziertem ARDS gezeigt wurde, führte ein zu niedriges Tidalvolumen (< 3 ml/kg) ohne höheren PEEP zu einer Verschlechterung des Ventilation-Perfusion-Missverhältnisses, des Shunts und des „derecruitment“ [28].

In der REST-Studie war es das Ziel, die ECCO₂R‑Beatmung mit ultraniedrigem Tidalvolumen (≤ 3 ml/kgPBW) zu testen. Die Interventionsgruppe wurde angemessen mit dem ECCO₂R‑Gerät versorgt. Insgesamt 186/202 (92 %) der Patienten in der Interventionsgruppe wurden mit einem ECCO2-R-Device versorgt und erreichten eine CO₂-Elimination zwischen 46 und 85 ml/min. Dies ermöglichte Tidalvolumina von 4,4–6,3 ml/kgPBW in der Interventionsgruppe, was durchweg niedriger als in der Standardbehandlungsgruppe war. Die per Protokoll festgelegte Population in der Interventionsgruppe hatte an den Tagen 2 und 3 Tidalvolumina von 4,2 und 3,8 ml/kgPBW. Somit wurde das gewünschte Tidalvolumen ≤ 3 ml/kg in der Interventionsgruppe nicht ganz erreicht. Es ist nicht klar, warum dies geschah, aber es beeinträchtigt die interne Validität der Studie nur geringfügig. In der REST-Studie wurde schließlich ein PBW von 6–7 ml/kg gegen ein niedrigeres Tidalvolumen von 4–6 ml/kg getestet (Differenz ca. 2 ml an den Tagen 1 bis 3 und 1 ml an den Tagen 5 bis 7) und nicht wie beabsichtigt gegen ein Tidalvolumen ≤ 3 ml/kg ([23]; Tab. 1).

	Interventions-Gruppe (ECCO2R) ml/kgPBW	Kontroll-Gruppe ml/kgPBW	95 %-Konfizendzintervall (KI)
Tag 2	4,5 (1,6)	6,5 (1,7)	−2,0 (−2,3, −1,7)
Tag 3	4,4 (1,7)	6,7 (1,9)	−2,3 (−2,7, −2,0)
Tag 4	5,0 (2,2)	6,7 (1,9)	−2,0 (−2,4, −1,6)
Tag 5	5,7 (2,4)	7,1 (2,0)	−1,3 (−1,8, −0,9)
Tag 6	6,3 (3,0)	7,2 (2,2)	−0,9 (−1,5, −0,3)
Tag 7	6,3 (2,5)	7,2 (1,9)	−0,9 (−1,4, −0,4)

Das Studienprotokoll sah vor, dass ECCO₂R für mindestens 48 h verwendet werden musste. Die Patienten mussten jedoch erheblich sediert und möglicherweise neuromuskulär blockiert werden, um die extrem niedrigen Tidalvolumina von 3–4 ml/kg zu tolerieren. Sobald ein Patient an der Studie teilnahm und dem Interventionsarm zugewiesen wurde, wurde er für mindestens 48 h tiefer sediert und möglicherweise relaxiert. Während die Relaxierungsraten am ersten Tag zwischen den Gruppen ähnlich waren, waren sie an den Tagen 2 bis 7 in der Interventionsgruppe erhöht (am 2. Tag um 25 %, am 3. Tag um 66 % und an den Tagen 3 bis 7 um etwa 100 %). Dieser Anstieg der neuromuskulären Blockade und die Anwendung von ECCO₂R war mit niedrigeren Tidalvolumina (etwa 2–3 ml/kg Unterschied pro Tag) und niedrigeren Plateaudrücken (etwa 2–3 cm H₂O Unterschied pro Tag) im Vergleich zur Kontrollgruppe verbunden. In der ACCURSY-Studie [29], die die neuromuskuläre Blockade bei ARDS untersuchte, führte die Durchführung der Paralyse nicht zu Unterschieden beim Tidalvolumen, beim Plateaudruck oder bei der Compliance des Atmungssystems am Tag 1, 3 oder 7, was darauf hindeutet, dass es tatsächlich das ECCO₂R‑Gerät war, das die beobachtete Abnahme der Beatmungsintensität in der Interventionsgruppe ermöglichte.

