key: cord-0774809-u6me7c25
authors: Windisch, Wolfram
title: Nicht invasive oder invasive Beatmung bei akutem Atemversagen infolge COVID-19?
date: 2021-06-25
journal: Pneumo News
DOI: 10.1007/s15033-021-2711-2
sha: 987904085b67ac13b20250dcbe919e831e51fe83
doc_id: 774809
cord_uid: u6me7c25

nan

Im Rahmen der Corona-Pandemie ist eine Debatte zur richtigen und zeitgerechten Anwendung von nicht invasiver und invasiver Beatmung entstanden. Hier bieten beide Verfahren entsprechende Vor-und Nachteile in Abhängigkeit von der Schwere der Erkrankung, der Komorbiditäten und der jeweiligen individuellen Situation. Ihr Einsatz verfolgt keine kompetitive als vielmehr eine sich ergänzende Ausrichtung der Therapie.

Die akute respiratorische Insuffizienz stellt die häufigste Todesursache der schweren Verlaufsform einer COVID-19-Erkrankung dar [1, 2] . Bei hospitalisierten Patienten besteht häufig eine Pneumonie mit bilateralen Infiltraten, eine Oxygenierungsstörung und schließlich die Notwendigkeit für eine Sauerstofftherapie, z. B. über eine Nasenbrille.

Oft kommt es aber trotz der Sauerstofft herapie zu einer weiteren Verschlechterung der respiratorischen Situation trotz etablierter Therapiestrategien wie der systemischen Steroidtherapie oder auch der Antikoagulation [3, 4] . In dieser Situation besteht mitunter die Notwendigkeit zur Intubation und nachfolgen-den invasiven Beatmung. Allerdings haben sich in der Intensivmedizin auch nicht invasive Therapiestrategien etabliert, die alle ihrerseits als Eskalationsstufe für Patienten von Vorteil sein können, die mit einer alleinigen Sauerstofftherapie nicht ausreichend behandelt sind und die alle einer Intubation vorgeschaltet sind. Hierzu gehören die HFOT ("high-flow oxygen therapy"), CPAP ("continuous positive airway pressure") und die NIV ("non-invasive ventilation").

Eine nicht invasive Beatmungsstrategie bezeichnet grundsätzlich solche Verfahren zur Unterstützung der Atmung mittels apparativer Hilfen, deren Verbindungsglied zum Menschen außerhalb des Kör-pers liegt, z. B. Nasensonden oder Gesichtsmasken, letztlich aber auch das historische Verfahren der eisernen Lunge. Im Unterschied dazu stellen invasive Beatmungsverfahren solche Therapiemethoden dar, bei denen die Verbindung zwischen den biologischen Atemwegen des Menschen einerseits und den künstlichen Atemwegen andererseits innerhalb des Körpers liegen, wie dies nach endotrachealer Intubation der Fall ist.

Alle nicht invasiven Therapiestrategien verfolgen zunächst das Ziel einer Verbesserung der respiratorischen Situation bei gleichzeitiger Vermeidung der Intubation. Eine Intubation mit "Bypass" der natürlichen oberen Atemwege, der Notwendigkeit zur tiefen Sedierung und der Notwendigkeit zur Platzierung weiterer invasiver Zugänge, insbesondere in den Gefäßen und Harnwegen, geht mit einer hohen Komplikationsrate einher, sodass dieses Verfahren immer erst nach Ausschöpfung aller konservativen Therapiestrategien einzusetzen ist.

Weiterhin gibt es in Deutschland hohe Todesraten von über 50 % derjenigen COVID-19-Patienten, die tatsächlich auf einer Intensivstation behandlungspflichtig sind [5] . Während der ersten Welle der Pandemie sind zudem hohe Todesraten vor allen Dingen bei intubierten Patienten beschrieben worden [1] . Diese primär internationalen Erfahrungen stammen allerdings aus Ländern, die während der ersten Welle mit erheblichen Engpässen in der intensivmedizinischen Versorgung zu kämpfen hatten [1] .

