Einleitung einer langfristigen nicht-invasiven Beatmung bei COPD (RECONSIDER)

COPD ist eine chronische Erkrankung mit weltweit hoher Mortalität und Morbidität. Patienten mit COPD im Endstadium entwickeln häufig CHRF im Zusammenhang mit dem Lebensende. In diesem Krankheitsstadium sind die Behandlungsmöglichkeiten begrenzt.

Die nächtliche Langzeit-NIV wird seit Jahrzehnten bei Patienten mit chronischer alveolärer Hypoventilation angewendet. Während es keinen Zweifel daran gibt, dass die Anwendung einer chronischen nächtlichen NIV die Ergebnisse bei Patienten mit restriktiven und neuromuskulären Erkrankungen verbessert, sind die Beweise bei COPD-Patienten seit langem umstritten. Im HMV-Zentrum Groningen handelt es sich daher bei der Mehrzahl der mit NIV behandelten Patienten immer noch um Patienten mit neuromuskulären Erkrankungen.

Erste Studien zur Untersuchung chronischer NIV bei COPD zeigten keine relevanten Vorteile, weder im Hinblick auf eine Verbesserung des Gasaustausches noch in Bezug auf Verbesserungen der patientenzentrierten Ergebnisse wie HRQoL. Allerdings wurden in den meisten dieser Studien niedrige Inspirationsdrücke verwendet, so dass eine Verbesserung der alveolären Hypoventilation nicht oder nicht erreicht wurde nur teilweise erreicht. Folglich war kaum mit einer Verbesserung der klinischen Ergebnisse zu rechnen.

Vor mehr als 10 Jahren wurde das Konzept der hochintensiven NIV bei COPD eingeführt. Durch die Anwendung höherer Inspirationsdrücke und Atemfrequenzen, die auf eine kontrolliertere Form der Beatmung und eine Verbesserung des Gasaustauschs abzielen, wurden klinisch relevante Verbesserungen der Lebensqualität und der Lungenfunktion beobachtet, ohne dass der Patientenkomfort übermäßig beeinträchtigt wurde. Kürzlich hat eine deutsche Gruppe schlüssig gezeigt, dass eine hochintensive NIV das Überleben bei Patienten mit schwerer COPD und CHRF verbessert. Diese positiven Ergebnisse mit der hochintensiven NIV haben unsere Sicht auf den Einsatz der chronischen NIV bei stabiler COPD geändert. Heutzutage glauben die Forscher, dass die Beweise für eine langfristige nächtliche NIV überzeugend sind und die Anwendung dieser Therapie bei Patienten mit schwerer stabiler COPD und CHRF rechtfertigen. Dennoch müssen für eine breitere Umsetzung dieser Behandlung bei einer potenziell großen Gruppe schwerer COPD-Patienten wichtige Probleme gelöst werden.

Erstens muss der aktuelle stationäre NIV-Initiierungsprozess überdacht werden, der trotz strenger Titration auf Basis arterieller Blutgase nicht immer zu einer guten Patientencompliance führt, für die Patienten unbequem und teuer ist. Während man annehmen könnte, dass eine hochintensive NIV eine stationäre Titration erfordert, um eine angemessene Umkehrung der Hypoventilation zu erreichen, gibt es im Krankenhaus unterschiedliche Konfigurationen für die Einleitung einer NIV (auf einer allgemeinen Station, einer Intensivstation oder einer Intensivstation) mit unterschiedlichen Titrationsmethoden (geleitet durch transkutanes Kohlendioxid (PtCO2) oder arterielle Blutgase (PaCO2)) haben langfristig nicht zu unterschiedlichen Ergebnissen oder einer anderen Compliance geführt. Außerdem sind diese stationären Optionen teuer, da die Einleitung einer NIV bei COPD routinemäßig 5–14 Tage dauert. Kürzlich hat unsere Gruppe des HMV-Zentrums Groningen gezeigt, dass die Einleitung einer NIV bei Patienten mit neuromuskulären und restriktiven Thoraxerkrankungen sicher zu Hause durchgeführt werden kann. Die Einleitung der NIV zu Hause wurde von den Patienten bevorzugt, war ebenso effektiv und sparte Kosten im Vergleich zur stationären Einleitung. Wichtig ist, dass COPD-Patienten in dieser randomisierten kontrollierten Studie (RCT) ausgeschlossen wurden, da zu Beginn dieser Studie eine chronische NIV bei COPD in den Niederlanden nicht als reguläre Standardbehandlungsoption galt. Darüber hinaus ging man damals davon aus, dass die Einleitung einer NIV bei COPD-Patienten wahrscheinlich zu schwierig sei, um sie zu Hause durchzuführen, da bei dieser Patientengruppe eine hochintensive NIV erforderlich sei, um die Ergebnisse zu verbessern.

