Einleitung

1967 konnten Levine und Kollegen in einer Pilotstudie zeigen, dass die Sauerstoffzufuhr bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD; engl. Chronic Obstructive Pulmonary Disease) und Hypoxämie eine bestehende pulmonale Hypertonie und die Leistungsfähigkeit verbesserte [1, 2]. Die Ergebnisse zweier Studien von 1980 und 1981 belegen den günstigen Effekt einer Langzeit-Sauerstofftherapie auf die Mortalität von Patienten mit COPD[3, 4]. Heute stellt die Applikation von Sauerstoff für ≥16 Stunden/Tag die Basis der nicht medikamentösen Therapie bei chronisch respiratorischer Insuffizienz Typ 1 mit relevanter Hypoxämie dar.

Respiratorisches System

Das respiratorische System besteht vereinfacht aus zwei Komponenten: der Lunge als gasaustauschendes System und der Atempumpe als ventilierendes System (Abb. 1). Das gasaustauschende System kann gestört sein bei Abnahme der gasaustauschenden Fläche, bei einer Behinderung der Diffusion und durch eine verminderte Lungenperfusion. Eine Beeinträchtigung in diesem Bereich wird als pulmonale Insuffizienz bezeichnet. In diesem Fall ist nur die O2-Aufnahme, jedoch nicht die CO2-Abgabe, klinisch relevant gestört. Die pulmonale Insuffizienz kann als Hypoxämie mittels Blutgasanalyse diagnostiziert werden. Der arterielle Sauerstoffpartialdruck (PaO2) ist dann erniedrigt, der Kohlendioxidpartialdruck (PaCO2) in der Regel normal oder sogar, wenn es zu einer Hyperventilation kommt, erniedrigt (respiratorische Insuffizienz Typ 1). Betroffene Patienten können in aller Regel mit Sauerstoff behandelt werden [5]. Die Atempumpe besteht aus dem Atemzentrum im Hirnstamm, zentralen und peripheren Nervenbahnen, der neuromuskulären Endplatte, der Atemmuskulatur und dem knöchernen Thorax. Der Hauptatemmuskel ist das Diaphragma, daneben gibt es Atemhilfsmuskeln wie die Mm. intercostales. Eine Störung dieses Systems wird als ventilatorische Insuffizienz bezeichnet. Sie führt ebenfalls zu einer Hypoxämie und verursacht zudem eine Hyperkapnie (respiratorische Insuffizienz Typ 2). Bei Patienten mit relevanter ventilatorischer Insuffizienz muss die nicht-invasive Beatmung evaluiert werden.

Sauerstoffbestimmung

Voraussetzung für eine Sauerstofftherapie ist die Messung der Sauerstoffmenge im Blut. Dies kann z. B. durch die Bestimmung des Sauerstoffpartialdruckes geschehen, der abhängig vom atmosphärischen Druck ist. Hierfür wird arterielles Blut aus der A. femoralis oder der A. radialis gewonnen, alternativ Kapillarblut aus dem hyperämisierten Ohrläppchen [6]. Neben der Bestimmung aus arteriellem Blut (SaO2) kann die Sauerstoffsättigung nicht-invasiv mithilfe eines Pulsoxymeters (SpO2) gemessen werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Sättigung abhängig vom Hämoglobingehalt ist. So kann bei Vorliegen der gleichen Menge an Sauerstoff im Falle einer Anämie eine höhere Sättigung gemessen werden als bei einer Polyglobulie. Zur Minimierung dieses Fehlers kann der Sauerstoffgehalt (CaO2) bestimmt werden. Hierzu wird der vorliegende Hämoglobinwert mit einbezogen. Der Sauerstoffgehalt ist das Produkt aus Sauerstoffsättigung, Hämoglobinwert und Hüfner-Zahl (CaO2 = SaO2 x Hb x 1,35). Noch genauer ist die Berechnung des Sauerstoffangebotes (DO2). Hier wird das Produkt aus Sauerstoffgehalt und Herzminutenvolumen (HMV) gebildet (DO2 = CaO2 x HMV) [7]. Bei einer Anämie muss die Pumpleistung höher sein, um das gleiche Sauerstoffangebot zu gewährleisten. Bei Vorliegen einer Polyglobulie kann die Pumpleistung niedriger sein, was zu einer Entlastung des Herzens – und damit indirekt der Atempumpe – führt.

