Aus dem Fachkrankenhaus Kloster Grafschaft
Direktor: Prof. Dr. med. Dieter Köhler
Langzeitverlauf (Outcome)
bei Patienten mit
Chronisch Ventilatorischer Insuffizienz
Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der gesamten Humanmedizin
dem Fachbereich Medizin der Philipps-Universität Marburg vorgelegt von
Marco Nietsch aus Gießen
Gedruckt mit Genehmigung des Fachbereichs
Dekan: Prof. Dr. med. M. Rothmund Referent: Prof. Dr. med. B. Schönhofer 1. Korreferent: Prof. Dr. med. H. Becker
„Und Gott wird abwischen alle Tränen von ihren Augen, und der Tod wird nicht mehr sein, noch Leid noch Geschrei noch Schmerz wird mehr sein; denn das Erste ist vergangen. Und der auf dem Thron saß, sprach: Siehe, ich mache alles neu!“
Gewidmet meiner Frau Kirsten, meinen Kindern Nele Sophia und Mia Madleen sowie meinen Eltern Guido und Eva-Maria, die mit ihrer Geduld, ihrer Ermutigung und ihrem Ansporn am Gelingen dieser Arbeit maßgeblich Teil gehabt haben.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung ... 1
2. Die Chronisch Ventilatorische Insuffizienz ... 6
2.1 Ursachen der CVI ... 6
2.1.1 Die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) ... 6
2.1.2 Thorakorestriktive Erkrankungen ... 8
2.1.2.1 Thoraxwanddeformitäten ... 9
2.1.2.2 Post-Tbc-Syndrom ... 9
2.1.2.3 Obesitas-Hypoventilationssyndrom ... 9
2.1.3 Neuromuskuläre Erkrankungen ... 10
2.1.3.1 Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ... 11
2.1.3.2 Muskeldystrophien ... 11
2.1.3.3 Post-Poliomyelistis-Syndrom (PPS) ... 12
2.1.4 Zentrale Atemdysregulation ... 12
2.2 Symptomatik der CVI ... 13
2.3 Therapie der CVI ... 14
2.3.1 Intermittierende Selbstbeatmung (ISB) mit Positivdruck ... 14
2.3.2 Kontrollierte Beatmungsformen (Controlled Mechanical Ventilation CMV) ... 15
2.3.3 Assistierte Beatmungsformen ... 16
2.3.4 Beatmungszugang bei NIV ... 17
2.3.5 Indikation zur nicht-invasiven Selbstbeatmung ... 18
3. Fragestellung der Arbeit ... 20
3.1 Effekt der Intermittierenden Selbstbeatmung (ISB) ... 20
3.2 Lebensqualität ... 20 3.3 Überlebenszeitanalyse ... 21 4. Methoden ... 22 4.1 Datenerhebung ... 22 4.1.1 Beobachtungsort ... 22 4.1.2 Beobachtungszeitraum ... 22
4.1.3 Einschlusskriterien ... 22
4.1.4 Ausschlusskriterien ... 23
4.1.5 Hauptdiagnosen ... 23
4.1.5.1Chronisch obstruktive Lungenerkrankung ... 23
4.1.5.2 Thorakorestriktive Ventilationsstörungen ... 23
4.1.5.3 Neuromuskuläre Erkrankungen ... 23
4.1.5.4 Obesitas-Hypoventilationssyndrom ... 24
4.1.6 Beatmung und Procedere ... 24
4.1.7 Messprotokoll der klinischen Untersuchung ... 25
4.1.8 Allgemein klinisch relevante Parameter ... 26
4.2 Standardisierte Diagnostik der CVI ... 26
4.2.1 Kapilläre Blutgasanalyse (BGA) ... 26
4.2.2 Nächtliche Sauerstoffsättigungs- und transkutane PaCO2-Messung ... 27
4.2.3 Ganzkörperplethysmographie ... 27
4.2.4 Atemdruckmessung ... 27
4.2.4.1 Inspiratorischer Mundverschlussdruck (P0.1) ... 28
4.2.4.2 Maximaler Inspiratorischer Mundverschlussdruck (P0.1max) ... 28
4.2.4.3 Maximale inspiratorische Kraft (Pimax) ... 28
4.2.4.4 Maximale exspiratorische Muskelkraft (Pemax) ... 29
4.2.5 Atemmuster ... 29
4.2.6 Hämoglobin und Hämatokrit ... 29
4.2.7 Körpergewicht ... 29
4.2.8 Fahrradergometrie ... 30
4.2.9 6-Minuten-Gehtest (6-MGT) ... 30
4.2.10 Epworth- Schläfrigkeitsskala (ESS) ... 30
4.3. Messinstrumente zu Belastbarkeit und gesundheitsbezogener Lebensqualität ... 31
4.3.1 SF-36 ... 31
4.3.2 Activity of Daily Living / Barthel Index (ADL) ... 33
4.3.3 Fragebogen zur Beatmung (F-Bat) ... 33
4.3.5 Fragebogen zur Sexualität (F-S) ... 34
4.4 Statistik ... 35
4.4.1 Überlebenszeitanalyse ... 35
4.4.2 Lebensqualität der Überlebenden ... 36
4.4.2.1 Besonderheiten in der Auswertung des SF-36 ... 37
5. Ergebnisse ... 38
5.1 Beschreibung des Patientenkollektivs (n= 438) ... 38
5.2 Überlebenszeitanalyse ... 44
5.2.1 Beschreibung des Kollektivs der Überlebenszeitanalyse (n=418) ... 44
5.2.2 Univarianzanalyse ... 45
5.2.2.1 Abhängigkeit der Überlebenszeit von Alter, Geschlecht, BMI und Hauptdiagnose ... 45
5.2.2.2 Abhängigkeit der Überlebenszeit von physiologischen Parametern ... 47
5.3 Effekt der ISB ... 47
5.3.1 Entwicklung des Hämoglobin und Hämatokrit unter ISB ... 48
5.3.2 Entwicklung der Blutgasanalyse unter ISB ... 51
5.3.3 Entwicklung des Body-Mass-Index, des P0.1/Pimax und der Atemfrequenz ... 56
5.3.4 Entwicklung der Epworth-Schläfrigkeitsskala (ESS-Wert) ... 59
5.4 Gesundheitsbezogene Lebensqualität ... 60
5.4.1 SF-36 ... 63
5.4.1.1 Vergleich der 8 Subsummenskalen und der 2 Summenskalen des SF-36 mit einem angepassten Normkollektiv bzw. Kollektiv chronisch Lungenkranker ... 65
5.4.1.2 Korrelationen der SF-36 Summenskalen mit gruppenbezogenen Charakteristika ... 70
5.4.2 Barthel-Index (ADL) ... 71
5.4.3 Fragebogen Beatmung (F-BAT) ... 72
5.4.4 Fragebogen Wohn- und Betreuungssituation (Wo/Be) ... 76
5.4.5 Fragebogen Sexualität (F-S) ... 82
6. Diskussion ... 84
6.1 Diskussion der Methoden ... 84
6.1.1 Datenerhebung ... 84
6.1.2 Standardisierte Diagnostik ... 84
6.1.3 Fragebögen ... 85
6.1.4 Gesundheitsbezogene Lebensqualität ... 86
6.2 Diskussion der Ergebnisse ... 87
6.2.1 Zusammensetzung des Patientenkollektivs ... 87
6.2.2 Überlebenszeitanalyse ... 87
6.2.3 Weitere Effekt der ISB ... 89
6.2.4 Gesundheitsbezogene Lebensqualität ... 91
6.2.4.1 SF-36 ... 93
6.2.4.2 Barthel-Index (ADL) ... 98
6.2.4.3 Fragebogen Beatmung (F-BAT) ... 99
6.2.4.4 Fragebogen Wohn- und Betreuungssituation (Wo/Be) ... 101
6.2.4.5 Sexualität (F-S) ... 101
6.2.5 Korrelation der Fragebogenergebnisse ... 102
6.2.6 Limitierung der Arbeit ... 103
6.3 Zusammenfassung ... 103
6.4 Ausblick ... 106
7. Literaturverzeichnis ... 108
8. Abkürzungsverzeichnis ... 125
9. Normalwerte der physiologischen Messwerte ... 127
10. Verwendete Fragebögen im Original ... 128
10.1 ADL-Index ... 128
10.2 Fragebogen zur Beatmung ... 132
10.3 Fragebogen Sexualität ... 134
10.4 SF-36 ... 139
10.5 Fragebogen zur Wohn- und Betreuungssituation ... 142
11. Verzeichnis der Abbildungen und Tabellen ... 146
11.1 Abbildungsverzeichnis ... 146
12. Anhang ... 149 12.1 Verzeichnis akademischer Lehrer ... 149 12.2 Danksagung ... 150
1 Einleitung
Die Frage nach der Lebensqualität chronisch Kranker hat in den vergangenen Jahren neben der Untersuchung der Lebensverlängerung einen führenden Stellenwert eingenommen. Ursächlich hierfür anzusehen sind u.a. die veränderte Arzt-Patient-Beziehung, in welcher der Patient zunehmend als mündiger Partner betrachtet wird, neben der Tatsache, dass eine Therapie auch die Verlängerung eines Leidensweges bedeuten kann. Ein weiterer wesentlicher Punkt ist die kontinuierliche Kostenzunahme im Gesundheitssystem, so dass die Frage nach der Effizienz im Sinne einer verbesserten Lebensqualität zunehmend gestellt wird. Somit ist sie zu einem wichtigen Behandlungskriterium in der Beurteilung des medizinischen Therapieerfolges chronisch Kranker geworden.
Die Behandlungsmöglichkeiten haben in den vergangenen Jahrzehnten rasante Fortschritte erzielt. In etlichen Bereichen wurde eine Lebensverlängerung chronisch Erkrankter erreicht, wenn auch die Grunderkrankung an sich nicht beseitigt werden konnte. So z.B. in der Therapie des Diabetes mellitus Typ 2, der zu den weit verbreiteten und stark zunehmenden chronischen Erkrankungen der Industrienationen gehört (Richter, 2002).