Die Frage der unerwünschten Ereignisse wird durch den offenen Charakter der Studie und die Tendenz, weniger Ereignisse in der Standardbehandlungsgruppe zu melden, erschwert. Ein wichtiges Ergebnis waren 9 schwere intrakranielle Blutungen in der Interventionsgruppe und keine in der Kontrollgruppe. Zur Verhinderung von Thrombosen im extrakorporalen Kreislauf wurde eine systemische Antikoagulation mit Heparin eingesetzt, wobei ein Verhältnis der aktivierten partiellen Thromboplastinzeit von 1,5–2,0 (aPTT 45–65 s) angestrebt wurde, was dem Grad der Antikoagulation entspricht, der üblicherweise bei einer therapeutischen Heparinisierung vorgesehen ist. Die Rate an intrakraniellen Blutungen, die bei REST beobachtet wurde, ist ähnlich wie die zuvor bei vv-ECMO berichteten Werte von etwa 5 % [30]. Im Vergleich zur ECCO₂R erfordert die ECMO aber größere Kanülen, schnellere Blutflüsse, und die Patienten sind in der Regel kränker.

Die klinische Konsequenz der REST-Studie ist, dass ECCO₂R bei der routinemäßigen Behandlung von Patienten mit akuter respiratorischer Insuffizienz gegenwärtig nur wenig Benefit bietet. Diese erste große randomisierte, kontrollierte Studie in diesem Bereich und die bisher größte Studie zu einem extrakorporalen Atemunterstützungsgerät liefert jedoch viele wertvolle Informationen für die Planung zukünftiger Studien. Eine Verbesserung der Toleranz gegenüber der Beatmung mit ultraniedrigen Tidalvolumina und die Vermeidung einer tieferen Sedierung und neuromuskulären Blockade wären z. B. bedeutende Verbesserungen.

Originalpublikation

TEAM Study Investigators and the ANZICS Clinical Trials Group, Hodgson CL, Bailey M et al (2022) Early active mobilization during mechanical ventilation in the ICU. N Engl J Med. [31].

Die Muskelschwäche ist eine Komplikation, die weltweit bei etwa 1 Mio. kritisch kranker Patienten, die mechanisch beatmet werden, auftritt [32]. Die auf der Intensivstation erworbene Schwäche beginnt früh im Verlauf der kritischen Erkrankung und hängt mit mehreren Mechanismen zusammen, darunter Dekonditionierung, Myopathie und Neuropathie. Ihre Entwicklung wird mit mehreren negativen Folgen in Verbindung gebracht, darunter eine erhöhte Sterblichkeit und eine verminderte langfristige Lebensqualität [33]. Durch die Verbesserung der Muskelkraft, der Ausdauer und der Durchführung funktioneller Aktivitäten kann eine frühzeitige Mobilisierung der Patienten eine Behandlungsoption für eine auf der Intensivstation erworbene Schwäche darstellen. Frühere Studien, die die Frühmobilisierung untersuchten, haben jedoch widersprüchliche Ergebnisse geliefert [34–37].

Die Studie Treatment of Mechanically Ventilated Adults with Early Activity and Mobilization (TEAM) liefert nun zusätzliche Erkenntnisse über die Wirksamkeit der Frühmobilisierung [31]. In dieser Studie, die in 49 Krankenhäusern auf 3 Kontinenten durchgeführt wurde, entsprach die Population auf der Intensivstation ähnlichen Patienten in anderen Ländern mit hohem Einkommen. Insgesamt 750 erwachsene Patienten, die auf der Intensivstation mechanisch beatmet wurden, wurden nach dem Zufallsprinzip entweder der Frühmobilisierung oder der üblichen Behandlung zugewiesen. Die Strategie der Frühmobilisierung umfasste einen neuartigen Ansatz, der darauf abzielte, den höchsten Mobilisierungsgrad für die längste Zeitspanne zu erreichen, bevor die Intensität je nach Ermüdung des Patienten verringert wurde. Die Autoren der Studie kamen zu dem Schluss, dass die frühe Mobilisierung im Vergleich zur üblichen Mobilisierung auf der Intensivstation nicht mit einer höheren Anzahl von Tagen verbunden war, an denen die Patienten 180 Tage nach der Randomisierung noch lebten und das Krankenhaus verließen (primärer Endpunkt), und auch nicht mit einem Unterschied in der 180-Tage-Mortalität (sekundärer Endpunkt). Darüber hinaus wiesen die beiden Gruppen nach 180 Tagen ähnliche kognitive und psychologische Funktionen, eine vergleichbare Lebensqualität sowie einen ähnlichen Grad der Behinderung der Überlebenden auf. Eine stärkere Mobilisierung in der Interventionsgruppe war häufiger mit unerwünschten Ereignissen verbunden – insbesondere mit Herzrhythmusstörungen und Sauerstoffmangel (Desaturierung bei der Mobilisation).

