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Journal Club KT 3-2022

KARDIOTECHNIK 2022; 031(3):099-102 

https://doi.org/10.47624/kt.031.NEUF2312

Extracorporeal Membrane Oxygenation in Coronavirus Disease 2019 

B. Friedrichson, J. A. Kloka, V. Neef, H. Mutlak, O. Old, K. Zacharowski, F. Piekarski 

Extracorporeal membrane oxygenation in coronavirus disease 2019: A nationwide cohort analysis of 4279 runs from Germany. European Journal of Anaesthesiology. doi:10.1097/EJA.0000000000001670 

Die Coronaviruserkrankung (Coronavirus disease, COVID) kann als multisystemische Erkrankung unter anderem schwere Pneumonien auslösen. In Fällen schwerer Gasaustauschstörungen, in denen die mechanische Beatmung und Bauchlagerung nicht ausreichen, kann der Einsatz der extrakorporalen Membranoxygenierung (ECMO) in Betracht gezogen werden. Von anfänglich 35 % stieg die Mortalität im ELSO-Register im Lauf des Jahres auf 53 % an. 

Die Autor:innen untersuchten anhand der Krankenhausabrechnungsdaten alle zwischen Januar 2020 und September 2021 in Deutschland an COVID erkrankten und mit ECMO behandelten Patient:innen. Primäres Ziel war die Ermittlung der nationalen Krankenhausmortalität in Verbindung mit der ECMO sowie sekundär der Veränderungen im Lauf der Pandemie und der Einflüsse von Faktoren wie dem Alter, Komplikationen und Komorbiditäten. In die Analyse flossen 4279 Fälle mit den Diagnosen COVID 19 und ECMO ein, was ca. 1 % Prozent der hospitalisierten COVID-Patient:innen entspricht. 

Mehrheitlich wurde bei 91 % eine veno-venöse (vv-) ECMO eingesetzt, 404 Patient:innen hingegen erhielten eine veno-arterielle (va-) ECMO. Männer waren mit 77 % deutlich stärker repräsentiert. Die gemittelte Krankenhaussterblichkeit war mit 72 % für va- und 66 % für vv- Patient:innen hoch. In den individuellen Altersgruppen schwankte die vv-ECMO- Mortalität zwischen 93 % für Patient:innen über 80 Jahre und ging zurück auf knapp 78 % für Patient:innen über 60 Jahre. Am niedrigsten fiel die Sterblichkeit mit 57 % bei den unter 60-Jährigen aus. 

Die Sterblichkeit unter vv-ECMO variierte auch über die Zeit und stieg von im März 2020 57 % auf über 84 % im September 2021 an. Auch wurde eine hohe Rate an Komplikationen beobachtet. Intrazerebrale Blutungen traten bei vv-ECMO-Behandelten mit ca. 12 % doppelt so häufig auf wie im ELSO-Register erfasst. Eine hohe Rate an Dialyseverfahren und Reanimationen fiel ebenfalls auf, mit einer Korrelation zu einer erhöhten Mortalität. Auch die Verteilung der Patient:innen nach Krankenhausgröße zeigte Unterschiede: 65 % aller Patient:innen wurden in Häusern mit mehr als 800 Betten behandelt, waren dabei häufiger jünger als 60 Jahre (59 %) als in kleineren Häusern (52 %) bei deutlich mehr Komorbiditäten. 

Auffällig ist die höhere Mortalität in Deutschland gegenüber den publizierten Behandlungsergebnissen anderer Länder sowie die oft niedrige Fallzahl in deutschen Kliniken. Mit im Median vier Behandlungen pro Jahr fehlt die Expertise für eine qualitativ hochwertige Versorgung und ist weit von den in einem ELSO-Positionspapier empfohlenen 20+ Fällen/Jahr entfernt [1]. Die Zunahme der Mortalität im Laufe der Pandemie kann bedingt sein durch Faktoren wie längere mechanische Beatmung und spätere ECMO-Implementierung bei kränkeren Patient:innen mit größeren Lungenschäden. 

