key: cord-0910992-snwqkm6u
authors: Goerlitz, Luise; Tolksdorf, Kristin; Buchholz, Udo; Prahm, Kerstin; Preuß, Ute; an der Heiden, Matthias; Wolff, Thorsten; Dürrwald, Ralf; Nitsche, Andreas; Michel, Janine; Haas, Walter; Buda, Silke
title: Überwachung von COVID-19 durch Erweiterung der etablierten Surveillance für Atemwegsinfektionen
date: 2021-03-24
journal: Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz
DOI: 10.1007/s00103-021-03303-2
sha: d4d6492d1e6dc42f1f69df7561c3ef742a4fcaf4
doc_id: 910992
cord_uid: snwqkm6u

As part of the national influenza pandemic preparedness, surveillance systems have been established in Germany in addition to the mandatory notifications according to the Protection Against Infection Act. The aim of these systems is the description, analysis, and evaluation of the epidemiology of acute respiratory infections (ARIs), the identification of the circulating viruses, and the trend. Since the beginning of the COVID-19 pandemic, the systems have been expanded to enable monitoring of infections with SARS-CoV‑2. Three systems are presented: GrippeWeb, the primary care sentinel Arbeitsgemeinschaft Influenza with its electronic reporting module SEED(ARE), and the ICD-10-based hospital sentinel ICOSARI. With these systems, ARIs can be monitored at the population, outpatient, and inpatient levels. In combination with the monitoring of mortality, these systems provide important information on the frequency of different stages of disease severity in the population. In order to expand the systems to SARS-CoV‑2, only a few adjustments were needed. As the case definitions for ARIs were preserved, historical baselines of the systems can still be used for comparison. All systems are structured in such a way that stable and established reference values are available for calculating weekly proportions and rates. This is an important addition to the mandatory reporting system of infectious diseases in Germany, which depends on the particular testing strategy, the number of tests performed, and on specific case definitions, which are adapted as required. The surveillance systems have proven to be feasible and efficient in the COVID-19 pandemic, even when compared internationally.

Im Rahmen der Influenzapandemieplanung spielen Überwachungssysteme zur Beurteilung der aktuellen Situation eine zentrale Rolle. Nur mit einer realistischen Situationseinschätzung lassen sich Maßnahmen und Interventionen an die gegebenen Verhältnisse anpassen und dienen so in optimaler Weise dem Hauptziel jeder Pandemiebewältigungsstrategie: der Reduktion von Morbidität und Mortalität in der Bevölkerung [1] .

Die meisten Pandemiepläne und Vorschläge für pandemieadaptierte Surveillance-Systeme sind konkret auf das Auftreten eines neuartigen Influenzavirus ausgerichtet, da es in der Vergangenheit nur Influenzapandemien mit erheblichen gesamtgesellschaftlichen Auswirkungen gegeben hat, so in den Jahren 1918 Jahren , 1957 Jahren , 1968 Jahren und 2009 . Das Auftreten der SARS-Epidemie (Severe Acute Respiratory Syndrome) im Jahr 2003 in China und Hongkong mit rascher weltweiter Verbreitung und die Ausbrüche von MERS (Middle East Respiratory Syndrome) seit 2012 auf der arabischen Halbinsel und in Südkorea verdeutlichten jedoch, dass nicht nur Influenzaviren ein großes pandemisches Potenzial besitzen, sondern virale, respiratorisch übertragene Erkrankungen zoonotischen Ursprungs generell [4, 5] .

Die Autorinnen und Autoren L. Goerlitz Surveillance-Systeme dienen der systematischen, kontinuierlichen Erhebung, Zusammenstellung, Analyse und Bewertung von Daten sowie der zeitnahen, kontinuierlichen Berichterstattung der Ergebnisse. Bei der Etablierung von Surveillance-Systemen sind die Repräsentativität der Datenquellen, das Erheben von Daten für die verschiedenen Schweregrade der Erkrankung und das Erfassen von Bezugsgrößen wichtige Qualitätskriterien. Für die Bewertung von Surveillance-Daten in einer Influenzapandemie oder einer durch andere Erreger hervorgerufenen Pandemie akuter respiratorischer Erkrankungen, gegen die in der Bevölkerung keine Immunität besteht, sind historische saisonale Daten zum Vergleich des Ausmaßes von Ausbreitung und Schwere unabdingbar.

