Pediatric Early Warning Score (PEWS)

Klinischer Hintergrund

Der Pediatric Early Warning Score (PEWS) erfüllt einen klinischen Bedarf, der in der Pädiatrie besonders ausgeprägt ist: Die Verschlechterung stationär behandelter Kinder kann subtil und rasch verlaufen, und das Personal am Krankenbett braucht eine strukturierte Möglichkeit, den Schweregrad zu kommunizieren und rechtzeitig die richtige Maßnahme auszulösen. Der Zweck des PEWS ist es, Kinder auf der Normalstation, die sich verschlechtern, frühzeitig zu erkennen, damit eine Eskalation auf die Intensivstation oder eine rasche ärztliche Beurteilung erfolgen kann, bevor es zu einem kardiopulmonalen Arrest kommt. Ohne ein strukturiertes Instrument ist die Einschätzung meist subjektiv und beruht auf der klinischen Intuition der Pflegekraft, was sich in mehreren Studien als unzureichend zur Erkennung früher Zeichen erwiesen hat.

Der PEWS unterscheidet sich von Erwachseneninstrumenten wie NEWS/MEWS dadurch, dass die Vitalparameter von Kindern altersabhängig sind und sich eine Verschlechterung anders äußern kann, etwa als nachlassende Spiellust oder zunehmende Reizbarkeit statt als ausgeprägte Vitalparameterveränderung. Das Instrument ist daher nicht für Intensivstationen, die Neonatologie oder primär für die Notaufnahme gedacht, sondern für reguläre Stationen, auf denen die Kinder von allgemeinem pädiatrischem Pflegepersonal überwacht werden.

Berechnung des Pediatric Early Warning Score

Die Punktzahl ergibt sich aus der Summe von drei Domänen, die jeweils mit 0 bis 3 Punkten bewertet werden, zuzüglich 2 Zusatzpunkten, wenn das Kind eine kontinuierliche Verneblertherapie benötigt oder anhaltend postoperativ erbricht.

$$\text{PEWS} = \text{Verhalten} + \text{Kreislauf} + \text{Atmung} + \text{Zusatzpunkte}$$

Dabei gilt:

• Verhalten (0-3): Spielt/altersentsprechend = 0; Schläft = 1; Reizbar = 2; Lethargisch, verwirrt oder reduzierte Schmerzreaktion = 3
• Kreislauf (0-3): Rosige Haut oder Rekapillarisierungszeit 1-2 s = 0; Blasse Haut oder Rekapillarisierungszeit 3 s = 1; Graue Haut, Rekapillarisierungszeit 4 s oder Herzfrequenz >20 über der altersentsprechenden Norm = 2; Graue und marmorierte Haut, Rekapillarisierungszeit $\geq$5 s, Herzfrequenz >30 über der altersentsprechenden Norm oder Bradykardie = 3
• Atmung (0-3): Im Normbereich, keine Einziehungen = 0; >10/min über der Norm, Einsatz der Atemhilfsmuskulatur oder FiO₂ >30 % (>3 L/min) = 1; >20/min über der Norm, Einziehungen oder FiO₂ >40 % (>6 L/min) = 2; $\geq$5/min unter der Norm mit Einziehungen und exspiratorischem Stöhnen oder FiO₂ >50 % (>8 L/min) = 3
• Zusatzpunkte (0 oder 2): Kontinuierliche Verneblertherapie oder anhaltendes postoperatives Erbrechen = 2; sonst 0

Die maximale Punktzahl beträgt 11. Die Bewertung der Domänen Kreislauf und Atmung setzt altersspezifische Normwerte für Herzfrequenz und Atemfrequenz voraus; ohne sie kann das Instrument nicht korrekt angewendet werden.