Blutgase

Zu den Parametern, die bei einer Blutgasuntersuchung gemessen werden, zählen der pH-Wert mit einem Normbereich zwischen 7,36 und 7,44 sowie die arteriellen Partialdrücke von Sauerstoff (PaO2) und Kohlendioxid (PaCO2). Der PaO2 sollte einen Wert von 75 bis 100 mmHg haben (altersabhängig kann der untere Normwert tiefer sein), der PaCO2 zwischen 35 und 45 mmHg liegen. Mit 94 bis 98 % entspricht die Sauerstoffsättigung der Norm. Weitere Größen sind Standardbikarbonat (22 bis 26 mmol/l) und Basenüberschuss (–2 bis +2 mmol/l) (Tab. 1). In einer beispielhaften Situation mit einem hypoxämischen Patienten, der sich mit einem PaO2 von 50 mmHg und einem PaCO2 von 75 mmHg vorstellt, kann der pH-Wert über das Vorliegen einer Notfallsituation Auskunft geben. Bei erniedrigtem pH liegt eine akut aufgetretene Veränderung der Blutgase vor. Bei einem COPD-Patienten, der chronisch solche Werte aufweist und an die respiratorische Insuffizienz adaptiert ist, wird bei der Blutgaskonstellation ein normwertiger pH vorliegen. Bei der Beurteilung von Blutgasanalysen gilt es zu beachten, dass eine vorliegende Hyperventilation den PaO2 erhöhen kann. Mithilfe einer korrigierenden Formel lässt sich der tatsächliche Wert (Standard PaO2) berechnen: Standard PaO2 (mmHg) = PaO2 gemessen (mmHg) – 1,66 × (40 – PaCO2 gemessen (mmHg)).

Landmark-Studien

Bereits in den 60er-Jahren wird die Anwendung der Langzeit-Sauerstofftherapie (LTOT) bei COPD-Patienten erwähnt [2]. Die frühesten richtungsweisenden Arbeiten, die in vielen Ländern zum routinemäßigen Einsatz von Sauerstoff als Medikament unter definierten Kriterien führten, sind die NOTT-Studie von 1980 und die MRC-Studie von 1981 [3, 4]. Der multizentrische „Nocturnal Oxygen Therapy Trial“- (NOTT-) Studie wurde in den USA durchgeführt und schloss 203 hypoxämische COPD-Patienten ein [3]. Als Einschlusskriterium durfte der PaO2 bei höchstens 55 mmHg liegen bzw. bei maximal 59 mmHg, sofern zusätzliche Faktoren wie ein P-pulmonale, erhöhter Hämatokrit oder periphere Ödeme vorlagen. Die Teilnehmer wurden in zwei Gruppen von je >100 Patienten randomisiert. Eine Gruppe erhielt eine nächtliche Gabe von Sauerstoff für zwölf Stunden, der Vergleichsarm kontinuierlich Sauerstoff (etwa 80 % dieser Teilnehmer waren mindestens 14 Stunden/Tag adhärent, 56 % für über 19 Stunden/Tag). Bezüglich der Mortalität profitierten die Patienten mit kontinuierlicher Sauerstoffzufuhr deutlich im Vergleich zur Gruppe mit ausschließlich nächtlicher Gabe. Hier lag die Sterberate nahezu doppelt so hoch. In der Studie der britischen Medical Research Council (MRC) an 87 COPD-Patienten mit ähnlichen Einschlusskriterien wie in der NOTT-Studie wurden die Teilnehmer ebenfalls zwei Armen zugewiesen. Ein Teil aus 33 Männern und zwölf Frauen wurde nicht mit Sauerstoff behandelt. Der anderen Gruppe aus 33 Männern und neun Frauen wurde über eine Nasensonde Sauerstoff meist mit einer Flussrate von 2 l/min zugeführt. Die Sauerstoffgabe wurde für mindestens 15 Stunden/Tag aufrechterhalten und schloss die Nacht mit ein. Diese Studie zeigte ein wesentlich verbessertes Überleben für die Gruppe mit Sauerstoffinsufflation. Nach fünf Jahren war die Überlebenswahrscheinlichkeit in der Gruppe mit LTOT signifikant besser (55 % vs. 33 %) [4, 8]. Die Kohorten der NOTT- und MRC-Studien zeigen eine ausreichende Vergleichbarkeit für eine kombinierte Analyse. Das Ergebnis belegt die nachgewiesene Wirksamkeit einer Sauerstofftherapie. Im Vergleich zu Unbehandelten ist das Überleben von Patienten mit COPD bei Sauerstoffgabe über mindestens 15 Stunden/Tag deutlich verbessert. Den stärksten Effekt zeigte eine 24-stündige Versorgung (Abb. 2) [8].

