Die Prognose nach Herz-Kreislauf-Stillstand wird von der Empfindlichkeit des Gehirns gegenüber Sauerstoffmangel, von der Dauer der Perfusionsunterbrechung, vom Erstrhythmus und von der Qualität der Reanimation bestimmt. Während der Reanimation selbst ist eine verlässliche individuelle Prognose kaum möglich; nach ROSC erfolgt die Prognoseabschätzung dagegen strukturiert und multimodal. Dieser Beitrag behandelt die Grundlagen: Zeitfenster der neuronalen Schädigung, prognostische Bedeutung des Erstrhythmus, gängige Outcome-Skalen und einfache Prädiktoren des 30-Tage-Überlebens.
Vulnerabilität der Neurone
Neurone sind gegenüber Hypoxie und Anoxie außerordentlich empfindlich (Casas et al.). Bei einem Herz-Kreislauf-Stillstand ohne Thoraxkompressionen (also bei vollständigem Sistieren der zerebralen Perfusion) beginnt der irreversible neuronale Zelluntergang innerhalb von 5 bis 6 Minuten. Der biologische Tod tritt in der Regel wenige Minuten danach ein; ein Überleben ist nach 8 bis 10 Minuten No-Flow (d. h. Herz-Kreislauf-Stillstand ohne jegliche Zirkulation) sehr unwahrscheinlich. Diese Angaben sind als Näherungswerte zu verstehen, aus folgenden Gründen:
- Registerdaten zeigen, dass ein Überleben auch nach längeren No-Flow-Zeiten möglich ist (Rawshani et al., Lippert et al., Gräsner et al.). Dies könnte auf Unsicherheiten bei der Erfassung von No-Flow- und Low-Flow-Zeiten in Registern zurückzuführen sein. Die Unsicherheit wird bei der Befragung von Zeugen, Ersthelfern und medizinischem Personal oft deutlich.
- Trotz Kreislaufkollaps kann eine gewisse Restzirkulation bestehen (z. B. bei anhaltender Kammertachykardie).
- Das experimentelle und klinische Verständnis des hypoxischen neuronalen Zelltods stammt überwiegend aus Studien zum Schlaganfall, der sich pathophysiologisch vom Herz-Kreislauf-Stillstand unterscheidet. Beim Schlaganfall beginnt der Zelluntergang im zentralen Ischämiebereich, in dem die Ischämie am stärksten ist, und breitet sich zur Penumbra aus (dem äußeren, weniger ischämischen Areal), das über Kollateralen mit Sauerstoff versorgt werden kann. Beim Herz-Kreislauf-Stillstand fehlt dagegen die zerebrale Perfusion insgesamt, sodass alle Neurone gleichermaßen hypoxisch sind.
Begriffe: Die No-Flow-Zeit ist das Intervall vom Kollaps bis zum Beginn wirksamer Thoraxkompressionen. Die Low-Flow-Zeit ist die Dauer der Reanimation mit Thoraxkompressionen bis zum ROSC. Beide Zeiten gehen unabhängig voneinander in die Prognose ein (siehe Das 3-Phasen-Modell des plötzlichen Herzstillstands und Die Physiologie der kardiopulmonalen Reanimation).
Beim Vergleich von Neuronen und Myokard unter Hypoxie besteht ein grundlegender Unterschied. Das Myokard stellt bei Hypoxie sofort seine Kontraktion ein, ein Phänomen, das als myokardiales Stunning bezeichnet wird. Dies ist ein Schutzmechanismus, da der Kontraktionsstillstand den Zellstoffwechsel deutlich senkt und damit das Überleben verlängert. Das Stunning beginnt sich innerhalb von Minuten nach Beseitigung der Hypoxie zu normalisieren; die vollständige Erholung der Kontraktilität kann jedoch Stunden bis Tage dauern. Allgemein gilt, dass das Myokard 20 Minuten schwerer Hypoxie übersteht, bevor der Zelltod einsetzt. Neurone können offenbar nicht in einen vergleichbaren Zustand mit herunterregulierter Stoffwechselaktivität übergehen, was vermutlich erklärt, warum der neuronale Zelltod bereits innerhalb von 5 bis 6 Minuten beginnt (Lipton et al.). Daraus folgt auch, dass ein ROSC häufig noch erreicht werden kann, wenn die Hirnschädigung bereits irreversibel ist.