Eine weitere große Gruppe chronisch Kranker, die, verglichen mit den Diabetikern innerhalb der Bundesrepublik Deutschland, etwa gleich groß ist, stellen die chronisch Lungenkranken dar (Das statistische Jahrbuch, 2007). Auch hier wurden in den letzten 15 Jahren große Fortschritte erzielt, so z.B. in der Therapie der Chronisch Ventilatorischen Insuffizienz (CVI). Unter diesem Begriff subsummieren sich sowohl chronisch obstruktive als auch restriktive Lungenerkrankungen.
Kennzeichnend für die CVI ist – unabhängig von der pulmonologischen Grunderkrankung – eine Reduzierung des Atemminutenvolumens (AMV) während des Schlafs (Becker et al., 1999). Die hierdurch herbeigeführte Hypoventilation bewirkt zunächst nächtliche Hyperkapnien, die im Verlauf der Erkrankung auch tagsüber auftreten. Einer der Gründe für die Hypoventilation
liegt in der Atmungsregulation: Die wesentliche Regelgröße für die Ventilation ist der Kohlendioxid-Partialdruck (PaCO2). Der PaCO2 bzw. der direkt damit in
Verbindung stehende pH reguliert die Ventilation sowohl im Schlaf- als auch im Wachzustand. Bereits ein Anstieg des PaCO2 um 1 mmHg bewirkt beim
Gesunden eine Ventilationssteigerung um ca. 2,7 Liter/min. (Schmidt, 2004). Eine wichtige Therapieoption für Patienten mit CVI ist die Heimbeatmung, eine nicht-invasive Beatmungsform (NIV), die im weiteren Verlauf noch näher betrachtet und erklärt wird. Sie findet bei chronisch obstruktiven und restriktiven Erkrankungen unterschiedlicher Genese Anwendung, so z.B. bei der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD), Thoraxdeformitäten wie Skoliosen, dem Obesitas-Hypoventilationssyndrom (OHS), dem Post-Tbc-Syndrom, zentralen Dysregulationen wie „Undines Fluch“, neuromuskulären Erkrankungen wie der amyotrophen Lateralsklerose (ALS) oder diversen Muskeldystrophien.
Die Effekte der üblicherweise nachts durchgeführten NIV sind vielschichtig und teilweise noch Gegenstand der Forschung. Bereits 1987 wurde bei einem pneumologischen Meeting in Göttingen über die Atempumpe gezeigt, dass intermittierende Beatmung eine effektive Therapie der ventilatorischen Insuffizienz ist (Criée et al., 1991). Als Modellvorstellung dient dabei die Theorie, dass die erschöpfungsbedingten Funktionseinschränkungen der Inspirationsmuskulatur durch eine intermittierende Ruhigstellung, die zur Erholung der Atemmuskulatur führt, beseitigt werden. Als Folge davon wird angenommen, dass die Atemmuskulatur hierdurch funktionstüchtiger wird und so zur Verbesserung der arteriellen Blutgaspartialdrücke beiträgt. Wenngleich diese Annahme sich bis heute uneingeschränkt bewährt hat, so konnte sie doch noch nicht endgültig bewiesen werden. Des Weiteren ließ sich eine Verbesserung der Schlafstruktur durch Vermeidung nächtlicher Hypoventilation feststellen (Schönhofer & Köhler, 2000), doch auch die Beatmung im Wachzustand bringt einen vergleichbaren Effekt gemessen an den Blutgasen (Schönhofer et al., 1997). Eine wesentliche Rolle bei den meisten Patienten mit CVI spielt die Mehrbelastung der Atemmuskulatur. Misst man die Muskelkraft am maximalen Inspirationsdruck, so nimmt diese unter NIV oft zu
(Laier-Groeneveld et al., 1990). Doch auch eine Verbesserung des Cor pulmonale und weitere Mechanismen, insbesondere aber das Resetting des zentralen Chemorezeptors, sind belegt (Elliott et al., 1992; Hill et al., 1992;
Jimenez et al., 1995). Als Resetting wird in diesem Zusammenhang die
Rückstellung der bereits oben erwähnten PaCO2-Empfindlichkeit des
Chemorezeptors bezeichnet, die für die Atemantwort verantwortlich ist.
Betrachtet man die Lebenserwartung, so wurde für einige chronische Lungenerkrankungen mit CVI, so z.B. Thoraxdeformitäten wie Skoliosen, das OHS oder neuromuskuläre Erkrankungen (s.o.), bereits eine Lebensverlängerung formuliert (Elliott et al., 1992). Nicht eindeutig belegt hingegen ist die Lebensverlängerung bei Patienten mit einer COPD. Da jedoch auch Patienten mit COPD bereits seit Jahren mit einer Heimbeatmung therapiert werden und man sich aus ethischen Gesichtspunkten scheute, eine randomisiert kontrollierte Studie (RCT) durchzuführen, gewann die Frage nach der Lebensqualität insbesondere der COPD-Patienten eine wichtige Bedeutung. Mittlerweile findet aufgrund der umfassenderen Datenlage eine RCT statt, deren Ergebnisse mit Spannung erwartet werden dürfen. Erfreulicherweise ist in den letzten Jahren ein steigendes Interesse am Thema Heimbeatmung insgesamt zu verzeichnen, betrachtet man die zunehmende Zahl an Zentren, die das Therapieverfahren Heimbeatmung anbieten. Ebenso ist die Zahl der Patienten, die einer Heimbeatmungstherapie zugeführt wurde, steigend.
Neben den oben genannten Effekten berichteten Patienten unter Heimbeatmung von einer Verbesserung ihrer Lebensqualität, die zusammengefasst eine vermehrte Aktivität und geringere Tagesschläfrigkeit bedeutete. Schon unter kurzfristiger Pausierung der Heimbeatmung traten Symptome wie vermehrte Tagesschläfrigkeit mit Cephalgien und Dyspnoe bei geringerer Belastung auf, erneute Hypoxämien und eine Verschlechterung der Blutgase im Schlaf waren nachweisbar (Elliott et al., 1992; Hill et al., 1992;
Jimenez et al., 1995).
Zusammengefasst verhindert eine effektive NIV die Hypoventilation und führt zu einer allgemeinen Rekonditionierung. Bei regelmäßiger Anwendung wird damit
eine Reduzierung oder Beseitigung der chronisch ventilatorischen Insuffizienz erreicht.
Zu Beginn dieser Arbeit lag eine RCT aus den zuvor genannten Gründen noch nicht vor, ein Schwerpunkt hier wurde auf die retrospektive Erforschung der Lebensqualität unter Heimbeatmung gelegt. Ziel dieser Arbeit ist es, eigene Ergebnisse zu präsentieren und damit einen Beitrag zum derzeitigen Forschungsstand zu Überlebenszeit und Lebensqualität heimbeatmeter Patienten zu leisten sowie einige Anregungen zu möglichen Designs zukünftiger Arbeiten zu geben. Es soll gezeigt werden, dass bei der Verwendung auf chronisch ventilatorische Insuffizienz spezialisierter Instrumente zur Lebensqualität nach wie vor wichtige Bereiche nicht hinreichend berücksichtigt worden sind. Dies nicht zuletzt, da zu Beginn der Arbeit die Entwicklung geeigneter Fragebögen noch Gegenstand wissenschaftlicher Anstrengungen war. Heute steht für Patienten mit ventilatorischer Insuffizienz z.B. der „Severe Respiratory Insufficiency (SRI) Questionnaire“ zur Verfügung, ein krankheitsspezifischer Fragebogen, der seit kurzem auch in deutscher Sprache vorliegt und insbesondere für den Vergleich verschiedener Grundkrankheiten geeignet ist (Windisch et al., 2003).
Da zum Zeitpunkt der Datenerhebung spezielle Instrumente zur Erfassung der Lebensqualität unter Beatmung in der gewünschten Form noch nicht existierten, wurden zwei entsprechende Fragebögen (F-Bat und F-S) im Rahmen dieser Arbeit entwickelt.
Sexualität ist ein wichtiger Bestandteil der Lebensqualität, der lebenslang anhält. Sämtliche Recherchen (Medline 1966 bis 2008; Web of Science version 4.1 02.2000 bis 2008) ergaben, dass insbesondere der Aspekt der Sexualität unter Patienten mit intermittierender Selbstbeatmung (ISB) bzw. Heimbeatmung bisher keine Berücksichtigung fand. Unsere Arbeitsgruppe konnte inzwischen erstmalig eine Studie zur Sexualität bei Patienten mit nicht-invasiver Langzeit-Heimbeatmung präsentieren (Schönhofer, von Sydow, Bucher et al. 2001). Ein weiterer wichtiger Aspekt dieser Arbeit ist die Untersuchung der Lebensqualität des Patientenkollektivs mit chronischen Lungenerkrankungen aus dem Fachkrankenhaus Kloster Grafschaft unter Heimbeatmung. Eine
einheitliche Definition gesundheitsbezogener Lebensqualität ist in der Literatur nicht zu finden, eine umfassende Definition geben Ravens-Sieberer & Bullinger als ein psychologisches Konstrukt, das in einem mehrdimensionalen Modell als das subjektive Befinden eines Patienten auf fünf minimal zu definierenden Grundsäulen charakterisiert ist (Ravens-Sieberer & Bullinger 1995; Bullinger
1997). Berücksichtigt werden dabei physische, psychische, mentale, soziale
und funktionale Aspekte. Bislang wurde eine Vielzahl spezifischer und krankheitsübergreifender Instrumente entwickelt. So finden unter den auf Lungenerkrankungen bezogenen Fragebögen international der St. George´s Respiratory Questionnaire (Jones et al., 1991) und der Chronic Respiratory Questionnaire (Guyatt et al., 1987) weite Verbreitung. Unter den krankheitsübergreifenden Instrumenten finden überwiegend der Short Form-36 Health Survey (Ware and Sherbourne, 1992), das Sickness Impact Profile (Bergner et al., 1981) und das Nottingham Health Profile (Hunt et al., 1981) Verwendung. Während die krankheitsübergreifenden Instrumente einen Vergleich zwischen einzelnen Krankheiten ermöglichen, zielen die krankheitsspezifischen eher auf die Erfassung spezieller Probleme innerhalb einer definierten Krankheit ab. Sie erfassen so auf genauere Art und Weise Änderungen der gesundheitsbezogenen Lebensqualität innerhalb einer bestimmten Erkrankung.