Lösungsvorschlag: 

Als retrospektive Auswertung aus Abrechnungsdaten sind diese stark verdichtet. Das bedeutet: für klinisch relevante, aber nicht im Abrechnungssystem abgebildete Faktoren kann keine nachträgliche Auswertung erfolgen. Allerdings kann es beispielsweise passieren, dass verlegte Patient:innen in mehreren Kliniken gezählt werden, wenn diese Kliniken jeweils ihren Anteil in der ECMO-Behandlung abrechnen. Neben der potenziellen Mehrfacherfassung von Fällen wird aber eine hohe Genauigkeit der Daten erwartet, da anderenfalls finanzielle Nachteile für die Kliniken entstünden. Zudem fehlt eine Nachbeobachtung, um Aussagen über das Langzeitüberleben zu treffen. 

Die zunehmende Sterblichkeit in den Herbst- und Wintermonaten kommt aus Sicht der Verfasser:innen neben der höheren Krankheitsschwere der Delta-Variante in Teilen auch daher, dass in diesen Monaten Hilfspersonal peripherer Stationen auf den Intensivstationen eingesetzt wurde. Diesem Personal fehlt es an Expertise und Erfahrung mit dem Therapiekonzept ECMO, weshalb aberrante Gerinnungswerte und sich entwickelnde Komplikationen zu spät oder gar nicht erkannt werden, bis diese klinisch mit den gehäuft aufgetretenen Komplikationen und Reanimationen auffallen. 

Verglichen mit dem internationalen Umfeld werden in Deutschland deutlich ältere und kränkere Patient:innen noch mit einer ECMO versorgt. Die nötige Expertise durch qualifiziertes Personal und ausreichende Fallzahlen im Bereich des Verfahrens ECMO fehlt in der Mehrzahl der Kliniken. Dies, zusammen mit einer liberaleren Patient:innenauswahl, führt zu der beobachteten Übersterblichkeit gegenüber anderen Ländern. 

Andreas Teske, 

Universitätsklinikum Erlangen 

  1. Barbaro RP, Odetola FO, Kidwell KM, Paden ML, Bartlett RH, Davis MM, et al. Association of hospital-level volume of extracorporeal membrane oxygenation cases and mortality. Analysis of the extracorporeal life support organization registry. Am J Respir Crit Care Med. 2015;191(8):894-901. 

Does the Distance Between Residency and Implanting Center Affect the Outcome of Patients Supported by Left Ventricular Assist Devices? A Multicenter Italian Study on Radial Mechanically Assisted Circulatory Support (MIRAMACS) Analysis 

A. Lechiancole, A. Loforte, M. Scandroglio, M. Comisso, A. Iacovoni, M. Maiani, G. Gliozzi, M. De Bonis, F. Musumeci, A. Terzi, D. Pacini, U. Livi 

Artif Organs. 2022 Jun 19; doi: 10.1111/aor.14343. Epub ahead of print 

Wir alle kennen die Achillesfersen der Patient:innen mit linksventrikulären Unterstützungssystemen (LVAD): Blutungen, Thrombose, Driveline-Infektion, rechtsventrikuläres Versagen und last but not least die räumliche Entfernung zum Implantationszentrum als gefühlter negativer Vorhersagewert für das Patient:innenoutcome. Der demografische Wandel erhöht außerdem den Anteil älterer Patient:innen mit einem LVAD als bridge to destination und macht bei abnehmender Mobilität die regelmäßige Nachkontrolle in einem weiter entfernten Implantationszentrum deutlich schwieriger. Eine monatliche Reise über mehrere hundert Kilometer wird nicht nur für begleitungsbedürftige Patient:innen schwer. 

In der vorliegenden multizentrischen retrospektiven Studie aus Italien bewerteten die Autor:innen den Einfluss der Entfernung zum Implantationszentrum auf das Outcome. Bei insgesamt 316 Patient:innen, die zwischen 2010 und 2021 ein LVAD erhielten, untersuchten die Autoren die Häufigkeit von schwerwiegenden Ereignissen,  zerebrovaskulären  Events, GI-Blutungen, Infektionen, Pumpenthrombosen und RV-Versagen als primäre Endpunkte. Sekundäre Endpunkte waren Mortalität bzw. Komplikationen. Zur Gruppeneinteilung wurde die Entfernung zum Implantationszentrum auf maximal 90 km (n = 175 Patient:innen) bzw. >90 km (n = 141 Patient:innen) festgelegt. 

