Noninvasive Ventilation Outcomes (NIVO) Score

Klinische Grundlagen

Die akute hyperkapnische respiratorische Insuffizienz bei COPD-Exazerbation ist die häufigste Indikation für die nichtinvasive Beatmung (NIV). Die NIV senkt die Mortalität um etwa die Hälfte und den Bedarf an Intubation um etwa zwei Drittel, doch die Entscheidung zum Beginn der Beatmung ist komplex: Sie erfordert die Abschätzung der Erfolgswahrscheinlichkeit der Therapie, der Gesamtprognose der Patientin oder des Patienten und ein Gespräch mit Betroffenen und Angehörigen. Klinische Einschätzungen der Prognose bei COPD-Exazerbation fallen tendenziell pessimistisch aus, was dazu beiträgt, dass die NIV zu selten oder zu spät eingesetzt wird. Der Noninvasive Ventilation Outcomes (NIVO) Score wurde entwickelt, um genau diese Entscheidung objektiv zu unterstützen, und zwar zu einem Zeitpunkt, an dem tatsächlich alle Daten am Krankenbett vorliegen, nämlich bei Beginn der Beatmung [1].

Berechnung des NIVO Score

Der NIVO Score beruht auf sechs Variablen, die sich alle bei oder kurz vor Beginn der NIV erfassen lassen. Der Score wird wie folgt berechnet:

$$\text{NIVO} = \text{eMRCD}$${\text{Punkte}} + \text{Zeit}{\text{Azidämie}} + \text{pH}{\text{Schwelle}} + \text{VHF} + \text{GCS}{\text{Schwelle}} + \text{Konsolidierung}

wobei:

• eMRCD (erweiterte MRC-Dyspnoe-Skala): 1-4 ergibt 0 Punkte, 5a ergibt 2 Punkte, 5b ergibt 3 Punkte. Die Kategorien 5a und 5b schließen sich gegenseitig aus. 5a bedeutet, dass die Patientin oder der Patient zu kurzatmig ist, um das Haus zu verlassen, sich aber selbst waschen und ankleiden kann; 5b bedeutet, dass sie oder er auch beim Waschen und Ankleiden auf Hilfe angewiesen ist.
• Zeit von der Aufnahme bis zur Azidämie >12 h: ergibt 2 Punkte, wenn die Azidämie mehr als 12 Stunden nach der Aufnahme auftritt, sonst 0 Punkte.
• pH <7,25: ergibt 1 Punkt, wenn der niedrigste pH-Wert der Patientin oder des Patienten in den 24 Stunden vor der Beatmungsentscheidung unter 7,25 liegt.
• Vorhofflimmern (VHF): ergibt 1 Punkt bei Vorliegen.
• Glasgow Coma Scale ≤14: ergibt 1 Punkt.
• Konsolidierung im Röntgen-Thorax: ergibt 1 Punkt.

Die Gesamtpunktzahl reicht von 0 bis 9.

Die Ableitungskohorte bestand aus 489 konsekutiven Patienten mit COPD-Exazerbation und azidotischer hyperkapnischer respiratorischer Insuffizienz, die mit assistierter Beatmung behandelt wurden. Sie wurden zwischen November 2008 und Mai 2013 an zwei Krankenhäusern des Northumbria Healthcare NHS Foundation Trust erfasst. Die Krankenhausmortalität betrug 25,4 %. Als Einschlusskriterien galten eine spirometrisch bestätigte COPD (FEV1/Vitalkapazität <0,7), eine Raucheranamnese von ≥10 Packungsjahren (pack-years), ein Alter von ≥35 Jahren und eine mit NIV oder invasiver Beatmung behandelte Azidose. Patienten mit anderen Erkrankungen, die die Überlebenszeit voraussichtlich auf unter ein Jahr begrenzten, wurden ausgeschlossen [1].

Die prospektive externe Validierung wurde an 10 britischen Krankenhäusern mit geografischer und demografischer Streuung durchgeführt, mit 733 Patienten mit spirometrisch bestätigter COPD. Die Krankenhausmortalität betrug 20,1 % [1].

Interpretation in der Praxis

Der NIVO Score liefert eine Schätzung der Wahrscheinlichkeit, während des stationären Aufenthalts zu versterben. In der Literatur werden vier Risikobänder verwendet, die auf der ursprünglichen Validierungskohorte beruhen und in nachfolgenden Studien bestätigt wurden [2, 3]:

Ein hoher Punktwert bedeutet nicht, dass die NIV vorenthalten werden soll. Der Score soll die klinische Gesamtbeurteilung ergänzen und die gemeinsame Entscheidungsfindung unterstützen, nicht das klinische Urteil ersetzen [1].

Validierung und Leistungsfähigkeit

In der ursprünglichen externen Validierungskohorte (n=733, 10 britische Krankenhäuser) erreichte der NIVO Score eine AUC von 0,79 für die Krankenhausmortalität, mit guter Kalibrierung über die Risikogruppen. Der NIVO Score schnitt besser ab als vordefinierte Vergleichsinstrumente: DECAF, CURB-65, APACHE II, CAPS, Confalonieri risk chart und HACOR [1].