Allerdings erfordern Herausforderungen bei der Einleitung einer hochintensiven NIV Aufmerksamkeit, müssen aber nicht unbedingt im Krankenhaus gelöst werden. Einerseits benötigen Patienten mit COPD höhere Inspirationsdrücke und höhere Ersatzatemfrequenzen, da die Korrektur der alveolären Hypoventilation bei Lungenparenchymerkrankungen schwieriger ist als bei Erkrankungen, bei denen die Lunge nicht primär betroffen ist, wie beispielsweise bei neuromuskulären Erkrankungen. Andererseits glauben die Forscher, dass eine sorgfältige Einleitung und Titration einer hochintensiven NIV nicht nur auf eine maximale Verbesserung des PaCO2, sondern auch auf den Patientenkomfort ausgerichtet sein sollte. Die Folge einer hohen Intensität könnte sein, dass COPD-Patienten noch mehr Zeit und Aufmerksamkeit von Pflegekräften benötigen, um sich an die hohen Drücke und hohen Backup-Frequenzen zu gewöhnen, bevor unser Ziel erreicht werden kann, d. h. eine Verbesserung des Gasaustauschs und der Entlastung der Atemmuskulatur vor den Bedingungen Auch für eine gute Langzeitcompliance kann gesorgt werden.

Bei dieser Patientengruppe ist es eine Herausforderung, die individuelle Hochintensitätseinstellung zu finden, die zu einer ausreichenden Verbesserung der objektiven physiologischen Parameter führt. Dieser Prozess erfordert daher wahrscheinlich eine häufigere und intensivere Überwachung. Zu Hause optimieren die Forscher die Überwachung der Patienten durch häufige nicht-invasive Überwachung des Gasaustausches mit transkutanen Messungen (SenTec DM®, Software V-STATS 4.0; SenTec AG; Therwil, Schweiz). Zweitens wird die Analyse der aus der Beatmungssoftware (Respironics Trilogy 202®, Philips, Niederlande) gelesenen Daten verwendet, um Informationen über die Compliance und die tatsächlich bereitgestellte Beatmung bereitzustellen. Schließlich werden die Forscher Messungen der Atemmuskelaktivität mittels Oberflächenelektromyographie (EMG) unterstützen als relativ neues Werkzeug, das bei der Optimierung der NIV-Initiierung helfen kann. Oberflächen-EMG ist ein neues Tool, das zur Optimierung der NIV-Einleitung beitragen könnte. Es hat sich gezeigt, dass besonders hochintensive NIV in der Lage ist, die Atemmuskulatur zu entlasten (Duiverman, in Arbeit). Dies könnte einen wichtigen Beitrag zur Erzielung klinisch relevanter Vorteile leisten. Bisher wurden in keiner Studie nicht-invasive Messungen der Atemmuskelentlastung zur Optimierung der Einleitung einer NIV durchgeführt. Im letzten Jahrzehnt habe ich eine Oberflächen-EMG-Technik für den Einsatz bei COPD-Patienten entwickelt und validiert, mit der die Aktivität der Atemmuskulatur als Ersatz für den respiratorischen Nervenantrieb und damit die Muskelbelastung gemessen wird. Da diese Methode nicht-invasiv ist, kann sie problemlos zu Hause angewendet werden. Darüber hinaus kann Oberflächen-EMG zur Beurteilung der Asynchronität zwischen Patient und Beatmungsgerät (PVA) verwendet werden. Insbesondere bei höheren Inspirationsdrücken und/oder hohen Atemfrequenzen kann es zu PVA kommen. PVA ist wichtig, da es zu erhöhter Atemarbeit, verringertem Patientenkomfort und weniger effektiver Beatmung führt. Während der traditionellen NIV-Initiierung im Krankenhaus könnte man vorschlagen, dass durch Beobachtung des Patienten ein Hinweis auf die (Ent-)Belastung der Atemmuskulatur und die Synchronität zwischen Patient und Beatmungsgerät erhalten wird. Allerdings ist die Beobachtung durch das Atempflegepersonal meist von begrenzter Zeit und erkennt nur Ereignisse, die zu einer enormen Überlastung der Atemmuskulatur führen, wie beispielsweise bei schwerer PVA. Bei der Heiminitiation ist die direkte Beobachtung weitaus schwieriger und seltener. In Übereinstimmung mit einer kürzlich durchgeführten Studie, die zeigt, dass parasternales EMG zur Beurteilung der PVA bei einer gemischten Gruppe von Patienten verwendet werden kann, die mit einer häuslichen NIV begonnen haben, haben die Forscher in einem kürzlich durchgeführten Pilotprojekt gezeigt, dass auch unser Oberflächen-EMG geeignet ist, die Entlastung der Atemmuskulatur zu messen und zu erkennen Bemerkenswerterweise PVA bei verschiedenen Einstellungen, auch hochintensive NIV (eingereichte Arbeit). Da die Verwendung von Oberflächen-EMG zur Optimierung der NIV-Initiierung relativ neu ist, werden die Forscher die Überwachung von Patienten in beiden Gruppen erweitern, einschließlich Oberflächen-EMG als Ersatzmarker für die Entlastung der Atemmuskulatur und zur Erkennung von PVA während NIV.

