Mechanische Kreislaufunterstützung: IABP, Impella und VA-ECMO beim kardiogenen Schock

Zusammenfassung

Die mechanische Kreislaufunterstützung (MCS) beim kardiogenen Schock umfasst temporäre Pumpen, die das Herz ersetzen oder entlasten, bis es sich erholt hat oder bis eine Entscheidung über eine langfristige Unterstützung, eine Transplantation oder die Beendigung der Behandlung getroffen wurde. Die drei häufigsten Systeme sind die intraaortale Ballonpumpe (IABP), die mikroaxiale Flusspumpe (Impella) und die venoarterielle extrakorporale Membranoxygenierung (VA-ECMO). Sie unterscheiden sich erheblich in Fluss, Wirkung auf den linken Ventrikel, Oxygenierung und Risiko, und keines der Systeme ist für alle Patienten mit kardiogenem Schock die erste Wahl [1,6].

Die Evidenzlage hat sich innerhalb von drei Jahren verändert. Die IABP senkte in IABP-SHOCK II die Sterblichkeit beim infarktbedingten Schock nicht, und die ESC-Leitlinie zum Myokardinfarkt empfiehlt die routinemäßige IABP nicht, wenn keine mechanische Komplikation vorliegt [2,8]. Auch die routinemäßige frühe VA-ECMO senkte die Sterblichkeit in ECLS-SHOCK und ECMO-CS nicht, und in ECLS-SHOCK traten mehr Blutungen und mehr Gefäßkomplikationen auf [12,13]. Die Impella CP ist das einzige Gerät, das in einer randomisierten Studie die Sterblichkeit gesenkt hat: In DanGer Shock sank die 180-Tage-Sterblichkeit bei ausgewählten Patienten mit STEMI und Schock von 58,5 auf 45,8 Prozent, doch das Sicherheitsergebnis verschlechterte sich deutlich (24,0 gegenüber 6,2 Prozent) [11].

Praktisch kommt es daher auf die Selektion an. Die Impella kann bei isoliertem Linksventrikelschock nach STEMI vertretbar sein, wenn der Patient wach ist oder keinen hypoxischen Hirnschaden hat. Die VA-ECMO ist eine Rettungsmaßnahme bei biventrikulärer Insuffizienz, schwerer Hypoxämie, refraktärer Arrhythmie oder laufendem Herzstillstand. Die IABP hat heute vor allem bei mechanischen Komplikationen eine Rolle. Bei der VA-ECMO muss die Belastung des linken Ventrikels aktiv verfolgt werden, da die Unterstützung die Nachlast erhöht, und eine Entlastung (zum Beispiel mit einer Impella, ECPELLA genannt) kann erforderlich sein [6,16,18].

Die Entscheidung wird am besten in einem Schockteam aus Kardiologen, Intensivmedizinern und Herzchirurgen getroffen, mit einem definierten Ziel der Unterstützung vor dem Beginn [5,25]. Eine Unterstützung ohne Weg nach vorn (Erholung, langfristige Linksventrikelpumpe, Transplantation) verlängert nur den Prozess und sollte nicht begonnen werden. Zu dem, was der Unterstützung vorausgeht, siehe kardiogener Schock: Diagnostik und Behandlung und Inotropika und Vasopressoren.

Wann eine mechanische Unterstützung erwogen wird

Schockstadium und Ziel der Unterstützung

Die SCAI-Klassifikation teilt den kardiogenen Schock in fünf Stadien ein: A (Risikozone), B (beginnend, Hypotonie oder Tachykardie ohne Hypoperfusion), C (klassisch, Hypoperfusion, die über Volumengabe hinaus Maßnahmen erfordert), D (Verschlechterung trotz initialer Behandlung) und E (Extremis, Kreislaufkollaps, oft mit laufender Reanimation) [1]. Eine mechanische Unterstützung kommt erst ab Stadium C mit rascher Verschlechterung und vor allem in den Stadien D und E in Betracht, nachdem die Ursache behoben und die medikamentöse Behandlung optimiert wurde.

Jeder Einsatz sollte ein ausdrückliches Ziel haben, und vier Ziele sind üblich:

• Überbrückung bis zur Erholung: akuter Herzinfarkt nach Revaskularisation, fulminante Myokarditis, Postkardiotomie.
• Überbrückung bis zur Entscheidung: Der neurologische Status, die Organfunktion oder die Ursache des Patienten sind unklar, und die Unterstützung verschafft Zeit für die Beurteilung.
• Überbrückung bis zur langfristigen Unterstützung oder Transplantation: siehe fortgeschrittene Herzinsuffizienz, LVAD und Herztransplantation.
• Unterstützung während eines zeitlich begrenzten Eingriffs oder bei der Behandlung einer mechanischen Komplikation.

Die Kontraindikationen sind weitgehend relativ und vom Team zu beurteilen. Dazu gehören ein irreversibler neurologischer Schaden, eine terminale Erkrankung ohne Behandlungsziel, eine unkontrollierbare Blutung, ein fortgeschrittenes Multiorganversagen ohne reversible Ursache und das Fehlen eines realistischen Wegs aus der Unterstützung heraus. Hinzu kommen gerätespezifische Kontraindikationen, die unten behandelt werden [5,6,7].

Was die Unterstützung leisten kann und was nicht

Die Unterstützung ersetzt weder die Revaskularisation noch die Behandlung einer Arrhythmie oder die Behebung einer mechanischen Komplikation. Sie verschafft Zeit und einen geringeren myokardialen Sauerstoffbedarf, während die Ursache behandelt wird, und sie kann den Teufelskreis aus sinkender Koronarperfusion, Ischämie und abnehmender Auswurfleistung unterbrechen. Besser wird mit der Unterstützung der Fluss. Nicht immer besser wird das Überleben, was randomisierte Studien deutlich gezeigt haben [8,11,12]. Die Metaanalyse randomisierter Studien spricht dafür, dass die Patientenselektion entscheidend ist und dass Blutungen und Gefäßkomplikationen einen Teil des Nutzens aufzehren [15]. Vor den großen Studien beruhten die Empfehlungen überwiegend auf Registerdaten und auf der Extrapolation aus Infarktstudien ohne Schock [3].