Erstrhythmus als Prädiktor
Das Überleben nach Herz-Kreislauf-Stillstand hängt stark vom Erstrhythmus (dem ersten aufgezeichneten Rhythmus) ab (siehe Rhythmusstörungen vor und während des Herzstillstands). Der Erstrhythmus ist ein Marker für mehrere entscheidende Ereignisse und Faktoren:
- Ursache des Herz-Kreislauf-Stillstands: Defibrillierbare Rhythmen (Kammerflimmern, pulslose Kammertachykardie) beruhen meist auf einer akuten Myokardischämie oder einem Myokardinfarkt. In diesen Fällen ist die Wahrscheinlichkeit eines ROSC höher als bei anderen Ursachen und Erscheinungsformen. Asystolie und pulslose elektrische Aktivität (PEA) haben oft andere Ursachen, treten aber auch bei Ischämie oder Infarkt auf, wenn die No-Flow- oder Low-Flow-Zeit verlängert ist. Das Überleben ist unabhängig von der Ursache um ein Mehrfaches geringer, wenn der Erstrhythmus eine Asystolie oder PEA ist. Die meisten aktuellen Protokolle für die ECMO schließen Patienten mit Asystolie oder PEA als Erstrhythmus aus (siehe Extrakorporale kardiopulmonale Reanimation (eCPR)).
- Dauer des Herz-Kreislauf-Stillstands: Wenn der Stillstand durch eine Myokardischämie, einen Myokardinfarkt oder primäre Arrhythmien verursacht wird, spricht ein defibrillierbarer Rhythmus für eine relativ kurze Stillstandsdauer (oder für eine hochwertige Reanimation). Je länger der Stillstand dauert, desto wahrscheinlicher geht ein defibrillierbarer Rhythmus in eine Asystolie oder PEA über.
Neurologische Funktion nach Herzstillstand
Die neurologische Funktion nach ROSC lässt sich mit mehreren Scores beurteilen. Am häufigsten werden die Cerebral Performance Category (CPC) und die modifizierte Rankin-Skala (mRS) verwendet.
Cerebral Performance Category (CPC)
Die zerebrale Funktion der Überlebenden kann mit dem qualitativen CPC-Score eingeschätzt werden. Die Skala ist in Tabelle 1 dargestellt.
| CPC | Beschreibung |
|---|---|
| CPC 1 | Keine neurologische Beeinträchtigung. Gute zerebrale Funktion ohne wesentliche Probleme bei der Alltagsbewältigung, Arbeit usw. |
| CPC 2 | Mäßige neurologische Beeinträchtigung. Ausreichende zerebrale Funktion zur Bewältigung des Alltags. Für die Arbeit können Anpassungen am Arbeitsplatz nötig sein. |
| CPC 3 | Schwere neurologische Beeinträchtigung. Die Aktivitäten des täglichen Lebens erfordern Unterstützung durch andere. Die Beeinträchtigungen reichen von Gehschwierigkeiten bis zu Lähmungen und schwerer kognitiver Einschränkung. |
| CPC 4 | Koma oder vegetativer Zustand. Patienten im vegetativen Zustand wirken möglicherweise wach, reagieren aber nicht auf zerebrale Reize. Spontanes Augenöffnen und ein Tag-Nacht-Rhythmus können vorhanden sein, es gibt jedoch keine weitere Interaktion. |
| CPC 5 | Hirntod |
Tabelle 1. CPC-Score. Resuscitation after brain ischemia. In: Grenvik A, Safar P, editors. Brain failure and resuscitation. New York: Churchill Livingstone; 1981; p. 155-84.