Dennoch ist auch in Deutschland eine Debatte entstanden, welche die "zu frühe Intubation" ursächlich mit hohen Todeszahlen in Verbindung bringt. Additiv wird in dieser Debatte angeführt, dass das Potenzial der nicht invasiven Behandlungsstrategien regelhaft nicht vollständig ausgenutzt sei. Traurigerweise wird diese Debatte vornehmlich in den öffentlichen Medien geführt [6, 7, 8, 9] , gleichwohl mehrfach revidierte Leitlinien der Fachgesellschaften mit Bezug zur Intensiv-und Beatmungsmedizin von einer Reihe bekannter Experten formuliert sind, die in dieser Debatte unberücksichtigt bleiben [3, 4] . Diese Leitlinien sind federführend von der Deutschen Gesellschaft für Internistische Intensivmedizin und Notfallmedizin (DGIIN), der Deutschen Interdisziplinären Vereinigung für Intensiv-und Notfallmedizin (DIVI) sowie der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin (DGP) unter Mitwirkung mehrerer weiterer Fachgesellschaften erstellt worden. Insofern kann grundsätzlich von einem breiten Konsens innerhalb der Fachexpertise ausgegangen werden.

Der vorliegende Artikel stellt nicht invasive und invasive Behandlungsstrategien mit ihren jeweiligen Vor-und Nachteilen gegenüber. Dabei wird auch gezeigt, dass die NIV tatsächlich in der zweiten Welle in Deutschland häufiger zum Einsatz gekommen ist, ohne allerdings tatsächlich die Gesamtmortalität dabei verbessert zu haben. Dennoch wird der vorliegende Artikel das Potenzial der nicht invasiven Be-handlungsstrategien darstellen, aber auch ihre Grenzen benennen und somit der Intubation und nachfolgend invasiven Beatmung ebenfalls ihren Stellenwert in der intensivmedizinischen Versorgung dieser Patienten einräumen. Dies geschieht insbesondere vor dem Hintergrund, dass in Deutschland bis dato zu keinem Zeitpunkt tatsächliche flächendeckende Kapazitätsengpässe auf den Intensivstationen entstanden sind.

Der Artikel verwendet das generische Maskulinum, um den Redefluss nicht zu stören, allerdings explizit mit dem Hinweis, dass das Femininum dabei mitzudenken ist.

Grundsätzlich verfolgen die NIV wie auch die invasive Beatmung das gleiche Ziel, nämlich die Verbesserung der respiratorischen Situation über eine Verbesserung der Oxygenierung und ggf. über eine Augmentierung der alveolären Ventilation. Beide Verfahren sind aber grundsätzlich nicht kompetitiv zueinander ausgerichtet. So existiert in der Literatur eine Vielzahl von Studien, die bereits vor der CO-VID-19-Pandemie den Stellenwert der NIV zur Behandlung der akuten respiratorischen Insuffizienz klar etabliert haben [1, 10] , gleichwohl dies für den Verlauf der dritten Welle befürchtet wird.

Das jeweils vorherrschende Design in diesen Studien integriert aber nicht zwei zu randomisierende Gruppen mit unterschiedlichen Beatmungsformen (invasiv versus nicht invasiv), sondern evaluiert die Wertigkeit einer NIV zusätzlich zu einer Standardtherapie regelhaft im Vergleich zu einer alleinigen Standardtherapie [10] . Die Bedeutung dieser Herangehensweise liegt darin, dass NIV und invasive Beatmung nicht kompetitiv zueinander ausgerichtet werden. Vielmehr wird regelhaft die Frage erörtert, ob eine NIV noch recht früh im Krankheitsgeschehen in der Lage ist, eine Intubation und die damit verbundenen Komplikationen zu vermeiden. Hier konnte in vielen Studien gezeigt werden, dass je nach Patientenkollektiv tatsächlich Intubationsraten und auch die Behandlungsdauer auf der Intensivstation in einem Krankenhaus signifikant gesenkt werden konnten, was mitunter auch prognoserelevant gewesen ist. Insbesondere sind diese Vorteile für die NIV beim hyperkapnischen respiratorischen Versagen, weniger allerdings beim primär hypoxämischen respiratorischen Versagen etabliert [10] .

In diesen Studien werden aber regelhaft Indikationsbereiche definiert, bei denen eine sofortige Intubation meistens eben noch nicht notwendig ist. Entsprechend zeigen sich in den Studien auch Patienten, die erst bei weiterer respiratorischer Verschlechterung im Verlauf anhand definierter Intubationskriterien doch eine weitere Eskalation ihrer Therapie benötigen und schließlich nach Intubation invasiv beatmet werden [10] .