Die drei Geräte

Vergleich

Die Angaben zu Fluss, Kanülengrößen und Kontraindikationen stammen aus Übersichtsarbeiten und Konsensusdokumenten [4,6,7]. Der Fluss hängt von Kanüle, Pumpenstufe, Volumenstatus und Widerstand ab und ist eine Obergrenze, kein garantierter Wert.

Intraaortale Ballonpumpe

Die IABP füllt einen Ballon in der Aorta descendens während der Diastole, was den diastolischen Druck und damit die Koronarperfusion erhöht, und entleert ihn kurz vor der Systole, was die Nachlast senkt. Die Flusssteigerung ist gering, bis zu etwa 1 L/min, und die Wirkung setzt eine eigene Auswurfleistung und einen stabilen Rhythmus für die Triggerung durch EKG oder Drucksignal voraus [6,7]. Vorteile sind die einfache Einlage, kleine Schleusen und ein geringes Komplikationsrisiko. Insgesamt ist die IABP eine schwache Unterstützung.

In IABP-SHOCK II wurden 600 Patienten mit infarktbedingtem kardiogenem Schock und geplanter früher Revaskularisation randomisiert einer IABP oder keiner IABP zugeteilt. Die Sterblichkeit nach 30 Tagen betrug 39,7 gegenüber 41,3 Prozent (relatives Risiko 0,96; 95-Prozent-Konfidenzintervall 0,79 bis 1,17) und nach 12 Monaten 52 gegenüber 51 Prozent. Blutungen, periphere Ischämie, Sepsis und Schlaganfall unterschieden sich nicht [8,9]. Vor diesem Hintergrund empfiehlt die ESC, die IABP beim kardiogenen Schock nach Infarkt nicht routinemäßig einzusetzen, wenn keine mechanische Komplikation vorliegt [2].

Die IABP kann weiterhin als Überbrückung bei akuter Mitralinsuffizienz oder Ventrikelseptumruptur sinnvoll sein, wo die verminderte Nachlast die Hämodynamik rasch verbessert und Zeit bis zur Operation verschafft. Siehe mechanische Komplikationen nach Herzinfarkt. Die IABP wird auch als Entlastungsmethode bei der VA-ECMO eingesetzt (siehe unten).

Impella

Die Impella ist eine mikroaxiale Pumpe, die über der Aortenklappe platziert wird. Sie saugt Blut aus dem linken Ventrikel und pumpt es direkt in die Aorta, unabhängig von der eigenen Auswurfleistung und vom EKG. Das bewirkt eine aktive Entlastung des linken Ventrikels mit niedrigeren Füllungsdrücken, geringerer Wandspannung und höherem mittlerem arteriellem Druck. Am häufigsten ist die Impella CP über die A. femoralis; die Impella 5.5 liefert einen höheren Fluss und wird über die A. axillaris oder die A. femoralis platziert [4,6,7]. Die Impella RP ist eine separate Pumpe für den rechten Ventrikel über die V. femoralis mit einem Fluss von etwa 4 L/min [6].

Evidenz. In der kleinen Studie IMPRESS (48 beatmete Patienten mit schwerem Infarktschock) ergab die Impella CP dieselbe Sterblichkeit wie die IABP: 46 gegenüber 50 Prozent nach 30 Tagen und in beiden Gruppen 50 Prozent nach sechs Monaten [10]. Die entscheidende Studie ist DanGer Shock: 360 Patienten mit STEMI und kardiogenem Schock wurden randomisiert einer Impella CP plus Standardbehandlung oder einer alleinigen Standardbehandlung zugeteilt, und 355 wurden analysiert. Patienten, die nach einem Herzstillstand komatös waren (GCS unter 8), eine mechanische Komplikation, eine ausgeprägte Aortenklappenerkrankung oder einen LV-Thrombus hatten, wurden ausgeschlossen [27]. Nach 180 Tagen waren 45,8 Prozent in der Impella-Gruppe gestorben, verglichen mit 58,5 Prozent in der Kontrollgruppe (Hazard Ratio 0,74; 0,55 bis 0,99), ein absoluter Unterschied von 12,7 Prozentpunkten. Das kombinierte Sicherheitsergebnis (schwere Blutung, Beinischämie, Hämolyse, Pumpenversagen oder Verschlechterung einer Aorteninsuffizienz) trat bei 24,0 gegenüber 6,2 Prozent auf (relatives Risiko 4,74), und eine Nierenersatztherapie bei 41,9 gegenüber 26,7 Prozent [11].

Die Ergebnisse gelten für eine selektierte Population: STEMI mit Schock, erhöhtem Laktat und eingeschränkter linksventrikulärer Funktion, in der Patienten mit hypoxischem Hirnschaden nach Herzstillstand fehlten. In einer japanischen Registerstudie wurden entsprechende Kriterien operationalisiert als Laktat mindestens 2,5 mmol/L, systolischer Blutdruck unter 100 mmHg oder Katecholaminbedarf, Ejektionsfraktion unter 45 Prozent und eine Zeit vom Schockbeginn bis zur Impella von höchstens 24 Stunden [28]. Sie sollten nicht auf NSTEMI, nichtischämischen Schock, Rechtsventrikelschock oder Patienten mit Herzstillstand und Koma extrapoliert werden. Die ESC-Leitlinie zum Myokardinfarkt wurde vor DanGer Shock veröffentlicht und drückt aus, dass eine mechanische Unterstützung bei ausgewählten Patienten mit schwerem oder refraktärem Schock erwogen werden kann, dass jedoch bis zum Vorliegen weiterer randomisierter Daten Vorsicht geboten ist [2].