2
Die Chronisch Ventilatorische Insuffizienz
2.1
Ursachen der CVI
Neben physiologischen Ursachen, die einer Steigerung der Atemarbeit bedürfen (wie z.B. Belastung oder Aufenthalt in über 2.000 m Höhe), führen diverse Erkrankungen zu einer erhöhten Atemarbeit. Im Folgenden soll die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) genauer betrachtet werden.
2.1.1 Die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD)
Neben teilweise erheblich unterschiedlicher Definitionen der COPD sind sich die internationalen Fachgesellschaften über die Dreiteilung in Asthma Bronchiale, Chronisch obstruktive Bronchitis (COB) und Emphysem einig. In der vorliegenden Arbeit fand die Definition der American Thoracic Society aus dem Jahr 1995 Verwendung. Diese fasst die chronischen Atemwegsobstruktionen durch die COB und das Emphysem als COPD zusammen. Eine COB besteht definitionsgemäß genau dann, wenn an mindestens 3 Monaten von 2 aufeinander folgenden Jahren produktiver Husten besteht. Ein Emphysem besteht, wenn die Luftwege distal der Bronchioli terminales pathologisch erweitert sind. Eine emphysematische Erweiterung findet sich in 15-20% der Fälle der Patienten mit einer COB (Fletcher et al., 1976), d.h. 15-20% der Patienten mit einer COB entwickeln im Laufe ihrer Erkrankung eine COPD. Die COPD stellt also ein fortgeschrittenes Stadium der COB dar. In der Regel zeigt die chronische Atemwegsobstruktion der genannten Atemwegserkrankungen einen progressiven Verlauf, der durch eine eventuell reversible Hyperreagibilität der Luftwege begleitet sein kann (American Thoracic Society, 1995).
Die obstruktiven Anteile der Erkrankung haben eine Erhöhung des resistiven Lungenwiderstandes zur Folge. Zusätzlich ist die Compliance der Lunge eingeschränkt, da die chronische Entzündungsreaktion des Bronchialgewebes die Rückstellungskräfte der Lunge reduziert. Beides führt zur Verlängerung des Exspiriums, es kommt zur Lungenüberblähung im Sinne einer dynamischen
Hyperventilation. Die Überblähung führt zu einem endexspiratorischen Kollaps der unteren Atemwege, deren zusätzlicher Widerstand bei der nächstfolgenden Inspiration überwunden werden muss.
Ein Lufteinstrom in die Alveolen erfolgt über den negativen Alveolardruck. Herrscht dort ein positiver endexspiratorischer Druck (PEEP) vor, muss ein betragsmäßig größerer negativer intrapleuraler Druck erzeugt werden, um die Rückstellkräfte der Lunge zu überwinden und einen Lufteinstrom zu ermöglichen. Um dies zu ermöglichen findet in der frühen inspiratorischen Phase eine isometrische Atemarbeit der Inspirationsmuskulatur statt. Findet man bei Patienten mit COPD im Vergleich zu gesunden Probanden erhöhte Inspirationsdrücke ohne Hyperkapnie, liegt eine noch kompensierte Überlastung der Atempumpe vor. Befindet sich ein Patient bereits in der Dekompensationsphase, findet sich eine Hyperkapnie (Criée et al., 1991). Bereits eine kontinuierliche Belastung mit inspiratorischen Drücken von mehr als 35-40% des maximal möglichen zu erzeugenden Druckes führt auf Dauer zu einer Erschöpfung der Inspirationsmuskulatur (Roussos et al., 1977). Bellemare und Grassino zeigten, dass die zur Erschöpfung führende kritische Schwelle zusätzlich abhängig ist von der Kontraktionsdauer der inspiratorischen Muskulatur während der Inspitarion (Bellemare et Grasssino, 1982). Da bei COPD-Patienten die Exspirationszeit bei gleicher Länge des Atemzyklus’ zu Lasten der Inspirationsdauer verlängert ist, führt dies zunächst zu einer Verzögerung der fortschreitenden Ermüdung der Atemmuskulatur. Dennoch führt gerade das verlängerte Exspirium zur o.g. Überblähung, so dass der inspiratorische Druck mittelfristig abfällt. Hiermit sinkt auch das Atemzugvolumen (VT) und die Atemarbeit nimmt ab. Um nun das
Atemminutenvolumen aufrecht erhalten zu können, erhöht der Körper die Atemfrequenz (fB), und es kommt zur Tachypnoe. Ein Circulus vitiosus nimmt
seinen Lauf: Die Tachypnoe reduziert Inspirations- und Exspirationsphase. Letztere führt zu einer Progression der Lungenüberblähung und zu einer geometrischen Veränderung des Thorax, die als Fassthorax bezeichnet wird. Die Zwerchfellkuppeln flachen ab, und die Inspirationsmuskulatur verkürzt sich. Trotz erhaltener Muskelkontraktionskraft kann die Inspirationskraft nicht mehr in
einen effektiven Alveolardruck umgewandelt werden. Der maximal mögliche Alveolardruck und das Atemzugvolumen bleiben reduziert (Criée et al., 1991). Es resultiert eine flache, schnelle Atmung, die als „rapid-shallow-breathing“ (RSB) bezeichnet wird. Bei verringertem Atemzugvolumen und gleich bleibendem Totraum verschlechtert sich das Belüftungsverhältnis des Alveolarraums. Folge ist eine Verringerung des Gasaustausches mit Hyperkapnie und Hypoxämie. Der Organismus kompensiert zunächst durch eine Reihe geeigneter Gegenmaßnahmen die Hypoxämie, so dass eine organgefährliche Hypoxie vermieden wird. Bei COPD-Patienten beobachtet man bereits im stabilen Stadium ihrer Erkrankung recht früh eine Anhebung der Reizschwelle für CO2, so dass eine reflektorische Tachypnoe ausbleibt. Diese
Anhebung kann als ein Mechanismus der Gegenregulation gegen eine mechanische Überbeanspruchung gedeutet werden, die eine Schädigung der Inspirationsmuskulatur verhindert. Die Hyperkapnie bewirkt außerdem ein weiteres Absinken der Erschöpfungsschwelle des Zwerchfells (Juan et al., 1984). Die messbare Hypoxämie spiegelt hierbei viel weniger als bisher oft angenommen die tatsächliche Sauerstoffversorgung des Körpers wider. Hierfür sind der Hämoglobingehalt und die Sauerstoffsättigung, aus denen sich der Sauerstoffgehalt errechnet, viel eher richtungsweisend für das aktuelle Stadium der Erkrankung (Köhler, 2002).
Im Finalstadium der CVI kann der Organismus die Erschöpfung der Atemmuskulatur nicht mehr verhindern. Es kommt zu klinischen Zeichen wie paradoxer abdomineller Atmung, Einsatz der Atemhilfsmuskulatur und phaseweisem Wechsel zwischen ausschließlich thorakaler und abdomineller Atmung. Es droht das totale Atmungsversagen.
2.1.2 Thorakorestriktive Erkrankungen
Liegt eine thorakorestriktive Erkrankung vor, ist das an der Ventilation beteiligte Lungengewebe reduziert. Ursachen hierfür sind z.B. Wirbelsäulen-verkrümmungen, Thoraxwanddeformitäten, Adipositas oder Zustände nach operativen Interventionen. Die Vitalkapazität (VC) und die totale
Lungenkapazität (TLC) sind reduziert, der Atemstoßtest (FEV1), der in Prozent
der VC gemessen wird (FEV1%VC), ist normal oder erhöht.
2.1.2.1 Thoraxwanddeformitäten
Thoraxwanddeformitäten sind knöchernen Formanomalien des Brustkorbs, der angeborene oder erworbene Störungen der Wirbelsäule, der Rippen und/oder des Sternums zugrunde liegen. Bei den Skoliosen unterscheidet man die während der Wachstumsphase mit 90% am häufigsten auftretende idiopathische Skoliose von kongenitalen, neuromuskulären und Skoliosen bei zugrundeliegenden Systemerkrankungen (z.B. Post-Tbc-Syndrom). Ursache der CVI ist die verminderte Dehnbarkeit (Compliance) der Lunge und des Thorax. Aus den Deformitäten, insbesondere, wenn die Skoliose mit einer Torsionskomponente einhergeht, resultiert eine ineffektive Hebelwirkung der mechanischen Kopplung zwischen Inspirationsmuskulatur und knöchernem Thorax. Die Kontraktionskraft der Muskulatur ist hierbei uneingeschränkt vorhanden.
2.1.2.2 Post-Tbc-Syndrom
In früheren Jahren, bevor eine antituberkulotische Therapie eingesetzt werden konnte, waren chirurgische Eingriffe weit verbreitete Behandlungsverfahren der Tuberkulose (Tbc). Hierzu zählten u.a. Thorakoplastiken, Pneumo- und Oleothorax, extrapleurale Pneumolysen oder die Phrenicusexhairese. Durch diese Verfahren wurde die Verkleinerung des Thoraxraumes und/oder die Kompression des infizierten Lungenparenchyms angestrebt, was häufig zu einer Heilung der Tbc führte. Jedoch kam es hierdurch oft zu irreversiblen Beeinträchtigungen der Atempumpe wie z.B. der Kyphoskoliose mit nachfolgender Hypoventilation.
2.1.2.3 Obesitas-Hypoventilationssyndrom
In der Definition des Obesitas-Hypoventilationssyndroms (OHS) bezüglich seiner komplexen Pathogenese besteht Einigkeit bezüglich zweier Aspekte, nämlich der Belastung der Atemmuskulatur und der reduzierten CO2
-Empfindlichkeit der Chemorezeptoren. Weiterhin beschrieben Burwell et al. das OHS als bestehend aus extremer Adipositas (BMI >35kg/m²), Somnolenz,
Zyanose, periodischer Atmung im Schlaf, sekundärer Polyglobulie und Rechtsherzbelastung (Burwell et al., 1956). Ein wesentlicher Faktor, der dem Krankheitsbild der OHS zugrunde liegt, ist die Belastung der Atemmuskulatur. Das OHS zeichnet sich durch eine starke restriktive sowie obstruktive Ventilationsstörung aus, wobei die Restriktion häufig stärker ausgeprägt ist. Letztere steht in direktem kausalen Zusammenhang mit der Adipositas, was durch die Reduktion der Lungen- und Thoraxcompliance eine erhöhte elastisch bedingte Atemarbeit nach sich zieht. Zusätzlich besteht ein größerer Atemwegswiderstand, der eine erhöhte resistive Atemarbeit zur Folge hat. Neben der Obesitas finden sich Tagesmüdigkeit, nächtliche alveoläre Hypoventilation, Hyperkapnie am Tag und pulmonale Hypertonie.