Somit ist die Intubation die Therapiemaßnahme, die zum Tragen kommt, wenn nicht invasive Beat-mungsstrategien nicht mehr funktionieren. Schließlich kann bei respiratorischer Verbesserung nach Intubation und invasiver Beatmung mitunter auch eine raschere Extubation erfolgen, wenn eine eigentlich noch notwendige Therapie dann unter den Bedingungen einer verbesserten respiratorischen Situation auch nicht invasiv fortgesetzt werden kann [11] . So kann eine Entwöhnung (Weaning) mitunter schneller und erfolgreicher gelingen, wenn nach Extubation eine NIV zum Tragen kommt. In gleichem Maße kann mitunter auch ein Extubationsversagen vermieden werden.

Zusammenfassend sind invasive und nicht invasive Behandlungsverfahren grundsätzlich keine kompetitiven Maßnahmen, sondern sich gegenseitig ergänzende und mitunter auch alternierend einzusetzende Therapieprinzipien.

Frühe Studien haben eine hohe Mortalitätsrate unter den Bedingungen einer Intubation im Rahmen einer COVID-19-Erkrankung beschrieben [1] . Todesraten von deutlich über 50 % und teilweise über 80 % stammen insbesondere aus China und auch aus Italien, also aus Ländern, die im Rahmen der ersten Corona-Welle unvorbereitet und hart getroffen worden sind. Hier ist es zu chaotischen Zuständen in den Notaufnahmen und auf den Intensivstationen gekommen, sodass eine individuell angemessene Betreuung und ein entsprechendes Monitoring nicht immer zur Verfügung standen. Diese sehr hohen Mortalitätszahlen müssen daher vor dem Hintergrund dieser Einschränkungen betrachtet werden und sind auch zum Zeitpunkt der ersten Pandemie-Welle keinesfalls auf die Situation in Deutschland zu übertragen gewesen [1] .

Allerdings sind insbesondere in den letzten Wochen und wenigen Monaten eine Reihe von in erster Linie retrospektiven Beobachtungsstudien und Fallanalysen publiziert worden, welche das Potenzial von nicht invasiven Therapieverfahren klar aufzeigen. Die Studien sind allerdings heterogen in Bezug auf die Einschlusskriterien und die Intubationskriterien, wie auch im Hinblick auf die entsprechenden nicht invasiven Interventionsstrategien [2, 3] .

Interessant an diesen Studien ist, dass vorzugsweise CPAP zum Einsatz gekommen ist, wobei als Beatmungszugang eine Gesichtsmaske gedient hat, in den Studien aus Italien auch ein Helm. Eine Übersicht zu diesen Studien findet sich im Leitlinienreport der aktuellen S3-Leitlinie [12]. Erwähnenswert sind insbesondere zwei Studien. Dabei wurden in der Arbeit von Oranger et al. in einem französischen Zentrum trotz der retrospektiven Analyse zwei Behandlungsstrategien verglichen [13] . Dies war möglich gewesen, da CPAP erst im Verlauf der Pandemie als Therapiealternative zum Einsatz gekommen ist und somit zwei Behandlungsperioden miteinander verglichen werden konnten, wobei die Therapie außerhalb von CPAP unverändert gewesen ist. Als wichtiges Ergebnis konnte CPAP zu einer deutlichen Verbesserung des intubationsfreien Überlebens führen.

In der Arbeit von Franco et al. wurden 670 Patienten untersucht. In dieser Arbeit aus Italien bestand die Besonderheit, dass unter den Bedingungen erheblicher intensivmedizinischer Engpässe eine Behandlung von kritisch kranken Patienten auch außerhalb der Überwachungs-und Intensivstationen durchgeführt worden ist [14] . Dabei konnte gezeigt werden, dass sowohl HFOT, CPAP als auch NIV selbst bei schwerster Oxygenierungsstörung mit einem Horovitz-Quotienten (s. u.) von < 100 möglich und auch häufig effektiv gewesen ist. Hier waren alle drei Verfahren gleichwertig in Bezug auf die Intubationsvermeidung und die 30-Tage-Mortalität. Anzumerken ist allerdings, dass trotz der Therapieerfolge die Therapieversagensraten (endotracheale Intubation und Mortalität bei primär Nichtintubierten) weiterhin bei 50 % lagen.

Es ist unzweifelhaft, dass nicht die Frage zu stellen ist, ob überhaupt bei COVID-19 zu intubieren ist, sondern vielmehr wann eine Intubation durchgeführt werden sollte und wann vielleicht auch nicht. Wie oben ausgeführt, hat die Schwere der Erkrankung sicherlich einen erheblichen Einfluss auf die Entscheidung zur Intubation. Die Schwere der Erkrankung wird häufig an der Oxygenierung festgestellt, also z. B. anhand der Sauerstoffsättigung, des Sauerstoffpartialdrucks oder auch des Horovitz-Quotienten (Sauerstoffpartialdruck/inspiratorische Sauerstofffraktion = PaO 2 /FiO 2 = P/F-Ratio) [3, 4] .