VA-ECMO

Bei der VA-ECMO wird venöses Blut, meist über die V. femoralis, zu einer Zentrifugalpumpe und einem Oxygenator drainiert, und oxygeniertes Blut wird über eine Arterie, meist die A. femoralis, zurückgegeben. Das Verfahren bietet eine vollständige biventrikuläre Unterstützung und Oxygenierung, unabhängig von der eigenen Herzfunktion, und kann bei laufendem Herzstillstand eingesetzt werden [5,6]. Der Preis ist, dass das Blut retrograd in der Aorta gegen den linken Ventrikel zurückgegeben wird, was die Nachlast erhöht. Das kann zu erhöhten Füllungsdrücken, Linksventrikeldistension, Lungenödem und ausbleibender Öffnung der Aortenklappe führen [6,18]. Die eigene Auswurfleistung des Herzens und die Lungenfunktion bestimmen außerdem, wie die Oxygenierung verteilt wird (siehe differenzielle Hypoxämie unten).

Die VA-ECMO erfordert ein erfahrenes Team, den Zugang zu Kardiotechnik und Herzchirurgie sowie klare Abläufe für Transport und Weiterbehandlung, weshalb Positionspapiere die Konzentration an Zentren mit hohen Fallzahlen befürworten [5]. Die ELSO hat Interimsleitlinien für die VA-ECMO bei Erwachsenen mit Herzerkrankung veröffentlicht [26].

Evidenz. ECLS-SHOCK randomisierte 420 Patienten mit infarktbedingtem Schock und geplanter früher Revaskularisation auf eine frühe ECLS (VA-ECMO) oder eine alleinige Standardbehandlung. Die Sterblichkeit nach 30 Tagen betrug 47,8 gegenüber 49,0 Prozent (relatives Risiko 0,98; 0,80 bis 1,19). Mäßige oder schwere Blutungen betrafen 23,4 gegenüber 9,6 Prozent und interventionspflichtige Gefäßkomplikationen 11,0 gegenüber 3,8 Prozent [12]. ECMO-CS (117 Patienten mit rasch fortschreitendem oder schwerem Schock) verglich die sofortige VA-ECMO mit einer initial konservativen Strategie, die bei Verschlechterung eine ECMO erlaubte: Das kombinierte Ergebnis lag bei 63,8 gegenüber 71,2 Prozent (Hazard Ratio 0,72; 0,46 bis 1,12), die Sterblichkeit bei 50,0 gegenüber 47,5 Prozent, und 39 Prozent der Kontrollgruppe erhielten dennoch eine ECMO [13]. EURO SHOCK wurde wegen der COVID-19-Pandemie nach 35 Patienten abgebrochen und lässt sich nicht interpretieren, zeigte aber mehr Blutungs- und Gefäßkomplikationen unter ECMO [14].

Die individuelle Patientendaten-Metaanalyse randomisierter Studien (neun Berichte, 1 114 Patienten; vier Studien mit VA-ECMO und fünf mit Entlastungspumpen) fand keinen Effekt einer frühen routinemäßigen aktiven Unterstützung auf die 6-Monats-Sterblichkeit (Hazard Ratio 0,87; 0,74 bis 1,03). Schwere Blutungen (Odds Ratio 2,64) und Gefäßkomplikationen (4,43) waren häufiger. In der Untergruppe mit Schock bei ST-Hebungsinfarkt ohne Risiko eines hypoxischen Hirnschadens senkte die Unterstützung die Sterblichkeit (0,77; 0,61 bis 0,97), was zur Population von DanGer Shock passt [15].

Die Studien im Überblick

{
  "$schema": "https://vega.github.io/schema/vega-lite/v5.json",
  "width": "container",
  "height": 300,
  "data": {
    "values": [
      {"studie": "IABP-SHOCK II, 30 Tage", "grupp": "Unterstützung", "procent": 39.7},
      {"studie": "IABP-SHOCK II, 30 Tage", "grupp": "Kontrolle", "procent": 41.3},
      {"studie": "ECLS-SHOCK, 30 Tage", "grupp": "Unterstützung", "procent": 47.8},
      {"studie": "ECLS-SHOCK, 30 Tage", "grupp": "Kontrolle", "procent": 49.0},
      {"studie": "ECMO-CS, 30 Tage", "grupp": "Unterstützung", "procent": 50.0},
      {"studie": "ECMO-CS, 30 Tage", "grupp": "Kontrolle", "procent": 47.5},
      {"studie": "DanGer Shock, 180 Tage", "grupp": "Unterstützung", "procent": 45.8},
      {"studie": "DanGer Shock, 180 Tage", "grupp": "Kontrolle", "procent": 58.5}
    ]
  },
  "transform": [
    {"calculate": "replace(format(datum.procent, '.1f'), '.', ',') + ' %'", "as": "etikett"}
  ],
  "encoding": {
    "y": {"field": "studie", "type": "nominal", "title": null, "sort": ["IABP-SHOCK II, 30 Tage", "ECLS-SHOCK, 30 Tage", "ECMO-CS, 30 Tage", "DanGer Shock, 180 Tage"], "axis": {"labelFontSize": 12, "labelLimit": 170}},
    "yOffset": {"field": "grupp", "sort": ["Unterstützung", "Kontrolle"]},
    "x": {"field": "procent", "type": "quantitative", "title": "Gesamtsterblichkeit (%)", "scale": {"domain": [0, 70]}, "axis": {"values": [0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70]}},
    "color": {"field": "grupp", "type": "nominal", "sort": ["Unterstützung", "Kontrolle"], "scale": {"range": ["#0e7490", "#7d8095"]}, "legend": {"orient": "bottom", "title": null, "labelFontSize": 12}},
    "tooltip": [
      {"field": "studie", "title": "Studie"},
      {"field": "grupp", "title": "Gruppe"},
      {"field": "etikett", "title": "Sterblichkeit"}
    ]
  },
  "layer": [
    {"mark": {"type": "bar"}},
    {"mark": {"type": "text", "align": "left", "baseline": "middle", "dx": 4, "fontSize": 12}, "encoding": {"text": {"field": "etikett"}, "color": {"value": "#101114"}}}
  ]
}

Abbildung 1. Sterblichkeit in den randomisierten Studien zur mechanischen Unterstützung beim infarktbedingten kardiogenen Schock. Unterstützung: IABP, frühe VA-ECMO (ECLS-SHOCK, ECMO-CS; in ECMO-CS erhielten 39 % der Kontrollgruppe später eine ECMO) beziehungsweise Impella CP (DanGer Shock). Man beachte die unterschiedliche Nachbeobachtungszeit [8,11,12,13].