Die TEAM-Studie wurde konzipiert, um verschiedene „Dosierungen“ der Frühmobilisierung zu testen, und sollte nicht zu der Schlussfolgerung führen, dass die Frühmobilisierung generell unwirksam ist. Die Forscher stellten lediglich fest, dass die TEAM-Mobilisierungsstrategie die Ergebnisse der Patienten im Vergleich zur üblichen Versorgung in den teilnehmenden Krankenhäusern nicht verbessert hat.

Auch die hohe Häufigkeit der Frühmobilisierung in der Gruppe mit üblicher Pflege war überraschend. Ein Physiotherapeut behandelte die Patienten an 81 % der Intensivpflegetage in der Gruppe mit üblicher Pflege, im Vergleich zu 94 % der Intensivpflegetage in der Interventionsgruppe. Daher könnten die weniger stark ausgeprägten Unterschiede in Bezug auf die Behandlungsexposition zwischen den beiden Gruppen zu den negativen Ergebnissen beigetragen haben.

Bei dieser Studie gibt es einige zusätzliche Vorbehalte. Die Patienten erhielten die intensivierte Mobilisierungstherapie nur während ihres Aufenthalts auf der Intensivstation. Die Intensivstation ist jedoch für viele dieser Patienten der Beginn eines langen Genesungsprozesses. Einige benötigten möglicherweise längere, koordinierte Maßnahmen, die bis in den ambulanten Bereich hineinreichen. In einem universellen Umfeld begrenzter Ressourcen könnte eine breite Umsetzung des TEAM-Protokolls dazu führen, dass Chancen in anderen Bereichen der Versorgung verpasst werden würden.

Es gilt, für weitere zukünftige Studien herauszufinden, für welche kritisch kranken Patienten der Intensivstation eine Frühmobilisation am effektivsten ist.

Originalpublikation

Thille AW, Gacouin A, Coudroy R et al (2022) Spontaneous-breathing trials with pressure-support ventilation or a T-piece. N Engl J Med. [38]

Patienten, die auf Intensivstation invasiv mechanisch beatmet werden müssen, sollten frühzeitig extubiert werden, um Komplikationen durch die Zeit an der Beatmungsmaschine zu vermeiden. Die Herausforderung besteht darin, die potenziell für eine Extubation geeigneten Patienten frühzeitig zu erkennen. Vor der Extubation ist es somit wichtig zu testen, ob die Beatmeten selbstständig atmen können. Außerdem muss sichergestellt werden, dass die Extubation nicht mit dem erhöhten Risiko einer Reintubation verbunden ist. Das Gesamtrisiko einer Reintubation auf der Intensivstation liegt bei etwa 10 %, kann aber bei Patienten mit einem hohen Risiko für ein Extubationsversagen 20 % übersteigen [39]. Um das Risiko einer Reintubation zu verringern, wird in den Leitlinien empfohlen, vor der Extubation systematisch einen Spontanatmungsversuch durchzuführen [40]. Ein Spontanatmungsversuch ist ein Standardtest, der durchgeführt wird, um die Extubationsbereitschaft des Patienten zu beurteilen, indem ein Zustand hergestellt wird, der den physiologischen Zustand nach der Extubation simuliert. Spontanatmungsversuche können unter Verwendung eines T‑Stücks durchgeführt werden, nachdem der Patient vom Beatmungsgerät getrennt wurde, oder unter Verwendung einer niedrigen Stufe der druckunterstützten Beatmung (PSV).

