Clinical Pulmonary Infection Score (CPIS) für die VAP

Klinischer Hintergrund

Die beatmungsassoziierte Pneumonie (VAP) gehört zu den häufigsten nosokomialen Infektionen auf Intensivstationen und betrifft etwa ein Viertel der Patienten, die länger als 48 Stunden maschinell beatmet werden [3]. Die Diagnose lässt sich am Krankenbett nur schwer sicher stellen: Fieber, Leukozytose und purulentes Trachealsekret sind unspezifisch und treten bei mehreren Zuständen auf der Intensivstation auf, und die Thoraxröntgenaufnahme des intubierten Patienten ist aufgrund von Artefakten, Atelektasen sowie überlagerter Herzinsuffizienz oder ARDS häufig schwer zu beurteilen. Zugleich sind die Folgen sowohl einer Über- als auch einer Unterbehandlung schwerwiegend. Eine verzögerte oder unzureichende Antibiotikatherapie erhöht die Mortalität, während eine breite empirische Therapie ohne tatsächliche Pneumonie die antimikrobielle Resistenz vorantreibt.

Der Clinical Pulmonary Infection Score (CPIS) wurde konstruiert, um die klinischen, radiologischen und mikrobiologischen Variablen, die am Krankenbett ohnehin verwendet werden, zu einem Gesamtwert zusammenzufassen und so die Subjektivität der Beurteilung zu verringern. Der Score ist nicht dazu bestimmt, das klinische Urteil oder die mikrobiologische Diagnostik zu ersetzen, sondern als strukturierte Hilfe zu dienen, um Befunde zusammenzuführen, die andernfalls jeweils für sich beurteilt werden.

Berechnung des Clinical Pulmonary Infection Score

Der CPIS wird als Summe von sieben Variablen berechnet, von denen jede mit 0 bis 2 Punkten bewertet wird:

$$\text{CPIS} = T + L + S + O + R + P + C$$

wobei:

• $T$ = Temperatur (0: 36,5–38,4 °C; 1: 38,5–38,9 °C; 2: $\geq$39 oder $\leq$36 °C)
• $L$ = Blutleukozyten pro mm³ (0: 4000–11000; 1: <4000 oder >11000; 2: <4000 oder >11000 plus stabkernige $\geq$50%)
• $S$ = Trachealsekret (0: fehlend/unbedeutend; 1: reichlich, nicht-purulent; 2: reichlich und purulent)
• $O$ = Oxygenierung, PaO₂/FiO₂ (0: >240 oder ARDS vorliegend; 2: $\leq$240 und kein ARDS)
• $R$ = Lungenröntgen (0: kein Infiltrat; 1: diffuses oder fleckiges Infiltrat; 2: lokalisiertes Infiltrat)
• $P$ = Progression des Infiltrats (0: keine Progression; 2: Progression bei ausgeschlossener Herzinsuffizienz und ARDS)
• $C$ = Kultur des Trachealaspirats (0: kein oder geringes Wachstum; 1: mäßiges oder reichliches Wachstum; 2: mäßiges/reichliches Wachstum plus gleicher Organismus in der Gram-Färbung)

Die maximale Punktzahl beträgt 12. Eine Gesamtsumme >6 spricht für eine VAP.

Die Herleitungskohorte bestand aus 28 Patienten der internistischen Intensivmedizin am University Hospital of Geneva, die eine verlängerte maschinelle Beatmung benötigten und ein hohes Risiko hatten, eine Pneumonie zu entwickeln [1]. Pugin et al. definierten den klinischen Score, um ihn mit der quantitativen Bakteriologie in der bronchoalveolären Lavage (BAL) zu korrelieren, wobei der bakterielle Index (BI) als Referenz diente. Die Korrelation zwischen CPIS und quantitativer Kultur war stark (r = 0,84 für bronchoskopische BAL, r = 0,76 für BAL mittels Blindkatheter) [1]. Grundlage der Score-Konstruktion war somit die Korrelation mit der mikrobiologischen Keimlast und nicht eine unabhängige klinische Referenzstandard.