Eine chinesische multizentrische Studie (MAGNET AECOPD Registry, n=1164, 10 Tertiärkrankenhäuser, 2017-2021) validierte den NIVO Score in einer anderen ethnischen Population mit niedrigerer Mortalität (4,9 %). Die AUC sank auf 0,657 (95 %-KI 0,584-0,729). Die Mortalität stieg über die Risikobänder stufenweise an: niedrig (0-2) 3,2 %, mittel (3-4) 7,3 %, hoch (5-6) 10,9 % und sehr hoch (7-9) 16,7 %. In dieser Kohorte waren nicht alle Einzelvariablen signifikant mit der Mortalität assoziiert; Konsolidierung im Röntgen-Thorax, Zeit bis zur Azidämie >12 h und eMRCD 5a erreichten keine Signifikanz, während GCS ≤14 und Vorhofflimmern ihre starke prädiktive Aussagekraft behielten [2].

Eine britische retrospektive Studie des Birmingham Heartlands Hospital (n=249, stationsbasierte NIV, 2021-2024) bestätigte, dass der NIVO Score signifikant mit der Krankenhausmortalität (OR 1,52 pro Punkt, 95 %-KI 1,26-1,86) und mit NIV-Versagen (OR 1,33 pro Punkt, 95 %-KI 1,13-1,58) assoziiert war. Die Mortalität stieg mit zunehmender Punktzahl fortlaufend an. Die Krankenhausmortalität in der Kohorte betrug 26,5 % und lag damit nahe an der ursprünglichen Ableitungskohorte [3].

Eine Subanalyse der Validierungskohorte untersuchte Patienten ohne Spirometrie vor der Aufnahme, also mit klinischer COPD-Diagnose (n=111). Die AUC betrug 0,724, etwas niedriger als in der Hauptkohorte, aber weiterhin mit guter Diskriminationsfähigkeit. Die Mortalität stieg über die Risikokategorien stufenweise an, in Übereinstimmung mit der Hauptkohorte. Nach einem Jahr Nachbeobachtung hatten 33 von 41 Patienten, bei denen eine Spirometrie durchgeführt worden war, eine bestätigte COPD, die Diagnose war also bei etwa einem Fünftel von ihnen unzutreffend [4].

Einschränkungen

Der NIVO Score wurde speziell für Patienten mit COPD-Exazerbation und azidotischer hyperkapnischer respiratorischer Insuffizienz abgeleitet und validiert, die eine assistierte Beatmung erhalten. Er gilt nicht für respiratorische Insuffizienz anderer Ursache, nicht für hypoxämische respiratorische Insuffizienz und nicht für Patienten, die keine Beatmung benötigen.

Der Score verliert in Populationen mit niedriger Mortalität an Diskriminationsfähigkeit, wie die chinesische Validierung zeigte: Die AUC sank bei einer Mortalität von unter 5 % auf 0,66. Das bedeutet, dass der NIVO Score das Risiko in Versorgungsumgebungen überschätzen kann, in denen die Mortalität bei NIV-behandelter COPD-Exazerbation deutlich niedriger ist als in den britischen Kohorten [2].

Mehrere Variablen beruhen auf Daten, die sich im Zeitverlauf ändern können. pH und GCS sollen als der Wert mit der größten Abweichung vom Normalwert in den 24 Stunden vor der Beatmungsentscheidung erfasst werden, was den Zugang zu frühen und seriellen Blutgasanalysen voraussetzt. Das Vorhofflimmern bezieht sich auf die Anamnese der Patientin oder des Patienten, nicht auf eine neu aufgetretene Rhythmusstörung während des aktuellen Aufenthalts.

Der Score berücksichtigt weder Gebrechlichkeit noch die gesamte Komorbidität über das Vorhofflimmern hinaus noch die Langzeitprognose nach der Entlassung. Eine Patientin oder ein Patient mit niedrigem NIVO Score, aber ausgeprägter Gebrechlichkeit kann dennoch einen begrenzten Nutzen von einer eskalierten Behandlung haben. Umgekehrt kann bei hoher Punktzahl eine reversible Ursache der Verschlechterung vorliegen, zum Beispiel eine behandelbare Pneumonie, bei der die Prognose besser ist, als es der Score vermuten lässt.

Quellen

1. Hartley T, Lane ND, Steer J, et al. The Noninvasive Ventilation Outcomes (NIVO) score: prediction of in-hospital mortality in exacerbations of COPD requiring assisted ventilation. Eur Respir J. 2021;58(2):2004042. PMID: 33479109
2. Zhang J, Yi Q, Zhou C, et al. Risk factors of in-hospital mortality and discriminating capacity of NIVO score in exacerbations of COPD requiring noninvasive ventilation. Chronic Respir Dis. 2024;21:14799731241249474. PMID: 38652928
3. Ozsancak Ugurlu A, Watson A, Ellis P, et al. Predicting in-hospital mortality in a real-world population of ward-based non-invasive ventilation in acute COPD exacerbations. Ther Adv Respir Dis. 2026;20:17534666261441160. PMID: 42048191
4. Lane ND, Hartley TM, Steer J, et al. The noninvasive ventilation outcomes score in patients requiring NIV for COPD exacerbation without prior evidence of airflow obstruction. ERJ Open Res. 2024;10(6):00193-2024. PMID: 39534768