Klinischer Hintergrund
Ein ARDS entwickelt sich nur bei einer Minderheit der Patientinnen und Patienten mit prädisponierenden Erkrankungen, führt dann aber zu einer deutlich erhöhten Sterblichkeit. In der Derivationskohorte erhöhte die Entwicklung einer akuten Lungenschädigung (ALI, einschließlich ARDS) das Risiko, im Krankenhaus zu versterben, mit einer Odds Ratio von 4,1 (95 %-KI 2,9 bis 5,7) nach Adjustierung für Krankheitsschwere und prädisponierende Erkrankungen [1]. Das Zeitfenster für die Prävention ist kurz: Die ALI trat im Median zwei Tage nach der initialen Risikoexposition auf [1]. Der Bedarf an einem frühen Risikostratifizierungsinstrument bei der Aufnahme ist daher offensichtlich, zumal die lungenprotektive Beatmung und die Bauchlage die einzigen Interventionen sind, die nach Auftreten eines ARDS einen Überlebensvorteil gezeigt haben [2].
Der Lung Injury Prediction Score (LIPS) wurde entwickelt, um anhand von Routinedaten, die bei der Aufnahme ins Krankenhaus verfügbar sind, diejenigen zu identifizieren, die ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung eines ARDS haben. Ziel ist nicht die Diagnose eines ARDS, sondern die Kennzeichnung von Patientinnen und Patienten, bei denen präventive Maßnahmen, vor allem die lungenprotektive Beatmung, frühzeitig eingeleitet werden sollten und die für Präventionsstudien infrage kommen können.
Berechnung des Lung Injury Prediction Score
Der LIPS ist eine additive Punktesumme auf Grundlage prädisponierender Erkrankungen, Hochrisikochirurgie, Hochrisikotrauma und Risikomodifikatoren. Alle Variablen werden bei der Aufnahme anhand von Daten beurteilt, die normalerweise innerhalb des ersten Tages verfügbar sind.
Die einzelnen Variablen und ihre Punkte sind:
Prädisponierende Erkrankungen: Schock (2), Aspiration (2), Sepsis (1), Pneumonie (1,5).
Hochrisikochirurgie: Orthopädische Wirbelsäulenchirurgie (1), Notfall-Abdominalchirurgie (2), Herzchirurgie (2,5), Aortengefäßchirurgie (3,5). Zur Operationspunktzahl werden 1,5 addiert, wenn der Eingriff als Notfall statt elektiv erfolgt.
Hochrisikotrauma: Schädel-Hirn-Trauma (2), Rauchinhalation (2), Beinahe-Ertrinken (2), Lungenkontusion (1,5), multiple Frakturen (1,5).
Risikomodifikatoren: Alkoholabusus (1), Adipositas mit BMI >30 (1), Hypoalbuminämie (1), Chemotherapie (1), FiO₂ >0,35 entsprechend >4 L/min Sauerstoffzufuhr (2), Tachypnoe mit Atemfrequenz >30/min (1,5), SpO₂ <95 % (1), Azidose mit pH <7,35 (1,5). Bei Diabetes mellitus wird 1 Punkt abgezogen, jedoch nur bei gleichzeitiger Sepsis.
Der Grenzwert für ein erhöhtes Risiko ist LIPS >4.
Die Derivationskohorte umfasste 5.584 Patientinnen und Patienten, die in 22 Krankenhäusern in den USA aufgenommen und im Rahmen der USCIITG-LIPS-Studie prospektiv rekrutiert wurden. Von ihnen entwickelten 377 (6,8 %) eine ALI (229 mit ARDS), definiert nach den AECC-Kriterien von 1994. Die Kohorte war gemischt: 78 % kamen aus Notaufnahmen und 22 % waren Patientinnen und Patienten mit elektiven Hochrisikoeingriffen [1].
Interpretation in der Praxis
| LIPS | Interpretation | Klinisches Vorgehen |
|---|---|---|
| ≤4 | Niedriges ARDS-Risiko | Standardüberwachung. Keine spezifische Prävention über die übliche Versorgung hinaus. |
| >4 | Erhöhtes ARDS-Risiko | Lungenprotektive Beatmung einleiten, falls eine maschinelle Beatmung erforderlich ist (Tidalvolumen 4 bis 6 mL/kg vorhergesagtes Körpergewicht, PEEP individualisiert). Frühe Aufnahme auf die Intensivstation erwägen. Die Patientin bzw. der Patient sollte in der Patientenakte als Person mit erhöhtem Risiko gekennzeichnet werden. |
Bei LIPS >4 werden eine Sensitivität von etwa 69 % und eine Spezifität von etwa 78 % für die Entwicklung eines ARDS erreicht [1]. Das bedeutet, dass etwa sieben von zehn Patientinnen und Patienten, die tatsächlich ein ARDS entwickeln, erfasst werden, dass aber auch ein erheblicher Anteil falsch positiver Fälle unter denjenigen vorliegt, die die Schwelle überschreiten. Der Score sollte deshalb nicht als binäres Ja/Nein-Instrument verwendet werden, sondern als Unterstützung der klinischen Beurteilung, insbesondere wenn es darum geht, eine frühe respiratorische Optimierung zu begründen.