{
  "$schema": "https://vega.github.io/schema/vega-lite/v5.json",
  "width": "container",
  "height": 300,
  "data": {
    "values": [
      {"utfall": "DanGer Shock: kombiniertes Sicherheitsergebnis", "grupp": "Unterstützung", "procent": 24.0},
      {"utfall": "DanGer Shock: kombiniertes Sicherheitsergebnis", "grupp": "Kontrolle", "procent": 6.2},
      {"utfall": "DanGer Shock: Nierenersatztherapie", "grupp": "Unterstützung", "procent": 41.9},
      {"utfall": "DanGer Shock: Nierenersatztherapie", "grupp": "Kontrolle", "procent": 26.7},
      {"utfall": "ECLS-SHOCK: mäßige oder schwere Blutung", "grupp": "Unterstützung", "procent": 23.4},
      {"utfall": "ECLS-SHOCK: mäßige oder schwere Blutung", "grupp": "Kontrolle", "procent": 9.6},
      {"utfall": "ECLS-SHOCK: interventionspflichtige Gefäßkomplikation", "grupp": "Unterstützung", "procent": 11.0},
      {"utfall": "ECLS-SHOCK: interventionspflichtige Gefäßkomplikation", "grupp": "Kontrolle", "procent": 3.8}
    ]
  },
  "transform": [
    {"calculate": "replace(format(datum.procent, '.1f'), '.', ',') + ' %'", "as": "etikett"}
  ],
  "encoding": {
    "y": {"field": "utfall", "type": "nominal", "title": null, "sort": ["DanGer Shock: kombiniertes Sicherheitsergebnis", "DanGer Shock: Nierenersatztherapie", "ECLS-SHOCK: mäßige oder schwere Blutung", "ECLS-SHOCK: interventionspflichtige Gefäßkomplikation"], "axis": {"labelFontSize": 12, "labelLimit": 200}},
    "yOffset": {"field": "grupp", "sort": ["Unterstützung", "Kontrolle"]},
    "x": {"field": "procent", "type": "quantitative", "title": "Anteil der Patienten (%)", "scale": {"domain": [0, 50]}, "axis": {"values": [0, 10, 20, 30, 40, 50]}},
    "color": {"field": "grupp", "type": "nominal", "sort": ["Unterstützung", "Kontrolle"], "scale": {"range": ["#b45309", "#7d8095"]}, "legend": {"orient": "bottom", "title": null, "labelFontSize": 12}},
    "tooltip": [
      {"field": "utfall", "title": "Ergebnis"},
      {"field": "grupp", "title": "Gruppe"},
      {"field": "etikett", "title": "Anteil"}
    ]
  },
  "layer": [
    {"mark": {"type": "bar"}},
    {"mark": {"type": "text", "align": "left", "baseline": "middle", "dx": 4, "fontSize": 12}, "encoding": {"text": {"field": "etikett"}, "color": {"value": "#101114"}}}
  ]
}

Abbildung 2. Komplikationen in DanGer Shock (Impella CP gegenüber Standardbehandlung) und ECLS-SHOCK (frühe VA-ECMO gegenüber Standardbehandlung) [11,12].

Entscheidung und Patientenauswahl

Die Entscheidungen sind schwierig, weil die Zeit knapp ist, die Evidenz auf selektierten Populationen beruht und sich der frühe Einsatz vom späten Rettungseinsatz unterscheidet. Eine gemeinsame Beurteilung in einem Schockteam wurde in Beobachtungsdaten mit besserem Überleben in Verbindung gebracht. In einer amerikanischen Einheit stieg das 30-Tage-Überleben von 47 Prozent (2016) auf 57,9 und 76,6 Prozent (2017 beziehungsweise 2018), nachdem ein standardisiertes teambasiertes Vorgehen eingeführt worden war, doch der Vergleich ist ein Vorher-nachher-Vergleich und kann von anderen Faktoren beeinflusst sein [25].

flowchart TD
A["Kardiogener Schock, SCAI C bis E<br>trotz Revaskularisation und Medikation"] --> B["Schockteam: Ursache, Phänotyp<br>und Ziel der Unterstützung"]
B --> C["Gibt es eine behandelbare Ursache und<br>einen realistischen Weg aus der Unterstützung?"]
C -->|"Nein"| D["Auf Unterstützung verzichten<br>und palliativ planen"]
C -->|"Ja"| E["Welche Insuffizienz dominiert?"]
E -->|"Isolierter Linksventrikelschock<br>bei STEMI, kein Koma nach Herzstillstand"| F["Impella CP<br>(DanGer Shock)"]
E -->|"Biventrikuläre Insuffizienz, schwere Hypoxämie,<br>refraktäre Arrhythmie oder laufender Herzstillstand"| G["VA-ECMO"]
E -->|"Akute Mitralinsuffizienz<br>oder Septumruptur"| H["IABP als Überbrückung<br>bis zur Operation"]
G --> I["Zeichen einer Linksventrikeldistension<br>oder ausbleibenden Klappenöffnung?"]
I -->|"Ja"| J["Entlasten: Impella (ECPELLA),<br>IABP, Septostomie oder Venting"]
F --> K["Tägliche Evaluation von Ziel,<br>Erholung und Komplikationen"]
G --> K
H --> K
J --> K

Abbildung 3. Vereinfachter Entscheidungsweg für die temporäre mechanische Unterstützung beim kardiogenen Schock (schematisch, zusammengestellt nach [2,5,11,15,16]).