Das Instrument, das der modernen PEWS-Variante zugrunde liegt, ist das Bedside Paediatric Early Warning System (Bedside PEWS), das von Parshuram et al. am Hospital for Sick Children in Toronto entwickelt und 2009 publiziert wurde [1]. Das ursprüngliche Instrument umfasste sieben Items mit jeweils 0-4 Punkten und einer maximalen Punktzahl von 26. Die Version, auf der der Rechner beruht, ist eine vereinfachte Variante mit drei Domänen: Die Items wurden auf Verhalten, Kreislauf und Atmung reduziert, ergänzt durch Zusatzpunkte für bestimmte Interventionen. Die Vereinfachung soll die Berechnung am Krankenbett in der Routine erleichtern. Die Entwicklungskohorte des ursprünglichen Instruments bestand aus 60 Kindern, die notfallmäßig intensivmedizinisch behandelt wurden, und 120 gematchten Kontrollen mit einem medianen Alter von 72 Monaten [1]. Das modellierte Outcome war die ungeplante Aufnahme auf die Intensivstation oder ein kardiopulmonaler Arrest.

Es existieren mehrere PEWS-Varianten mit unterschiedlichem Aufbau und unterschiedlichen Auslöseschwellen. Punktzahlen und Schwellenwerte verschiedener Varianten sind nicht untereinander austauschbar.

Interpretation in der Praxis

Der PEWS ist ein Instrument zur Auslösung einer Eskalation, nicht zur Diagnosestellung. Die Punktzahl muss gemeinsam mit dem klinischen Gesamtbild interpretiert und bei Verdacht auf eine Verschlechterung wiederholt werden. Die lokalen Eskalationsschwellen unterscheiden sich zwischen Kliniken und Programmen, üblich ist jedoch, dass eine Gesamtpunktzahl von 5 oder mehr eine zeitnahe ärztliche Beurteilung nach sich zieht und dass eine einzelne Domänenpunktzahl von 3 für sich genommen unabhängig von der Gesamtpunktzahl eine sofortige Beurteilung auslöst. Die folgende Tabelle ist eine allgemeine Orientierung auf Grundlage publizierter Eskalationsalgorithmen und sollte an lokale Abläufe angepasst werden.

Die Punktzahl ist als Verlauf zu verstehen, nicht als einmalige Messung. Eine ansteigende Punktzahl über mehrere Beurteilungen ist alarmierender als eine isolierte Erhöhung, und die Fähigkeit des Instruments, eine Verschlechterung im Zeitverlauf zu erfassen, wird durch die Validierungsstudie gestützt, in der die Punktzahl in den 24 Stunden vor der klinischen Verschlechterung signifikant anstieg [2].

Die Sorge des Pflegepersonals oder der Eltern ist unabhängig vom errechneten Wert ein eigenständiger Anlass für eine ärztliche Beurteilung.

Validierung und Leistungsfähigkeit

Der ursprüngliche Bedside PEWS wurde in einer internationalen multizentrischen Studie an vier Kliniken in Kanada und Großbritannien mit insgesamt 2.074 Kindern (686 Fälle und 1.388 Kontrollen) validiert und 2011 publiziert [2]. In dieser Studie lag die AUC-ROC bei 0,87 (95 %-KI 0,85-0,89) für die Vorhersage eines kardiopulmonalen Arrests oder einer ungeplanten Aufnahme auf die Intensivstation. Bei einem Schwellenwert von 7 Punkten betrugen Sensitivität 64 % und Spezifität 91 %; bei 8 Punkten betrugen Sensitivität 57 % und Spezifität 94 % [2]. Die Punktzahl war der retrospektiven subjektiven Risikoeinschätzung der Pflegekräfte (AUC-ROC 0,83) signifikant überlegen [2]. In der Entwicklungskohorte von 2009 war die AUC-ROC mit 0,91 etwas höher, was auf einen gewissen Leistungsverlust bei externer Anwendung hindeutet [1].

In einer niederländischen Studie in einer Notaufnahme wurden zehn verschiedene PEWS-Varianten bei 17.943 Kindern untersucht, und die AUC für die Vorhersage einer Intensivaufnahme variierte je nach Variante zwischen 0,60 und 0,82 [3]. Aggregierte Scoring-Systeme schnitten besser ab als Trigger-Systeme mit einem einzelnen Parameter [3]. In einer französischen multizentrischen Studie auf Intermediate-Care-Stationen wurden drei PEWS-Varianten bei 2.636 Kindern getestet; die Diskriminationsfähigkeit war in der Entwicklungskohorte gut (AUC 0,87-0,91), fiel jedoch in der Validierungskohorte auf eine AUC von 0,71-0,76 ab [4].