2.1.3 Neuromuskuläre Erkrankungen
Unter dem Begriff der neuromuskulären Erkrankungen (NM) subsummieren sich unterschiedliche Erkrankungsgruppen wie z.B. Muskelerkrankungen, Erkrankungen der neuromuskulären Übertragung, der peripheren Nerven (Polyneuropathien), des ersten und/oder zweiten Motoneurons (Amyotrophe Lateralsklerose (ALS), Post-Polio-Syndrom (PPS) und des zweiten motorischen Neurons (Vorderhornerkrankungen wie die spinale Muskelatrophie (SMA)). Für die hier genannten NM ergibt sich eine Prävalenz >1:50.000, jedoch gibt es noch weitere Erkrankungen mit einer deutlich geringeren Prävalenz. Eine ausführliche Darstellung würde den Rahmen dieser Dissertation sprengen, daher wurden nur die häufigeren neuromuskulären Erkrankungen aufgegriffen, unter denen auch tatsächlich Patienten der untersuchten Population litten und in die Arbeit eingingen.
NM sind durch eine Schwäche der Atemmuskulatur im fortgeschrittenen Stadium der Erkrankung gekennzeichnet, die zur CVI führt (NHLBI Workshop
Summary, 1990). Es kommt durch die fehlende Innervation, hier besonders
des Zwerchfells, zu einer Kraftminderung der Atemmuskulatur. Ein Fehlen der Innervation kann sowohl zentral durch eine primäre Störung des Atemzentrums bzw. der Atemregulation als auch peripher durch eine Störung der neuronalen Transmission bedingt sein. Die Atemmuskulatur ist i.d.R. später als die übrige
quergestreifte Muskulatur von der Schwächung betroffen, dennoch tritt die CVI bei einer Reihe von NM meist bereits im Kindesalter in Erscheinung. Dazu zählen die Dystrophinopathie vom Typ Duchenne und die im Weiteren nicht näher beschriebene Dystrophische Myotonie vom Typ Curschmann-Steinert (Beginn direkt nach Geburt oder 15.-30. LJ.), spinale Muskelatrophien und metabolische Myopathien, unter denen die Glykogenose Typ 2 nach Pompe eine führende Position einnimmt. Daneben treten Ateminsuffizienzen bei der Amyotrophen Lateralsklerose (ALS) oder Zwerchfellparesen und das Post-Poliomyelitis-Syndrom i.d.R. erst im fortgeschrittenen Erwachsenenalter auf, ebenso die nicht weiter ausgeführte Myasthenia gravis.
2.1.3.1 Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)
Bei der ALS handelt es sich um eine Erkrankung des ersten und zweiten Motoneurons, die durch die Degeneration der Neurone gekennzeichnet ist und zu atrophischen und spastischen Paresen mit fortschreitender Funktionseinschränkung der Skelettmuskulatur führt. In seltenen Fällen (5%) tritt sie hereditär auf. Jährlich erkranken 1-2/100.000 Einwohner meist im mittleren bis höheren Erwachsenenalter an einer ALS, die mittlere Überlebenszeit nach Diagnosestellung beträgt je nach Studie zwischen 16 Monaten und 3 Jahren. Somit ist sie die häufigste der schweren NM mit einer raschen Progredienz. Man unterscheidet vier verschiedene Verlaufstypen, die mit unterschiedlicher Häufigkeit und variablem Symptombeginn auftreten. In der Spätphase nach chronischem Verlauf bestimmt im wesentlichen die CVI das klinische Bild. Bei 10-20% treten Lähmungen der Atemmuskulatur bereits sehr früh auf, bei 60% findet man diese erst nach Verlust der Gehfähigkeit im Rahmen der generalisierten Muskelatrophie. Bei weiteren etwa 10% besteht bereits bei oder vor Diagnosestellung eine zur Ateminsuffizienz und Beatmungspflicht führende Atemmuskelschwäche.
2.1.3.2 Muskeldystrophien
Die Muskeldystrophie vom Typ Duchenne ist eine Dystrophinopathie des Kindes- bzw. Jugendalters. Die Häufigkeit liegt bei 1:4000 männlichen Geburten, die Produktion von „Dystrophin“ bleibt bedingt durch einen
genetischen Defekt auf dem kurzen Arm des X-Chromosoms (XR) aus, was eine relativ rasche Degeneration der Muskelzellen in proximaler Lokalisation verursacht. Dies zieht eine Fallneigung und Schwierigkeiten beim Treppensteigen nach sich, die Schwäche im Schultergürtel tritt später auf. In 95% der Fälle tritt die Symptomatik zwischen dem 7. und 13. Lebensjahr auf, sich rasch entwickelnde Beugekontrakturen der großen Gelenke tragen zur Progredienz bei. Eine Torsionsskoliose im thorakolumbalen Bereich der Wirbelsäule mit konsekutiver CVI meist nach der Pubertät ist von großer Relevanz, da 90% der Patienten ohne Beatmung zwischen dem 16. und 25. Lebensjahr primär an den Folgen der CVI versterben. Mit Beatmung sind Verläufe bis zum 35. Lebensjahr beschrieben (Nigro et al., 1990).
Bei der Muskeldystrophie vom Typ Becker-Kiener, die mit einer Häufigkeit von 4-5:100.000 männliche Geburten auftritt, bewirkt der Defekt des Genlocus Xp 21.2 eine verminderte Menge oder verändertes Molekulargewicht des Dystrophins. Je nach Ausprägung des Defektes kann die Lebenserwartung bis auf 40 Jahre verkürzt oder normal sein. Sie beginnt im Mittel im Alter von 12 Jahren und ist im Vergleich zum Typ Duchenne milder ausgeprägt.
Konduktorinnen beider Typen haben eine normale Lebenserwartung. 2.1.3.3 Post-Poliomyelitis-Syndrom (PPS)
Das PPS stellt eine sekundäre Verschlechterung von Lähmungen nach einer Poliomyelitis acuta anterior dar. 25-35 Jahre später kommt es zu verstärkter Muskelermüdbarkeit mit Zunahme der Paresen und Atrophien, ungewöhnlichen Muskel- und Gelenkschmerzen, Schluckstörungen und CVI. Sie betrifft ca. 25% der Patienten mit Zustand nach Poliomyelitis acuta anterior, die unter einem PPS leiden. Somit ist die CVI im Rahmen des PPS relativ häufig, die zugrunde liegende Pathogenese bleibt hypothetisch.
2.1.4 Zentrale Atemdysregulation
Die zentrale Atemdysregulation, auch zentrales Hypoventilationssyndrom (CHS), das überwiegend als eine auf den Schlaf begrenzte alveoläre Hypoventilation verstanden wird, ist in den meisten Fällen erworben. Sie kann Folge eines zentralen Tumors (z.B. Neuroblastom), einer Enzephalitis, eines
Traumas oder neurochirurgischen Eingriffs u.a. sein. Sie kann durch medikamentöse Intoxikationen oder atemdepressive Medikamente hervorgerufen werden. Sehr selten ist die angeborene Form, das sogenannte „Undine’s Fluch-Syndrom“.
Typisch für die CHS ist eine verminderte oder vollständig fehlende CO2
-Atmungsantwort, die beim Gesunden den PaCO2 reguliert. Eine subjektive
Atemnot fehlt typischerweise völlig, das Spektrum der Fehlregulation reicht von leichter Hypoventilation im Schlaf bis zu tiefen Hypoxämien durch minutenlange Apnoephasen. Es kommt erst zu einer kurzfristigen Steigerung der alveolären Ventilation, wenn ein Sauerstoffpartialdruck von <30 mmHg erreicht wird (Schläfke, 1997).
2.2
Symptomatik der CVI
Patienten mit CVI klagen zu Beginn der Erkrankung oftmals nur über eine gering ausgeprägte Dyspnoe oder haben evtl. gar keine Beschwerden. Meist bestehen eher unspezifische Symptome, wie z.B. Schlafstörungen, Tagesmüdigkeit, psychische Syndrome, Kopfschmerzen oder physische Abgeschlagenheit mit zunehmender Mobilitätseinschränkung und hiermit verbundenem Verlust von Lebensqualität. Diese Symptome können auch Ausdruck eines Obstruktiven Schlafapnoe-Syndroms (OSAS) sein, das zusätzlich zu einer CVI bestehen kann, aber grundsätzlich davon zu trennen ist. So zeigten sich zwischen Patienten mit OHS oder einem OSAS unterschiede in Alter, Lungenfunktionsdaten, BMI und pulmonal arteriellem Mitteldruck (Flenley, 1985; Stradling 1995; McNicholas, 1997; Kessler et al., 2001). Des Weiteren wurde durch Fahrradergometrie nachgewiesen, dass es bei schwergradig ausgeprägtem OSAS im Gegensatz zum OHS unter Belastungsbedingungen zu keinem Anstieg des pCO2 kommt (Schönhofer et
al., 1994). Die Polysomnographie gibt Aufschluss über REM/NREM-assoziierte
Hypoventilationen, die ein wichtiges Kriterium der CVI sind. Durch sie kommt es zur Hypoxie, die neben des in der Einleitung beschriebenen wichtigen PaCO2
die Atemantwort beeinflusst, wenn auch in geringerem Maße. So kommt es ab einer Sauerstoffsättigung unter 90%, was einem PO2 unter ca. 60 mmHg
entspricht, zu einer Ventilationssteigerung. Im fortgeschrittenen Stadium der Erkrankung treten neben der Dyspnoe die durch die Hypoxie bedingten Komplikationen auf, so z.B. die Polyglobulie mit konsekutiver Erhöhung von Hämoglobin und Hämatokrit, oder ferner ein Cor pulmonale (Bergofsky, 1967;
Fishman, 1979; Macnee, 1994; Vanuxem et al., 1977).
Im Gegensatz zur akuten respiratorischen Insuffizienz ist also in der Frühphase einer CVI die genaue Beobachtung und eine sehr sorgfältige Diagnostik notwendig, um eine Ateminsuffizienz nachzuweisen.