Fragen, die vor der Einlage zu beantworten sind

• Ist der Schock kardiogen, und ist die Ursache behoben? Sind Hypovolämie, obstruktive Ursache (Lungenembolie, Tamponade) und Sepsis ausgeschlossen? Siehe Lungenembolie: Risikostratifizierung und Behandlung und Blutung und hämorrhagischer Schock.
• Welcher Ventrikel versagt? Isoliertes Linksherzversagen, Rechtsherzversagen oder beides. Die Impella (linke Seite) bietet keine Unterstützung, wenn der rechte Ventrikel die Pumpe nicht füllt. Die VA-ECMO ist für die biventrikuläre Insuffizienz vorgesehen. Siehe auch Rechtsventrikelinfarkt.
• Funktioniert die Lunge? Wenn das Blut nicht von der Lunge oxygeniert werden kann, ist ein Oxygenator erforderlich.
• Wie ist der neurologische Status? Er entscheidet, ob Herzstillstand oder Koma die Unterstützung sinnlos machen. In DanGer Shock fehlten Patienten mit Koma nach Herzstillstand.
• Funktioniert die Aortenklappe, und gibt es einen LV-Thrombus? Echokardiografie vor der Impella: Mechanische Aortenklappe, schwere Aortenstenose oder Aorteninsuffizienz und Thrombus im linken Ventrikel beeinflussen die Wahl [4,7]. Siehe echokardiografische Standarduntersuchung und Aortenstenose.
• Können die Gefäße genutzt werden? Eine schwere periphere arterielle Verschlusskrankheit und eine stark geschlängelte oder erkrankte Aorta begrenzen den femoralen Zugang.
• Gibt es einen Plan B? Wenn sich der Patient nicht erholt: Kommt er für eine langfristige Unterstützung oder eine Transplantation infrage? Siehe fortgeschrittene Herzinsuffizienz.

Organisation und Zentralisierung

Positionspapiere von ECMO-Netzwerken betonen drei Dinge: ein interprofessionelles Team, das über die ECMO entscheidet, hohe Fallzahlen pro Zentrum und klare Wege für Transport und Weiterbehandlung in Zentren, die eine langfristige Unterstützung und Transplantation anbieten können [5]. Für ein Lokalkrankenhaus bedeutet das, das Schockteam am regionalen Herzzentrum früh zu kontaktieren, am besten bevor der Patient ein Multiorganversagen entwickelt hat, und nicht bis zum Stadium E zu warten.

Praktisches Vorgehen unter Unterstützung

Einlage und erste Stunden

Die Einlage erfolgt im Angiografielabor oder auf der Intensivstation mit ultraschallgesteuerter Punktion. Bei der peripheren VA-ECMO kann ein distaler Perfusionskatheter in der A. femoralis auf der kanülierten Seite das Risiko einer Beinischämie verringern [4,7]. Nach der Einlage werden mittlerer arterieller Druck, Laktat, Diurese, periphere Perfusion und Lungenstatus sowie tägliche echokardiografische Kontrollen von linksventrikulärer Funktion, Aortenklappenöffnung und möglicher Distension verfolgt.

Eine Antikoagulation ist für alle drei Systeme notwendig und erhöht das Blutungsrisiko. Unfraktioniertes Heparin ist Standard. Ein Konsensusdokument gibt an, dass aPTT und/oder Anti-Xa dem ACT für das Monitoring vorzuziehen sind [4]. Dosierungsprinzipien finden sich unter Heparininfusion: Dosierung und Monitoring. Bei einem Patienten mit aktiver Blutung oder früher postoperativer Blutung wird die Strategie vom Team angepasst.

Das Bein (Farbe, Temperatur, kapilläre Füllung, Dopplersignal) ist regelmäßig zu kontrollieren, und bei Schwellung und Schmerzen ist an ein Kompartmentsyndrom zu denken. Bei der Impella werden Hämolyse mit LDH, freiem Hämoglobin und Urinfarbe sowie die Pumpenposition mit Echokardiografie überwacht.

Entlastung des linken Ventrikels (ECPELLA)

Wenn die VA-ECMO Blut retrograd zurückgibt, steigt die Nachlast. Kann der linke Ventrikel die Aortenklappe nicht öffnen oder sich nicht entleeren, steigen die Drücke im linken Ventrikel und im linken Vorhof, was Lungenödem, Distension und gelegentlich Thrombenbildung in der Aortenwurzel oder im linken Ventrikel verursacht [6,18]. Zeichen einer unzureichenden Entlastung sind:

• ausbleibende oder minimale Aortenklappenöffnung in der Echokardiografie
• verlorene Pulsatilität in der arteriellen Kurve
• zunehmender Durchmesser des linken Ventrikels und spontaner Echokontrast oder Thrombus
• steigender PCWP und radiologisches Lungenödem

Die Entlastung kann medikamentös (Inotropika, Vasodilatation, Diurese), mit IABP, Impella, Vorhofseptostomie oder chirurgischer Ventrikelentlastung (Venting) erfolgen. Die Kombination aus VA-ECMO und Impella heißt ECPELLA (gelegentlich ECMELLA).