Die einzige randomisierte kontrollierte Studie zum PEWS als Intervention, die EPOCH-Studie, wurde 2018 publiziert [5]. In einem clusterrandomisierten Design wurden 21 Kliniken in sieben Ländern der Einführung des Bedside PEWS oder der üblichen Versorgung zugeteilt. Die Studie umfasste 144.539 Entlassungen und 559.443 Patiententage. Der primäre Endpunkt, die Gesamtmortalität im Krankenhaus, unterschied sich zwischen den Gruppen nicht (1,93 gegenüber 1,56 pro 1.000 Entlassungen, adjustierte Odds Ratio 1,01, 95 %-KI 0,61-1,69, P = 0,96) [5]. Der kombinierte Endpunkt einer signifikanten klinischen Verschlechterung (späte Aufnahme auf die Intensivstation, kardiopulmonaler Arrest oder intensivmedizinisches Konsil) war mit dem Bedside PEWS jedoch niedriger (0,50 gegenüber 0,84 pro 1.000 Patiententage, adjustierte Rate Ratio 0,77, 95 %-KI 0,61-0,97, P = 0,03) [5]. Die Studie zeigte somit, dass das Instrument die Häufigkeit spät erkannter Verschlechterungen verringern kann, ohne dass ein Effekt auf die Mortalität nachgewiesen werden konnte.

Einschränkungen

Der PEWS gilt für Kinder auf der Normalstation ohne akut lebensbedrohlichen Zustand bei Aufnahme. Er sollte nicht bei Kindern angewendet werden, die bereits auf einer Intensivstation oder in der Neonatologie behandelt werden oder sich in einer akuten Reanimation befinden. Kinder mit chronischer Atembeeinträchtigung, angeborenem Herzfehler oder neurologischer Schädigung können bereits im Ausgangszustand erhöhte Punktzahlen erreichen, und die Punktzahl muss im Licht des gewohnten Status des Kindes interpretiert werden.

Altersspezifische Normwerte sind eine Voraussetzung, und mangelnder Zugang zu ihnen oder fehlende Kenntnis darüber ist eine der häufigsten Fehlerquellen. Ein falscher Normwertbezug kann sowohl zu einer Über- als auch zu einer Unterbewertung der Domänen Kreislauf und Atmung führen.

Die Diskriminationsfähigkeit des Instruments sinkt bei externer Anwendung, insbesondere in Populationen, die sich von der ursprünglichen Kohorte (tertiäre Kinderkliniken in Kanada und Großbritannien) unterscheiden. In Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen und in Krankenhäusern der Grundversorgung hat der PEWS eine schlechtere Leistung gezeigt, was die Verallgemeinerbarkeit begrenzt. Darüber hinaus fand die EPOCH-Studie keinen Effekt auf die Mortalität, was darauf hindeutet, dass die Punktzahl allein das Outcome nicht verbessert, solange keine Eskalationsalgorithmen und verfügbare Ressourcen vorhanden sind [5].

Quellen

1. Parshuram CS et al. Development and initial validation of the Bedside Paediatric Early Warning System score. Critical Care 2009. PMID: 19678924
2. Parshuram CS et al. Multicentre validation of the bedside paediatric early warning system score: a severity of illness score to detect evolving critical illness in hospitalised children. Critical Care 2011. PMID: 21812993
3. Seiger N et al. Validity of different pediatric early warning scores in the emergency department. Pediatrics 2013. PMID: 24019413
4. Lampin ME et al. Use of paediatric early warning scores in intermediate care units. Archives of Disease in Childhood 2020. PMID: 31401558
5. Parshuram CS et al. Effect of a Pediatric Early Warning System on All-Cause Mortality in Hospitalized Pediatric Patients: The EPOCH Randomized Clinical Trial. JAMA 2018. PMID: 29486493