2.3
Therapie der CVI
2.3.1 Intermittierende Selbstbeatmung (ISB) mit Positivdruck
Basierend auf der Pathophysiologie der CVI, die bereits in der Einleitung näher erläutert wurde, ist ein wesentliches Ziel der ISB die Entlastung der überlasteten und ermüdeten Atemmuskulatur mit Regenerierung ihrer erschöpften Energiespeicher (Bach, 1997; Levine et al., 1988; Reid und
Wilcox, 1992; Roussos und Zakynthinos, 1996; Schönhofer, 1995).
Ergebnisse der Grundlagenforschung haben gezeigt, dass eine chronische Überlastung der peripheren Muskulatur die Speicher der Energieträger entleert. Hiervon ist besonders das Glykogen betroffen (Bazzy et al., 1988; Green et al.,
1987; Ferguson et al., 1990; Fregosi und Dempsey, 1986). Durch die ISB
kommt es zur Entlastung der Atemmuskulatur und darüber hinaus zu einer Regeneration der Energiespeicher. Dies führt zu einer Verbesserung der CVI und zur Zunahme der Ventilation während der Spontanatmung. Sie bewirkt weiterhin eine Abnahme des Sauerstoffverbrauches der Atemmuskulatur (Laier-Groeneveld et al., 1992) und eine Abnahme der Atemarbeit, die als elektromyographische Aktivitätsreduktion erkennbar ist (Carrey et al., 1991;
Hill et al., 1992; Renston et al., 1994; Rochester et al., 1977).
Die heute übliche Durchführung der ISB im Positivdruckverfahren (positive pressure ventilation, PPV) ist Ergebnis der anfänglichen Beatmungsform im Negativdruckverfahren (negative pressure ventilation, NPV). Letzteres ist seit über 100 Jahren bekannt und wurde in Form des Tankrespirators, auch als
„Eiserne Lunge“ bezeichnet, verwendet. Das zu Grunde liegende Prinzip der NPV besteht im Aufbringen eines negativen Druckes auf den Brustkorb. Dieser folgt dem Unterdruck durch Expansion, es kommt zur Inspiration. Die Rückstellkräfte der Lunge und des Thorax bewirken die nachfolgende Exspiration. Diese Form der Beatmung wurde zunächst zur Behandlung von Asphyxien bei Arbeitsunfällen eingesetzt, bot aber Nachteile wie hohes Gewicht und Unförmigkeit mit Immobilisierung der Patienten sowie Veränderungen der Schlafarchitektur durch nächtliche, obstruktive Apnoephasen (Levy et al.,
1992). Im Rahmen der Poliomyelitisepidemie in den 1950er Jahren stieß sie
aufgrund der begrenzten Anzahl der Tankrespiratoren an ihre Grenzen, es musste kurzfristig eine andere Lösung gefunden werden. Diese lag in der passageren, manuellen Beatmung. Die Erfahrungen hierdurch führten zur Entwicklung der pressluftbetriebenen, oronasalen Positivdruckventilatoren (Bang, 1953). Nach der letzten großen Polio-Epidemie geriet die NIV für fast 30 Jahre in Vergessenheit und wurde erst in den 1980er Jahren und in Form der Positivdruckbeatmung wieder entdeckt.
2.3.2 Kontrollierte Beatmungsformen (Controlled Mechanical
Ventilation: CMV)
In den 70er und 80er Jahren des 20. Jahrhunderts setzten sich Beatmungsverfahren im Positivdruckverfahren vorwiegend im kontrollierten Modus (Intermittent Positive Pressure Ventilation, IPPV) wegen der in Kapitel 2.3.1 genannten Nachteile durch (Bach, 1996; Pierson, 1997). Die rein kontrollierte Beatmung führt zu einer kompletten Entlastung der Atemmuskulatur, da das Beatmungsgerät den gesamten Ventilationsbedarf des Patienten deckt. Bei den Positivdruckverfahren unterscheidet man prinzipiell zwei Verfahren der kontrollierten Beatmung: Die Beatmung mit Druck- bzw. Volumenvorgabe (Schönhofer et al., 1997). Beide Verfahren unterscheiden sich dahingehend, dass bei Volumenvorgabe die Beatmungsdrücke von Atemwegswiderstand (RAW), Thorax- und Lungencompliance, dem eingestellten
Volumen, der Inspirationszeit und dem Flow abhängig sind, während bei Druckvorgabe das Atemzugvolumen (VT) abhängig von RAW, Thorax- und
Lungencompliance, den Beatmungsdrücken, der Inspirationszeit und der Atemfrequenz ist. Bei Beatmungsverfahren mit Druckvorgabe sind die Druckniveaus während Inspiration (Inspiratory Positive Airway Pressure: IPAP) und Exspiration (Expiratory Positive Airway Pressure: EPAP) individuell wählbar. Das Verhältnis von Inspiration zu Exspiration (I:E) und Atemfrequenz (fB) sind bei beiden Verfahren vorgegeben. Bei CMV mit Volumenvorgabe
richten sich das einzustellende VT und das Verhältnis I:E nach der Grunderkrankung. Obstruktive Erkrankungen erfordern ungefähr ein VT zwischen 600 und 800 ml, bei restriktiven liegt es meist zwischen 450 und 600 ml. Das Verhältnis I:E ist bei COPD zugunsten der Exspiration mit 1:2 bis 1:3, selten auch darüber hinaus verlängert, während es bei der Restriktion häufig 1:1 oder im Extremfall sogar 2:1 beträgt. Bei Patienten mit COPD wird das Druckniveau des EPAP zur Antagonisierung des oft vorhandenen PEEPi
verwandt (Elliott und Simonds, 1995; Nava et al., 1993). Besteht zusätzlich eine schlafbezogene Atemstörung (SBAS), so verhindert der EPAP den Kollaps der extrathorakalen Atemwege (Stradling, 1995).
2.3.3 Assistierte Beatmungsformen
Zu den assistierten Beatmungsformen zählen z.B. Bilevel Positive Airway Pressure im Spontanmodus (BiPAP S) oder Pressure Support Ventilation (PSV). Vorteile der assistierten Beatmung sind vor allem die hohe Akzeptanz und die leichte Adaptation (Meecham Jones und Wedzicha, 1993; Restrick et
al., 1993). Darüber hinaus existieren zu COPD-Patienten mit akut
respiratorischem Versagen prospektive und randomisierte Studien, die eindeutig einen günstigen Effekt auf die Komplikations- und Intubationsrate, die Kosten sowie die Prognose nachweisen (Brochard et al., 1995; Kramer et al.,
1995). In der Therapie der CVI ist unter den assistierten Beatmungsformen die
druckunterstützte Beatmung (BiPAP S) die weitest verbreitete. Es handelt sich um eine Mischform aus Spontanatmung und maschineller Beatmung. Die vom Patienten aktiv begonnene Inspiration wird flow- oder druckgetriggert unterstützt. Durch die weiterhin vorhandene, eigene Atemtätigkeit des Patienten (die Inspiration dient als Triggermechanismus für die Beatmung) erfolgt nur eine
inkomplette Entlastung der Atemmuskulatur (Flick et al., 1989; Imsand et al.,
1994; Marini et al., 1985, 1986, 1988). Bei hohem intrinsischen PEEP kann es
zu vermehrter Atemarbeit während des Triggerns kommen (Elliott et al., 1993), so dass diese Beatmungsformen in kritischen Fällen aufgrund unzureichender Entlastung bis hin zur Erschöpfung der Atemmuskulatur führen können (Schönhofer et al., 1994, 1995b, 1996).
2.3.4 Beatmungszugang bei NIV
Mittlerweile haben sich gegenüber der früher hauptsächlich angelegten Tracheotomie die nicht invasiven Beatmungszugänge in Form von Beatmungsmasken durchgesetzt. Deren Vorteile sind gegenüber invasiven Beatmungsformen die Senkung des Infektionsrisikos durch physiologische Erwärmung und Befeuchtung der Atemluft sowie die Möglichkeit für den Patienten zu sprechen, zu schlucken und abzuhusten (Bach et al., 1993). Unter den Beatmungsmasken stellen die nasalen Masken den häufigsten Beatmungszugang der Positivdruckverfahren dar (Meecham Jones et al.,
1994; Sullivan et al., 1981). Auch hier hat in den vergangenen Jahren eine
rasante Entwicklung stattgefunden, so dass konfektionelle Nasenmasken meist schon eine ausreichende Beatmungsqualität bieten (Meduri, 1996). Jedoch stehen auch konfektionelle Gesichtsmasken zur Verfügung (Curiner et al.,
1994). Unter Verwendung konfektioneller Masken können fehlende
Passgenauigkeit, Leckagen oder Druckstellen auftreten, die eine Sonderanfertigung einer individuellen Nasen- oder Nasen-Mund-Maske erfordern. Diese Probleme treten jedoch nur noch selten auf. Der Vorteil individueller Masken liegt in guter Passgenauigkeit, längerer Haltbarkeit, fehlender Totraumvergrößerung und weniger häufigen Druckstellen (Cornette
und Mougel, 1993; Leger et al., 1993; Robert et al., 1993, Turner, 1997).
Nachteilig sind jedoch sicherlich die erhöhten Herstellungskosten.
Bei einer durchschnittlichen Beatmungsdauer von mehr als 18 Stunden täglich sehen Robert und Mitarbeiter die Indikation für eine Tracheotomie gegeben, da sie eine Beatmung via Maske für nicht mehr praktikabel halten (Robert et al.,
Zugangs auch bei einer 24-stündigen Beatmung, meist über ein Mundstück, die sich in seiner Arbeit jedoch auf neuromuskuläre Patienten beschränkt (Bach et
al., 1993, 1993a).