Interpretation in der Praxis

Der Schwellenwert >6 ist derjenige, der ursprünglich von Pugin et al. vorgeschlagen wurde und in mehreren Studien als Entscheidungshilfe zum Abbruch der empirischen Antibiotikatherapie bei Patienten mit niedrigem Score verwendet wurde [1]. In einer retrospektiven Analyse zweier unabhängiger Kohorten fanden Gaudet et al., dass ein höherer Schwellenwert, CPIS $\geq$7, die beste Diskrimination zwischen beatmungsassoziierter Tracheobronchitis (VAT) und VAP nach dem Youden-Index ergab, mit hoher Spezifität (etwa 89%), aber niedriger Sensitivität (45–51%) [3]. Das bedeutet, dass ein Score über 6–7 eine recht spezifische, aber nicht besonders sensitive Stütze für die Diagnose ist: ein hoher Wert erhärtet den Verdacht, ein niedriger Wert schließt eine VAP jedoch nicht aus.

Ein wichtiger praktischer Umstand ist, dass die Variablen zur radiologischen Progression und zur Kultur des Trachealaspirats wiederholte Daten erfordern. Der vollständige CPIS kann daher in der Regel erst 48–72 Stunden nach klinischem Verdacht berechnet werden, da eine zweite Thoraxröntgenaufnahme und ein Kulturergebnis benötigt werden. Eine vereinfachte Version des CPIS ohne Kulturdaten wurde für eine frühere Beurteilung vorgeschlagen, zeigte jedoch keine bessere diagnostische Leistung [3].

Validierung und Leistung

Fàbregas et al. validierten den CPIS gegen eine ungewöhnlich robuste Referenzstandard: unmittelbare postmortale Lungenbiopsien mit Histopathologie und quantitativer Kultur von 25 verstorbenen maschinell beatmeten Patienten [2]. In dieser Studie hatte der CPIS eine Sensitivität von 77% und eine Spezifität von lediglich 42% für eine VAP, definiert als gleichzeitige histologische Pneumonie und positive Lungenkultur. Der CPIS war den konventionellen klinischen Kriterien (neues Infiltrat in der Thoraxröntgenaufnahme plus zwei von drei: Leukozytose, purulentes Sekret, Fieber) nicht überlegen, die eine Sensitivität von 69% und eine Spezifität von 75% ergaben [2]. Die niedrige Spezifität ist bemerkenswert: bei nahezu der Hälfte der Patienten ohne histologische Pneumonie ergab der CPIS dennoch einen für eine VAP sprechenden Wert.

Gaudet et al. analysierten die Fähigkeit des CPIS, eine VAP von einer VAT zu unterscheiden, in zwei unabhängigen Kohorten: einer multinationalen Derivationskohorte (TAVeM-Datenbank, 320 VAT und 369 VAP) und einer monozentrischen Validierungskohorte aus Lille (70 VAT und 139 VAP) [3]. Die AUC der ROC-Kurve betrug 0,76 (95%-KI 0,72–0,79) in der Derivationskohorte und 0,67 (95%-KI 0,60–0,75) in der Validierungskohorte. Beim Schwellenwert $\geq$7 war die Spezifität in beiden Kohorten hoch (0,88 bzw. 0,89) und der positiv prädiktive Wert 0,83, die Sensitivität war jedoch niedrig (0,51 bzw. 0,45) [3]. Der negativ prädiktive Wert war mäßig, was bestätigt, dass der CPIS eine VAP besser bestätigen als ausschließen kann.

Eine systematische Übersichtsarbeit und Metaanalyse prognostischer Modelle für die Mortalität bei VAP schloss vier Studien zum CPIS ein (n = 303) und fand eine gepoolte AUC von 0,64 (95%-KI 0,55–0,72) für die Vorhersage des Todes, was der niedrigste Wert unter sieben untersuchten Modellen war [4]. Der CPIS ist somit primär ein diagnostisches und kein prognostisches Instrument.

In einer pädiatrischen Kohorte (108 Kinder mit Verdacht auf VAP, davon 51 bestätigt) hatte der CPIS allein eine AUC von 0,61, was nahe am Zufallsniveau liegt [5]. Die Ergänzung durch Procalcitonin und Lungenultraschall (CPIS-PLUS) steigerte die AUC auf 0,86, was veranschaulicht, dass der CPIS in seiner ursprünglichen Form bei Kindern eine begrenzte Leistung aufweist [5].