Wissenschaftliche Studien sind dagegen zeitlich begrenzt und auf eine gezielte Fragestellung ausgerichtet. Ihre Ergebnisse werden im Allgemeinen in wissenschaftlichen Publikationen der Fachöffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Die Ergebnisse aus Surveillance und Studien bilden gemeinsam einen maßgeblichen Teil der Informationen, die für eine kontinuierliche Risikoeinschätzung vor, während und nach einer Pandemie notwendig sind [1, [6] [7] [8] .

Bei kontinuierlichen Surveillance-Systemen wird in Deutschland unterschieden zwischen dem Meldewesen gemäß Infektionsschutzgesetz (IfSG), in welchem meldepflichtige Erkrankungen und Erkrankungshäufungen detailliert erfasst werden, und der syndromischen Surveillance, die sich auf Symptomkombinationen stützt. Während die Daten aus dem Meldewesen immer auch im Kontext der bestehenden Teststrategie und der gültigen Falldefinitionen für bestimmte Erreger gewertet werden müssen, ermöglichen die syndromischen Surveillance-Systeme eine kontinuierliche und standardisierte Erfassung der Transmission und Krankheitslast durch ARE. Dabei ist eine Ergänzung der syndromischen Surveillance durch virologische Untersuchungen wichtig, um die aktuell zirkulierenden Erreger zu identifizieren, die in der beobachteten Situation das Geschehen bestimmen.

In diesem Beitrag werden drei verschiedene Surveillance-Systeme für akute Atemwegsinfektionen vorgestellt, die in Deutschland auch für den Fall einer Pandemie aufgebaut wurden: das Onlineportal GrippeWeb, die Arbeitsgemeinschaft Influenza mit dem SEED ARE -Modul (Sentinel zur elektronischen Erfassung von Diagnosecodes) und der begleitenden virologischen Surveillance und das Krankenhaus-Sentinel ICOSARI (ICD-10-code-basierte Krankenhaus-Surveillance schwerer akuter respiratorischer Infektionen). Die Anpassung dieser Systeme zur Überwachung der Erkrankungen mit dem pandemischen Coronavirus SARS-CoV-2 wird be- 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Das System wurde erfolgreich validiert und konnte bereits nach wenigen Jahren seinen wichtigen Zusatznutzen zu den bis dahin etablierten Systemen zeigen [9] . Im Jahr 2016 wurde Grippe-Web im Rahmen einer Pilotierung durch eine virologische Komponente ergänzt, um auch auf Bevölkerungsebene einen Überblick über die zirkulierenden Atemwegserreger zu erhalten. Dabei wurden durch die Teilnehmenden selbst Proben abgenommen und am RKI auf typische Atemwegserreger untersucht (virologische Surveillance auf Bevölkerungsebene). Die Ergebnisse korrelierten sehr gut mit dem schon seit Jahrzehnten etablier-tenSystem dervirologischenSurveillance der Arbeitsgemeinschaft Influenza [10] . Die Selbstabnahme respiratorischer Proben durch die Teilnehmenden konnte ohne größere Schwierigkeiten durchgeführt werden [10] . Die Erkenntnisse aus dieser Machbarkeitsstudie waren in vielerlei Hinsicht insbesondere zu Beginn der COVID-19-Pandemie nützlich, da Teile des Studienprotokolls und auch die Anleitung zur Probenselbstabnahme gut für andere COVID-19-Studien und Massenbeprobungen übernommen bzw. adaptiert werden konnten.

Basierend auf dieser Machbarkeitsstudie startete in GrippeWeb in der 13. Kalenderwoche (KW) 2020 die Surveillance auf respiratorische Atemwegserreger [11] . Dabei nimmt eine randomisierte Stichprobe von etwa 200 GrippeWeb-Teilnehmenden an einer mikrobiologischen Überwachung teil (GrippeWeb-Plus 2020; [10] ). Seit der 13. KW 2020 entnehmen die Teilnehmenden bei sich selbst Proben aus der Nase und dem Gaumen und schicken diese an das RKI, wo sie auf 21 verschiedene Erreger, darunter auch SARS-CoV-2, getestet werden. Über Zwischenergebnisse dieser Studie wurde in regelmäßigen Abständen in den GrippeWeb-Wochenberichten und im Situationsbericht des RKI zu COVID-19 berichtet.