2.3.5 Indikation zur nicht-invasiven Selbstbeatmung
Die Indikation zur intermittierenden Selbstbeatmung (ISB) wird je nach Grunderkrankung in Abhängigkeit von der Symptomatik der CVI gestellt (siehe Kapitel 2.2). So ist der Beginn einer ISB für Patienten mit thorakorestriktiven Erkrankungen in den Richtlinien dann vorgeschlagen, wenn die nächtliche Sauerstoffsättigung (SaO2) über einen Zeitraum von 5 Minuten oder mehr unter
88% beträt oder der PaCO2 am Tag über 45 mmHg ansteigt. Weitere
Indikationen sind die wiederholte stationäre Therapie wegen akuter respiratorischer Insuffizienz oder in der Erholungsphase nach einem akuten Versagen (Laier-Groeneveld et al., 1994, 1995; Winterholler et al., 1997). Ähnlich sehen die Empfehlungen für Patienten mit neuromuskulären Erkrankungen aus. Bisher wurden als Kriterien für eine ISB ein pCO2 > 45
mmHg, ein O2 < 60 mmHg, ein VC < 20% des Sollwertes und für Erwachsene
ein maximaler statischer Inspirationsdruck (Pimax) < 3 kPa vorgeschlagen (American Association for Respiratory Care, 1997; Köhler et al., 1996;
Laier-Groeneveld, 1993). Allerdings sind die Verläufe der unterschiedlichen
Erkrankungen variabel. So weichen die eher statischen Kriterien mehr und mehr einer dynamischen Betrachtung, welche Hyperkapnie, nächtliche Sauerstoffentsättigung und Symptome der Hypoventilation in die Indikationsstellung einbezieht. Für die ALS wurde bisher kein eindeutiger Zeitpunkt für den Beginn einer ISB festgelegt, doch werden das Auftreten einer Hyperkapnie am Tage oder eine erhebliche Hypoventilationssymptomatik und eine VC < 50% als Indikation zum Beginn der ISB betrachtet (Miller et al.,
1999).
Patienten mit OHS haben mit Nachweis einer Hypoventilation im Schlaf und Hyperkapnie am Tage mit einem pCO2 > 45 mmHg bereits eine Indikation zur
Für Patienten mit COPD gibt es aufgrund der aktuellen Datenlage bisher keine Empfehlung zur Beatmungseinstellung. Weder liegen Daten über einen Überlebensvorteil vor, noch gibt es einen Unwirksamkeitsnachweis. Im Consensus Report wurden Indikationskriterien zusammengefasst, die neben Symptomen der CVI wie Dyspnoe, morgendlichen Cephalgien und Müdigkeit eine Hyperkapnie ab 55 mmHg, eine Hyperkapnie zwischen 50 und 54 mmHg mit nächtlichen O2-Entsättigungen < 88% über mindestens 5 Minuten trotz
Sauerstoffgabe von 2l/min. oder eine Hyperkapnie zwischen 50 und 54 mmHg und mindestens 2 Hospitalisationen pro Jahr aufgrund von hyperkapnischen Exazerbationen beinhalten (Consensus Report, 1999).
Nicht alle Patienten mit schwerer COPD profitieren allein von einer pneumologischen Rehabilitation im Sinne einer verbesserten Atmung, jedoch ist durch mehrere Arbeiten eine Verbesserung der Lebensqualität unter ISB auch für COPD-Patienten in stabiler Phase beschrieben (Elliott, 2002; Criée, 2002;
Windisch et al., 2002).
Absolute Kontraindikationen für die ISB bei CVI gibt es nicht. Kommt es infolge von – meist durch die Maske bedingten – Nebenwirkungen wie Druckstellen, Austrocknung der Atemwege, Konjunktivitis oder Aerophagie, die trotz Korrekturversuchen nicht zu einer Beseitigung der Komplikationen (Hill, 1997;
Meecham Jones et al., 1994) führten, zum Abbruch einer Therapie, so kann
nach sorgfältiger Prüfung von Experten individuell und nur in Ausnahmefällen die Indikation zur Tracheotomie gestellt werden (Heffner, 1993; Leger et al.,
3 Fragestellung
der
Arbeit
Die vorliegende Arbeit untersucht den Langzeitverlauf (Outcome) bei Patienten mit CVI. Dies geschieht anhand der Charakterisierung eines Kollektivs langzeitbeatmeter Patienten vom Beginn der Beatmung an über die Verlaufskontrollen der unterschiedlichen Messparameter, Erfassung der Lebensqualität bei Status nach Heimbeatmung bis hin zur Erfassung der Überlebensraten. Hierzu werden auf Grundlage erhobener klinischer Daten und empirischer Forschung Fragestellungen untersucht, die nachfolgend im Einzelnen dargestellt werden.
3.1
Effekt der ISB
Es wird der Effekt der ISB (siehe auch Kap. 2.3.1) anhand des Verlaufs klinischer Parameter gemessen. Diese sind ausführlich im Methodenteil in den Kapiteln 4.1.6 bis 4.1.9 sowie 4.2 aufgeführt.
Je nach Hauptdiagnose sollen prädiktive Parameter für den Verlauf einer Erkrankung identifiziert werden.
3.2 Lebensqualität
Untersucht wird die Lebensqualität chronisch Lungenkranker anhand unterschiedlicher Messinstrumente, nachdem eine nicht-invasive Heimbeatmung für mindestens drei Monate durchgeführt wurde. Hierzu findet der Vergleich der in dieser Arbeit erzielten Ergebnisse des Short-Form 36 Health Survey (SF-36) mit anderen Studien und Normkollektiven statt. Des Weiteren finden die alltäglichen Aktivitäten (ADL), die Wohn- und Betreuungssituation (Wo/Be) sowie die Problematik, Zufriedenheit und soziale Beeinträchtigung unter Beatmung (F-BAT) und die Sexualität (Fragebogen Sexualität) Eingang in die Untersuchungen.
3.3 Überlebenszeitanalyse
In dieser Arbeit wird im Rahmen einer Outcome-Analyse die Überlebenszeit eines Langzeitbeatmungskollektivs mit CVI betrachtet.
Hierzu wird die Abhängigkeit der Überlebenszeit von Hauptdiagnose, Geschlecht, Alter, Hämoglobin- und Hämatokritwert, Blutgasanalyse, Body Mass Index (BMI), dem ESS-Wert (Epworth-Schläfrigkeitsskala), den Atmungswerten, Atemdrücken und der Spirometrie untersucht.
4 Methoden
4.1 Datenerhebung
4.1.1 BeobachtungsortDie Datenerhebung fand im Fachkrankenhaus Kloster Grafschaft (FKKG), Schmallenberg im Hochsauerlandkreis statt. Das FKKG ist ein Zentrum für Pneumologie, Beatmungs- und Schlafmedizin mit zusätzlichem Schwerpunkt Allergologie. Zum Zeitpunkt der Messerhebung standen 140 Betten zur Verfügung, von denen 7 auf die Intensivabteilung und 35 auf die Abteilung für Allergologie entfielen. Aktuell verfügt das Haus über zusätzliche 50 Betten für den AHB/Reha-Bereich.
Alle Untersuchungen wurden abhängig vom klinischen Zustand des Patienten in den dafür vorgesehenen Untersuchungsräumen oder auf den Patientenzimmern der auf ISB spezialisierten Station durchgeführt. Diese Station umfasst 24 Betten und beherbergt durchschnittlich neben Patienten der Schlafmedizin, dem zweiten Behandlungsschwerpunkt, zwischen 6 und 10 Patienten mit CVI zur Neueinstellung auf ein Beatmungsgerät oder zur Verlaufskontrolle bei bereits länger bestehender CVI.
4.1.2 Beobachtungszeitraum
Bei den erhobenen Daten handelt es sich um Ergebnisse klinischer Untersuchungen und Fragebogenerhebungen bei Patienten mit CVI, die im Zeitraum vom 01.01.1990 bis 31.12.1999 mit nicht-invasiver Heimbeatmung therapiert wurden.
4.1.3 Einschlusskriterien
Zur Auswahl der Patienten in die Stichprobe der vorliegenden Arbeit wurden bestimmte Einschlusskriterien festgelegt:
Alle Patienten mussten einer CVI unterliegen, deren Ursache eine der unter Kap. 4.1.5 genannten Hauptdiagnosen war. Sie mussten eine kontrollierte oder
assistierte Beatmung mittels Nasen- oder Nasen-Mund-Maske akzeptieren. Die Beatmung musste seit mindestens 3 Monaten erfolgen. Des weiteren mussten die Patienten zu den vorgesehenen Kontrollterminen nach 3 und – bei Beatmung von mindestens 12 Monaten – 12 Monaten erschienen sein. Neben der ISB durfte die vorbestehende spezifische Behandlung in Form von Steroiden, Theophyllin, Diuretika, inhalativen ß-2-Sympathikomimetika oder O2
-Langzeittherapie (bei COPD-Patienten, bei denen nach den entsprechenden Richtlinien die Indikation hierzu bestand) weitergeführt werden (Köhler et al.,
1996).
4.1.4 Ausschlusskriterien
Patienten, die nach Abbruch eine erneute ISB begannen, fanden keine Aufnahme in die untersuchte Gruppe. Weitere Ausschlusskriterien waren Beatmung via Tracheostoma, Alter der Patienten unter 20 Jahren und ein pCO2-Wert unter 45 mmHg vor Therapiebeginn. Patienten mit CPAP-Therapie
fanden ebenfalls keine Berücksichtigung.
4.1.5 Hauptdiagnosen
Die Patienten der in dieser Arbeit untersuchten Stichprobe lassen sich 4 Hauptdiagnosen zuordnen:
4.1.5.1 Chronisch obstruktive Lungenerkrankung Hierzu siehe Kapitel 2.1.1
4.1.5.2 Thorakorestriktive Ventilationsstörungen
In der Gruppe der Patienten mit thorakorestriktiven Erkrankungen sind die in Kapitel 2.1.2 aufgeführten Erkrankungen mit Ausnahme der OHS-Patienten vertreten. Letztere bilden in dieser Arbeit eine eigene Gruppe.
4.1.5.3 Neuromuskuläre Erkrankungen
In der vorliegenden Arbeit handelt es sich bei der Zusammensetzung der neuromuskulären Erkrankungen um eine relativ inhomogene Gruppe, da sowohl Störungen mit peripheren als auch der zentralen Dysregulationen zusammengefasst sind. Siehe hierzu auch Kapitel 2.1.3 und 2.1.4.
4.1.5.4 Obesitas-Hypoventilationssyndrom Siehe Kapitel 2.1.2.3
4.1.6 Beatmung und Procedere
Alle Patienten mit CVI wurden nach routinemäßiger Anamnese und klinischer Untersuchung am Tag der stationären Aufnahme einer Laboruntersuchung, der Messung der Lungenfunktion, der BGA, der EKG-Registrierung und der Röntgenaufnahme des Thorax in zwei Ebenen zugeführt. Die Diagnostik der CVI richtete sich nach den publizierten Richt- und Leitlinien und wurde um weitere Untersuchungen ergänzt, die im Kapitel 4.2 ausführlich beschrieben sind (Matthys, 1988; Nolte 1995).
Die Datenerhebung erfolgte vor Beginn einer Beatmungstherapie (Baseline) anhand eines standardisierten Messprotokolls (Tab.4.1), die Verlaufskontrollen fanden jeweils 3 und 12 Monate nach Aufnahme sowie im weiteren jährlichen Abstand statt (American Association for Respiratory Care, 1997;
Laier-Groeneveld, 1993). Gemäß der bestehenden Richtlinien zur Therapie der CVI,
die einen Therapieversuch mit einem Beatmungsverfahren im kontrollierten Modus (Controlled Mechanical Ventilation: CMV) vorgibt, wurde diese zunächst bei jedem Patienten mit CVI begonnen (Köhler et al., 1996). Dieses Verfahren impliziert neben der adäquaten Ventilation die optimale Entlastung der Atempumpe (Levine et al., 1988; Reid und Wilcox, 1992). Alle Patienten wurden initial mit einer konventionellen Nasen- oder Nasen-Mund-Maske beatmet (Respironics, Murrysville, PA, USA und Resmed, Sydney, Australien). Bildeten sich Druckstellen aus oder entstanden im Verlauf Leckagen, wurde eine individuelle Nasen- oder Nasen-Mund-Maske hergestellt. Die Beatmung erfolgte ohne gleichzeitige Sedierung mit CMV unter Volumenvorgabe, bei Akzeptanzproblemen dieser Beatmungsform mit CMV unter Druckvorgabe. Wurde auch diese Form der Beatmung vom Patienten nicht toleriert, so bestand eine weitere und letzte Option in einem assistierten Verfahren mit Druckunterstützung (Pressure Support Ventilation: PSV). Die Dauer der Einstellungsphase betrug im Durchschnitt etwa 10 bis 14 Tage.
Die für die Beatmungsverfahren verwendeten Beatmungsgeräte mit Volumenvorgabe waren EV 800, 801 (Firma Dräger, Lübeck, Deutschland) oder PLV 100 und 102 (Lifecare, Denver; CO, USA). Für die Beatmung unter Druckvorgabe fanden BiPAP ST und BiPAP ST 30 (Firma Stimotron, Wendelstein, Deutschland) Verwendung.
4.1.7 Messprotokoll der klinischen Untersuchung
Von allen Patienten wurde bei Aufnahme in die Klinik ein standardisiertes Messprotokoll mit folgenden Parametern verwendet, deren Analyse allgemeine Fragen zur CVI und zum Therapieeffekt der ISB beantworten sollte. Bei jedem Patienten wurden die Daten zur Baseline, der 3- und 12-Monatsuntersuchung, und im folgenden 1-Jahresabstand erhoben (Tab.4.1). Zentrale Größe hierbei war die BGA, die einfach durchzuführen ist, und deren Ergebnis schnell zur Verfügung steht. Die BGA ist außerdem maßgeblich für das weitere diagnostische und therapeutische Procedere.
Tab. 4.1: Untersuchungen des standardisierten Messprotokolls in tabellarischer Übersicht
Fragestellung: Klinische Parameter vor und nach Anwendung von ISB zu bestimmten Messpunkten
Parameter: BGA, nächtliche Sauerstoffsättigung (SaO2), nächtliche
Herzfrequenz, Lungenfunktion, inspiratorischer Mundverschlussdruck (P0.1), inspiratorischer
Maximaldruck (Pimax), exspiratorischer Maximaldruck (Pemax), Atemzugvolumen (VT), Atemfrequenz (fB),
Körpergewicht, Hämoglobin (Hb), Hämatokrit (Hk) und Fahrradergometrie
Messzeitpunkte: Baseline, nach 3 und 12 Monaten, im weiteren 1-Jahresabstand
Die BGA wurde am hyperämisierten Ohrläppchen entnommen und automatisch bestimmt (AVL, gas check, D-Bad Homburg). Nachts erfolgte die kontinuierliche pulsoxymetrische Registrierung der Sauerstoffsättigung (SaO2). Die
Sauerstoffsättigung ist entsprechend der Sauerstoffsättigungskurve des Hämoglobins eine Funktion des PaO2. Der Messung der BGA und der SaO2 lag
zunimmt. Zeitgleich wurde nachts kontinuierlich der transkutane PaCO2
gemessen (siehe Kap. 4.2.2).
Zum Standardprotokoll gehörten darüber hinaus atemphysiologische Messungen. So z.B. die Lungenfunktion, die eine Differenzierung in obstruktive und restriktive Ventilationsstörungen ermöglicht. Die Messung des inspiratorischen Mundverschlussdruckes (P0.1) und der maximalen inspiratorischen Kraft (Pimax) dienten der Feststellung der Kapazität und Last der Atemmuskulatur. Des Weiteren wurde die exspiratorische Kraft (Pemax) gemessen. Mit dem Pneumotachygraphen wurde regelmäßig das aktuelle Atemmuster (Atemzugvolumen: VT und Atemfrequenz: fB) aufgezeichnet.
4.1.8 Allgemein klinisch relevante Parameter
Neben der Analyse der Effekte, die im direkten Zusammenhang mit der Atemphysiologie stehen, sollten auch Effekte der ISB auf indirekte, klinisch relevante Parameter gemessen werden. So wurden zusätzlich zur Überprüfung sekundärer Folgeerscheinungen der CVI Hämoglobin (Hb), Hämatokrit (Hk) sowie das Körpergewicht gemessen. Unter der Voraussetzung einer Besserung der CVI unter ISB würden dann die Hypoxämie-induzierte Polyglobulie und somit Hb und Hk rückläufig sein. Die Messung des Körpergewichts hat folgenden Hintergrund: Via Entlastung der Atempumpe mit konsekutiver Verringerung des Ganzkörper-Sauerstoffverbrauchs führt ISB über eine Umstellung von katabolem auf anabolen Stoffwechsel zur Gewichtszunahme.
4.2
Standardisierte Diagnostik der CVI
4.2.1 Kapilläre Blutgasanalyse (BGA)Am hyperämisierten Ohrläppchen gewonnenes Material ist verlässlicher Ersatz für die arterielle BGA (Hughes, 1996; Pitkin, 1994). Daher wurde die Probe für die Blutgasanalyse am hyperämisierten Ohrläppchen des Patienten gewonnen und automatisch bestimmt (gas check, AVL, Bad Homburg, Deutschland). Hierzu wurden der PaO2 und der PaCO2 je in mmHG, HCO3- in mmol/l und der
4.2.2 Nächtliche Sauerstoffsättigungs- und transkutane PaCO2-Messung Die Sauerstoffsättigung wurde nachts fortlaufend pulsoxymetrisch gemessen und wird in Prozent angegeben (Pulsoxy 7, AVL, Bad Homburg, Deutschland). Ebenso erfolgte die nächtliche Messung des PaCO2 per kontinuierlicher
Registrierung (Tina®-Radiometer, Kopenhagen, Dänemark). Der Infrarotsensor wurde auf 43°C erwärmt und alle 6 Stunden gegen eine Konzentration von 5% CO2 kalibriert. Die Messung an sich erfolgte in wechselnder Position an
Oberarm und ventraler oberer Thoraxwand. Die Reliabilität dieser Methode wurde im Vergleich zur arteriellen Bestimmung des PaCO2 bereits 1985 von
Brambilla et al. nachgewiesen (Brambilla et al., 1985). Die Signale wurden zunächst analog erhoben, vom PC digitalisiert, angezeigt und abgespeichert. Die automatische Analyse der aufgezeichneten Daten erfolgte zu einem späteren Zeitpunkt. Hierzu wurde eine Software von Dipl.-Ing. M. Klauke, FKKG verwendet.
4.2.3 Ganzkörperplethysmographie
Spirometrisch wurden die statischen und dynamischen Lungenfunktions-Parameter mittels eines Pneumotachygraphen und der Ganzkörper-plethysmographie ermittelt (Masterlab, Firma Jäger, Würzburg, Deutschland). Gemessen wurde die Vitalkapazität (VC) in Liter absolut mit Angabe in Prozent des Sollwertes, das forcierte exspiratorische Volumen (FEV1) innerhalb der ersten Sekunde in Liter und Angabe in Prozent der VC, der Atemwegswiderstand (RAW) und die totale Lungenkapazität (TLC) in Liter
absolut. Als Referenzwerte wurden die von Quanjer et al. angenommen (Quanjer et al., 1983).
4.2.4 Atemdruckmessung
Es wurden die Atemdrücke „Inspiratorischer Mundverschlussdruck“ (P0.1), „Maximaler inspiratorischer Mundverschlussdruck“ (P0.1max), „Maximale inspiratorische Kraft“ (Pimax) und „Maximale exspiratorische Kraft“ (Pemax) gemessen. Die Messung erfolgte mit Hilfe spezieller, von Dipl.-Ing. M. Klauke entwickelter Hard- und Software. Hierzu wurde ein piezoelektrischer Sensor
hinter das Mundstück eines speziell entwickelten Spirometers geschaltet. Gleichzeitig während der Messung waren die Nasengänge der Patienten mit einer Nasenklemme verschlossen.
4.2.4.1 Inspiratorischer Mundverschlussdruck (P0.1)
Die Bestimmung der P0.1-Werte erfolgte nach der Methode von Whitelaw (Whitelaw et al., 1975). Auch hierbei sind die Nasengänge durch eine Nasenklemme verschlossen, während der Patient gleichzeitig in Ruhe über ein Mundstück atmet. Mechanisch kommt es endexspiratorisch zu einem Verschluss des Spirometersystems und damit der Atemwege. Der nach 0,1 Sekunden nach Beginn der Inspiration gemessene Atemwegsdruck (P0.1) wird in cm H2O angegeben. Da der P0.1 zu jedem beliebigen späteren Zeitpunkt des
Atemzugs proportional dem Inspirationsdruck (Mundverschluss- und Pleuradruck) ist, kann er für die inspiratorische Druckentwicklung des gesamten Atemzuges als repräsentativ angesehen werden (Criée, 1988). Wenn man die zugrundeliegende Atemmechanik und Atmungsregulation berücksichtigt, kann der P0.1 zur Beurteilung des Atemantriebes und der Belastung der Atemmuskulatur verwendet werden (Whitelaw und Derenne, 1993).