In einer großen klinischen Studie an Patienten, die mehr als 24 h zuvor intubiert worden waren, wurde die verfahrensabhängige Extubationsfähigkeit nach einem Spontanatemversuch beurteilt. Bei Verwendung von PSV war der Prozentsatz der Patienten, die extubiert werden konnten, höher als bei Verwendung eines T‑Stücks. Der Anteil der Patienten, die erneut intubiert werden mussten, unterschied sich nicht signifikant zwischen den beiden Gruppen [41]. Diese Ergebnisse gelten jedoch möglicherweise nicht für Patienten, bei denen ein hohes Risiko für ein Extubationsversagen besteht. Daher wurde durch Thille et al. eine multizentrische, randomisierte, kontrollierte Studie in Frankreich durchgeführt, um festzustellen, ob PSV-Versuche bei Patienten mit einem hohen Risiko für ein Scheitern der Extubation zu einer kürzeren Zeit bis zur Extubation führen können als T‑Stück-Versuche, ohne dabei ein höheres Risiko für eine erneute Intubation mit sich zu bringen [38].

In die Studie wurden Patienten mit einem hohen Risiko für ein Extubationsversagen (d. h. mit einem Alter von mehr als 65 Jahren oder einer chronischen Herz- oder Atemwegserkrankung) nach dem Zufallsprinzip für Spontanatmungsversuche entweder mit PSV (mit einem Druckunterstützungsniveau von 8 cm H₂O und ohne positiven endexspiratorischen Druck) oder mit einem T‑Stück ausgewählt. Der primäre Endpunkt war die Gesamtzeit ohne invasive Beatmung (angegeben als Anzahl der beatmungsfreien Tage) am Tag 28 nach dem ersten Spontanatmungsversuch. Zu den sekundären Endpunkten gehörten die Extubation innerhalb von 24 h und die Extubation innerhalb von 7 Tagen nach dem ersten Spontanatmungsversuch sowie die Reintubation innerhalb von 7 Tagen nach der Extubation. Insgesamt wurden 969 Patienten (484 in der PSV-Gruppe und 485 in der T‑Stück-Gruppe) in die Analyse miteinbezogen. Am Tag 28 betrug die mediane Anzahl der beatmungsfreien Tage 27 (IQR 24–27) in der PSV-Gruppe und 27 (IQR 23–27) in der T‑Stück-Gruppe (Unterschied, 0 Tage; 95 % Konfidenzintervall [95 %-KI] −0,5 bis 1; p = 0,31). Eine Extubation wurde innerhalb von 24 h bei 376 Patienten (77,7 %) in der PSV-Gruppe und bei 350 Patienten (72,2 %) in der T‑Stück-Gruppe durchgeführt (Unterschied, 5,5 Prozentpunkte; 95 %-KI 0,01–10,9), und eine Extubation wurde innerhalb von 7 Tagen bei 473 Patienten (97,7 %) bzw. 458 Patienten (94,4 %) durchgeführt (Unterschied, 3,3 Prozentpunkte; 95 %-KI 0,8–5,9). Eine Reintubation wurde bei 72 von 481 Patienten (14,9 %) in der PSV-Gruppe und bei 65 von 477 Patienten (13,6 %) in der T‑Stück-Gruppe durchgeführt (Unterschied, 1,3 Prozentpunkte; 95 %-KI −3,1 bis 5,8). Ein Herz- oder Atemstillstand war bei 9 Patienten (3 in der PSV-Gruppe und 6 in der T‑Stück-Gruppe) ein Grund für die Reintubation.

Aufgrund dieser Ergebnisse kamen die Autoren zu dem Fazit, dass bei Patienten, die ein hohes Risiko für ein Extubationsversagen hatten, Spontanatmungsversuche mit PSV nicht zu signifikant mehr beatmungsfreien Tagen am Tag 28 als Spontanatmungsversuche mit einem T‑Stück führten.

Der Prozentsatz der Patienten, die innerhalb von 24 h und innerhalb von 7 Tagen nach dem ersten Spontanatmungsversuch extubiert wurden, war in der PSV-Gruppe höher war als in der T‑Stück-Gruppe. Dagegen war der Prozentsatz der Patienten, die innerhalb von 7 Tagen nach der Extubation reintubiert wurden, in beiden Versuchsgruppen ähnlich. In der von Subirà et al. durchgeführten randomisierten klinischen Studie, an der 1153 Patienten teilnahmen, war der Prozentsatz der Patienten, die nach einem Spontanatmungsversuch extubiert wurden, bei Verwendung von PSV höher als bei Verwendung eines T‑Stücks, und das Risiko einer Reintubation unterschied sich nicht signifikant zwischen den beiden Gruppen [41]. In der dargestellten Studie schien sich der Prozentsatz der Patienten, die nach einem Spontanatmungsversuch extubiert und nicht innerhalb von 72 h erneut intubiert wurden, nicht signifikant zwischen der PSV-Gruppe und der T‑Stück-Gruppe zu unterscheiden. Subirà et al. verglichen jedoch einen PSV-Versuch, der 30 min lang durchgeführt wurde, mit einem T‑Stück-Versuch, der 2 h lang durchgeführt wurde; dieser Aspekt des Versuchsdesigns könnte den höheren Prozentsatz von Patienten erklären, die einen erfolgreichen ersten Spontanatmungsversuch hatten, und die kürzere Zeit bis zur Extubation in der PSV-Gruppe als in der T‑Stück-Gruppe in dieser Studie.

