Skip to main content
Log in

Update: akute hyperkapnische respiratorische Insuffizienz

Update: acute hypercapnic respiratory failure

  • Übersichten
  • Published:
Medizinische Klinik - Intensivmedizin und Notfallmedizin Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Hintergrund

Die akute hyperkapnische respiratorische Insuffizienz (AHRI) gehört zu den häufigen Problemen in der Intensivmedizin und tritt insbesondere bei Patienten mit akut exazerbierter COPD (AECOPD) und acute respiratory distress syndrome (ARDS) auf. In den letzten Jahren wird als erweiterte Therapieoption vermehrt das Verfahren der extrakorporalen CO2-Elimination (ECCO2R) angewendet.

Ziel der Arbeit

Darstellung der aktuellen Datenlage in der Therapie der AHRI unter besonderer Berücksichtigung der ECCO2R.

Methodik

Review auf Basis einer selektiven Literaturrecherche und den klinisch-wissenschaftlichen Erfahrungen der Autoren.

Ergebnisse

Therapie der Wahl der AHRI bei AECOPD ist die nichtinvasive Beatmung (NIV), mit der sich in der Mehrzahl der Fälle eine Stabilisierung und insgesamt eine Verbesserung der Prognose erzielen lassen. Patienten mit Versagen der NIV-Therapie weisen eine erhöhte Mortalität auf. Bei diesen Patienten können mithilfe der ECCO2R möglicherweise Intubationen vermieden und die Beatmungszeit verkürzt werden; die Evidenz hierzu ist jedoch eingeschränkt bzw. im Hinblick auf harte klinische Endpunkte fehlend. Standardtherapie des ARDS ist die lungenprotektive Beatmung nach Empfehlungen des ARDS-Netzwerks. Bei schwerem ARDS kann es unter niedrigen Atemminutenvolumina zur kritischen CO2-Retention kommen. Mithilfe der ECCO2R ist es möglich, eine respiratorische Acidose auch bei „ultraprotektiven“ Ventilatoreinstellungen effektiv auszugleichen. Ein positiver Effekt auf die Prognose konnte bisher nicht nachgewiesen werden.

Schlussfolgerung

Eine optimierte Anwendung der Standardverfahren NIV bzw. lungenprotektive Beatmung bleibt Goldstandard in der Therapie. Die ECCO2R ist derzeit als experimentelle Therapie einzustufen und sollte nur in erfahrenen Zentren oder im Rahmen von Studien erfolgen.

Abstract

Background

Hypercapnic respiratory failure is a frequent problem in critical care and mainly affects patients with acute exacerbation of COPD (AECOPD) and acute respiratory distress syndrome (ARDS). In recent years, the usage of extracorporeal CO2 removal (ECCO2R) has been increasing.

Objective

Summarizing the state of the art in the management of hypercapnic respiratory failure with special regard to the role of ECCO2R.

Methods

Review based on a selective literature search and the clinical and scientific experience of the authors.

Results

Noninvasive ventilation (NIV) is the therapy of choice in hypercapnic respiratory failure due to AECOPD, enabling stabilization in the majority of cases and generally improving prognosis. Patients in whom NIV fails have an increased mortality. In these patients, ECCO2R may be sufficient to avoid intubation or to shorten time on invasive ventilation; however, corresponding evidence is sparse or even missing when it comes to hard endpoints. Lung-protective ventilation according to the ARDS network is the standard therapy of ARDS. In severe ARDS, low tidal volume ventilation may result in critical hypercapnia. ECCO2R facilitates compensation of respiratory acidosis even under “ultra-protective” ventilator settings. Yet, no positive prognostic effects could be demonstrated so far.

Conclusion

Optimized use of NIV and lung-protective ventilation remains standard of care in the management of hypercapnic respiratory failure. Currently, ECCO2R has to be considered an experimental approach, which should only be provided by experienced centers or in the context of clinical trials.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Abb. 1
Abb. 2

Literatur

  1. Abrams DC et al (2013) Pilot study of extracorporeal carbon dioxide removal to facilitate extubation and ambulation in exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Ann Am Thorac Soc 10:307–314

    Article  CAS  Google Scholar 

  2. Amato MBP et al (2015) Driving pressure and survival in the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 372:747–755

    Article  CAS  Google Scholar 

  3. Bein T et al (2013) Lower tidal volume strategy (≈3 ml/kg) combined with extracorporeal CO2 removal versus “conventional” protective ventilation (6 ml/kg) in severe ARDS: the prospective randomized Xtravent-study. Intensive Care Med 39:847–856

    Article  Google Scholar 

  4. Bein T et al (2006) A new pumpless extracorporeal interventional lung assist in critical hypoxemia/hypercapnia. Crit Care Med 34:1372–1377

    Article  Google Scholar 

  5. Braune S, Kluge S (2016) ECCO2R in COPD exacerbation: response to comments by Del Sorbo et al. Intensive Care Med 42:1832–1833

    Article  Google Scholar 

  6. Braune S et al (2016) The feasibility and safety of extracorporeal carbon dioxide removal to avoid intubation in patients with COPD unresponsive to noninvasive ventilation for acute hypercapnic respiratory failure (ECLAIR study): multicentre case-control study. Intensive Care Med 42:1437–1444

    Article  CAS  Google Scholar 

  7. Brederlau J et al (2012) Extracorporeal lung assist might avoid invasive ventilation in exacerbation of COPD: Table 1. Eur Respir J 40:783–785

    Article  Google Scholar 

  8. Camboni D et al (2012) Extracorporeal membrane oxygenation by single-vessel access in adults: advantages and limitations. ASAIO J 58:616–621

    Article  CAS  Google Scholar 

  9. Chandra D et al (2012) Outcomes of noninvasive ventilation for acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease in the United States, 1998–2008. Am J Respir Crit Care Med 185:152–159

    Article  Google Scholar 

  10. Confalonieri M et al (2005) A chart of failure risk for noninvasive ventilation in patients with COPD exacerbation. Eur Respir J 25:348–355

    Article  CAS  Google Scholar 

  11. David S, Wiesner O (2016) Das hypoxämische Lungenversagen. Med Klin Intensivmed Notfmed 111:186–195

    Article  CAS  Google Scholar 

  12. Davidson AC et al (2016) BTS/ICS guideline for the ventilatory management of acute hypercapnic respiratory failure in adults. Thorax 71:ii1–ii35

    Article  Google Scholar 

  13. Fanelli V et al (2016) Feasibility and safety of low-flow extracorporeal carbon dioxide removal to facilitate ultra-protective ventilation in patients with moderate acute respiratory distress sindrome. Crit Care 20:36

    Article  Google Scholar 

  14. Ferrer M et al (2009) Non-invasive ventilation after extubation in hypercapnic patients with chronic respiratory disorders: randomised controlled trial. Lancet 374:1082–1088

    Article  Google Scholar 

  15. Gattinoni L (2016) Ultra-protective ventilation and hypoxemia. Crit Care 20:130

    Article  Google Scholar 

  16. Hess DR (2012) The role of Noninvasive ventilation in the ventilator discontinuation process. Respir Care 57:1619–1625

    Article  Google Scholar 

  17. Karagiannidis C et al (2014) Veno-venous extracorporeal CO2 removal for the treatment of severe respiratory acidosis: pathophysiological and technical considerations. Crit Care 18:R124

    Article  Google Scholar 

  18. Karagiannidis C et al (2017) Extrakorporale CO2-Elimination (ECCO2R): von der Pathophysiologie zur klinischen Anwendung beim hyperkapnischen respiratorischen Versagen. Pneumologie 71:215–220

    Article  CAS  Google Scholar 

  19. Kreppein U et al (2016) Hyperkapnisches Atemversagen. Med Klin Intensivmed Notfmed 111:196–201

    Article  CAS  Google Scholar 

  20. Langer T et al (2016) “Awake” extracorporeal membrane oxygenation (ECMO): pathophysiology, technical considerations, and clinical pioneering. Crit Care 20:150

