Murray-Score für die akute Lungenschädigung

Klinischer Hintergrund

Der Murray-Score für die akute Lungenschädigung wurde entwickelt, um die frühere binäre Definition des ARDS zu ersetzen, bei der ein Patient das Syndrom entweder hatte oder nicht hatte. Murray und Mitarbeiter erkannten, dass die Lungenschädigung auf einem Spektrum auftritt und dass eine Graduierung des Schweregrades sowohl klinischen als auch wissenschaftlichen Wert hat: Sie konnte helfen, zu entscheiden, welche Patienten eine weiterführende Beatmungstherapie benötigten, und sie ließ sich zur Stratifizierung von Patienten in klinischen Studien verwenden [1]. Der Score wurde rasch zu einem Standardinstrument, um den Schweregrad der akuten Lungenschädigung zu beschreiben und ein ausgeprägtes ARDS zu erfassen, nicht zuletzt im Rahmen der Beurteilung vor einer ECMO-Therapie.

Berechnung des Murray-Scores

Der Score ist der Mittelwert von vier Komponenten, die jeweils von 0 bis 4 graduiert werden:

$$\text{Murray-Score} = \frac{\text{Röntgen-Thorax} + \text{PaO}_2/\text{FiO}_2 + \text{PEEP} + \text{Compliance}}{4}$$

Die Komponenten sind:

• Röntgen-Thorax, Quadranten mit alveolärer Konsolidierung: keine = 0, 1 Quadrant = 1, 2 Quadranten = 2, 3 Quadranten = 3, 4 Quadranten = 4.
• PaO₂/FiO₂-Quotient: $\geq 300 = 0$, 225 bis 299 = 1, 175 bis 224 = 2, 100 bis 174 = 3, $< 100 = 4$.
• PEEP (cmH₂O): $\leq 5 = 0$, 6 bis 8 = 1, 9 bis 11 = 2, 12 bis 14 = 3, $\geq 15 = 4$.
• Compliance (mL/cmH₂O): $\geq 80 = 0$, 60 bis 79 = 1, 40 bis 59 = 2, 20 bis 39 = 3, $\leq 19 = 4$.

Die Ableitungskohorte bestand aus Patienten mit akuter Lungenschädigung am San Francisco General Hospital in den 1980er Jahren. Murray und Mitarbeiter veröffentlichten den Score 1988 als Teil einer vorgeschlagenen erweiterten Definition des ARDS, in der sie vier physiologische und radiologische Messgrößen zu einer kontinuierlichen Skala kombinierten [1]. Der Score war nicht als Prädiktionsmodell für die Mortalität im statistischen Sinne konzipiert, sondern als deskriptive Graduierung des Schweregrades der Lungenschädigung zum Zeitpunkt der Messung.

Wird eine Komponente nicht erhoben, wird im Original der Summenwert durch die Anzahl der tatsächlich bewerteten Komponenten geteilt. Als Compliance ist die statische Compliance des respiratorischen Systems gemeint, die unter Beatmung mit definiertem Tidalvolumen und ohne Spontanatmung bestimmt wird.

Interpretation in der Praxis

Ein Wert über 3,0 wird häufig als eines der Kriterien bei der Beurteilung vor einer ECMO-Zuweisung genannt. Dieser Schwellenwert geht unter anderem auf die Einschlusskriterien der CESAR-Studie zurück (Murray-Score über 3,0 oder unkompensierte Hyperkapnie mit pH unter 7,20). Wichtig ist zu verstehen, dass der Score ein Screeninginstrument für den Schweregrad ist und für sich genommen keine Behandlungsindikation darstellt. Die Entscheidung für eine ECMO sollte auf Grundlage einer Gesamtbeurteilung getroffen werden, in die Reversibilität, zugrunde liegende Ursache, Ausmaß des Organversagens und die Verfügbarkeit eines ECMO-Zentrums einfließen.

Validierung und Leistungsfähigkeit

Die systematischste externe Validierung des Murray-Scores als Prädiktionsinstrument führten Sedhai und Mitarbeiter durch. Sie verglichen fünf einzelne Schweregradmaße und zwei zusammengesetzte Scores, darunter den Murray-Score, in einer monozentrischen Kohorte von 340 ARDS-Patienten (2016 bis 2017) [2]. Für den ARDS-spezifischen Endpunkt, definiert als Tod durch pulmonales Organversagen oder Notwendigkeit einer ECMO, hatte der Murray-Score eine AUC von 0,67 (95 % KI 0,58 bis 0,75). Für die Krankenhausmortalität war die Diskriminierung schlechter und bei mehreren der einzelnen Maße nicht besser als eine zufällige Verteilung. APACHE IV war bei der Vorhersage der Mortalität mit Abstand am besten (AUC 0,73), bei der Vorhersage des ARDS-spezifischen Endpunkts jedoch am schlechtesten (AUC 0,54) [2].