Zusätzlich wurde die seit 2017 in Planung und Entwicklung befindliche Grip-peWeb-App weiter vorangetrieben [12] . Zunächstwird das System vollständig neu programmiert für einen modernisierten Internetauftritt, der auch für mobile Endgeräte konzipiert sein wird. Mit der App könnten nach Überwindung der letzten technischen und datenschutzrechtlichen Hürden weit mehr GrippeWeb-Teilnehmende einfach und komfortabel ihre wö-

Bundesgesundheitsbl https://doi.org/10.1007/s00103-021-03303-2 © Der/die Autor(en) 2021 L. Goerlitz · K. Tolksdorf · U. Buchholz · K. Prahm · U. Preuß · M. an der Heiden · T. Wolff · R. Dürrwald · A. Nitsche · J. Michel · W. Haas · S. Buda 

Syndromische Surveillance · Virologische Surveillance · Krankheitsschwere · SARS-CoV-2 · Influenzapandemieplanung

As part of the national influenza pandemic preparedness, surveillance systems have been established in Germany in addition to the mandatory notifications according to the Protection Against Infection Act. The aim of these systems is the description, analysis, and evaluation of the epidemiology of acute respiratory infections (ARIs), the identification of the circulating viruses, and the trend. Since the beginning of the COVID-19 pandemic, the systems have been expanded to enable monitoring of infections with SARS-CoV-2. Three systems are presented: GrippeWeb, the primary care sentinel Arbeitsgemeinschaft Influenza with its electronic reporting module SEED ARE , and the ICD-10-based hospital sentinel ICOSARI. With these systems, ARIs can be monitored at the population, outpatient, and inpatient levels. In combination with the monitoring of mortality, these systems provide important information on the frequency of different stages of disease severity in the population. In order to expand the systems to SARS-CoV-2, only a few adjustments were needed. As the case definitions for ARIs were preserved, historical baselines of the systems can still be used for comparison. All systems are structured in such a way that stable and established reference values are available for calculating weekly proportions and rates. This is an important addition to the mandatory reporting system of infectious diseases in Germany, which depends on the particular testing strategy, the number of tests performed, and on specific case definitions, which are adapted as required. The surveillance systems have proven to be feasible and efficient in the COVID-19 pandemic, even when compared internationally.

Syndromic surveillance · Virological surveillance · Seriousness of disease · SARS-CoV-2 · Influenza pandemic preparednesss chentliche GrippeWeb-Meldung absetzen. Ein zusätzlicher Vorteil wäre die schnelle Information der Teilnehmenden zu pandemierelevanten Fragen (Pushbenachrichtigungen).

GrippeWeb lieferte von Beginn an wichtige Informationen zur Situation akuter Atemwegserkrankungen bei Kleinkindern, Jugendlichen und Erwachsenen. Diese wurden unter anderem im Rahmen der vom Deutschen Jugendinstitut in Kooperation mit dem RKI durchgeführten Corona-KiTa-Studie verwendet [13] .

InsgesamthatsichGrippeWebbis zum Stand der Berichtserstellung im November 2020 als unverzichtbares Instrument der Überwachung akuter Atemwegsinfektionen erwiesen (. Abb. 1). Alle anderen Surveillance-Systeme, die auf Informationen von Patienten im Gesundheitsversorgungssystem zurückgreifen, unterliegen naturgemäß den Änderungen und Wechselnim Konsultationsverhaltenund in der Patientenlenkung, die sich in den unterschiedlichen Phasen der COVID-19-Pandemie durch Empfehlungen oder Verordnungen ergaben und weiterhin er-geben werden. Anhand der wöchentlichen Meldungen der GrippeWeb-Teilnehmenden können dagegen Aussagen zur Häufigkeit akuter Atemwegserkrankungen auf Bevölkerungsebene getroffen werden. Darüber hinaus bietet Grippe-Web auch zeitnähere Informationen, weil der Erkrankungsbeginn erfasst wird und nicht erst der Zeitpunkt des Aufsuchens des Gesundheitsversorgungssystems.

Die Arbeitsgemeinschaft Influenza (AGI) blickt auf eine lange Geschichte zurück [14, 15] [17] .

Zu Beginn der COVID-19-Pandemie, als die Grippewelle der Saison 2019/2020 ihren Höhepunkt bereits überschritten hatte, lieferte das Überwachungssystem für den ambulanten Bereich wichtige Daten nicht nur zur Krankheitslast der Influenza. Es war auch ein wichtiges Instrument, das während des COVID-19bedingten Lockdowns im Frühjahr 2020 die Wirksamkeit der nichtpharmakologischen Maßnahmen im ambulanten Bereich als Reduktion der akuten Atemwegserkrankungen und der Verkürzung der Influenzawelle um rund 2 Wochen exemplarisch zeigen konnte [18] .

