Venoarterielle ECMO bei therapierefraktärem Kammerflimmern – Diskussion anhand eines „idealen“ Patienten

Ein 60-jähriger Patient stellte sich am Abend aufgrund eines thorakalen Druckgefühls verbunden mit Brustschmerzen, die in den linken Arm und den Nacken ausstrahlten, in unserer Notaufnahme vor. Zudem bestanden Atemnot und Kaltschweißigkeit. Diese Symptomatik war in den vorausgegangenen Wochen etwa dreimal aufgetreten und hatte einige Minuten angedauert, bevor sie von selbst wieder verging. Am Aufnahmetag hatten vor allem die Schmerzen deutlich zugenommen. Kardiale Vorerkrankungen waren nicht bekannt. An kardiovaskulären Risikofaktoren waren eine Hypercholesterinämie, ein ehemaliger Nikotinkonsum sowie eine positive Familienanamnese bekannt. Der Vater des Patienten verstarb im Alter von 60 Jahren an einem Herzinfarkt.

Bei Aufnahme war der Patient mit einem Blutdruck von 134/96 mm Hg und einer Herzfrequenz von 75/min kreislaufstabil. Die Schmerzen waren bereits wieder deutlich regredient (visuelle Analogskala 1/10). Im EKG zeigte sich ein Sinusrhythmus ohne Hinweis auf Erregungsausbreitungs- oder -rückbildungsstörungen (Abb. 1). Das hochsensitive Troponin T war initial mit 0,018 ng/ml leicht erhöht (Normwert ≤ 0,014 ng/ml), stieg dann im Verlauf aber weiter auf 0,078 ng/ml an.

Bei unserem Patienten lag ein Nicht-ST-Hebungs-Infarkt (NSTEMI) vor.

Der Patient erhielt ASS 500 mg und Heparin 5000 IE i.v. und wurde auf unsere Notaufnahmestation aufgenommen. Bei klinisch stabilem Zustand war die Herzkatheteruntersuchung für den Morgen des Folgetags geplant gewesen. Beim Toilettengang kurz vor Übernahme ins Herzkatheterlabor kam es im Beisein der Pflegekraft unter kontinuierlicher Monitorüberwachung zum Kreislaufstillstand bei Kammerflimmern. Es wurde unmittelbar mit der Herzdruckmassage begonnen und der Patient wurde sofort in den Schockraum verlegt. Trotz des Kammerflimmerns erlangte der Patient unter der Herzdruckmassage mehrmals das Bewusstsein wieder, sodass er sich gegen die Herzdruckmassage aktiv zur Wehr setzte. Im Schockraum erfolgte unter Sedierung die Intubation und die Anlage einer mechanischen Reanimationshilfe (LUCAS). In der Blutgasanalyse zeigte sich ein pH-Wert von 6,79, ein Laktat von 16 mmol/l, ein Bikarbonat von 11,7 mmol/l und ein „base excess“ von −24,5 mmol/l. Trotz dreimaliger Defibrillation jeweils mit 200 J und darauffolgender zweimaliger Defibrillation mit jeweils 360 J konnte zu keinem Zeitpunkt ein stabiler Eigenrhythmus etabliert werden. Unter fortgeführten Reanimationsmaßnahmen und der Gabe von Adrenalin erfolgte der Transport ins Herzkatheterlabor.

Vierzehn Minuten nach Beginn der Herzdruckmassage erfolgte die Punktion für die Herzkatheteruntersuchung. Dabei zeigte sich eine Plaqueruptur im Hauptstamm (Abb. 2a). Um die Intervention am Hauptstamm ohne die Thoraxkompression des LUCAS-Systems durchführen zu können und um die kardiopulmonale Funktion des Patienten vorübergehend zu überbrücken, wurde im interdisziplinären Konsens die Indikation zur Implantation eines invasiven Kreislaufunterstützungssystems (venoarterielle extrakorporale Membranoxygenierung [VA-ECMO]) gestellt. Siebzehn Minuten nach Beginn der Herzkatheteruntersuchung konnte die ECMO in Betrieb genommen und LUCAS gestoppt werden (Abb. 2b: Koronarangiographie nach ECMO-Anlage). Anschließend erfolgte eine perkutane transluminale Koronarangioplastie (PTCA) mit Stenting des Hauptstamms mit einem „drug-eluting stent“ (Abb. 2c). Danach zeigte sich eine langsame ventrikuläre Tachykardie, die durch zwei Elektrokardioversionsversuche terminierbar war. Die linksventrikuläre Pumpfunktion war echokardiographisch hochgradig eingeschränkt.