    Article  Google Scholar 

  21. Moss CE et al (2016) A retrospective observational case series of low-flow venovenous extracorporeal carbon dioxide removal use in patients with respiratory failure. ASAIO J 62:458–462

    Article  CAS  Google Scholar 

  22. Peek GJ et al (2009) Efficacy and economic assessment of conventional ventilatory support versus extracorporeal membrane oxygenation for severe adult respiratory failure (CESAR): a multicentre randomised controlled trial. Lancet 374:1351–1363

    Article  Google Scholar 

  23. Pisani L et al (2016) Management of acute hypercapnic respiratory failure. Curr Opin Crit Care 22:45–52

    Article  Google Scholar 

  24. Roncon-Albuquerque R et al (2014) Venovenous extracorporeal CO2 removal for early extubation in COPD exacerbations requiring invasive mechanical ventilation. Intensive Care Med 40:1969–1970

    Article  Google Scholar 

  25. Schönhofer B et al (2016) WeanNet : Das Netzwerk von Weaning-Einheiten der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin ( DGP ) Epidemiologie und Outcome bei Patienten im prolongierten Weaning. Dtsch Med Wochenschr 141:e166–e172

    Article  Google Scholar 

  26. Seiler F et al (2017) The Homburg lung – efficacy and safety of a minimal-invasive pump-driven device for veno-venous extracorporeal carbon dioxide removal. ASAIO J. doi:10.1097/MAT.0000000000000522

    Article  PubMed  Google Scholar 

  27. Sklar MC et al (2015) Extracorporeal carbon dioxide removal in patients with chronic obstructive pulmonary disease: a systematic review. Intensive Care Med 41:1752–1762

    Article  CAS  Google Scholar 

  28. Squadrone E et al (2004) Noninvasive vs invasive ventilation in COPD patients with severe acute respiratory failure deemed to require ventilatory assistance. Intensive Care Med 30:1303–1310

    Article  Google Scholar 

  29. Stefan MS et al (2015) Comparative effectiveness of noninvasive and invasive ventilation in critically ill patients with acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Crit Care Med 43:1386–1394

    Article  Google Scholar 

  30. The Acute Respiratory Distress Syndrome Network (2000) Ventilation with lower tidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lung injury and the acute respiratory distress syndrome. N Engl J Med 342:1301–1308

    Article  Google Scholar 

  31. Westhoff M et al (2016) Schweres hyperkapnisches Atmungsversagen bei akuter COPD-Exazerbation: Stellenwert von Beatmung und ECCO2R. Dtsch Med Wochenschr 141:1758–1762

    Article  Google Scholar 

  32. Westhoff M et al (2015) Nicht-invasive Beatmung als Therapie der akuten respiratorischen Insuffizienz. Pneumologie 69:719–756

    Article  CAS  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to F. Seiler.

Ethics declarations

Interessenkonflikt

M. Kredel erhielt Reisekostenerstattungen und Vortragshonorare von CSL Behring außerhalb der vorliegenden Arbeit; P. M. Lepper ist Mitglied des Novalung (Xenios AG) Advisory Boards; R. M. Muellenbach erhielt Vortragshonorare von Maquet Getinge Group außerhalb der vorliegenden Arbeit. F. C. Trudzinski, M. Kredel und P. M. Lepper erhielten Reisekostenerstattungen und Vortragshonorare von Maquet Getinge Group; F. Seiler und C. Lotz geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine von den Autoren durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren.

Additional information

Redaktion

M. Buerke, Siegen

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Seiler, F., Trudzinski, F.C., Kredel, M. et al. Update: akute hyperkapnische respiratorische Insuffizienz. Med Klin Intensivmed Notfmed 114, 234–239 (2019). https://doi.org/10.1007/s00063-017-0318-5

Download citation

  • Received:

  • Revised:

  • Accepted:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s00063-017-0318-5

Schlüsselwörter

Keywords

Navigation