Dank der kontaktreduzierenden Maßnahmen und des verantwortungsbewussten Verhaltens großer Teile der Bevölkerung konnte eine unkontrollierte und ungebremste Verbreitung von SARS-CoV-2 in der Bevölkerung, wie sie bei der saisonalen Zirkulation von Influenzaviren und dem fast ganzjährig zu beobachtenden Auftreten von Rhinoviren zu beobachten ist, bisher vermieden werden (. Abb. 2).

Zusätzlich fließen Daten aus dem SEED ARE -System regelmäßig in die Berichterstattung der Corona-KiTa-Studie ein und stellen somit neben GrippeWeb eine weitere wichtige Datengrundlage zur Bewertung der Situation akuter Atemwegserkrankungen bei Kindern dar [13] .

Zur Stärkung der syndromischen Surveillance wurden im Zeitraum von Juli und bis November 2020 in einer bis dahin einmaligen Aktion weitere SEED ARE -Praxen rekrutiert, sodass rund 280 neue Praxen aus dem primärversorgenden Bereich für die Teilnahme an diesem System gewonnen werden konnten. An der ARE-und Influenza-Surveillance der AGI haben sich bis November in der Saison 2020/2021 rund 735 registrierte Arztpraxen aktiv beteiligt, darunter rund 435 (60 %) über das SEED ARE -System. Ab dem 4. Quartal 2020 wurde das SEED ARE -System zudem um COVID-19-spezifische Codes erweitert (U07.1!, U07.2! und U99.0!). Die bestehende Erfassung der ICD-10-Codes J00-J22, J44.0 und B34.9 als ARE-Syndrom blieb dabei unverändert. Dies ermöglicht eine Kontinuität in der Datenerfassung, die das Fortbestehen historischer Zeitreihen sichert.

Die virologische Surveillance der AGI wird vom Nationalen Referenzzentrum für Influenzaviren durchgeführt. Es beteiligen sich Sentinel-Praxen aus der syndromischen Surveillance, die nach Kriterien für die geografische Lage der Praxis und nach Fachrichtung als repräsentativ angesehen werden. Die virolo- gische Surveillance umfasste bis zum Januar 2020 die Untersuchung aller eingesandten Sentinel-Proben auf Influenzaviren, Rhinoviren, respiratorische Synzytialviren, humane Metapneumoviren und Parainfluenzaviren. Im Februar 2020 wurde die Untersuchung aller Sentinel-Proben auf SARS-CoV-2 erweitert [19] . Seit dem Saisonbeginn 2020/2021 werden alle Sentinel-Proben zusätzlich noch auf saisonale humane Coronaviren untersucht. Schon sehr früh im Verlauf der Pandemie (in KW 9/2020) konnten ICD-10-Diagnosen für COVID-19 im ICOSARI-System aufgenommen werden, ermöglicht durch die direkte Kooperation mit dem Datenzentrum des Krankenhausnetzwerks. Noch bevor schwere COVID-19-Fälle in Deutschland in größerem Maße registriert wurden, konnten zudem Informationen zu Pneumoniepatienten aus Deutschland, die während des Beginns saisonaler Grippewellen hospitalisiert wurden, mit Literaturangaben zu Patienten mit COVID-19 in China verglichen werden, sodass eine sehr frühzei- tige Schwereeinschätzung von COVID-19-Erkrankungen möglich war [22] . Im Verlauf der ersten Monate wurde das Krankenhaus-Sentinel fortwährend für das zeitnahe Monitoring von hospitalisierten COVID-19-Patienten ausgeweitet. Die Häufigkeit der Datenabfragen wurde deutlich verdichtet, sodass mehr Aktualität und Verlässlichkeit der Daten erreicht werden konnten. Darüber hinaus ermöglichte die Auswertung von vorläufigen Daten noch nicht entlassener Patienten eine bessere Möglichkeit der zeitnahen Einschätzung des weiteren Geschehens. Durch eine bereits vorher gut etablierte Datenbasis war darüber hinaus auch ein direkter Vergleich des Krankheitsverlaufs von SARI-Patienten mit COVID-19-Diagnose und SARI-Patienten während früherer saisonaler Grippewellen möglich. Dabei konnte gezeigt werden, dass der Krankheitsverlauf bei Patienten mit COVID-19-Diagnose häufiger tödlich endete. Auch die Beatmungsdauer war bei SARI-Patienten mit COVID-19-Diagnose während der ersten COVID-19-Welle signifikant länger als bei SARI-Patienten in früheren Grippewellen [23] .