In der Untersuchung aus dem Jahr 2022 lag der Prozentsatz der Patienten, bei denen eine Reintubation erforderlich war, in beiden Gruppen unter 15 %. Diese Prozentsätze sind niedriger als die, die normalerweise für Hochrisikopatienten angegeben werden [42–44], was darauf zurückzuführen sein könnte, dass fast 80 % der Patienten nach der Extubation eine prophylaktische nichtinvasive Beatmung erhielten [38]. Erwähnenswert ist noch, dass die Autoren zwar angeben, dass die Patienten wach und ruhig waren (Richmond Agitation and Sedation Scale (RASS) Score zwischen −2 und +1), aber spezifische Information über den Einsatz von sedierenden Medikation fehlen. Dies ist umso interessanter, da ein zusätzliches Kriterium des Spontanatemversuchs der Forschungsgruppe ein „adäquater Hustenstoß“ war, was von vielen Patienten eine hohes Aufmerksamkeitsniveau erfordert.

Zusammenfassung

Die Applikation von Sauerstoff während der invasiven mechanischen Beatmung von Intensivpatienten bleibt weiterhin eine der wichtigsten Maßnahmen zur Vermeidung von hypoxischen Organschäden. Allerdings scheint es nicht notwendig zu sein, eine periphere Sauerstoffsättigung (S_pO₂) von 100 % erreichen zu müssen; vielmehr scheinen restriktivere Ziele zwischen 92 und 96 % ebenso sicher zu sein. Weiterhin bleibt unklar, welche physiologische Variable (d. h. p_aO₂, S_pO₂ oder S_aO₂) das Ziel für die Sauerstoffbehandlung während der mechanischen invasiven Beatmungstherapie sein sollte. Die nichtinvasive Beatmung mit einem Helm bei akuter respiratorischer Insuffizienz scheint in etablierten Zentren eine suffiziente Unterstützung zu sein, wobei nicht jeder Patient von dieser Therapie profitiert. Es bleibt weiterhin herauszufinden, ob die Helmbeatmung der nichtinvasiven Maskenbeatmung überlegen ist. Aus gesundheitsökonomischer Sicht ist der Einsatz des Helmes als kritisch zu bewerten.

Die extrakorporale Kohlendioxidentfernung (ECCO₂R) ist derzeit noch kein geeignetes Tool für die routinemäßige Behandlung von Patienten mit akuter respiratorischer Insuffizienz, sondern bleibt Gegenstand von klinischen Forschungen. Eine Frühmobilisation ist eine wichtige Maßnahme von invasiv beatmeten Patienten. Kritisch zu hinterfragen sind das Ausmaß der Mobilisation in der frühen Phase und welche Patienten der Intensivstation davon am meisten profitieren.

Strukturierte Spontanatemversuche vor der Extubation und die anschließende nichtinvasive Beatmung scheinen auch für Patienten von Vorteil zu sein, die eher schwierig von der Beatmungsmaschine zu entwöhnen sind.

Da viele Studien unter Akronymen „gehandelt“ werden, gibt Tab. 2 einen Überblick über die im vergangenen Jahr erschienenen Studien unter gleichzeitiger Nennung der jeweiligen Akronyme (sofern vorhanden).