In klinischen Studien gelten CPC 1 und 2 als gutes neurologisches Ergebnis, CPC 3 bis 5 als schlechtes neurologisches Ergebnis.
Modifizierte Rankin-Skala (mRS)
Die modifizierte Rankin-Skala (mRS) wurde 1957 von John Rankin eingeführt; die Modifikation erfolgte 1988 für die Untersuchung von Schlaganfall- und TIA-Patienten (van Swieten et al.). Die Interrater-Variabilität der mRS ist im Allgemeinen gut, weshalb sie häufig in Studien zum Herz-Kreislauf-Stillstand verwendet wird.
Die mRS wurde als sechsstufige Behinderungsskala von 0 bis 5 beschrieben (van Swieten et al.); die Version in Tabelle 2 ergänzt den Tod als Grad 6. Bei einer Beurteilung kann nur ein Score vergeben werden.
| Beschreibung | Score |
|---|---|
| Keine Residualsymptome. | 0 |
| Keine wesentliche Behinderung. Alle gewohnten Aktivitäten sind trotz einzelner Symptome möglich. | 1 |
| Leichte Behinderung. Die eigenen Angelegenheiten können ohne Hilfe erledigt werden, aber nicht mehr alle früheren Aktivitäten sind möglich. | 2 |
| Mäßige Behinderung. Benötigt etwas Hilfe, kann aber ohne Unterstützung gehen. | 3 |
| Mittelschwere Behinderung. Kann ohne Hilfe weder die eigenen Körperbedürfnisse versorgen noch gehen. | 4 |
| Schwere Behinderung. Benötigt ständige pflegerische Betreuung, ist bettlägerig und inkontinent. | 5 |
| Tod | 6 |
Tabelle 2. Modifizierte Rankin-Skala.
Einfache Prädiktoren des 30-Tage-Überlebens
Das Überleben nach Herz-Kreislauf-Stillstand wird üblicherweise bei Krankenhausaufnahme, bei Entlassung und nach 30 Tagen beurteilt. Die absolute Mehrzahl der Todesfälle ereignet sich innerhalb eines oder weniger Tage; danach ist das Überleben hoch, sofern keine schwere Komorbidität besteht. Das 30-Tage-Überleben korreliert eng mit dem Langzeitüberleben. Wie oben erwähnt, ist der Erstrhythmus ein starker Prädiktor des Überlebens:
| Erstrhythmus | 30-Tage-Überleben |
|---|---|
| Kammerflimmern (VF) oder pulslose Kammertachykardie | 34% |
| Asystolie | 1,5% |
| PEA | 5,7% |
| Gesamtkollektiv | 11% |
Das Überleben hängt außerdem ab von Alter, Ort des Herz-Kreislauf-Stillstands (das Überleben ist etwa doppelt so hoch, wenn der Stillstand an einem öffentlichen Ort mit mehr Zeugen und Ersthelfern auftritt), vom Vorhandensein von Zeugen (ein beobachteter Herz-Kreislauf-Stillstand hat ein 2- bis 3-fach erhöhtes Überleben), von der No-Flow-Zeit, der Reanimationsdauer (Low-Flow-Zeit), dem Eintreffen des Rettungsdienstes (Hilfsfrist) und der Ursache des Stillstands.
Unter den Überlebenden haben 90% eine gute neurologische Funktion (CPC 1 oder 2). Die übrigen 10% haben mäßige bis schwere neurologische Schäden. Der geringe Anteil mit mäßigen bis schweren Schäden erklärt sich durch die hohe Mortalität nach ROSC bei CPC-Werten von 3 oder höher; nur ein kleiner Prozentsatz dieser Fälle überlebt. Dies liegt daran, dass ein ROSC häufig noch erreicht werden kann, wenn bereits tödliche Hirnschäden eingetreten sind, da das Myokard längere Hypoxiephasen toleriert.