Im Gegensatz zur Aktivität akuter Atemwegserkrankungen in der Bevölkerung (GrippeWeb) und bei Arztbesuchen wegen akuter Atemwegserkrankungen (Arbeitsgemeinschaft Influenza) zeigt sich bei hospitalisierten Patienten mit schweren akuten respiratorischen Infektionen ein deutlicher Einfluss der COVID-19-Pandemie. Während in der ersten Phase der Pandemie der Anteil der SARI-Fälle mit COVID-19-Diagnose in den rund 70 Sentinel-Krankenhäusern bei maximal 31 % lag (14. und 15. KW 2020), stieg der Anteil der COVID-19-Fälle an den SARI-Fällen im Herbst auf rund 59 % (46. KW 2020; . Abb. 3).

Seit der Saison 2019/2020 wird in Kooperation mit einem Krankenhaus in Berlin auch eine virologische SARI-Surveillance pilotiert. Vergleichbar mit dem Vorgehen im ambulanten Bereich wird diese ebenfalls vom Nationalen Referenzzentrum für Influenzaviren durchgeführt. Alle Krankenhaus-Sentinel-Proben werden auf das gleiche Erregerspektrum untersucht wie in der virologischen Surveillance der AGI, das heißt, dass auch die Untersuchung auf SARS-CoV-2 zeitnah etabliert wurde. Im NRZ werden zudem weiterführende molekularbiologische Analysen an die Erregernachweise angeschlossen [19] .

ZurBeurteilung,inwieweitesinDeutschland zu ungewöhnlich hoher Sterblich-keit infolge der COVID-19-Pandemie kam oder noch kommt, wurden Systeme, die auch für die Beurteilung der Übersterblichkeit in Influenzawellen genutzt werden, eingesetzt [24, 25] . Diese werden im Rahmen des europäischen Netzwerks zum Mortalitätsmonitoring (EuroMOMO) koordiniert [26] . Im Gegensatz zu anderen europäischen Ländern, in denen insbesondere im Frühjahr 2020 Werte zur Übersterblichkeit beobachtet wurden, die weit über das bis dahin bekannte Ausmaß selbst starker saisonaler Grippewellen hinausgingen, konnte in Deutschland bisher keine derart hohe Übersterblichkeit konstatiert werden. Die in diesem Artikel enthaltenen Bilder und sonstiges Drittmaterial unterliegen ebenfalls der genannten Creative Commons Lizenz, sofern sich aus der Abbildungslegende nichts anderes ergibt. Sofern das betreffende Material nicht unter der genannten Creative Commons Lizenz steht und die betreffende Handlung nicht nach gesetzlichen Vorschriften erlaubt ist, ist für die oben aufgeführten Weiterverwendungen des Materials die Einwilligung des jeweiligen Rechteinhabers einzuholen.

Weitere Details zur Lizenz entnehmen Sie bitte der Lizenzinformation auf http://creativecommons.org/ licenses/by/4.0/deed.de.

Nationaler Pandemieplan Teil I. Robert Koch-Institut, Berlin 2. World Health Organization (2017) Pandemic influenzariskmanagement.AWHOguidetoinform & harmonize national & international pandemic preparedness and response. WHO publication

WHO guidance for surveillance during an influenza pandemic: 2017 update. WHO Publication

Surveillance for human infection with Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS -CoV) Interim guidance

World Health Organization Regional Office for the Eastern Mediterranean Public Health Measures for Scaling up National Preparedness-Middle East Respiratory Syndrome (MERS) WHO EMRO publication

Nationaler Pandemieplan -Veröffentlichung des wissenschaftlichen Teils

Zeitliche Trends in der Inzidenz und Sterblichkeit respiratorischer Krankheiten von hoher Public-Health-Relevanz in Deutschland

Internet-based syndromic monitoring of acute respiratory illness in the general population of Germany, weeks 35/2011 to 34/2012

Feasibility study for the use of self-collected nasal swabs to identify pathogens among participants of a population-based surveillance system for acute respiratory infections

Abrupter Rückgang der Raten an Atemwegserkrankungen in der deutschen Bevölkerung

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Arbeitgemeinschaft Influenza

Influenza surveillance: experiences from establishing a sentinel surveillance system in Germany

Evaluation einer ICD-10-basierten elektronischen Surveillance akuter respiratorischer Erkrankungen (SEEDARE) in Deutschland

ErsteErgebnissezumVerlaufderGrippewelleinder Saison 2019/20: Mit 11 Wochen vergleichsweise kürzere Dauer und eine moderate Anzahl an Influenza-bedingten Arztbesuchen

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