Klinischer Hintergrund
Die venovenöse ECMO bei schwerer akuter respiratorischer Insuffizienz ist ressourcenintensiv und mit einem erheblichen Komplikationsrisiko verbunden. Die Entscheidung, eine ECMO zu beginnen, fällt oft unter Zeitdruck bei Patientinnen und Patienten, die auf eine konventionelle Beatmung nicht angesprochen haben, und die klinische Prognoseeinschätzung variiert stark zwischen Beurteilenden. Der RESP-Score wurde entwickelt, um diese Beurteilung mit Variablen zu strukturieren, die unmittelbar vor der Kanülierung verfügbar sind. Der Score wurde jedoch an bereits für eine ECMO selektierten Patientinnen und Patienten abgeleitet und sagt das Überleben unter der Voraussetzung voraus, dass die Behandlung begonnen wird. Er kann daher für sich genommen nicht beantworten, ob jemand vor dieser Entscheidung von einer ECMO gegenüber einer fortgesetzten konventionellen Therapie profitieren wird [5].
Berechnung des RESP
Der RESP-Score ist eine gewichtete Summe aus zwölf Prä-ECMO-Variablen:
wobei jede Variable ein Gewicht nach folgendem Schema erhält:
| Variable | Kategorie | Punkte |
|---|---|---|
| Alter | 18–49 | 0 |
| 50–59 | −2 | |
| ≥60 | −3 | |
| Immunsuppression | Nein | 0 |
| Ja | −2 | |
| Maschinelle Beatmung vor ECMO | <48 Stunden | 3 |
| 48 h bis 7 Tage | 1 | |
| >7 Tage | 0 | |
| Akute respiratorische Diagnose | Virale Pneumonie | 3 |
| Bakterielle Pneumonie | 3 | |
| Asthma | 11 | |
| Trauma und Verbrennung | 3 | |
| Aspirationspneumonitis | 5 | |
| Andere akute respiratorische Diagnosen | 1 | |
| Nicht respiratorische/chronische respiratorische Diagnosen | 0 | |
| Beteiligung des zentralen Nervensystems | Nein | 0 |
| Ja | −7 | |
| Akute assoziierte (nicht pulmonale) Infektion | Nein | 0 |
| Ja | −3 | |
| Neuromuskuläre Blockade vor ECMO | Nein | 0 |
| Ja | 1 | |
| Inhalatives Stickstoffmonoxid vor ECMO | Nein | 0 |
| Ja | −1 | |
| Bikarbonatinfusion vor ECMO | Nein | 0 |
| Ja | −2 | |
| Herzstillstand vor ECMO | Nein | 0 |
| Ja | −2 | |
| PaCO₂ ≥75 mmHg | Nein | 0 |
| Ja | −1 | |
| Maximaler inspiratorischer Druck ≥42 cmH₂O | Nein | 0 |
| Ja | −1 |
Der Punktebereich reicht von −22 bis +15. Die Variablen bilden sowohl die chronischen Voraussetzungen (Alter, Immunsuppression, Diagnosegruppe) als auch den Schweregrad der akuten Erkrankung und die bereits versuchten Rescue-Maßnahmen ab (Bikarbonat, Stickstoffmonoxid, neuromuskuläre Blockade, Herzstillstand).
Die Ableitungskohorte bestand aus 2355 Erwachsenen mit schwerer akuter respiratorischer Insuffizienz unter ECMO-Therapie zwischen 2000 und 2012, extrahiert aus dem internationalen ELSO-Register. Insgesamt 1338 Personen (57 %) wurden lebend aus dem Krankenhaus entlassen. Zur Identifikation der unabhängig mit dem Krankenhausüberleben assoziierten Variablen diente eine multivariable logistische Regression mit Bootstrap-Methodik [1]. Das Modell wurde intern sowie extern an 140 Patientinnen und Patienten validiert, mit einer c-Statistik von 0,92 (95 % KI 0,89–0,97) in der externen Kohorte [1].
