Extrakorporale Membranoxygenierung : Indikation, Technik, Morbidität und Mortalität

  • Die Extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO) ist ein extrakorporales Organersatzverfahren, welches heutzutage insbesondere als Lungenersatzverfahren oder als kreislaufunterstützendes Verfahren zum Einsatz kommt. Seit dem ersten Einsatz 1971 im Rahmen eines posttraumatischen „Acute Respiratory Distress Syndrom“ (ARDS) ist die Zahl der ECMO-Behandlungen im kardiopulmonalen Bereich massiv gestiegen. Dennoch wird der Nutzen der ECMO kontrovers diskutiert. Die aktuellste randomisiert kontrollierte Studie aus dem Jahre 2018 konnte keinen signifikanten Nachweis erbringen, dass die Therapie des ARDS mittels einer ECMO einen Überlebensvorteil bringt. Randomisiert kontrollierte Studien bei Patienten mit kardiogenem Schock liegen zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht vor und für den Einsatz bei septischem Schock ist die Datenlage und Evidenz schwach. Angesichts der ungeklärten Evidenz und weil die ECMO ein komplexes, kostenintensives und mit Risiken verbundenes Verfahren ist, scheint eine sorgfältige Indikationsstellung unverzichtbar zu sein. Das Ziel unserer Studie war daher die Analyse der Mortalität bei Patienten mit Lungenversagen, kardiogenem Schock und septischem Schock. Darüber hinaus sollten mit der Mortalität assoziierte prognostische Variablen identifiziert werden. Des Weiteren sollte untersucht werden, ob sich mit steigender Fallzahl eine Lernkurve beobachten lässt. Zu diesem Zwecke führten wir eine retrospektive Kohortenstudie an 131 Patienten durch, die zwischen April 2011 und Juli 2016 in der Asklepios Klinik Langen mit einer ECMO behandelt wurden. Die Patienten wurden hierbei in die drei oben genannten Gruppen kategorisiert. Mithilfe logistischer Regression erfolgte die Identifizierung prognostischer Variablen. Eine Lernkurve wurde anhand des „non-risk-adjusted cumulative observed minus expected failure graph“-Verfahrens erstellt. Die Analyse der Daten ergab eine Gesamtmortalität von 56%. Die Mortalität bei Patienten mit Lungenversagen, kardiogenem Schock und septischem Schock betrug 54%, 59% bzw. 58%. Bei Patienten mit Lungenversagen waren das Alter, das Jahr und weniger als 20 Fälle pro Jahr signifikant mit der Mortalität assoziiert. Bei Patienten mit kardiogenem Schock waren mit der Mortalität assoziierte Variablen das Alter, der SAPS II-Score, der pH-Wert, der Serumlaktatwert prä-ECMO, der Basenüberschuss prä-ECMO sowie eine Hyperlipidämie. Bei Patienten mit septischem Schock konnten keine mit der Mortalität assoziierten Variablen identifiziert werden. In der multivariaten Regressionsanalyse nach Modellabbau zeigten sich in der gesamten Kohorte das Alter, das prä-ECMO Serumlaktat sowie weniger als 20 Fälle pro Jahr als signifikant mit der Mortalität assoziierte Variablen. Patienten, die vor 2014 behandelt wurden, also in einem Zeitraum mit weniger als 20 ECMO-Fällen pro Jahr, hatten eine signifikant höhere Mortalität als Patienten die im Intervall 2014-2016 behandelt wurden. Mit steigender Fallzahl konnte eine Lernkurve nachgewiesen werden, die einen Wendepunkt im Jahr 2014 zeigte. Der im Jahr 2014 beginnende Abwärtstrend signalisierte eine geringere Sterblichkeitsrate als erwartet. Zusammenfassend ist die Mortalität in allen Indikationen weiter hoch. Die Fallzahl und damit auch die Erfahrung scheint eine wichtige Rolle in Bezug auf die Mortalität zu spielen. Des Weiteren unterstützen unsere Ergebnisse frühere Studien, die einen Einfluss des Alters und des prä-ECMO Laktat-Wertes auf die Mortalität zeigen konnten.
  • Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) is an extracorporeal organ replacement technic which nowadays is used in cases of severe lung failure or as mechanical circulation support. Since the first use 1971 in case of a post-traumatic acute respiratory distress syndrome (ARDS), the number of ECMO treatments for cardiopulmonary reasons has risen substantially. However, its benefit is still discussed controversially. The latest randomized controlled trial (RCT) of 2018 couldn’t show a significant survival benefit of ECMO therapy in case of ARDS. None RCTs of ECMO usage in patients with cardiogenic shock are available at this moment and in patients with septic shock data and evidence are weak. With respect to the unclear evidence and because ECMO is a complex, expensive and risk-associated procedure, a thorough decision-making is indispensable. Therefore the objective of our study was to evaluate mortality in patients with lung failure, cardiogenic shock and septic shock and to identify associated prognostic variables. Furthermore assessment of a case-dependent learning curve was conducted. Therefore a retrospective cohort study on 131 patients has been conducted, which were treated with ECMO between April 2011 and July 2016 in the Asklepios Hospital Langen. The patients were categorized into the three aforementioned groups. Logistic regression was used for identification of prognostic variables. The learning curve was conducted by a non-risk-adjusted cumulative observed minus expected failure graph procedure. The data analysis showed an overall mortality of 56%. The mortality in patients with lung failure, cardiogenic shock and septic shock was 54%, 59% and 58% respectively. For patients with lung failure the age, year and less then 20 cases per year were associated with mortality. For patients with cardiogenic shock variables associated with mortality were age, SAPS II-score, pH-value, pre-ECMO lactate, pre-ECMO base excess and hyperlipidemia. For patients with septic shock no specific mortality associated variables could be identified. After backward elimination age, pre-ECMO lactate and less than 20 cases per year remained statistical significant on mortality. Patients treated before 2014 and therefore in a period with less than 20 cases per year showed significantly higher mortality compared with patients treated in the period between 2014-2016. With increasing case-number a learning curve could be shown with a point of inflection in the year 2014. The downward trend beginning in 2014 pointed out a lower mortality rate than expected. In conclusion the mortality remained high in all indications. The case-volume and therefore the experience seems to have an important influence on mortality. Furthermore our data supports the findings of earlier studies showing an influence of age and pre-ECMO lactate on mortality.

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Metadaten
Author:Norbert Banjas
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-582548
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Ernst Hanisch, Jörn LötschORCiDGND
Advisor:Ernst Hanisch, Hans-Bernd Hopf
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2021/02/22
Year of first Publication:2020
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2021/02/01
Release Date:2021/02/22
Page Number:40
HeBIS-PPN:475956036
Institutes:Medizin
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht