Berlin-Kriterien für das ARDS

Klinischer Hintergrund

Das akute Atemnotsyndrom (ARDS) ist ein Zustand mit akuter, diffuser Lungenschädigung, die zu einem nicht-kardiogenen Lungenödem und refraktärer Hypoxämie führt. Da es für das ARDS keinen einzelnen diagnostischen Test gibt und da ihm ein breites Spektrum auslösender Faktoren vorausgehen kann, von Sepsis und Aspiration bis hin zu Trauma und Pneumonie, ist eine operationale Definition erforderlich, die am Krankenbett angewendet werden kann. Die Berlin-Kriterien für das ARDS wurden entwickelt, um die frühere Definition der American-European Consensus Conference (AECC) von 1994 zu ersetzen, die sich hinsichtlich Zuverlässigkeit und Validität als mangelhaft erwiesen hatte. Unter anderem fehlte in der AECC die Forderung nach einem positiven endexspiratorischen Druck (PEEP), wodurch Patienten mit sehr unterschiedlichen Beatmungseinstellungen in denselben Schweregrad eingeordnet werden konnten, und die Abgrenzung zwischen akuter Lungenschädigung (ALI) und ARDS war unscharf.

Die Berlin-Kriterien dienen zwei Zwecken: zum einen der Feststellung, ob der Patient überhaupt ein ARDS hat, zum anderen der Graduierung des Schweregrades, um die Intensität der Beatmungstherapie und die prognostische Einschätzung zu steuern. Die Definition ist zudem entscheidend für die Einschlusskriterien klinischer Studien, sodass eine Fehlklassifikation Konsequenzen weit über den einzelnen Patienten hinaus hat.

Berechnung der Berlin-Kriterien

Die Diagnose eines ARDS nach den Berlin-Kriterien erfordert, dass alle vier Bedingungen erfüllt sind:

1. Beginn innerhalb von 1 Woche nach einem bekannten auslösenden Faktor oder neuen/verschlechterten Symptomen.
2. Bilaterale Verdichtungen im Röntgenthorax (oder CT), nicht vollständig erklärbar durch Pleuraerguss, Atelektase oder Noduli.
3. Respiratorische Insuffizienz, nicht vollständig erklärbar durch Herzinsuffizienz oder Flüssigkeitsüberladung. Zur Ausschluss eines hydrostatischen Ödems sollte eine Echokardiographie eingesetzt werden, wenn die klinische Beurteilung nicht ausreicht.
4. PaO₂/FiO₂ gemessen bei einem PEEP oder CPAP ≥5 cmH₂O.

Sobald die Diagnose gestellt ist, wird der Schweregrad anhand des Quotienten PaO₂/FiO₂ graduiert:

$$\text{PaO}_2/\text{FiO}_2 = \frac{\text{PaO}_2 \text{ (mmHg)}}{\text{FiO}_2 \text{ (Fraktion, 0,21–1,0)}}$$

Die Ableitungskohorte bestand aus einer patientenbezogenen Metaanalyse mit insgesamt 4188 ARDS-Patienten aus vier Datensätzen von Multicenterstudien, ergänzt durch 269 Patienten aus drei einzelnen Zentren mit physiologischen Informationen [1]. Ein Expertengremium trat 2011 unter Leitung der European Society of Intensive Care Medicine (ESICM) zusammen, mit Unterstützung der American Thoracic Society und der Society of Critical Care Medicine. Das Gremium entwickelte zunächst einen Entwurf, der vier ergänzende Variablen für das schwere ARDS enthielt (radiologischer Schweregrad, respiratorische Compliance ≤40 ml/cmH₂O, PEEP ≥10 cmH₂O und korrigiertes Atemminutenvolumen ≥10 l/min), doch die empirische Auswertung zeigte, dass diese nicht zur prädiktiven Validität für die Mortalität beitrugen, weshalb sie entfernt wurden [1].

Interpretation in der Praxis

Die Berlin-Kriterien sind kein Behandlungsalgorithmus, sondern eine Klassifikation. Die Graduierung führt jedoch zu konkreten klinischen Konsequenzen:

Die mediane Beatmungsdauer der Überlebenden stieg mit dem Grad an: 5 Tage (leicht), 7 Tage (mittelschwer) bzw. 9 Tage (schwer) [1]. Eine Verbesserung eines Patienten von schwerem zu mittelschwerem Grad sollte nicht so interpretiert werden, dass das Risiko beseitigt ist; die Mortalität bleibt erheblich und erfordert eine fortgesetzte intensive Überwachung.

Validierung und Leistungsfähigkeit

In der Ableitungsstudie hatten die Berlin-Kriterien eine bessere prädiktive Validität für die Mortalität als die AECC-Definition, mit einer Fläche unter der ROC-Kurve (AUC) von 0,577 (95 % KI 0,561–0,593) gegenüber 0,536 (95 % KI 0,520–0,553; P < 0,001) [1]. Dies ist jedoch eine bescheidene Verbesserung, und eine AUC unter 0,60 weist darauf hin, dass die Graduierung allein eine begrenzte Diskriminationsfähigkeit zur Vorhersage des individuellen Ausgangs besitzt.

Eine retrospektive Studie auf Basis der MIMIC-IV-Datenbank (über 6800 Patienten) bewertete den Einfluss der aktualisierten globalen ARDS-Definition von 2023/2024 im Vergleich zu den Berlin-Kriterien [2]. Die Studie stellte fest, dass die neue Definition das ARDS früher diagnostizierte und Patienten mit niedrigerer Mortalität einschloss. Patienten, die die neue Definition, nicht aber die Berlin-Kriterien erfüllten, sprachen günstig auf eine nicht-invasive Beatmung an, was darauf hindeutet, dass die Berlin-Kriterien eine Gruppe von Patienten mit leichterer Erkrankung übersehen können, die dennoch von einer ARDS-gerichteten Behandlung profitieren könnten [2].

In ressourcenbegrenzten Umgebungen, in denen die Berlin-Kriterien aufgrund des Fehlens arterieller Blutgase oder maschineller Beatmung nicht vollständig anwendbar sind, wurde eine Kigali-Modifikation vorgeschlagen, die SpO₂/FiO₂ anstelle von PaO₂/FiO₂ verwendet und die Lungensonographie als bildgebendes Verfahren zulässt. Diese Modifikation verfügt nicht über dieselbe Evidenzbasis wie die Originalkriterien, erfüllt aber einen praktischen Bedarf [3].

Einschränkungen

Die Berlin-Kriterien gelten nur für erwachsene Patienten. Das pädiatrische ARDS (PARDS) hat eigene Kriterien (PALICC-2), die sich hinsichtlich der Oxygenierungsmaße, der Bildgebungsanforderungen und der Einschlusskriterien unterscheiden [3].

Mehrere spezifische Einschränkungen sind gut bekannt:

• PaO₂/FiO₂ ist instabil und kontextabhängig. Der Quotient variiert mit dem FiO₂-Niveau (insbesondere bei niedrigem FiO₂ aufgrund der nicht-linearen Beziehung zwischen PaO₂ und FiO₂), mit der PEEP-Einstellung und mit dem Zeitpunkt nach Beatmungsbeginn. Villar et al. zeigten, dass eine standardisierte Beurteilung mit PEEP ≥10 cmH₂O und FiO₂ ≥0,5 nach 24 Stunden Beatmung besser mit dem Schweregrad korrelierte als die nicht-standardisierte Beurteilung, die die Berlin-Kriterien vorsehen [3].
• Bilaterale Verdichtungen werden subjektiv beurteilt. Die Variabilität zwischen Beurteilern bei der Interpretation des Röntgenthorax ist dokumentiert und kann dazu führen, dass Patienten fälschlicherweise eingeschlossen oder ausgeschlossen werden.
• Die PEEP-Forderung von ≥5 cmH₂O schließt Patienten aus, die mit nasaler High-Flow-Sauerstofftherapie (HFNO) oder nicht-invasiver Beatmung ohne CPAP geführt werden, obwohl diese Patienten ein klinisch bedeutsames ARDS haben können. Dies wurde während der COVID-19-Pandemie besonders deutlich, als große Patientengruppen mit HFNO behandelt wurden und trotz ausgeprägter Hypoxämie und bilateraler Verdichtungen die Berlin-Kriterien nicht erfüllten [2, 3].
• Die Graduierung ist statisch. Ein Patient kann sich rasch zwischen den Graden bewegen, und eine einzelne Messung zum Diagnosezeitpunkt erfasst nicht die Dynamik der Oxygenierung.
• Herzinsuffizienz und Flüssigkeitsüberladung lassen sich nicht immer leicht ausschließen. Die Forderung, dass die respiratorische Insuffizienz nicht vollständig durch Herzinsuffizienz oder Flüssigkeitsüberladung erklärbar sein darf, erfordert eine klinische Beurteilung, und Mischformen kommen vor, insbesondere bei älteren Patienten mit sowohl Herzinsuffizienz als auch Lungenerkrankung.

Die aktualisierte globale ARDS-Definition von 2024 ("Berlin 2.0") adressiert mehrere dieser Einschränkungen, indem sie Patienten unter HFNO und nicht-invasiver Beatmung einschließt, SpO₂/FiO₂ als Alternative zu PaO₂/FiO₂ zulässt und die Lungensonographie als bildgebendes Verfahren akzeptiert [2, 3]. Die Berlin-Kriterien in ihrer ursprünglichen Form, mit der der Rechner arbeitet, decken diese Erweiterungen nicht ab.

Quellen

1. ARDS Definition Task Force; Ranieri VM, Rubenfeld GD, Thompson BT, m.fl. Acute respiratory distress syndrome: the Berlin Definition. JAMA 2012;307(23):2526–33. PMID: 22797452
2. Song D, Chen Q, Huang S, m.fl. Evaluating the impact of ESICM 2023 guidelines and the new global definition of ARDS on clinical outcomes: insights from MIMIC-IV cohort data. Eur J Med Res 2025;30:51. PMID: 39849624
3. Gonzalez-Pizarro P, Suarez-Sipmann F. Acute Respiratory Distress Syndrome Definitions in Adults and Children: A Comparative Narrative Review. J Clin Med 2025;14(21):7644. PMID: 41227040