Strategie der ultraprotektiven Lungenbeatmung mit extrakorporaler CO2-Entfernung für neu auftretendes mittelschweres bis schweres ARDS (SUPERNOVA)

In den letzten Jahrzehnten wurden sehr bedeutende Fortschritte beim Verständnis der Pathophysiologie des akuten Atemnotsyndroms (ARDS) erzielt. Die Erkennung beatmungsinduzierter Lungenverletzungen (VILI) hat zu einer radikalen Änderung des Beatmungsmanagements dieser Patienten geführt. Die wegweisende Studie der ARDSnet-Studiengruppe aus dem Jahr 2000 hat gezeigt, dass ARDS-Patienten mit einem niedrigen Tidalvolumen (VT) von 6 ml/kg (berechnet aus dem vorhergesagten Körpergewicht) und mit einem maximalen endinspiratorischen Plateaudruck (Pplat) von 30 beatmet werden können cmH2O verringerte die Sterblichkeit von 39,8 % (im konventionellen Arm, der mit einer VT von 12 ml/kg PBW behandelt wurde) auf 31 %. Jüngste Studien haben jedoch gezeigt, dass bei etwa 30 % der ARDS-Patienten immer noch eine Lungenüberblähung auftritt, obwohl sie mit der ARDSNet-Strategie beatmet werden. Darüber hinaus stellten Hager und Mitarbeiter fest, dass die Sterblichkeit abnahm, wenn Pplat bei allen Pplat-Pegeln von hohen auf niedrige Werte abfiel, basierend auf den Daten, die von der „ARDSNet“-Versuchsgruppe gesammelt wurden. Ihre Analyse deutete auf einen vorteilhaften Effekt der VT-Reduktion hin, sogar für Patienten, die bereits vor der VT-Reduktion Pplat < 30 cm H2O hatten. Eine ähnliche Beobachtung wurde kürzlich auch von Needham et al. an einer Kohorte von 485 Patienten mit ARDS berichtet. Da eine VT-Reduktion auf <6 ml/kg, um einen sehr niedrigen Pplat zu erreichen, eine schwere Hyperkapnie hervorrufen und einen erhöhten intrakraniellen Druck, pulmonale Hypertonie, verringerte myokardiale Kontraktilität, verringerten renalen Blutfluss und die Freisetzung von endogenen Katecholaminen verursachen kann, ist diese Strategie mit „ultraprotektiven“ MV-Einstellungen sind bei den meisten Patienten mit konventioneller mechanischer Beatmung bei mäßigem bis schwerem ARDS nicht möglich.

Die extrakorporale Kohlendioxidentfernung (ECCO2R) kann in Verbindung mit mechanischer Beatmung verwendet werden, um eine VT-Reduktion auf <6 ml/kg zu ermöglichen und einen sehr niedrigen Pplat (20-25 cm H2O) zu erreichen. In einer in den 80er Jahren durchgeführten Beobachtungsstudie zeigte Gattinoni, dass die Verwendung von venovenösem ECCO2R bei einem Fluss von 1,5–2,5 l/min zusätzlich zu einer quasi-apnoischen mechanischen Beatmung mit einem auf 35–45 cmH2O begrenzten maximalen Inspirationsdruck und einem auf 15–25 eingestellten PEEP cmH2O führte in einer Beobachtungskohorte von Patienten mit schwerem ARDS zu einer geringeren Sterblichkeit als erwartet. Eine randomisierte, kontrollierte monozentrische Studie, die dieselbe Technologie verwendete und in den 1990er Jahren von der Morris-Gruppe in Utah durchgeführt wurde, wurde jedoch wegen Vergeblichkeit vorzeitig abgebrochen, nachdem nur 40 Patienten aufgenommen worden waren und keinen Mortalitätsvorteil mit diesem Gerät nachweisen konnten (58 % in der Kontrollgruppe vs. 70 % in der Behandlungsgruppe).

In den letzten Jahren wurden ECCO2R-Geräte der neuen Generation entwickelt. Sie bieten dem Blutfluss einen geringeren Widerstand, haben kleine Füllvolumina und einen viel effektiveren Gasaustausch. Mit ECCO2R wird der PaCO2 des Patienten hauptsächlich durch die Rate des Frischgasflusses durch die Membranlunge bestimmt. In einem ECCO2R-Tiermodell betrug die durchschnittliche CO2-Entfernung 72 ± 1,2 ml/min bei Blutflüssen von 450 ml/min, während die CO2-Produktion durch die Lunge um 50 % abnahm, wobei die Minutenventilation von 5,6 l/min zu Beginn auf 2,6 l/min reduziert wurde. min nach dem Einsetzen des Geräts. Schließlich haben Terragni et al. (15) in einer Proof-of-Concept-Studie mit zehn Patienten mit ARDS gezeigt, dass ECCO2R den Lungenschutz verbessern kann, indem es eine Beatmung mit sehr niedrigem Tidalvolumen (3,5–5 ml/kg PBW) ermöglicht. Diese Strategie war auch mit einer signifikanten Abnahme der Biomarker für Lungenentzündungen verbunden.