Die klinischen Basisdaten sowie die Indikation für ein LVAD zeigten keine Gruppenunterschiede, die mittlere Unterstützungsdauer lag bei 25,5–25,7 Monaten in beiden Gruppen. Die Freiheit von schwerwiegenden Ereignissen nach drei Jahren sowie Mortalität und LVAD-bezogene Komplikationen waren ebenfalls ähnlich. Die Autoren schlussfolgern aus diesen Daten, dass die Entfernung zum Implantationszentrum keinen Einfluss auf das Outcome hat. Sie konkretisieren allerdings, dass solche Ergebnisse nur durch regelmäßige und kontinuierliche Follow-up-Untersuchungen möglich sein werden. 

Die klinische Erfahrung zeigt, dass trotz regelmäßiger Kontrollen die Therapieadhärenz einen großen Einfluss auf therapeutische Maßnahmen hat: So ist bekannt, dass über 40 % der Patient:innen präventive Maßnahmen nicht einhalten und so das Outcome negativ beeinflussen. Umso wichtiger wird deswegen neben den eigentlichen Kontrollterminen eine zusätzliche engmaschige Anbindung der Patient:innen an heart-failure-units, in denen speziell geschultes Pflegepersonal als heart-failure-nurse die Lücke zwischen haus-, fachärztlicher und zentrumsgebundener Versorgung ausfüllen. Mit relativ einfachen Maßnahmen können somit sektorenübergreifend Probleme frühzeitig erkannt und behoben werden. Entfernungen spielen dann noch eine untergeordnete Rolle. 

Johannes Gehron, UKGM Gießen 

Fracture of Dual Lumen Cannula Leading to Cerebrovascular Accident in a Patient Supported with ECMO 

S. T. Argaw, P. J. Devlin, J. A. Clark, R. Garza Castillon, C. Kurihara, A. Bharat Journal of Artificial Organs 2022 Jan 18;1-4. doi: 10.1007/s10047-021-01306-z 

Die Dauer einer ECMO-Therapie richtet sich nach dem individuellen Therapieziel für den jeweiligen Patienten und kann sich über wenige Stunden bis hin zu mehreren Monaten erstrecken [1]. Dementsprechend sind die Anforderungen an die Komponenten des extrakorporalen Kreislaufs in einem dynamischen Umfeld zwischen Mensch und Maschine besonders hoch, um eine sichere Behandlung zu ermöglichen. 

Im vorgestellten Fallbericht entwickelte sich bei einer an COVID 19 erkrankten 63-jährigen Patientin eine Pneumonie, auf welche schließlich eine ARDS-induzierte ECMO-Anlage mittels Doppellumenkanüle (28 Fr Crescent) durch die linke Vena subclavia folgte. Die Laufzeit der ECMO erhöhte sich durch die Diagnose einer Lungenfibrose und den Transfer in ein Lungentransplantationszentrum mit dem Ziel als „bridge to transplant“ bis zu ihrem vorzeitigen Versterben auf insgesamt über 2 Monate. In dieser Zeit wurden bei der Patientin nach Verlegung in kurzen Abständen von 2 Tagen neurologische Auffälligkeiten wie Aphasie und Wesensveränderung, gemeinsam mit Saug- und Zischgeräuschen an der Eintrittsstelle der Kanüle wie auch detektierter Luft an der ECMO-Konsole festgestellt. Da eine Sichtkontrolle der Kanüle, bildgebende Verfahren wie CCT und Röntgen-Thorax keine eindeutigen Hinweise ergaben und sich die Patientin neurologisch erholen konnte, wurde die Behandlung ohne spezielle Intervention fortgeführt. Erst nach erneuten Bubble-Alarmen, gemeinsam mit Zischgeräuschen an der Kanülierungsstelle und Schaumansammlung im Oxygenator wurde ein Kanülenwechsel auf femoro-jugulär vorgenommen. 

Die Begutachtung der explantierten Doppellumenkanüle ergab einen Bruch etwa 2 cm distal der Eintrittspforte in die Haut. Nach Versterben der Patientin aufgrund einer Sepsis und Multiorganversagens ergab eine Autopsie außerdem das Vorhandensein eines Foramen ovale, wodurch die eingesaugte Luft in der ECMO durch einen Rechts-Links-Shunt unmittelbar in den arteriellen Kreislauf gelangen konnte, was die neurologischen Auffälligkeiten hervorrief. 