Akronym	Bedeutung des Akronyms	Originaltitel der Studie	Ergebnis – kurz zusammengefasst
BOX	Blood Pressure and OXygenation Targets in Postresuscitation Care	Oxygen Targets in Comatose Survivors of Cardiac Arrest	Bei komatösen Patienten, die nach einem Herzstillstand außerhalb des Krankenhauses wiederbelebt wurden, gab es keinen Unterschied zwischen einer restriktiven (paO2 = 9–10 kPa (68–75 mm Hg)) und einer liberalen (paO2 = 13–14 kPa (98–105 mm Hg)) Sauerstoffversorgung in Bezug auf Tod, schwere Behinderung oder Koma nach 90 Tagen Außerdem führte die Vorgabe eines mittleren arteriellen Blutdruckziels von 77 mm Hg im Vergleich zu 63 mm Hg zu keinem signifikanten Unterschied in Bezug auf Tod, schwere Behinderung oder Koma nach 90 Tagen
PILOT	Pragmatic Investigation of OptimaL Oxygen Targets	Oxygen-Saturation Targets for Critically Ill Adults Receiving Mechanical Ventilation	Bei 2541 schwer kranken Erwachsenen aus einem Zentrum, die invasiv mechanisch beatmet wurden, unterschied sich die Anzahl der beatmungsfreien Tage nicht zwischen den Gruppen, in denen ein niedriger, mittlerer oder höherer SpO2-Zielwert verwendet wurde
REST	PRotective vEntilation with veno-venouS lung assisT in respiratory failure	Effect of Lower Tidal Volume Ventilation Facilitated by Extracorporeal Carbon Dioxide Removal vs Standard Care Ventilation on 90-Day Mortality in Patients with Acute Hypoxemic Respiratory Failure The REST Randomized Clinical Trial	Bei Patienten, die wegen akuter hypoxämischer respiratorischer Insuffizienz mechanisch beatmet werden mussten, führte eine Beatmung mit niedrigerem Tidalvolumen, die durch extrakorporale Kohlendioxidentfernung erleichtert wurde, im Vergleich zur Standardbehandlung nicht zu einer Verringerung der Sterblichkeit nach 90 Tagen. Aufgrund des vorzeitigen Abbruchs war die Studie jedoch möglicherweise nicht ausreichend leistungsfähig („underpowered“), um einen klinisch bedeutsamen Unterschied festzustellen
TEAM	Treatment of Mechanically Ventilated Adults with Early Activity and Mobilization	Early Active Mobilization during Mechanical Ventilation in the ICU	Bei Erwachsenen, die auf der Intensivstation mechanisch beatmet werden, wirkte sich eine intensivere Frühmobilisierung nicht auf die Anzahl der Tage aus, die sie noch lebten und das Krankenhaus verließen, verglichen mit dem üblichen Mobilisierungsniveau auf der Intensivstation

Tab. 3 zeigt in der folgenden Übersicht alle weitere Studien, die unter keinem Akronym hinterlegt sind.

Originaltitel der Studie	Ergebnis – kurz zusammengefasst
Effect of Low-Normal vs High-Normal Oxygenation Targets on Organ Dysfunction in Critically Ill Patients: A Randomized Clinical Trial [1]	Bei kritisch kranken Patienten mit 2 oder mehr SIRS-Kriterien führte die Behandlung mit einem niedrig-normalen paO2-Zielwert 60–90 mm Hg (8–12 kPa) im Vergleich zu einem hoch-normalen paO2-Zielwert 105–135 mm Hg (14–18 kPa) nicht zu einer statistisch signifikanten Verringerung der Organfunktionsstörungen
Spontaneous-Breathing Trials with Pressure-Support Ventilation or a T-Piece [38]	Bei Patienten, die ein hohes Risiko für ein Extubationsversagen hatten, führten Spontanatmungsversuche mit PSV nicht zu signifikant mehr beatmungsfreien Tagen am Tag 28 als Spontanatmungsversuche mit einem T‑Stück
Effect of Helmet Noninvasive Ventilation vs Usual Respiratory Support on Mortality Among Patients with Acute Hypoxemic Respiratory Failure Due to COVID-19: The HELMET-COVID Randomized Clinical Trial [13]	Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass die nichtinvasive Helmbeatmung die 28-Tage-Sterblichkeit bei Patienten mit akutem hypoxämischem Atemversagen aufgrund einer COVID-19-Pneumonie im Vergleich zur üblichen Atemunterstützung nicht signifikant reduziert

Interessenkonflikt

M.O. Fiedler hat Vortragshonorare und Reisekostenübernahmen der Firmen GE Heathcare und Löwenstein Medical erhalten. M. Dietrich, C.J. Reuß, M. Bernhard, C. Beynon, A. Hecker, C. Jungk, C. Nusshag, D. Michalski, M.A. Weigand und T. Brenner geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.