Einschränkungen

Der CPIS gilt nur für maschinell beatmete Patienten und ist nicht für Patienten mit Spontanatmung oder für die ambulant erworbene Pneumonie validiert. Er wurde auch nicht bei immunsupprimierten Patienten validiert, bei denen radiologische und mikrobiologische Befunde deutlich von der Population abweichen können, aus der der Score hergeleitet wurde.

Mehrere der Variablen sind unpräzise und subjektiv. Die Beurteilung von Menge und Charakter (purulent oder nicht) des Trachealsekrets ist beurteilerabhängig. Die Thoraxröntgenaufnahme bei Intensivpatienten ist häufig schwer zu interpretieren, und die Variable zur Progression setzt voraus, dass eine Herzinsuffizienz und ein ARDS ausgeschlossen werden können, was selbst eine klinische Beurteilung von unsicherer Natur ist. Leukozytose und Fieber sind unspezifisch und werden von vielen anderen Prozessen auf der Intensivstation beeinflusst, einschließlich systemischer Entzündung, Bluttransfusion und Arzneimittelreaktionen.

Die niedrige Spezifität in der postmortalen Validierung (42%) bedeutet ein konkretes Risiko für Überdiagnostik und unnötige Antibiotikatherapie, wenn der CPIS als alleinige Entscheidungsgrundlage verwendet wird [2]. Die niedrige Sensitivität in den VAT/VAP-Studien (45–51%) bedeutet andererseits, dass eine VAP mit einem niedrigen Score nicht ausgeschlossen werden kann [3]. Der CPIS sollte daher stets zusammen mit den mikrobiologischen Daten und dem gesamten klinischen Bild interpretiert werden.

Vereinfachte Varianten des CPIS, bei denen Kulturdaten weggelassen werden, wurden in klinischen Studien und in Antibiotic-Stewardship-Programmen verwendet. Diese Varianten sind nicht mit dem ursprünglichen Score identisch und sollten nicht mit denselben Schwellenwerten interpretiert werden, ohne dass ihre spezifische Leistung in der jeweiligen Population berücksichtigt wird.

Quellen

1. Pugin J, Auckenthaler R, Mili N, Janssens JP, Lew PD, Suter PM. Diagnosis of ventilator-associated pneumonia by bacteriologic analysis of bronchoscopic and nonbronchoscopic "blind" bronchoalveolar lavage fluid. Am Rev Respir Dis. 1991;143(5 Pt 1):1121-9. PMID: 2024824
2. Fàbregas N, Ewig S, Torres A, El-Ebiary M, Ramirez J, de la Bellacasa JP, Bauer T, Cabello H. Clinical diagnosis of ventilator associated pneumonia revisited: comparative validation using immediate post-mortem lung biopsies. Thorax. 1999;54(10):867-873. PMID: 10491448
3. Gaudet A, Martin-Loeches I, Povoa P, Rodriguez A, Salluh J, Duhamel A, Nseir S, TAVeM study group. Accuracy of the clinical pulmonary infection score to differentiate ventilator-associated tracheobronchitis from ventilator-associated pneumonia. Ann Intensive Care. 2020;10(1):101. PMID: 32748025
4. Larsson J, Itenov TS, Bestle MH. Risk prediction models for mortality in patients with ventilator-associated pneumonia: A systematic review and meta-analysis. J Crit Care. 2017;37:112-118. PMID: 27676171
5. Becerra-Hervás J, Guitart C, Covas A, Bobillo-Pérez S, Rodríguez-Fanjul J, Carrasco-Jordan JL, Cambra Lasaosa FJ, Jordan I, Balaguer M. The Clinical Pulmonary Infection Score Combined with Procalcitonin and Lung Ultrasound (CPIS-PLUS), a Good Tool for Ventilator Associated Pneumonia Early Diagnosis in Pediatrics. Children (Basel). 2024;11(5):592. PMID: 38790587