ECLS- Therapie: out of hospital

Für Nordamerika wird die Inzidenz des Herzkreislaufstillstandes außerhalb eines Krankenhauses („out-of-hospital cardiac arrest“, OHCA) je nach Region jährlich mit über 100 Fällen pro 100.000 Einwohner angegeben, was einer Anzahl von etwa 300.000 Patienten entspricht [1]. Die OHCA-Inzidenz in Europa laut European Registry of Cardiac Arrest (EuReCa) wird mit 84 Patienten pro 100.000 Einwohner angegeben, davon kann bei etwas weniger als der Hälfte ein Kammerflimmern als initialer Rhythmus dokumentiert werden [2]. Damit erleiden jährlich etwa 275.000 Menschen in Europa einen Herz-Kreislaufstillstand. Dieser wird von nur etwa 8% der Patienten überlebt, bei Patienten mit initialem Kammerflimmern überleben etwa 30% [2]. Jedoch variieren die Überlebensraten je nach Region erheblich zwischen 0 und 18%. In der Bundesrepublik werden jährlich ca. 60.000 Patienten mit einem OHCA behandelt. Die Überlebensrate in Deutschland betrug im Jahr 2020 13,2% [3].

Ein wesentlicher Faktor für das Überleben der Patienten stellt die Dauer der Reanimation bis zum Erreichen einer Spontanzirkulation (ROSC) dar. Die Wahrscheinlichkeit, nach 15 min CPR noch einen Spontankreislauf zu erreichen sinkt auf unter 5%. Entscheidend ist eine möglichst frühzeitige und ausreichende Perfusion der lebenswichtigen Organsysteme zu erreichen [4]. In circa 62% liegt in Deutschland eine reversible kardiale Genese dem Herz-Kreislaufstillstand zugrunde [3]. 

Zieht man die geringe Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Reanimation nach 15 min des Herz-Kreislaufstillstandes sowie die Reversibilität kardialer Ursachen in ca. 2/3 der Patienten mit außerklinischer Reanimation in Betracht, erscheint eine Überbrückung der Herz-Lungen-Funktion mit einem externen ECLS-System bis zur endgültigen Therapie im medizinischen Zentrum erfolgversprechend, um in selektionierten Patienten die Prognose und den Outcome nach OHCA signifikant zu verbessern [5]. Dies kann beispielsweise durch die perkutane Implantation eines veno-arteriellen extrakorporalen Membranoxygenators (VA-ECMO) während der mechanischen kardiopulmonalen Reanimation erfolgen und könnte zu einer besseren Organperfusion bis zur Erholung der Herzfunktion beitragen. 

Wichtige Faktoren, die für einen erfolgreichen Einsatz einer solchen Therapie eine entscheidende Bedeutung besitzen, bestehen im Einsatz sofortiger Reanimationsmaßnahmen (sehr kurze no-flow time, Abb.2), [6], einer verkürzten Zeit bis zum Anschluss des ECLS (kurze low-flow time, Abb. 3) und einer kurzen Transportzeit in ein Cardiac Arrest Center bzw. ECLS-Zentrum, in dem die entsprechende spezialisierte Therapie (hier Herzkatheter) durchgeführt werden kann, um die Ursache des Herz-Kreislaufstillstandes zu beheben [7, 8]. Durch die Verkürzung der low-flow-time von 60 auf 30 Minuten wird eine Verbesserung der absoluten Überlebenswahrscheinlichkeit von 10 auf 25% erwartet (Abb. 3).
 

Die Bystander-CPR wird seit Jahren durch gesundheitspolitische Aufklärung in Berlin propagiert. Hier konnten insbesondere durch die telefonische Anleitung, die First-Responder-Strategie und den Einsatz von qualifizierten Ersthelfern (KATRETTER) Erfolge erzielt werden, um die no-flow Zeit zu verkürzen. Auf diesem Gebiet sind weiterhin große Anstrengungen zu unternehmen, da die initiale Minderperfusion des Gehirns mit assoziiertem irreversiblen hypoxischen Hirnschaden auch in der weiteren hochspezialisierten Therapie nicht vermindert werden kann.

Trotz hervorragender Infrastruktur des Rettungswesens in Berlin und der geschilderten andauernden Bemühungen um eine Verbesserung der Versorgung dieser Patienten in Berlin beträgt die durchschnittliche Zeit bis zum Anschluss des ECLS ca. 60 min (aktuelle Daten Charité, Cardiac Arrest Center CBF, CC11). Eine Verkürzung der Zeit bis zum Beginn der ECMO-Implantation auf unter 45 Minuten (wie unter Studienbedingungen berichtet), wird sich mit der Transportstrategie in der Alltagsversorgung nur vereinzelt erzielen lassen. Unter suffizienten Reanimationsmaßnahmen kommt es auch bei optimierten Bedingungen zu einem signifikanten Perfusionsdefizit (Abb. 3). Koronarer und zerebraler Perfusionsdruck reduzieren sich auf ca. 20mmHg. Je länger also ein low-flow besteht, ist davon auszugehen, dass das Maß der sekundären Organschädigung zunimmt. Dieses Zeitintervall gilt es deshalb (analog zur no-flow time) so kurz wie möglich zu halten. Dieses Ziel wird mit der prähospitalen eCPR verfolgt. Außerdem ist ein Transport, auch unter Nutzung einer mechanischen Reanimationshilfe, immer mit passageren Schwankungen in der Hämodynamik verbunden. 
Durch eine initiale VA-ECMO-Behandlung im therapierefraktären Herzkreislaufstillstand kann zunächst eine ausreichende systemische Zirkulation aufrechterhalten werden (eCPR) [9]. Während dieser Zeit kann dann eine spezifische kardiologische Therapie erfolgen. In der Regel handelt es sich hierbei um eine Koronarintervention der zugrunde liegenden culprit lesion. Aktuelle Studien zeigen jedoch, dass nicht jeder kardial bedingte Kreislaufstillstand unmittelbar auf dem Boden eines reversiblen Interventionsbefundes auftritt. Auch hier ist eine eCPR hilfreich. 

Um die low-flow time (Abb.3), die durch eine Minimalperfusion unter fortdauernder kardiopulmonaler Reanimation durch die Nutzung einer mechanischen Reanimationshilfe gewährleistet werden soll und deren Länge mit einem negativen Outcome assoziiert ist [9], weiter zu verkürzen, soll in Berlin eine ECLS-Strategie mit einem schnellen Transport eines ECLS-Teams zum Patienten etabliert werden.
Die bisherigen Konzepte fokussieren den bodengebundenen Transport des Materials und des ECMO-Teams. Die Integration in die Luftrettung ist ein neuer und innovativer Ansatz, bei der wir auf einen niedrigen Zeit/Fläche-Quotienten für die Verkürzung der low-flow time bis zum Anschluss des ECLS in selektionierten Patienten mit OHCA abzielen. Je nach Alarmierungsmodalität könnte sich die Anschlusszeit (=funktionell ROSC) im Mittel von 60 Minuten auf 45 bzw. 30 Minuten nach dem Kreislaufstillstand reduzieren lassen.
Wesentliche Vorteile eines luftgebundenen ECLS-Teams sind die kurzen Eintreffzeiten bei gleichzeitig hoher geographischer Abdeckung, somit eine Verkürzung der sogenannten low-flow-time insbesondere gegenüber eines innerklinischen Beginns einer ECLS-Therapie und somit auch eines früheren Beginns eines gezielten neuroprotektiven Temperaturmanagements.