Allerdings können Parameter der Oxygenierung nicht alleine zur Indikationsstellung einer Intubation dienen. Hier bleibt insbesondere für die Betrachtung der P/F-Ratio von Bedeutung, unter welchen Bedingungen die FiO 2 bestimmt worden ist. Bei ausgeprägtem Shunt, wie es beim akuten Lungenversagen ja typisch ist, führt eine erhöhte Sauerstoffzufuhr, also eine Erhöhung der FiO 2 , zu einer entsprechend weniger markanten Verbesserung der Oxygenierung, sodass die P/F-Ratio als reiner Messwert in diesem Falle sinkt, ohne dass dies eine Verschlechterung der Oxygenierung zum Ausdruck bringt.

Anders ist es unter den Bedingungen der Anwendung eines positiven Drucks, beispielsweise im nicht invasiven Setting. Hier kann mitunter durch Rekrutierung tatsächlich auch eine Verbesserung der P/F-Ratio erzielt werden. Schließlich bleibt die P/F-Ratio ohne therapeutische Intervention zu betrachten, was aber bei schwer kranken Patienten häufig im Verlauf gar nicht möglich ist, da ohne Sauerstoffzufuhr und/ oder ohne NIV schnell eine Verschlechterung der respiratorischen Situation entstehen kann.

Da jeweils unterschiedliche Werte für die P/F-Ratio anzunehmen sind, in Abhängigkeit von den beispielhaft aufgeführten unterschiedlichen Bedingungen, müssen individuelle Grenzwerte für die P/F-Ra-cme fortbildung tio hinsichtlich eines Intubationskriteriums immer vor dem Hintergrund der individuellen klinischen Bedingungen in Bezug auf die aktuelle Therapie der akuten respiratorischen Insuffizienz Betrachtung finden.

Im Weiteren besteht die Frage, wie lange eine schwere Störung der Oxygenierung besteht. Kurze Phasen der schweren Deoxygenierung, welche mitunter einer weiteren Therapieintervention zugänglich sind, müssen nicht notwendigerweise die sofortige Intubation zur Folge haben. Längerdauernde, schwere Störungen der Oxygenierung können aber zu einer weiteren Verschlechterung der respiratorischen Situation infolge einer prolongierten Spontanatmung führen, wenn hier eine Intubation zu lange herausgezögert wird (s. u.). Hier muss tatsächlich im Einzelfall klinisch weise entschieden werden.

Schließlich ergibt sich die Notwendigkeit zur Intubation nicht allein aus der Schwere der respiratorischen Einschränkung. Das Alter, wesentliche Komorbiditäten und akute Bedingungen, z. B. ein Bewusstseinsverlust, eine Kreislaufinsuffizienz oder schwere kardiale Rhythmusstörungen oder indivi-duell festzulegende Therapieziele, können unabhängig von der respiratorischen Situation tatsächliche Kenngrößen sein, die entweder für oder gegen eine Intubation sprechen. Vor diesen Hintergründen wird verständlich, dass eine Indikation zur Intubation immer in individueller Abwägung unter Einbeziehung aller klinischen Parameter geschehen muss, was entsprechend auch in den aktuell gültigen Leitlinien zum Ausdruck kommt [3, 4] .

Während die Komplikationen einer Intubation und nachfolgend invasiven Beatmung häufig gut bekannt sind, ist die Bedeutung einer prolongierten Spontanatmung bei akutem Lungenversagen häufig weniger reflektiert. So wird aber heute davon ausgegangen, dass eine über mehrere Tage dauernde, persistierende Spontanatmung auf dem Boden einer vorgeschädigten Lunge selbst dazu beitragen kann, dass sich die respiratorische Situation verschlechtert und der Lungenschaden aggraviert [1] . Dies wird als "durch den Patienten selbst zugeführter Lungenschaden" bezeichnet ("patient self-inflicted lung injury", P-SI-LI). Dabei kommt es im Sinne eines Teufelskreises unter den Bedingungen des kapillären Lecks, des daraus folgenden Lungenödems, der sich hieraus ergebenden Einschränkung von Gasaustausch und Atemmechanik über den konsekutiv gesteigerten Atemantrieb und die vermehrt gesteigerten pleuralen Druckschwankungen in Abhängigkeit vom intra vaskulären Druck zu einer weiteren Aggravierung des kapillaren Lecks, was dann perpetuieren kann (▶Abb. 1) [1] . Sicherlich sind weitere Studien notwendig, um die klinische Bedeutung eines P-SILI klarer zu benennen. Dennoch sollte auch im klinischen Alltag an die Möglichkeit der negativen Folgen einer länger dauernden Spontanatmung gedacht werden.