Der protektive Diabetes-Modifikator bei Sepsis ist kontraintuitiv, in der Derivationskohorte aber reproduzierbar: Diabetikerinnen und Diabetiker mit Sepsis hatten eine geringere ARDS-Inzidenz als Nicht-Diabetikerinnen und Nicht-Diabetiker mit Sepsis, weshalb Diabetes in diesem spezifischen Szenario 1 Punkt subtrahiert [1].
Zur Einordnung: Die Diagnose eines ARDS selbst wird anhand der Berlin-Definition (2012) gestellt, mit akutem Beginn, bilateralen Infiltraten, einem nicht allein kardial erklärbaren Lungenödem und einer Oxygenierungsstörung. Der LIPS ersetzt diese Diagnostik nicht, sondern dient der Risikoabschätzung vor Auftreten der Erkrankung.
Validierung und Testgüte
In der Derivationskohorte unterschied der LIPS Patientinnen und Patienten, die ein ARDS entwickelten, von denjenigen, die dies nicht taten, mit einer AUC von 0,80 (95 %-KI 0,78 bis 0,82) [1].
Eine chinesische multizentrische Studie an 13 Tertiärkrankenhäusern validierte den LIPS an einer Kohorte von 479 Patientinnen und Patienten (Derivation) und 198 Patientinnen und Patienten (prospektive Validierung), die auf Intensivstationen aufgenommen wurden. Die ARDS-Inzidenz betrug 19,4 % und war damit deutlich höher als in der amerikanischen Derivationskohorte. Der LIPS erzielte in dieser Population eine AUC von 0,770 (95 %-KI 0,728 bis 0,812), was signifikant niedriger war als der eigene modifizierte Score der Autoren (MAPS, AUC 0,809 in der Derivation und 0,792 in der Validierung) [3]. Der Unterschied erklärt sich wahrscheinlich dadurch, dass die chinesische Kohorte eine reine Intensivstationspopulation mit höherer Krankheitsschwere und anderer ätiologischer Zusammensetzung war.
Eine externe Validierung von EDLIPS, einer für Notaufnahmen angepassten modifizierten Version des LIPS, wurde an 1.270 Patientinnen und Patienten aus der VIOLET-Studie (44 amerikanische Krankenhäuser, 2017 bis 2018) durchgeführt. Die ARDS-Inzidenz betrug 8,1 % und die AUC 0,786 (95 %-KI 0,740 bis 0,832), nahezu identisch mit der Ursprungsstudie [2]. Wichtig ist, dass EDLIPS gerade deshalb entwickelt wurde, weil der LIPS bei prospektiver Anwendung in Notaufnahmen schlechter abschnitt als erwartet [2]. Das spricht dafür, dass der LIPS in seiner Originalform in gemischten Aufnahmekohorten die beste Diskriminationsfähigkeit zeigt und dass eine reine Anwendung in der Notaufnahme die modifizierte Version erfordern kann.
Einschränkungen
Der LIPS wurde an einer amerikanischen Kohorte hergeleitet, in der das ARDS nach den AECC-Kriterien von 1994 definiert wurde, nicht nach der heute gültigen Berlin-Definition. Eine Studie hat gezeigt, dass der LIPS dennoch ein ARDS nach der Berlin-Definition vorhersagt, was für eine gewisse Robustheit über die Definitionsgrenzen hinweg spricht [2], die Diskrepanz bleibt jedoch eine methodische Einschränkung.
Der Score ist weder für Kinder validiert noch für Patientinnen und Patienten, die zum Zeitpunkt der Beurteilung bereits ein ARDS haben. Er wurde auch nicht dafür entwickelt, allein über die Aufnahme auf die Intensivstation zu entscheiden, sondern um Patientinnen und Patienten zu identifizieren, bei denen präventive Maßnahmen erwogen werden sollten.
Mehrere Variablen können bei der Ankunft fehlen, insbesondere Serumalbumin und pH. In Validierungsstudien wurden fehlende Daten als nicht vorhandene Erkrankung oder als Normalwert behandelt, was zu einer Unterschätzung des Scores führen kann [2]. Klinikerinnen und Kliniker sollten sich bewusst sein, dass unvollständige Daten den Score nach unten ziehen.
Die chinesische Validierung zeigte, dass der LIPS in einer reinen Intensivstationspopulation mit hoher ARDS-Inzidenz schlechter abschnitt [3]. Das ist plausibel: Der LIPS ist ein Screeninginstrument für aufgenommene Patientinnen und Patienten, kein prognostisches Instrument für bereits intensivpflichtige Patientinnen und Patienten. Die Anwendung des LIPS auf eine Intensivstationspopulation, in der viele bereits ein etabliertes Organversagen haben, überschreitet den vorgesehenen Anwendungsbereich des Instruments.
Der Diabetes-Modifikator gilt ausschließlich bei Sepsis. Die Anwendung der Subtraktion bei anderen prädisponierenden Erkrankungen ist falsch und überschätzt den protektiven Effekt.
Quellen
- Gajic O, et al. Early Identification of Patients at Risk of Acute Lung Injury: Evaluation of Lung Injury Prediction Score in a Multicenter Cohort Study. Am J Respir Crit Care Med 2011;183(4):462-70. PMID: 20802164
- Char MS, et al. External Validation of a Novel Lung Injury Prevention Score for the Emergency Department. West J Emerg Med 2025;27:146-151. PMID: 41554162
- Xie J, et al. A modified acute respiratory distress syndrome prediction score: a multicenter cohort study in China. J Thorac Dis 2018;10(10):5764-5773. PMID: 30505484