Durchführbarkeit und Sicherheit der extrakorporalen CO₂-Eliminierung zur Intubationsvermeidung bei Patienten mit akuter hyperkapnischer respiratorischer Insuffizienz (ECLAIR-Studie) : eine multizentrische Fallkontroll-Studie

Abstract

Die vorliegende prospektive multizentrische Fallkontrollstudie hatte das primäre Ziel, Durchführbarkeit und Sicherheit der extrakorporalen CO₂-Elimination (ECCO₂R) durch ein Pumpen-getriebenes veno-venöses Mid-Flow-System für die Intubationsvermeidung bei hyperkapnischen Patienten mit NIV-Versagen zu untersuchen. Zwischen 2012 und 2015 wurden 29 Patienten konsekutiv in die Studie eingeschlossen, die Daten der Kontrollgruppe wurden retrospektiv erhoben. In den ersten 24 Stunden konnte durch den Einsatz des veno-venösen ECCO₂R-Systems der mittlere PaCO₂ von 82.8 mmHg auf 54.1 mmHg (p<0.001) gesenkt werden, gleichzeitig normalisierten sich mittlerer pH und Atemfrequenz. Die Ergebnisse der COPD-Subgruppe unterschieden sich nicht wesentlich. Bei 62% dieser Patienten sowie 55% der Patienten in der COPD-Subgruppe wurde eine Intubation vermieden. Der klinische Verlauf war bei zahlreichen Patienten zum Zeitpunkt der Initiierung der ECCO₂R nicht ausreichend vorhersehbar. Diese Verläufe zeigen die Schwierigkeit, in einer Akutsituation die Entwicklung eines zusätzlichen hypoxämischen Atemversagens zu antizipieren. Eine im Vergleich mit der Kontrollgruppe verminderte Tracheotomierate um 24.2% und eine kürzere invasive Beatmungsdauer in der ECCO₂R–Gruppe führten zu keiner nachweisbaren Prognoseverbesserung. Die 28-Tage und 90-Tage Mortalitäten zeigten in der ECCO₂R- und Kontrollgruppe mit 13.8 % versus 20.7% (p=0.49) und 24.1% versus 34.5% (p=0.39) keine statistisch signifikanten Unterschiede. ECCO₂R-assoziierte Komplikationen traten bei 13 Patienten (44,8%) auf, davon hatten 11 Patienten (37,9%) relevante Komplikationen. Neun Patienten (31%) zeigten schwere Blutungskomplikationen. Die relativ hohe Rate von relevanten ECCO₂R-assoziierten Komplikationen sollte zukünftig prospektiv mit den Komplikationsraten anderer extrakorporaler Systeme und mit den Komplikationsraten der invasiven Beatmung verglichen werden. Diese noch experimentelle Therapiestrategie sollte derzeit im Rahmen von Einzelfallentscheidungen oder unter Studienbedingungen nur dort eingesetzt werden, wo eine ausreichende klinische Erfahrung vorliegt und ein adäquates Komplikationsmanagement möglich ist (Kluge 2016, Westhoff et al. 2016).

The primary aim of the present prospective multicentre case-control study was to evaluate the feasibility and safety of extracorporeal CO₂ removal by using a pump-driven veno-venous system (mid-Flow) for avoidance of intubation in hypercapnic patients with NIV-failure. Between 2012 and 2015, 29 patients were consecutively included in the study, the data of the control patients were collected retrospectively. By applying the ECCO₂R-system it was possible to reduce the mean PaCO₂ from 82.8 mmHg to 54.1 mmHg (p<0.001) in the first 24 hours, simultaneously the mean pH and breathing frequency returned back to normal. Intubation was avoided in 62% of these patients as well as in 55% of the patients of the COPD-subgroup. The clinical course after the time of the initiation of ECCO₂R was variable with respect to progressive hypoxemic respiratory failure and difficult to predict. A 24.2% lower rate of tracheostomy in the ECCO₂R-group in comparison with the control group and a shorter duration of invasive ventilation in the ECCO₂R-group was not associated with a better prognosis. The 28-day and 90-day mortality showed no statistically significant differences between the ECCO₂R- and control group (13.8% versus 20.7%, p=0.49) and 24.1% versus 34.5%, p=0.39). ECCO₂R-associated complications occurred in 13 patients (44.8%), 11 patients (37.9%) had major complications. Nine patients (31%) developed severe bleeding complications. Future prospective studies are needed to compare the types and rates of complications between different extracorporeal systems and in comparison to complications of invasive mechanical ventilation. The experimental treatment strategy evaluated in this study should currently only be applied under study conditions and/or in settings with sufficient clinical experience and full capability of adequate complication management (Kluge 2016, Westhoff et al. 2016)