Etwa 50% der Patienten, bei denen ein ROSC erreicht wird und die auf die Intensivstation verlegt werden, werden lebend aus dem Krankenhaus entlassen (Carr et al., Elliot et al., McCarthy et al.). Bei denjenigen, die das Bewusstsein wiedererlangen, geschieht dies meist in den ersten Tagen. Spontanatmung, motorische Aktivität, Pupillenreaktion und spontane Augenbewegungen sind gute Prädiktoren für das Wiedererlangen des Bewusstseins.
Multimodale Prognoseabschätzung bei komatösen Patienten nach ROSC
Bei Patienten, die nach ROSC komatös bleiben, wird die Prognose multimodal und nicht anhand eines einzelnen Befundes beurteilt. Nach den ERC-/ESICM-Leitlinien 2021 wird die Prognoseabschätzung bei Patienten mit einem motorischen Score von höchstens 3 (M ≤3) frühestens 72 Stunden nach ROSC vorgenommen, nachdem Störfaktoren wie Sedativa, Muskelrelaxanzien, Hypothermie, Hypotonie und schwere metabolische Störungen ausgeschlossen wurden. Ein schlechtes Ergebnis ist wahrscheinlich, wenn mindestens zwei der folgenden Befunde vorliegen:
| Befund | Zeitpunkt |
|---|---|
| Fehlende Pupillen- und Kornealreflexe | ≥72 Stunden nach ROSC |
| Bilateral fehlende N20-Welle der somatosensorisch evozierten Potenziale (SSEP) | ≥24 Stunden nach ROSC |
| Hochgradig maligne EEG-Muster | >24 Stunden nach ROSC |
| Neuronenspezifische Enolase (NSE) >60 µg/l | 48 und/oder 72 Stunden nach ROSC |
| Status myoclonicus | ≤72 Stunden nach ROSC |
| Diffuse und ausgedehnte anoxische Schädigung in CT oder MRT | 2 bis 7 Tage nach ROSC |
Die Pupillenreaktion ist dabei einer der am leichtesten zugänglichen Befunde. Ihre Aussagekraft in den einzelnen Phasen beschreibt der Beitrag Beurteilung der Pupillen und des Pupillenreflexes beim Herzstillstand. Die Postreanimationsbehandlung insgesamt, einschließlich Temperaturmanagement und Sedierung, die die Beurteilung beeinflussen, ist im Beitrag Postreanimationsbehandlung nach ROSC dargestellt.
Praxistipps und typische Fehler:
- Keine Entscheidung zur Therapiebegrenzung auf Basis eines einzelnen Befundes oder zu früh nach ROSC treffen.
- Sedativa und Muskelrelaxanzien vor der Untersuchung pausieren bzw. deren Abbau berücksichtigen (insbesondere bei Niereninsuffizienz oder Leberfunktionsstörung und nach Temperaturmanagement).
- Wiederholte Untersuchungen dokumentieren; die Prognose mit Angehörigen sachlich und mit Zurückhaltung besprechen.
Referenzen
Casas et al.: NOx4-dependent neuronal autotoxicity and BBB breakdown explain the superior sensitivity of the brain to ischemic damage. PNAS. 2017.
Carr BG, Kahn JM, Merchant RM, et al.: Inter-hospital variability in post-cardiac arrest mortality. Resuscitation 2009; 80:30-4. 27.
Elliott VJ, Rodgers DL, Brett SJ.: Systematic review of quality of life and other patient-centred outcomes after cardiac arrest survival. Resuscitation 2011; 82:247-56. 29.
McCarthy JJ, Carr Basson C, et al.: Out-of-hospital cardiac arrest resuscitation systems of care: a scientific statement from the American Heart Association. Circulation 2018; 137:e645-60.
Lipton P.: Ischemic Cell Death in Brain Neurons. Physiological Reviews 1999; 79: 1431-568.