Für das zweite Problem, die Notwendigkeit einer Eingewöhnungszeit und der Aufmerksamkeit des Pflegepersonals, gibt es sehr elegante Lösungen, um dies auch zu Hause zu gewährleisten. Eine längere Einleitungsphase kann besser zu Hause in einer vertrauten Umgebung für den Patienten eingehalten werden, wodurch die Nachteile und Kosten eines längeren Krankenhausaufenthalts vermieden werden. Mit modernen Technologien kann die notwendige pflegerische Betreuung auch zu Hause gewährleistet werden. Überwachungsdaten können täglich per Telemonitoring an Pflegekräfte gesendet werden. Diese bewährte Technologie ermöglicht es Pflegekräften, täglich aus der Ferne Entscheidungen über den NIV-Initiierungsprozess zu treffen, die mit dem Patienten in häufigen Telefonanrufen besprochen werden. Diese sogenannte Telemedizin hat sich bereits als wertvolles und vielversprechendes Instrument zur Überwachung und Anpassung der Behandlung von Patienten erwiesen, die bereits zu Hause eine chronische NIV erhalten. In unserem Pilotprojekt zur NIV-Einleitung zu Hause bei neuromuskulären Patienten waren die Forscher die ersten, die in einer RCT zeigten, dass diese Technologie für die NIV-Einleitung zu Hause sehr gut anwendbar ist.

Das zweite wichtige Problem, das gelöst werden muss, betrifft eine bessere Patientenauswahl. Durch die Erfassung der Ausgangs- und Nachbeobachtungsdaten der COPD-Patienten, die mit NIV begonnen wurden, wollen die Forscher Prädiktoren für eine günstige Reaktion auf NIV finden. Aus der klinischen Praxis und aus Studien ist bekannt, dass nicht alle Patienten positiv darauf reagieren. Bisherige Daten haben gezeigt, dass Patienten mit CHRF davon profitieren. Darüber hinaus scheinen die Vorteile zumindest im Hinblick auf die Verbesserung des Gasaustauschs bei Patienten mit schwerer stabiler Hyperkapnie stärker ausgeprägt zu sein. Im Gegensatz dazu hat unsere Gruppe gezeigt, dass Patienten, die nach einer Exazerbation weiterhin hyperkapnisch bleiben, nicht durchweg davon profitieren. Es konnte kein individueller COPD-Phänotyp identifiziert werden, der am meisten von dieser anspruchsvollen Therapie profitiert.

Das Ziel der vorliegenden Studie besteht darin, zu untersuchen, ob die Einleitung einer chronischen NIV zu Hause bei stabilen COPD-Patienten mit CHRF der stationären Einleitung hinsichtlich der Verbesserung des PaCO2 nach 6 Monaten nicht unterlegen ist.

Sekundäre Ergebnisse sind Veränderungen der Lungenfunktion (forciertes Exspirationsvolumen in 1 Sekunde (FEV1), Lungenvolumen (Gesamtlungenkapazität (TLC), Residualvolumen (RV) und RV%TLC) und Diffusionskapazität (DLCO (%vorhergesagt)). Veränderung der HRQoL und Kosten einschließlich Kostenwirksamkeitsanalysen.

Das sekundäre Ziel der Studie ist die Erfassung der demografischen Daten der Patienten (Alter, Gewicht, Größe, sozialer Status, HRQoL, Angst- und Depressionswerte, Daten zu Komorbiditäten und Medikamentengebrauch), Atemfunktion (Lungenfunktion sowie Messungen der Atemmuskelaktivität, arterielle Blutgase) und entzündliche Blutmarker, um zu analysieren, wie Unterschiede in den Ausgangsparametern mit Veränderungen der HRQoL zusammenhängen.