Im Verlauf fiel ein Abfall des Hämoglobinwerts von initial 16,4 g/dl auf 8,9 g/dl auf, woraufhin eine Computertomographie zur Blutungsquellensuche durchgeführt wurde. Dabei zeigte sich eine Blutung aus der A. mammaria links, a.e. bedingt durch die Reanimationsmaßnahmen, die erfolgreich mittels Embolisation versorgt werden konnte. Nach Übernahme auf die kardiologische Intensivstation konnte die bestehende Katecholamintherapie schrittweise reduziert werden und die VA-ECMO-Therapie nach drei Tagen bei einer nunmehr erholten linksventrikulären Auswurfleistung (nun ca. 50 %) beendet werden. Am nächsten Tag konnte der Patient extubiert werden. Im Verlauf wurde eine medikamentöse Herzinsuffizienztherapie eingeleitet und nach insgesamt 14 Tagen konnte der Patient ohne jegliche neurologischen Einschränkungen entlassen werden.

Die Anlage einer venoarteriellen ECMO (VA-ECMO; Abb. 3) dient der vorübergehenden Überbrückung der Herz- und Lungenfunktion. Für die VA-ECMO werden zwei großlumige Zugänge benötigt. Über den venösen Zugang (i. d. R. in der V. femoralis) gelangt das venöse Blut des Patienten in eine Zentrifugalpumpe, das CO₂ wird eliminiert und das Blut oxygeniert. Das oxygenierte Blut gelangt dann über die A. femoralis retrograd in die Aorta. Hier kommt es so zu einer bewussten Flussumkehr des arteriellen Bluts hin zum Herzen. Dadurch kann auch bei einer geringen kardialen Auswurfleistung eine suffiziente Oxygenierung der Organe erreicht werden.

Allerdings kann der Einsatz einer VA-ECMO auch dazu führen, dass insbesondere der linke Ventrikel durch den erhöhten Druck und das Blutvolumen überlastet wird. Die damit verbundenen Komplikationen wie eine eingeschränkte kardiale Funktion und reduzierte myokardiale Regenerationsfähigkeit sowie das Risiko eines Lungenversagens können das Outcome erheblich verschlechtern. Um diese nachteiligen Auswirkungen zu überwinden, werden derzeit verschiedene Entlastungsstrategien (sog. „venting“) diskutiert und durchgeführt. Die verschiedenen Entlastungsmaßnahmen zielen darauf ab, den linkskardialen Druck zu reduzieren. Teilweise erfolgt das durch Katheteranlagen zur Volumenentlastung im linken Vorhof oder Ventrikel. Zusätzlich gibt es auch Ansätze zur Kombination etablierter kardialer Pumpensysteme (Impella) mit einer VA-ECMO, die ein ausreichendes „venting“ gewährleisten sollen (ECMELLA). Allerdings werden diese Maßnahmen teilweise gar nicht oder noch nicht einheitlich eingesetzt [1]. Weitere schwerwiegende Komplikationen der ECMO-Therapie umfassen in absteigender Häufigkeit Extremitätenischämien, Blutungen und Schlaganfälle [2, 3].

Der kardiogene Schock stellt eine der häufigsten Komplikationen bei Patienten mit akutem Myokardinfarkt dar [4]. Die Anzahl der VA-ECMO-Anlagen, die zur hämodynamischen Stabilisierung dieser Patienten implantiert wurden, nahm in den letzten Jahren deutlich zu. Während 2007 nur 80 entsprechende Prozeduren in Deutschland durchgeführt wurden, lag die Zahl im Jahr 2015 bereits bei 2614 [5].