Interpretation in der Praxis
Der RESP-Score übersetzt sich in fünf Risikoklassen mit zugehörigem Krankenhausüberleben:
| Klasse | Punkte | Erwartetes Überleben | Klinische Interpretation |
|---|---|---|---|
| I | ≥6 | 92 % | Sehr gute Prognose. Eine ECMO ist bei Erfüllung der übrigen Kriterien gut begründet. |
| II | 3–5 | 76 % | Gute Prognose. Die Behandlung sollte angeboten werden. |
| III | −1 bis 2 | 57 % | Intermediäre Prognose. Die Entscheidung ist gegen Komorbidität, erwartete Zeit bis zur Lungenerholung und den Patientenwillen abzuwägen. |
| IV | −5 bis −2 | 33 % | Schlechte Prognose. Eine ECMO kann in ausgewählten Fällen erwogen werden, der erwartete Nutzen ist jedoch begrenzt. |
| V | ≤−6 | 18 % | Sehr schlechte Prognose. Eine ECMO ist in der Regel nicht begründet, sofern keine besonderen Gründe vorliegen (Bridge zur Transplantation, reversible Ursache). |
Die Überlebenszahlen stammen aus der Ableitungskohorte und sind als populationsbasierte Schätzungen zu verstehen, nicht als individuelle Vorhersagen. Keine einzelne Punktzahl ist ein absoluter Schwellenwert für den Verzicht auf eine ECMO. Wer in Klasse V fällt, kann dennoch überleben, und wer in Klasse I fällt, kann an Komplikationen der ECMO-Therapie selbst versterben. Der Score ist stets in seinen klinischen Kontext zu stellen: Reversibilität der Grunderkrankung, Wartezeit auf eine Lungentransplantation, Patientenautonomie und intensivmedizinische Erfahrung des Zentrums.
Validierung und Testgüte
In der Ableitungsstudie wurden eine c-Statistik von 0,74 (95 % KI 0,72–0,76) in der Entwicklungskohorte und von 0,92 (95 % KI 0,89–0,97) in der externen Validierungskohorte mit 140 Patientinnen und Patienten erreicht [1]. Der hohe Wert der externen Kohorte ist angesichts ihrer geringen Größe und einer möglichen Selektion mit Vorsicht zu interpretieren.
In späteren externen Validierungen variierte die Diskrimination erheblich. In einer deutschen Einzentrumsstudie mit 108 ARDS-Patientinnen und -Patienten unter venovenöser ECMO (2010–2015) betrug die AUC 0,64 (p = 0,012), bei akzeptabler Kalibrierung nach Hosmer-Lemeshow (χ² = 8,4, p = 0,395) [2]. In einer chinesischen Einzentrumsstudie mit 23 Patientinnen und Patienten wurde eine AUC von 0,835 (95 % KI 0,659–1,010) gemessen, mit einem optimalen Cut-off bei Risikoklasse 3,5 und einer Spezifität von 84,6 % [3]. In einer koreanischen Kohorte mit 50 Patientinnen und Patienten (2012–2014) betrug die AUC 0,79 (95 % KI 0,65–0,89), mit einem Cut-off bei ≤−1, der eine Spezifität von 91,3 % und eine Sensitivität von 66,7 % für die Krankenhaussterblichkeit ergab [4].
Eine systematische Übersicht von 2023 identifizierte 58 Prognosemodelle für ECMO-Patientinnen und -Patienten und 225 externe Validierungen [5]. Der RESP-Score war eines der am häufigsten validierten Modelle (18 externe Validierungen). Die gepoolte c-Statistik für RESP lag zwischen 0,66 und 0,70, also bei mäßiger Diskrimination und niedriger als in der Ableitungskohorte. Nahezu alle Modelle neigten dazu, die Sterblichkeit zu unterschätzen (O:E > 1), das heißt, das nach dem Score erwartete Überleben überschätzt das tatsächliche systematisch. Nur 1 von 58 Modellen erfüllte die PROBAST-Kriterien für ein niedriges Bias-Risiko [5].