Die Kalibrierung wurde für den Murray-Score nicht eigens berichtet, die Studie zeigte jedoch, dass keines der getesteten ARDS-spezifischen Maße, einschließlich des Murray-Scores, ausreichend diskriminierend war, um klinische Entscheidungen, etwa zur ECMO, allein zu steuern.

Die Berlin-Definition von 2012, die die frühere Definition der American-European Consensus Conference ablöste, prüfte empirisch, ob die vier Komponenten des Murray-Scores (Röntgenbefund, Compliance, PEEP und PaO₂/FiO₂) zur prädiktiven Validität für die Mortalität beitrugen [3]. In einer Patientenmetaanalyse mit 4.188 ARDS-Patienten zeigte sich, dass die drei zusätzlichen Variablen neben PaO₂/FiO₂ (radiologischer Schweregrad, Compliance und PEEP) die Mortalitätsvorhersage nicht verbesserten und deshalb entfernt wurden. Die Berlin-Definition behielt ausschließlich PaO₂/FiO₂ zur Graduierung des Schweregrades in leichtes, mittelschweres und schweres ARDS bei, mit einer Mortalität von 27 %, 32 % bzw. 45 % [3]. Dies bedeutet nicht, dass der Murray-Score wertlos ist, unterstreicht aber, dass seine Komplexität die prädiktive Genauigkeit gegenüber dem einfacheren Oxygenierungsmaß nicht erhöht.

Einschränkungen

Der Murray-Score misst den Schweregrad der Lungenschädigung zu einem bestimmten Zeitpunkt. Er ist nicht dynamisch und bildet den Verlauf über die Zeit nicht ab. Ein Patient kann bei Krankheitsbeginn einen hohen Score haben, der sich rasch bessert, oder einen mäßigen Score, der sich in den folgenden Tagen verschlechtert. Der Score sollte daher nicht als einmalige Beurteilung für langfristige Entscheidungen verwendet werden.

Alle vier Komponenten setzen voraus, dass der Patient intubiert und maschinell beatmet ist. Compliance und PEEP lassen sich bei einem spontan atmenden Patienten nicht zuverlässig messen, weshalb der Score in einem frühen Stadium, bevor eine Beatmung begonnen wurde, nicht anwendbar ist. Das schränkt seine Nützlichkeit als Screeninginstrument in der Notaufnahme oder in der Phase vor der Intubation ein.

Der Score berücksichtigt weder die zugrunde liegende Ätiologie noch Komorbidität oder ein Organversagen außerhalb der Lunge. Ein Patient mit sepsisinduziertem ARDS und Multiorganversagen kann denselben Score haben wie ein Patient mit isolierter Lungenschädigung nach einem Trauma, hat aber eine völlig andere Prognose. APACHE IV oder SOFA erfassen den übergeordneten Schweregrad besser [2].

Die empirische Auswertung der Berlin-Definition zeigte, dass die Variablen, auf denen der Murray-Score neben PaO₂/FiO₂ aufbaut, die prädiktive Validität für die Mortalität nicht erhöhen [3]. Dies ist der wichtigste methodische Einwand: Die Komplexität des Scores erkauft keine bessere prognostische Präzision. Sein Wert liegt vielmehr darin, einen strukturierten Überblick über das physiologische Profil der Lungenschädigung zu geben, was didaktisch und für die Verlaufsbeurteilung des Therapieansprechens nützlich sein kann.

Häufige Fehlerquellen

Die einzelnen Komponenten hängen von den Messbedingungen ab. PaO₂/FiO₂ verändert sich mit PEEP, Körperlage und Beatmungsmodus, die Compliance mit Tidalvolumen und Messtechnik, und die Beurteilung der Quadranten im Röntgenbild unterliegt einer erheblichen Variabilität zwischen den Untersuchern. Für Verlaufsvergleiche sollten die Messungen daher unter möglichst gleichen Bedingungen erfolgen.

Quellen

1. Murray JF, Matthay MA, Luce JM, Flick MR. An expanded definition of the adult respiratory distress syndrome. Am Rev Respir Dis 1988;138(3):720-3. PMID: 3202424
2. Sedhai YR, Yuan M, Ketcham SW m.fl. Validating Measures of Disease Severity in Acute Respiratory Distress Syndrome. Ann Am Thorac Soc 2021;18(7):1211-1218. PMID: 33347379
3. ARDS Definition Task Force, Ranieri VM, Rubenfeld GD m.fl. Acute respiratory distress syndrome: the Berlin Definition. JAMA 2012;307(23):2526-33. PMID: 22797452