Die Evidenz stammt aus Beobachtungsdaten. In einer internationalen Kohorte mit 686 Patienten aus 16 Zentren, in der 49 Prozent eine Linksventrikelentlastung mit Impella erhielten, war die 30-Tage-Sterblichkeit nach Matching mittels Propensity Score niedriger (Hazard Ratio 0,79; 0,63 bis 0,98). Schwere Blutung (38,4 gegenüber 17,9 Prozent), zugangsbedingte Ischämie (21,6 gegenüber 12,3 Prozent) und Nierenersatztherapie (58,5 gegenüber 39,1 Prozent) waren mit Entlastung häufiger [16]. Eine Metaanalyse von acht retrospektiven Studien fand keinen gesicherten Unterschied in der frühen Sterblichkeit (RR 0,90; 0,78 bis 1,03) und mehr Blutungen, Hämolyse und Beinischämie mit ECPELLA [17]. Eine neuere systematische Übersicht mit Metaanalyse von 26 Beobachtungsstudien (22 625 Patienten) sah eine niedrigere Sterblichkeit mit Entlastung (RR 0,80; 0,73 bis 0,96), doch Infektionen und Nierenersatztherapie waren mit Impella häufiger [18]. Die Schlussfolgerung ist, dass die Entlastung selektiv und an Zeichen einer Distension orientiert erfolgen sollte statt routinemäßig.

Oxygenierung und differenzielle Hypoxämie

Bei der peripheren VA-ECMO mit erhaltener eigener Herzfunktion, aber schlechter Lungenfunktion kann oxygeniertes Blut aus der ECMO die untere Körperhälfte versorgen, während desoxygeniertes Blut aus dem Herzen Gehirn und Koronararterien versorgt. Der Zustand heißt differenzielle Hypoxämie (Harlekin- oder Nord-Süd-Syndrom) und wird durch Messung von Sauerstoffsättigung und Blutgasanalyse am rechten Arm (rechte A. radialis) erkannt, die das Blut zu Gehirn und Koronararterien widerspiegelt. Maßnahmen sind die Optimierung von Lungenfunktion und Beatmung, die Anpassung des ECMO-Flusses und, bei anhaltendem Problem, die Änderung der Rückgabestelle oder die Ergänzung durch eine Rückgabekanüle zur oberen Körperhälfte, worüber das ECMO-Team entscheidet. Die ELSO-Leitlinien empfehlen als Ziel für den PO2 nach dem Oxygenator etwa 150 mmHg, ein Wert, der auf begrenzter Evidenz beruht [19].

Komplikationen

Die obigen Angaben beruhen auf Übersichtsarbeiten und auf Komplikationsraten in Studien [4,7,11,12]. Das Komplikationsrisiko steigt mit der Dauer der Unterstützung, und deshalb sind tägliche Entscheidungen über die fortbestehende Indikation Teil der Behandlung.

Besondere Situationen

STEMI mit kardiogenem Schock

Die primäre PCI der Culprit-Läsion ist die Grundlage, siehe STEMI: Diagnostik und akute Reperfusionsbehandlung. Bei einem Patienten mit STEMI, Schock und Linksherzinsuffizienz, der wach ist oder keinen hypoxischen Hirnschaden hat, ist die Impella CP nach DanGer Shock eine evidenzbasierte Option [11,15]. Patienten mit Herzstillstand und Bewusstlosigkeit, mechanischer Komplikation oder Aortenklappenproblem fallen nicht darunter.

Mechanische Komplikationen

Papillarmuskelruptur und Septumruptur erfordern eine Operation oder Intervention. Die IABP ist eine etablierte Überbrückung. Die VA-ECMO kann bei gleichzeitiger schwerer Hypoxämie oder biventrikulärer Insuffizienz infrage kommen, erhöht aber die Nachlast und wird daher zurückhaltend eingesetzt. Die Impella ist bei Ventrikelseptumdefekt kontraindiziert [4,7].

Herzstillstand und extrakorporale Reanimation (ECPR)

Beim refraktären Herzstillstand kann die VA-ECMO während laufender Reanimation eingesetzt werden (ECPR). Drei randomisierte Studien haben dies beim refraktären außerklinischen Herzstillstand untersucht, mit unterschiedlichen Ergebnissen [22,23,24]:

Die Studien sind klein und wurden an Zentren mit großer ECPR-Erfahrung durchgeführt. Die ECPR ist daher eine Option für sorgfältig ausgewählte Patienten an Zentren mit fertiger Organisation, keine generelle Methode. Das Vorgehen nach der Reanimation wird beschrieben in Versorgung nach Herzstillstand und ROSC, einschließlich ECMO und erweiterte Reanimation.

Fulminante Myokarditis und andere reversible Ursachen

Bei der fulminanten Myokarditis ist die Erkrankung oft reversibel und sind die Patienten jung, was eine frühe und wohlabgewogene Unterstützung als Überbrückung bis zur Erholung vertretbar macht [5,6]. Siehe akute Myokarditis. Dieselbe Überlegung gilt für andere reversible Ursachen.

Akut-auf-chronische Herzinsuffizienz und Überbrückung zur langfristigen Unterstützung

Patienten mit bekannter dilatativer Kardiomyopathie im kardiogenen Schock können Kandidaten für eine VA-ECMO oder Impella 5.5 als Überbrückung bis zum LVAD oder zur Transplantation sein. Das erfordert eine frühe Besprechung mit dem Herzinsuffizienzzentrum; siehe fortgeschrittene Herzinsuffizienz, LVAD und Herztransplantation und akute Herzinsuffizienz [5,6].

Rechter Ventrikel

Bei isoliertem Rechtsherzversagen (zum Beispiel Rechtsventrikelinfarkt oder nach LVAD) kann die Impella RP eine Option sein. Kontraindikationen sind eine Prothese oder Stenose der Trikuspidal- oder Pulmonalklappe sowie ein Thrombus in der Hohlvene, im rechten Vorhof oder im rechten Ventrikel [6]. Bei kombinierter Lungen- und Herzinsuffizienz ist eine VA-ECMO erforderlich.

Entwöhnung und Beendigung

VA-ECMO

Eine Entwöhnung wird erwogen, wenn der Patient eine verbesserte Perfusion, einen abnehmenden Bedarf an vasoaktiver Behandlung und Zeichen einer myokardialen Erholung zeigt. Der Fluss wird schrittweise unter klinischer und echokardiografischer Überwachung reduziert, oft auf unter 1,5 L/min während eines Versuchs. In einer französischen Studie (51 Patienten) tolerierten 38 mindestens einen Versuch einer Flussreduktion, und 20 wurden schließlich entwöhnt. Alle, die bei minimalem Fluss ein Geschwindigkeits-Zeit-Integral des Aortenflusses (VTI) von mindestens 10 cm, eine Ejektionsfraktion über 20 bis 25 Prozent und eine systolische Geschwindigkeit am lateralen Mitralanulus (TDSa) von mindestens 6 cm/s hatten, wurden erfolgreich entwöhnt, doch die Parameter müssen prospektiv validiert werden [20]. Eine systematische Übersicht von 47 Studien fand, dass ein geringerer initialer Schweregrad, eine frühe Verbesserung der Perfusion, die Erholung beider Ventrikel und die Stabilität während der Flussreduktion eine erfolgreiche Entwöhnung vorhersagten. Heterogene Methoden verhinderten eine Metaanalyse, und die meisten Studien hatten ein mäßiges oder hohes Risiko für Bias [21].

Vor der Entwöhnung sollte man eine klare Antwort auf drei Fragen haben: Kann der rechte Ventrikel die Funktion übernehmen, gibt es ein verbleibendes Lungenödem oder eine Distension, und ist die Oxygenierung ohne Oxygenator sicher? Eine gescheiterte Entwöhnung führt zur Überlegung einer fortgesetzten Unterstützung, eines Wechsels auf die Impella 5.5 oder eine langfristige Unterstützung, einer Transplantation oder einer Beendigung der Behandlung.

Impella und IABP

Das Konsensusdokument nennt als Bedingung für die Beendigung eine stabile Hämodynamik mit geringem Vasopressorbedarf, einen nahezu normalen PCWP und eine echokardiografisch verbesserte Ventrikelfunktion ohne Lungenstauung [4]. Die Impella wird durch schrittweise Absenkung der Pumpenstufe und erneute Beurteilung entwöhnt, danach erfolgt die Entfernung mit Kontrolle der Punktionsstelle.

Nach der Unterstützung

Nach der Beendigung werden Nierenfunktion, neurologischer Status, Beindurchblutung und Punktionsstellen kontrolliert. Der Patient sollte eine Herzinsuffizienz-Nachsorge erhalten, ebenso eine Entscheidung über Revaskularisation oder ICD und eine Rehabilitation. Siehe kardiogener Schock: Diagnostik und Behandlung für die Nachsorge nach einem Schock.

Häufige Fragen

Sollten alle Patienten mit kardiogenem Schock nach Herzinfarkt eine Impella oder ECMO erhalten?

Nein. Die routinemäßige IABP und die routinemäßige frühe VA-ECMO verbesserten das Überleben nicht. Die Impella CP tat dies bei ausgewählten Patienten mit STEMI und Schock ohne Koma nach Herzstillstand, um den Preis von mehr Komplikationen [8,11,12,15].

Welches Gerät wählt man bei STEMI mit Linksventrikelschock?

Erfüllt der Patient die Kriterien von DanGer Shock (STEMI, wach oder ohne hypoxischen Hirnschaden, keine mechanische Komplikation oder ausgeprägte Aortenklappenerkrankung), ist die Impella CP die einzige Option mit randomisiertem Überlebensvorteil [11]. Bei gleichzeitiger schwerer Hypoxämie oder biventrikulärer Insuffizienz ist die VA-ECMO eine Alternative, dann mit Überwachung des Entlastungsbedarfs [6].

Warum bekommen Patienten an der VA-ECMO ein Lungenödem?

Die retrograde Blutrückgabe erhöht die Nachlast des linken Ventrikels. Kann sich der Ventrikel nicht entleeren, steigen die Drücke rückwärts bis zur Lunge. Eine Entlastung mit Impella, IABP, Septostomie oder Venting kann erforderlich sein [6,18].

Was ist eine differenzielle Hypoxämie?

Eine Situation bei der peripheren VA-ECMO, in der desoxygeniertes Blut aus der Lunge vom eigenen Herzen ausgeworfen wird und Gehirn und Koronararterien versorgt, während die untere Körperhälfte oxygeniertes ECMO-Blut erhält. Sauerstoffsättigung und Blutgasanalyse am rechten Arm messen [19].

Wann sollte keine mechanische Unterstützung eingesetzt werden?

Bei irreversiblem Hirnschaden, terminaler Erkrankung, unkontrollierbarer Blutung, fortgeschrittenem Multiorganversagen ohne reversible Ursache und wenn ein realistischer Weg aus der Unterstützung fehlt (Erholung, langfristige Unterstützung oder Transplantation). Gerätespezifische Kontraindikationen wie mechanische Aortenklappe und LV-Thrombus bei der Impella kommen hinzu [5,6,7].

Wie lange kann die Unterstützung dauern?

Die Dauer der Unterstützung richtet sich nach der Indikation und nach Komplikationen, nicht nach einer festen Grenze. Eine routinemäßige tägliche Neubewertung ist notwendig, da Blutung, Hämolyse, Infektion und Gefäßkomplikationen mit der Zeit zunehmen [4,6].

Quellen

1. Naidu SS, Baran DA, Jentzer JC et al. SCAI SHOCK Stage Classification Expert Consensus Update: A Review and Incorporation of Validation Studies. J Am Coll Cardiol 2022. PMID: 35115207
2. Byrne RA, Rossello X, Coughlan JJ et al. 2023 ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes. Eur Heart J 2023. PMID: 37622654
3. Zeymer U, Bueno H, Granger CB et al. Acute Cardiovascular Care Association position statement for the diagnosis and treatment of patients with acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock. Eur Heart J Acute Cardiovasc Care 2020. PMID: 32114774
4. Chieffo A, Dudek D, Hassager C et al. Joint EAPCI/ACVC expert consensus document on percutaneous ventricular assist devices. Eur Heart J Acute Cardiovasc Care 2021. PMID: 34057173
5. Abrams D, Garan AR, Abdelbary A et al. Position paper for the organization of ECMO programs for cardiac failure in adults. Intensive Care Med 2018. PMID: 29450594
6. Eftychiou S, Kalakoutas A, Proudfoot A. The role of temporary mechanical circulatory support in de novo heart failure syndromes with cardiogenic shock: A contemporary review. J Intensive Med 2023. PMID: 37188124
7. Wong ASK, Sin SWC. Short-term mechanical circulatory support (intra-aortic balloon pump, Impella, extracorporeal membrane oxygenation, TandemHeart): a review. Ann Transl Med 2020. PMID: 32793674
8. Thiele H, Zeymer U, Neumann FJ et al. Intraaortic balloon support for myocardial infarction with cardiogenic shock. N Engl J Med 2012. PMID: 22920912
9. Thiele H, Zeymer U, Neumann FJ et al. Intra-aortic balloon counterpulsation in acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock (IABP-SHOCK II): final 12 month results of a randomised, open-label trial. Lancet 2013. PMID: 24011548
10. Ouweneel DM, Eriksen E, Sjauw KD et al. Percutaneous Mechanical Circulatory Support Versus Intra-Aortic Balloon Pump in Cardiogenic Shock After Acute Myocardial Infarction. J Am Coll Cardiol 2017. PMID: 27810347
11. Møller JE, Engstrøm T, Jensen LO et al. Microaxial Flow Pump or Standard Care in Infarct-Related Cardiogenic Shock. N Engl J Med 2024. PMID: 38587239
12. Thiele H, Zeymer U, Akin I et al. Extracorporeal Life Support in Infarct-Related Cardiogenic Shock. N Engl J Med 2023. PMID: 37634145
13. Ostadal P, Rokyta R, Karasek J et al. Extracorporeal Membrane Oxygenation in the Therapy of Cardiogenic Shock: Results of the ECMO-CS Randomized Clinical Trial. Circulation 2023. PMID: 36335478
14. Banning AS, Sabaté M, Orban M et al. Venoarterial extracorporeal membrane oxygenation or standard care in patients with cardiogenic shock complicating acute myocardial infarction: the multicentre, randomised EURO SHOCK trial. EuroIntervention 2023. PMID: 37334659
15. Thiele H, Møller JE, Henriques JPS et al. Temporary mechanical circulatory support in infarct-related cardiogenic shock: an individual patient data meta-analysis of randomised trials with 6-month follow-up. Lancet 2024. PMID: 39236726
16. Schrage B, Becher PM, Bernhardt A et al. Left Ventricular Unloading Is Associated With Lower Mortality in Patients With Cardiogenic Shock Treated With Venoarterial Extracorporeal Membrane Oxygenation: Results From an International, Multicenter Cohort Study. Circulation 2020. PMID: 33032450
17. Cappannoli L, Galli M, Zito A et al. Venoarterial extracorporeal membrane oxygenation (VA-ECMO) with vs. without left ventricular unloading by Impella: a systematic review and meta-analysis. Eur Heart J Qual Care Clin Outcomes 2023. PMID: 36370449
18. Dar BY, Sahgal GR, Jafar T et al. Left ventricular unloading in patients with cardiogenic shock treated with veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation. Eur Heart J Open 2025. PMID: 40927273
19. Winiszewski H, Guinot PG, Schmidt M et al. Optimizing PO2 during peripheral veno-arterial ECMO: a narrative review. Crit Care 2022. PMID: 35883117
20. Aissaoui N, Luyt CE, Leprince P et al. Predictors of successful extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) weaning after assistance for refractory cardiogenic shock. Intensive Care Med 2011. PMID: 21965097
21. Charbonneau F, Chahinian K, Bebawi E et al. Parameters associated with successful weaning of veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation: a systematic review. Crit Care 2022. PMID: 36471408
22. Yannopoulos D, Bartos J, Raveendran G et al. Advanced reperfusion strategies for patients with out-of-hospital cardiac arrest and refractory ventricular fibrillation (ARREST): a phase 2, single centre, open-label, randomised controlled trial. Lancet 2020. PMID: 33197396
23. Belohlavek J, Smalcova J, Rob D et al. Effect of Intra-arrest Transport, Extracorporeal Cardiopulmonary Resuscitation, and Immediate Invasive Assessment and Treatment on Functional Neurologic Outcome in Refractory Out-of-Hospital Cardiac Arrest: A Randomized Clinical Trial. JAMA 2022. PMID: 35191923
24. Suverein MM, Delnoij TSR, Lorusso R et al. Early Extracorporeal CPR for Refractory Out-of-Hospital Cardiac Arrest. N Engl J Med 2023. PMID: 36720132
25. Tehrani BN, Truesdell AG, Sherwood MW et al. Standardized Team-Based Care for Cardiogenic Shock. J Am Coll Cardiol 2019. PMID: 30947919
26. Lorusso R, Shekar K, MacLaren G et al. ELSO Interim Guidelines for Venoarterial Extracorporeal Membrane Oxygenation in Adult Cardiac Patients. ASAIO J 2021. PMID: 34339398
27. Farhat K, Pollanen S, Damrongwatanasuk R et al. The Role of Impella in Cardiogenic Shock in the Post-DanGer Shock Era. Biomedicines 2025. PMID: 41007760
28. Arai R, Kojima K, Fukamachi D et al. DanGer shock criteria and outcomes in acute myocardial infarction-related cardiogenic shock treated with Impella: the J-PVAD registry. Eur Heart J 2026. PMID: 41078250