So muss unter den Bedingungen eines persistierend hohen Atemantriebs und eines persistierend hohen Atemminutenvolumens insbesondere eine Behandlung unter nicht invasiven Behandlungsbedingungen als kritisch betrachtet werden, wenn die respiratorische Situation über mehrere Tage hinweg keine Verbesserung erfährt und sogar tendenziell in eine respiratorische Verschlechterung mündet [1] . In der Tat besteht genau in dieser Situation die Gefahr einer verspäteten Intubation. Unter dieser pathophysiologischen Betrachtung kann grundsätzlich auch mittels NIV eine kontrollierte Beatmung angestrebt werden, was durchaus auch immer wieder diskutiert wird. Dies mag im klinischen Setting allerdings häufig schwierig sein. Im Weiteren fehlen Studien diesbezüglich gänzlich.

Kürzlich wurden in Deutschland aktuelle epidemiologische Daten von Krankenkassen publiziert [15] . In dieser Analyse wurden knapp 7.500 Patienten un- Für den Fall allerdings, dass nach fünf Tagen oder länger schließlich doch auf eine Intubation umgestellt werden musste, ergab sich die schlechteste Prognose, die auch schlechter war als bei direkter Intubation (Mortalität 52 %). Hier stieg die Mortalität von 58 % bei einem NIV-Versagen an Tag 1 bis zu 75 % an Tag 5 oder später an. In der Summe konnte damit die Gesamtmortalität auf der Intensivstation von ca. 51 % (1. Welle) nicht positiv beeinflusst werden (2. Welle 53 %). Schließlich persistierte eine hohe Rate an NIV-Versagern (49 % in der 1. Welle und 42 % in der 2. Welle). Auch diese epidemiologischen Daten aus Deutschland zeigen damit zwar grundsätzlich das Potenzial der NIV, wohl aber auch sehr klar ihre Grenzen.

Wie erwähnt weisen die aktuell gültigen Leitlinien einen Therapiealgorithmus aus (▶Abb. 2). Demnach muss tatsächlich bei einer Verschlechterung der Oxygenierung eine Intubation zumindest erwogen werden, wenn vorgeschaltete nicht invasive Verfahren die respiratorische Situation nicht stabilisieren konnten. Hierbei bleibt allerdings auch noch einmal festzuhalten, dass nicht Parameter der Oxygenierung alleine, sondern das gesamte klinische Bild individuell betrachtet werden muss, um die Indikation zur Intubation zu stellen. Dieser CME-Kurs ist auf SpringerMedizin.de/CME zwölf Monate verfügbar. Sie finden ihn, wenn Sie den Titel in das Suchfeld eingeben. Alternativ können Sie auch mit der Option "Kurse nach Zeitschriften" zum Ziel navigieren oder den QR-Code links scannen.

Invasive and Non-Invasive Ventilation in Patients With COVID-19

Risikoabschätzung bei Patienten mit chronischen Atemwegs-und Lungenerkrankungen im Rahmen der SARS-CoV-2-Pandemie

Clinical Practice Guideline: Recommendations on Inpatient Treatment of Patients with COVID-19

Major differences in ICU admissions during the first and second CO-VID-19 wave in Germany

searchForm?q=g enug+Sauerstoff&search_in=TI&timePeriod=timeFilter&ti meFilter=&DT_from=&DT_ to=&KO %2CSO=&crxdefs=&NN=&CO %2C1E=&CN=&BC =&submitSearch=Suchen&maxHits=&sorting=&toggleFilt er=&dosearch=new#hitlist; abgerufen am 30

Nicht-invasive Beatmung als Therapie der akuten respiratorischen Insuffizienz. S3-Leitlinie herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft für

Prolongiertes Weaning -S2k-Leitlinie herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin e

Continuous positive airway pressure to avoid intubation in SARS-CoV-2 pneumonia: a two-period retrospective casecontrol study

Feasibility and clinical impact of out-of-ICU noninvasive respiratory support in patients with COVID-19-related pneumonia

Changes in utilization and outcomes of mechanical ventilation of COVID-19 during the course of the pandemic in Germany in 2020: an observational study of 7,490 patients

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