4.2.4.2 Maximaler Inspiratorischer Mundverschlussdruck (P0.1max) Die Ermittlung des P0.1max erfolgte analog zu Punkt 4.2.4.1.
4.2.4.3 Maximale inspiratorische Kraft (Pimax)
Nach der Methode von Black und Hyatt wird bei maximaler willkürlicher Inspiration die maximale inspiratorische Kraft der Atemmuskulatur gemessen (Black and Hyatt, 1969). Der Patient trägt hierzu genau wie bei der Messung des P0.1 eine Nasenklemme. Gleichzeitig atmet der Patient über ein Mundstück. Im Anschluss an die maximale Endexspiration kommt es zum Verschluss der Atemwege. Mit maximaler Kraft atmet der Patient nun gegen den Verschluss ein. Der in cm H2O gemessene Pimax ergab sich aus dem
Mittelwert von insgesamt 5 nacheinander ausgeführten Messungen (Soft- und Hardware Eigenentwicklung von Dipl.-Ing. M. Klauke, FKKG).
Der gemessene negative Munddruck entspricht der maximalen inspiratorischen Muskelkraft, wenn das Atemmanöver vom Niveau der funktionellen
Residualkapazität (FRC) gegen das verschlossene Ventil ausgeht. Die Lungenelastizität trägt zum maximalen Druckaufbau bei Volumina zwischen RV und FRC zu ca. 5% bei und ist damit klinisch nicht relevant (Criée, 1988;
Ringquist, 1966).
4.2.4.4 Maximale exspiratorische Muskelkraft (Pemax)
Das Pemax-Manöver wird nach maximaler Inspiration, so dass das Lungenvolumen annähernd Niveau der totalen Lungenkapazität (TLC) erreicht hat, gegen ein verschlossenes Ventil durchgeführt. Hierzu atmet der Patient mit maximaler Kraft gegen das Ventil aus (Rubinstein et al., 1988). Zur Auswertung wurde eine Software von Dipl.-Ing. M. Klauke, FKKG verwendet.
4.2.5 Atemmuster
Atemfrequenz (fB) und Atemzugvolumen (VT) wurden mit einem portablen
computerisierten Pneumotachygraphen gemessen. Bei der Messung waren gleichzeitig die Nasengänge mit einer Nasenklemme verschlossenen.
Die Atemparameter fB und VT wurden mit dem Gerät CP 100, Firma medilab
GmbH, D-Esterfeld bestimmt.
4.2.6 Hämoglobin und Hämatokrit
Die allgemeinen klinischen Parameter Hämoglobin (Hb) und Hämatokrit (Hk) wurden mit dem Analysator „K 4050“ der Firma Sysmex, D-Düsseldorf ermittelt. Zur Errechnung des Hb wurde die SLS-Methode verwandt, bei der das Hb nach Hämolyse der Erythrozyten in SLS-Hb transformiert wird. Anschließend wird das SLS-Hb in einem Photometer bei einer Wellenlänge von 555 nm gegen den Reagenzienleerwert erfasst. Der Hk wurde nach dem Prinzip der Impulsaddition aus dem Zellvolumen der Einzelerythrozyten errechnet.
4.2.7 Körpergewicht
Das Körpergewicht in kg wurde unbekleidet auf einer elektronischen geeichten Waage „Seca alpha“, Modell 770 der Firma Vogel & Halte, D-Hamburg gemessen. Das Wiegen der Patienten erfolgte stets mit derselben Waage.
4.2.8 Fahrradergometrie
Für die Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Erkrankungsgruppen mit CVI war es notwendig, gleichförmige Belastungen in der Fahrradergometrie zu gewährleisten. Dazu wurde für alle Patienten eine Belastungsdauer von 4 Minuten gewählt. Der Test basierte auf einem Einstufenprotokoll, d.h. es wurde während der Untersuchung nur eine Leistungsstufe zur Ermittlung des Baseline-Wertes vorgegeben. Bei 20 Watt beginnend wurde die Leistung in den nachfolgenden Untersuchungen während der kommenden Tage je um 5 bzw. 10 Watt erhöht, wenn der Patient die jeweilige Belastungsstufe über die vorgegebene Zeit von 4 Minuten absolvierte. Die über maximal 4 Minuten bewältigte höchste Leistungsstufe wurde im weiteren Verlauf bei den Verlaufskontrollen nach 3 und 12 Monaten und im folgenden Jahresabstand wiederholt. Konnte ein Patient bereits die 20 Watt Ausgangsleistung nur weniger als 4 Minuten bewältigen, so wurden diese als Belastungsdauer und – stufe für die weitere Analyse akzeptiert. Zusätzlich wurde vor und am Ende der Belastung die BGA gemessen.
Verwendet für die Fahrradergometrie wurde das Gerät „Ergoline“, Siemens, D-Erlangen.
4.2.9 6-Minuten-Gehtest (6-MGT)
Der 6-MGT ist u.a. dazu geeignet die Belastbarkeit von Patienten zu erfassen, die unter chronischen Lungenerkrankungen leiden und ist nach Guyatt etabliert (Guyatt et al., 1984).
Die Patienten wurden angehalten, in einem ca. 30 Meter langen Flur des FKKG 6 Minuten eine so lange Wegstrecke wie möglich zurückzulegen. Pausen waren erlaubt, aber die Patienten sollten das Gehen wieder aufnehmen, sobald es ihnen möglich war.
4.2.10 Epworth-Schläfrigkeitsskala (ESS)
Zur Untersuchung der Tagesschläfrigkeit wurde die Epworth-Schläfrigkeitsskala (ESS) eingesetzt. Die ESS erfragt die Einschlafwahrscheinlichkeit auf einer Skala von Null („würde niemals einnicken“) bis Drei („hohe Wahrscheinlichkeit
einzunicken“) zu acht Items: Im Sitzen lesend, beim Fernsehen, als Zuhörer in der Öffentlichkeit sitzend, als Beifahrer während einer einstündigen Autofahrt ohne Pause, nachmittags im Liegen zum Ausruhen, sitzend während einer Unterhaltung, nach dem Mittagessen ruhig sitzend und als Autofahrer während einer verkehrsbedingten, einminütigen Pause. Die maximale Punktzahl beträgt 24 und bezeichnet eine hohe Einschlafwahrscheinlichkeit in allen acht Bereichen. Die minimale Summe aller Items beträgt Null und besagt, dass keine Einschlafwahrscheinlichkeit vorhanden ist.
4.3
Messinstrumente zu Belastbarkeit und
gesundheitsbezogener Lebensqualität
Um den individuellen Patienten in seiner Gesamtsituation bezüglich Beatmung und Lebensqualität so umfassend wie möglich beurteilen zu können, wurden mehrere Fragebögen an die noch lebenden Patienten mit Heimbeatmung versandt. Dies waren zum einen international anerkannte Selbstbeurteilungs-Fragebögen: Der SF-36 zur gesundheitsbezogenen Lebensqualität und der „Activities of Daily Living-Index“, ADL (Synonym: Barthel-Index), der zur Erfassung der täglichen physischen Belastbarkeit der Patienten dient. Zum Anderen wurden drei selbst entwickelte Fragebögen verwendet. Dies waren je ein Fragebogen zur Beatmung, ein Fragebogen zur Erfassung der Wohn- und Betreuungssituation der Patienten und schließlich ein Fragebogen, der Teilbereiche der Sexualität erfassen sollte. Sie wurden am 01.März 2000 versandt.
4.3.1 SF-36
Der „SF-36 Fragebogen zum Gesundheitszustand“ ist die deutsche Variante des im anglikanischen Sprachraum entwickelten „Short form 36 health questionnaire“, der im Rahmen der „Medical Outcome Study“ entwickelt wurde (Ware and Sherbourne, 1992; Ware et al., 1993). Nach den Richtlinien des „International Quality Of Life Assessment“ (IQOLA) Projekt (Aaronsen et al.,
Deutsche übersetzt. Vertrieben wird der deutsche SF-36 über den Hogrefe Verlag, Göttingen.
Der SF-36 setzt sich aus insgesamt 36 einzelnen Fragen (Items) zusammen, die binär (ja – nein) oder auf 4- bis 6- stufigen Skalen zu beantworten sind. 34 der 36 Items werden in 8 Subskalen zusammengefasst, die das gegenwärtige subjektive Gesundheitsempfinden der Patienten widerspiegeln. Item 1 und 2 gehen nicht in die Subskalen ein und beziehen sich auf die direkte Einschätzung des aktuellen und auf die Veränderung des subjektiven Gesundheitszustandes. Die 8 Subskalen unterteilen sich in: Körperliche Funktionsfähigkeit, körperliche Rollenfunktion, körperliche Schmerzen, allgemeine Gesundheit, Vitalität, soziale Funktionsfähigkeit, emotionale Rollenfunktion, psychisches Wohlbefinden. Die verwendeten Itemrohwerte werden ggf. umkodiert und rekalibriert, um anschließend zum jeweiligen Skalenrohwert aufsummiert zu werden. Abschließend werden die Skalenrohwerte auf Werte zwischen 0 und 100 umkodiert, wobei der Wert 100 vollem Wohlbefinden entspricht und zum Wert 0 hin als schlechtestem Befinden abnimmt. Diese Transformation ermöglicht einen Vergleich zwischen den einzelnen Skalen und verschiedenen Patientenkollektiven. Zum Vergleich der untersuchten Population mit der zugehörigen Normstichprobe muss zunächst der Z-Wert berechnet werden:
z – Wert =
Vorzeichen und Betrag des Z-Wertes spiegeln die Richtung und Größe der Abweichung der Stichprobe zur Normpopulation wider. Des Weiteren können die 8 Subskalen zu 2 Summenskalen zusammengefasst werden, der physischen und der psychischen Summenskala. Letztere werden so transformiert, dass sie einen Mittelwert von 50 und eine Standardabweichung von 10 haben (transformierte Skalenwerte). Hierdurch wird der Vergleich verschiedener Studienkollektive möglich.
(Arith. Mittel d. Studienpopulation – Arith. Mittel d. Normpopulation) Standardabweichung der Normpopulation