Die Autor:innen warnen vor Druckpunkten, wie beispielsweise dem Schlüsselbein und ein Biegen im Bereich der Drahtverstärkung durch die Ausführung aus der Haut oder Anbringung außerhalb des Körpers, was über eine verlängerte Laufzeit einschließlich Interhospitaltransporten und Patientenmobilisierung zur Schädigung der jeweiligen Kanüle führen kann und damit das Patientenleben gefährden kann [2]. Außerdem kommt es zu einer Luft-Detektion an der ECMO-Konsole, die auf eine beschädigte Kanüle hinweisen kann, wenn die Bruchstelle, wie im Fallbeispiel vorgestellt, innerhalb des Körpers liegt und von außen nicht sofort sichtbar ist. 

Marius Schimmel, Freiburg 

  1. Rosenberg AA, Haft JW, Bartlett R, Iwashyna TJ, Huang SK, Lynch WR, et al. Prolonged duration ECMO for ARDS: futility, native lung recovery, or transplantation? ASAIO J. 2013;59:642–50. 
  1. Brogan TV, Thiagarajan RR, Rycus PT, Bartlett RH, Bratton SL. Extracorporeal membrane oxygenation in adults with severe respiratory failure: a multi-center database. Intensive Care Med. 2009;35:2105–14. 

Results from a Multicentre Evaluation of Plug Use for Left Ventricular Assist Device Explantation 

E. V. Potapov, N. Politis, M. Karck, M. Weyand, R. Tandler, T. Walther et al. 

Interactive CardioVascular Thoracic Surgery 34 (2022), 683-690. 

doi: https://doi.org/10.1093/icvts/ivab344 

Linksventrikuläre Assist-Systeme wurden in der Vergangenheit bei Patient:innen, die an einer Herzinsuffizienz im Endstadium litten, entweder als Bridge-to-Transplant, als Bridge-to-Recovery oder als Bridge-to-Destination Therapiesystem verwendet. 

Hierbei zeigte sich in Studien, dass eine Erholung des Myokards bei langfristiger Therapie durchaus im Rahmen des Möglichen liegt. 

Die Explantationsraten liegen zwischen >50 % (in Zentren mit elektiver Patient:innenauswahl für dieses Vorgehen) und 3,9 % bis 1,2 % (für Single-Center-Studien und große Register). 

Das zunehmende Verständnis für den frühzeitigen Einsatz eines linksventrikulären Herzunterstützungssystems bei Vorliegen einer terminalen Herzinsuffizienz wird in Zukunft dafür sorgen, dass mehr Patient:innen von ihrem System eventuell entwöhnt werden können. 

Aus diesem Grund haben die Autoren eine europaweite retrospektive Studie über Ergebnisse einer Explantation eines linksventrikulären Herzunterstützungssystems mittels speziell angefertigtem Titanium-Verschlussstopfen durchgeführt. 

Die erfassten Daten umfassten dabei neben den demografischen Daten auch Informationen zu der verwendeten Explantationsprozedur und den Follow-up-Daten der einzelnen Patient:innen. 

Insgesamt wurden 54 Zentren in 12 europäischen Ländern kontaktiert. Von insgesamt 179 erfassten Patient:innen konnten 68 in die Studie inkludiert werden. Die Überlebensrate lag nach einem Jahr bei 90,1 % und nach fünf Jahren bei 80 %. 

Ein Patient entwickelte eine Infektion am Titanium-Verschlussstopfen aufgrund einer vorangegangenen Infektion der Driveline. Nach Sanierung des Infektionsherdes ist der Patient wohlauf. 

Es traten postoperativ bei diesem Vorgehen keine neurologischen Defizite auf, wie z. B. ein Schlaganfall. 

Die Autoren konnten in ihrer Studie zeigen, dass eine Explantation eines linksventrikulären Herzunterstützungssystems mittels eines Titanium-Verschlussstopfens sicher und ohne zusätzliche Risiken möglich ist. 

Marc Wollenschläger, 

Kerckhoff-Klinik, Bad Nauheim 

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