Limitationen
Der RESP-Score gilt nur für die venovenöse ECMO bei akuter respiratorischer Insuffizienz. Er ist weder für die venoarterielle ECMO noch für die ECMO als Brücke zur Transplantation oder für die ECMO beim kardiogenen Schock validiert. Wer vorrangig eine chronische Lungenerkrankung hat, fällt in die Kategorie „nicht respiratorische/chronische respiratorische Diagnosen" mit 0 Punkten, was zu einer irreführend hohen Schätzung führen kann, wenn die akute Komponente begrenzt ist.
Die wichtigste Limitation ist, dass der Score an bereits für eine ECMO selektierten Patientinnen und Patienten abgeleitet wurde. Er sagt also das Überleben unter der Voraussetzung voraus, dass die Behandlung begonnen wird, kann aber nicht beantworten, ob jemand vor dieser Entscheidung mehr von einer ECMO als von einer fortgesetzten konventionellen Therapie profitiert [5]. Den Score als alleinige Entscheidungshilfe für oder gegen eine ECMO zu verwenden, ist daher nicht gerechtfertigt.
Die Diagnosevariable ist grob kategorisiert. Asthma ergibt 11 Punkte, was praktisch alle Asthmapatientinnen und -patienten unabhängig von den übrigen Faktoren in Klasse I einordnet. Das bildet die ausgezeichnete Prognose des Asthmas unter ECMO ab, kann aber Schweregradunterschiede innerhalb der Gruppe verdecken. Eine maschinelle Beatmung >7 Tage vor ECMO ergibt 0 Punkte, was Patientinnen und Patienten mit langer Beatmungsdauer benachteiligt; die Grenze bei 7 Tagen ist jedoch willkürlich und spiegelt die Verteilung der Ableitungskohorte und keine physiologische Schwelle wider.
Die Kalibrierung ist ein Problem. Die systematische Übersicht fand, dass die Modelle die Sterblichkeit tendenziell unterschätzen [5], sodass jemand mit einem nach RESP erwarteten Überleben von 76 % in der Praxis eine geringere Wahrscheinlichkeit haben kann. Das gilt besonders in Kohorten mit hohem Anteil immunsupprimierter Patientinnen und Patienten oder mit sepsisdominiertem ARDS.
Quellen
- Schmidt M, Bailey M, Sheldrake J, et al. Predicting survival after extracorporeal membrane oxygenation for severe acute respiratory failure. The Respiratory Extracorporeal Membrane Oxygenation Survival Prediction (RESP) score. Am J Respir Crit Care Med. 2014;189(11):1374–1382. PMID: 24693864
- Hilder M, Herbstreit F, Adamzik M, et al. Comparison of mortality prediction models in acute respiratory distress syndrome undergoing extracorporeal membrane oxygenation and development of a novel prediction score: the PREdiction of Survival on ECMO Therapy-Score (PRESET-Score). Crit Care. 2017;21:301. PMID: 29233160
- Huang L, Li T, Xu L, et al. Performance of Multiple Risk Assessment Tools to Predict Mortality for Adult Respiratory Distress Syndrome with Extracorporeal Membrane Oxygenation Therapy: An External Validation Study Based on Chinese Single-center Data. Chin Med J (Engl). 2016;129(14):1688–1695. PMID: 27411456
- Lee S, Yeo HJ, Yoon SH, et al. Validity of Outcome Prediction Scoring Systems in Korean Patients with Severe Adult Respiratory Distress Syndrome Receiving Extracorporeal Membrane Oxygenation Therapy. J Korean Med Sci. 2016;31(6):932–938. PMID: 27247503
- Pladet LCA, Barten JMM, Vernooij LM, et al. Prognostic models for mortality risk in patients requiring ECMO. Intensive Care Med. 2023;49(2):131–141. PMID: 36600027