Intrakranielle Blutungen bei Patienten mit akutem Lungenversagen (ARDS) und venovenöser extrakorporaler Membranoxygenierung (ECMO): Charakterisierung von Risikofaktoren, zeitlichem Verlauf und Outcome

Abstract

Bei Patienten mit schwerem akutem Lungenversagen (ARDS) gilt die venovenöse extrakorporale Membranoxygenierung (VV-ECMO) als mögliche Rescue-Therapie. Im Rahmen dieser stellen intrakranielle Blutungen (ICB) eine schwerwiegende Komplikation mit oftmals stark eingeschränkter Prognose dar. In der vorliegenden Arbeit erfolgte – im Zuge einer Fall-Kontroll-Studie – die Analyse von Blutungszeitpunkt, Mortalität sowie etwaigen Risikofaktoren für das Auftreten dieser Komplikation. METHODIK: Im Untersuchungszeitraum von 01/2007 bis 12/2018 wurden retrospektiv alle Patienten mit VV-ECMO aus der Gesamtzahl der Patienten mit ARDS identifiziert. Im Anschluss erfolgte ein Vergleich der Patienten mit neu aufgetretener ICB während der VV-ECMO-Therapie mit den Patienten, bei denen keine intrakranielle Blutung aufgetreten war. Als primärer Studienendpunkt wurde die 60-Tage-Mortalität betrachtet. Sekundär wurden unabhängige Risikofaktoren identifiziert und klinisch relevante Cut-off-Werte ebendieser berechnet. ERGEBNISSE: Von den 444 Patienten mit ARDS, die mit VV-ECMO therapiert wurden, entwickelten 49 Patienten (11,0 % [95%-Konfidenzintervall 8,3-14,4]) unter der Therapie eine ICB. Im Median trat die Blutungskomplikation nach 4 Tagen (95%-CI 2-7 Tage) unter Therapie mit VV-ECMO auf. Die Patienten mit ICB hatten eine signifikant höhere 60-Tage-Mortalität (69,4 % [95%-CI 54,4-81,3] vs. 44,6 % [95%-CI 39,6-49,6]; Odds Ratio 3,05 [95%-CI 1,54-6,32]; p=0,001). Als unabhängige Risikofaktoren für das Auftreten einer ICB konnten eine Thrombozytopenie, ein hoher positiver endexspiratorischer Druck (PEEP) sowie ein deutliches Absinken des arteriellen Kohlenstoffdioxidpartialdrucks (PaCO2) im Rahmen des ECMO- Anschlusses identifiziert werden. Zur Prävention der intrakraniellen Blutungskomplikation ergaben sich als klinisch relevante Cut-off-Werte eine Thrombozytenzahl >100/nl und ein PEEP ≤14 cmH2O in den ersten 7 Tagen der VV-ECMO-Therapie sowie ein Absinken des PaCO2 um weniger als 24 mmHg bei ECMO-Beginn (Sensitivität 91 % [95%-CI 82-99], 94 % [95%-CI 85-99] bzw. 67 % [95%-CI 48-81]). SCHLUSSFOLGERUNGEN: Intrakranielle Blutungen treten im Verlauf einer VV-ECMO-Therapie tendenziell früh auf und erhöhen unabhängig von anderen Aspekten die 60-Tage-Mortalität. Die adäquate Berücksichtigung und Steuerung der gefundenen, modifizierbaren Risikofaktoren könnte das Risiko für intrakranielle Blutungen während VV-ECMO reduzieren, wobei die errechneten Cut-off-Werte dem intensivstationären Behandlungsteam als Entscheidungshilfe dienen können.

In patients with severe acute respiratory distress syndrome (ARDS), venovenous extracorporeal membrane oxygenation (VV-ECMO) serves as a possible rescue therapy. In the context of this therapy, intracranial hemorrhage (ICH) is a serious complication with often fatal prognosis. In the present case-control study, timing, mortality, and risk factors for the occurrence of ICH are analyzed. METHODS: From the total number of patients with ARDS during the study period (01/2007 to 12/2018) all patients treated with VV-ECMO were identified retrospectively. Subsequently, patients with newly occurred ICH during VV-ECMO treatment were compared to patients without an intracranial bleeding event. 60-day mortality was considered the primary study endpoint. In a secondary analysis, independent risk factors were identified and clinically relevant cut-off values were calculated. RESULTS: Out of 444 patients with ARDS and VV-ECMO treatment, 49 patients (11,0 % [95% confidence interval 8,3-14,4]) developed an ICH. Median time to ICH occurrence was 4 days (95%-CI 2-7 days). 60-day mortality was significantly higher in patients with ICH (69,4 % [95%-CI 54,4-81,3] vs. 44,6 % [95%-CI 39,6-49,6]; odds ratio 3,05 [95%-CI 1,54-6,32]; p=0,001). Independent risk factors for the occurrence of ICH were thrombocytopenia, elevated positive end-expiratory pressure (PEEP) as well as a major decrease of arterial carbon dioxide partial pressure (PaCO2) during ECMO initiation. For prevention of ICH, clinically relevant cut-off values were platelet count >100/nl and PEEP ≤14 cmH2O in the first 7 days of VV-ECMO as well as a decrease in PaCO2 <24 mmHg at ECMO initiation (sensitivity 91 % [95%-CI 82-99], 94 % [95%-CI 85-99] and 67 % [95%-CI 48-81], respectively). CONCLUSIONS: Intracranial hemorrhage tends to occur early in the course of VV-ECMO therapy and increases 60-day mortality independently of other aspects. Adequate consideration and control of the identified, modifiable risk factors could reduce the risk of intracranial bleeding complications during VV-ECMO. The calculated cut-off values can be used to facilitate decision making by the critical care team.