ARDSNet

Klinische Frage

Wie wirkt sich bei Patienten mit ALI/ARDS, die mechanisch beatmet werden, eine lungenprotektive Strategie mit niedrigeren Tidalvolumina im Vergleich zu herkömmlichen Beatmungsprotokollen auf die Mortalität und die beatmungsfreien Tage aus?

Fazit

Bei Patienten mit ARDS führte die Beatmung mit niedrigen Tidalvolumina (anfängliches TV 6ml/kg KGW) zu einer geringeren Sterblichkeit und mehr beatmungsfreien Tagen.

Hauptpunkte

ARDS wird durch eine Schädigung der Alveolen durch die Freisetzung von Entzündungsmediatoren vermittelt. Traditionelle Ansätze zur mechanischen Beatmung verwenden Tidalvolumina von 10-15 ml/kg KGW. Mehrere Tierstudien und Beobachtungsstudien haben jedoch gezeigt, dass diese großen Tidalvolumina und die daraus resultierenden erhöhten Plateaudrücke mit einem erheblichen Barotrauma verbunden sind.

Die ARDSNet-Studie (Acute Respiratory Distress Syndrome Network) aus dem Jahr 2000 – manchmal auch als ARMA-Studie bezeichnet – wurde durchgeführt, um eine lungenprotektive Strategie mit niedrigeren Tidalvolumina von 6 ml/kg PBW (Zielplateaudruck 25-30 mmHg) mit einer herkömmlichen mechanischen Beatmung mit Tidalvolumina von 12 ml/kg PBW (Zielplateaudruck 45-50 mmHg) zu vergleichen. Die mittleren Tidalvolumina an den Tagen 1 bis 3 betrugen 6,2 bzw. 11,8 ml/kg KGW und die mittleren Plateaudrücke 25 bzw. 33 cm H2O. Die Studie wurde vorzeitig abgebrochen, als die Gruppe mit den niedrigen Tidalvolumina im Vergleich zur Gruppe mit den traditionellen Tidalvolumina einen signifikanten Rückgang der Mortalität (31 % gegenüber 40 %) und mehr beatmungsfreie Tage (12 gegenüber 10 Tagen) aufwies. Die absolute Risikoreduktion von 9 % entspricht einer Anzahl von 11 Patienten, die behandelt werden müssen, um einen Todesfall zu verhindern.

Diese Studie wurde vom Office of Human Research Protections (OHRP) wegen ethischer Bedenken untersucht, insbesondere weil die Aufklärungsmaterialien als Teil des Einwilligungsprozesses unzureichend waren. Darüber hinaus wurde die Verwendung von 12 ml/kg PBW von einigen als höher als der Pflegestandard kritisiert.

Trotz der Kontroversen über die Studie wurde der Nutzen der Beatmung mit niedriger Vt durch eine kürzlich durchgeführte Cochrane-Meta-Analyse bestätigt. Das im ARDSNet-Protokoll festgelegte niedrige Tidalvolumen bei ARDS hat sich zum Behandlungsstandard entwickelt.

Leitlinien

Kampagne Surviving Sepsis Schwere Sepsis und septischer Schock (2016, angepasst)

• Empfehlen ein Tidalvolumen von 6 ml/kg des prädizierten Körpergewichts bei ARDS durch Sepsis (starke Empfehlung, high quality of evidence)

Design

• Multizentrische, parallel-gruppierte, randomisierte kontrollierte Studie
• N=861
  • Niedrige Tidalvolumina: Beginn mit 6ml/kg PBW und Plateaudruck ≤30cmH2O (n=432)
  • Traditionelle Tidalvolumina: Beginn mit 12ml/kg PBW und Plateaudruck von ≤50cmH2O (n=429)
• Setting: 10 an Universitäten angeschlossene ARDSNet-Zentren
• Einschluss: März 1996 bis März 1999 (nach der vierten Zwischenanalyse vorzeitig beendet)
• Nachbeobachtung: 180 Tage oder bis zur selbstständigen Heimatmung

Population

Einschlusskriterien

• Alter ≥18 Jahre
• Mechanische Beatmung
• Diagnose von ALI/ARDS ≤36h vor der Aufnahme; definiert als: Vorhofhochdruck

Ausschlusskriterien

• Teilnahme an anderen Studien innerhalb von 30 Tagen
• Schwangerschaft
• Erhöhter intrakranieller Druck, Neuromuskuläre Erkrankung, die die Spontanatmung beeinträchtigen könnte, Sichelzellenkrankheit, oder schwere chronische Atemwegserkrankung
• Gewicht mehr als 1kg/cm Körpergröße
• Verbrennungen mehr als 30% der BSA
• Geschätzte 6-Monat Sterblichkeitsrate >50%
• Knochenmark- oder Lungentransplantation in der Vorgeschichte
• Child-Pugh Klasse C Lebererkrankung

Basismerkmale

• Durchschnittsalter: 51.5 Jahre
• Weiblich: 40,5%
• Weiß: 73%
• Schwarz: 17,5%
• Hispanoamerikanisch: 6%
• APACHE III Score: 82,5
• Mittleres PaO2:FiO2: 136
• Mittleres Tidalvolumen: 670 mL
• Mittlere Minutenventilation: 13,4 vs. 12,7 L/min (P=0.01)

Interventionen

Patienten, die nach dem Zufallsprinzip einer mechanischen Beatmung (volumenunterstützter Kontrollmodus) mit folgenden Strategien für das Tidalvolumen zugewiesen wurden:

Geringes Tidalvolumen, beginnend bei 6 ml/kg KGW, schrittweise reduziert um 1 ml/kg KGW, um einen Plateaudruck ≤30 cmH2O aufrechtzuerhalten

• Wenn Plateaudruck <25 cmH2O, Tidalvolumen schrittweise um 1 ml/kg KGW erhöht, bis Plateaudruck ≥25 cmH2O oder Tidalvolumen 6 ml/kg KGW
• Bei schwer dyspnoischen Patienten kann das Tidalvolumen auf 8 ml/kg KGW erhöht werden, um den Plateaudruck ≤30 cmH2O zu halten
• Minimales Tidalvolumen: 4 ml/kg KGW; minimaler arterieller pH-Wert: 7.15

Traditionelle Tidalvolumina, beginnend mit 12 ml/kg KGW, schrittweise um 1 ml/kg KGW reduziert, um einen Plateaudruck ≤50 cmH2O aufrechtzuerhalten

• Wenn der Plateaudruck <45 cm H2O beträgt, wird das Tidalvolumen schrittweise um 1 ml/kg KGW erhöht, bis der Plateaudruck ≥45 cmH2O oder das Tidalvolumen 12 ml/kg KGW beträgt
• Minimales Tidalvolumen: 4 ml/kg KGW; minimaler arterieller pH-Wert: 7.15

Patienten werden bis zum 28. Tag oder zum Tod auf Anzeichen von Systemversagen überwacht:

• Kreislaufversagen: SBP ≤90mmHg oder Bedarf an Vasopressoren
• Gerinnungsversagen: Thrombozyten ≤80.000 mm3
• Leberversagen: Serumbilirubin ≥2mg/dL
• Nierenversagen: Serumkreatinin ≥2mg/dL

Ergebnisse

Vergleiche sind niedrigere Tidalvolumen vs. traditionellen Tidalvolumina.

Primäre Ergebnisse

180-Tage-Sterblichkeit 31,0 % vs. 39,8 % (RR 0,78; P=0,007) Beatmungsfreie Tage, Tage 1-28 12 vs. 10 (P=0,007) Atmung ohne Unterstützung bis Tag 28 65,7 % vs. 55,0 % (P<0,001; NNT 9)

Sekundäre Ergebnisse

Tage ohne nicht-pulmonales Organ- oder Systemversagen, Tage 1 bis 28 15 vs. 12 (P=0,006) Tage ohne Kreislaufversagen 19 vs. 17 (P=0,004) Tage ohne Gerinnungsversagen 21 vs. 19 (P=0,004) Tage ohne Nierenversagen 20 vs. 18 (P=0,005) Barotrauma (neuer Pneumothorax, Pneumomediastinum, subkutanes Emphysem, Pneumatozele) 10% vs. 11% (P=0,43) Mittlere Tidalvolumina (ml/kg PBW) 6.2 vs. 11,8 (P<0,001) Mittlere Plateaudrücke (cm H2O) 25 vs. 33 (P<0,001) Spitzeninspirationsdrücke (cm H2O) 32 vs. 39 (P<0,05)

Kritikpunkte

• In der Studie wurde nicht nur die Beatmung mit niedriger Vt untersucht, sondern auch ein standardisiertes PEEP-Protokoll verwendet.
• Der Mortalitätsvorteil könnte eher auf eine verbesserte Sauerstoffversorgung des Gewebes als auf ein Fortschreiten der Lungenerkrankung zurückzuführen sein.
• Der Mortalitätsvorteil in der Gruppe mit niedriger Vt ist möglicherweise darauf zurückzuführen, dass die Gruppe mit traditioneller Vt eine unnötig hohe Vt hatte.
• Die Gruppe mit traditionellem Vt wurde möglicherweise nicht der besten bekannten Therapie unterzogen – eine Therapie mit mittlerem Tidalvolumen (10 ml/kg PBW) wurde damals in mehreren Zentren angewandt. Die Prüfer haben die Teilnehmer daher möglicherweise unnötig geschädigt.
• Das OHRP befand, dass die Aufklärungsmaterialien zur Einwilligung „die vernünftigerweise vorhersehbaren Risiken und Unannehmlichkeiten nicht angemessen beschrieben“ haben.

Finanzierung

Unterstützt durch das National Heart, Lung, and Blood Institute.

Weiterführende Literatur

1. 1.0 1.1 1.2 Steinbrook R. „Health policy report: How best to ventilate? Trial design and patient safety in studies of the acute respiratory distress syndrome“. The New England Journal of Medicine. 2003;348:1393-1401.
2. Petrucci N und De Feo C. „Lung protective ventilation strategy for the acute respiratory distress syndrome.“ The Cochrane Library. Published online 2013-02-28. Accessed 2013-07-18.
3. 3.0 3.1 PDF File – ARDSNet protocol ventilator settings reference card
4. 4.0 4.1 Rhodes A, et al. „Surviving Sepsis Campaign: Internationale Leitlinien für das Management von Sepsis und septischem Schock: 2016.“ Critical Care Medicine. 2017;45(3)1-67.
5. 5.0 5.1 5.2 Mehrere Autoren. „Korrespondenz: Beatmung mit niedrigeren Tidalvolumina im Vergleich zu herkömmlichen Tidalvolumina bei akuter Lungenverletzung.“ The New England Journal of Medicine. 2000;343:812-814.