Trotz der erhöhten Patientenzahlen, die innerhalb der letzten Jahre mittels VA-ECMO behandelt wurden, besteht bisher nur wenig Evidenz hinsichtlich der Mortalität und Sicherheit dieses Verfahrens [6]. Neue Erkenntnisse lieferte nun die multizentrische, randomisierte ECLS-Shock-Studie (ECLS = „extracorporeal life support“), die den Einsatz einer VA-ECMO bei Patienten mit kardiogenem Schock im Rahmen eines Myokardinfarkts hinsichtlich der Mortalität untersuchte. Es wurden sowohl Patienten eingeschlossen, die keine Reanimationsmaßnahmen benötigten, als auch Patienten, die reanimiert werden mussten. 420 Patienten im kardiogenen Schock nach Myokardinfarkt (78 % davon reanimiert) wurden hierbei in eine Interventionsgruppe mit Anlage einer VA-ECMO randomisiert und in eine Kontrollgruppe, die eine konservative medikamentöse Therapie erhielt. Hierbei konnte weder in der Gesamtkohorte noch in der Subgruppe der reanimierten Patienten ein signifikanter Unterschied hinsichtlich der Gesamtmortalität nach dreißig Tagen beobachtet werden [2]. Aktuell besteht in den europäischen Leitlinien eine Klasse-2B-Empfehlung zur Implantation einer ECMO bei Patienten mit akutem Koronarsyndrom im schweren oder refraktären kardiogenen Schock [7]. Auch bei intrahospitaler Reanimation besteht eine Kann-Empfehlung zur ECMO-Anlage [8].

Es ist durchaus möglich, dass die Ergebnisse der ECLS-Shock-Studie zukünftige Leitlinien beeinflussen werden, hin zu einem etwas zurückhaltenden Einsatz einer ECMO.

Das bedeutet aber nicht, dass bestimmte Patienten in Einzelfallentscheidungen nicht doch von einer ECMO-Therapie profitieren könnten. Dazu zählen a.e. Patienten mit beobachtetem Kreislaufstillstand, Kammerflimmern als primärem Rhythmus und dem Fehlen einer terminierenden Grunderkrankung. Eine Altersbegrenzung nach oben für eine Therapie zu setzen, ist häufig problematisch. Hier sollte vor allem der biologische Zustand betrachtet werden. Insofern war unser Patient ein idealer Patient für die Durchführung der ECMO-Therapie. Solche Therapieentscheidungen müssen meist individuell getroffen werden. So haben wir uns auch bei unserem Fall für die Herzkatheteruntersuchung noch vor der ECMO-Anlage entschieden, um zeitliche Verzögerungen zu vermeiden. Häufig bestehen Läsionen, die relativ rasch behandelbar sind. Als sich aber zeigte, dass die Intervention am Hauptstamm doch aufwendiger sein würde, wurde dann die ECMO angelegt. Die zeitliche Verzögerung war, wie sich zeigte, vertretbar. Die aktuelle S3-Leitlinie zum Einsatz der extrakorporalen Zirkulation gibt hier durchaus Spielraum und beschreibt, dass die Entscheidung einer ECMO-Therapie individuell und im klinischen Kontext getroffen werden soll [9].

Essenziell für eine erfolgreiche ECMO-Therapie ist, dass Indikationsstellung und Implantation durch ein multiprofessionelles ECMO-Team erfolgen. Die Implantation sollte dabei idealerweise an einem Zentrum mit hinreichender Expertise durchgeführt werden. Und auch nach Implantation sollte die Therapie in einem Zentrum mit vollumfänglicher intensivmedizinischer Behandlungsmöglichkeit fortgesetzt werden, das auch in der Lage ist, mögliche mit der Therapie verbundene Komplikationen zu beherrschen.