Wirkungen der LTOT und deren pathogenetische Erklärung

Der Nachweis der Wirksamkeit der LTOT stammt überwiegend aus Studien, die bei COPD-Patienten durchgeführt wurden. Die Auswirkungen auf Patienten mit anderen Krankheitsbildern wurden meist aus diesen Untersuchungen abgeleitet. Die LTOT bewirkt eine Verlängerung der Lebenserwartung bei COPD und chronisch respiratorischer Insuffizienz Typ 1 [10]. Hierfür ist zum Teil die günstige Beeinflussung der pulmonalen Hämodynamik verantwortlich. Einem weiteren Anstieg des pulmonalarteriellen Druckes bei diesen Patienten kann durch die Sauerstoffinsufflation entgegengewirkt werden, teils kommt es sogar zu einem Absinken des pulmonalarteriellen Mitteldruckes [11, 12]. Der wesentliche Mechanismus zur Verbesserung des Überlebens scheint jedoch die Entlastung der Atempumpe zu sein. Die Sauerstoffgabe führt zu einem Nachlassen des durch die Hypoxämie bestehenden Atemreizes, somit zu einer Hypoventilation und zu einem Rückgang des Atemminutenvolumens. Die reduzierte Atemarbeit senkt nicht nur das Dyspnoe-Empfinden, sondern spart die für die Atmung nötige Energie durch Entlastung der Atemmuskulatur. Die daraus resultierende „permissible Hyperkapnie“ ist daher keine Kontraindikation für die Fortführung der Therapie, sondern zeigt vielmehr ihre Wirksamkeit an. Die in Studien sichtbaren Effekte sind die Zunahme der körperlichen Leistungsfähigkeit, messbar z. B. im 6-Minuten-Gehtest [13, 14, 15], aber auch eine positive Auswirkung auf die neuropsychiatrische Funktion [16]. Bei COPD-Patienten konnte ein Rückgang der Exazerbationsrate bzw. eine höhere Wahrscheinlichkeit des Überlebens einer Exazerbation nachgewiesen werden [10]. Die Zunahme der myokardialen Oxygenierung hat einen Rückgang an kardialen Arrhythmien zur Folge [17]. Diese Faktoren bewirken neben der verbesserten Prognose eine durchschnittlich bessere Lebensqualität [18].

Leitlinien

Die Deutsche Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin e. V. (DGP) ist die federführende Fachgesellschaft für die Leitlinie „Langzeit-Sauerstofftherapie“ (LL-LTOT), die erstmals 2001 veröffentlicht wurde [19]. Deren Revision aus dem Jahr 2008 wird ergänzt durch ein Positionspapier von 2014, in dem die Indikationsstellung für eine LTOT und die Verordnungspraxis konkretisiert und offene Fragen thematisiert wurden [20, 21]. Eine Neuauflage der Leitlinie soll Ende 2019 erscheinen. Im Folgenden werden einige Inhalte der aktuellen deutschen LL-LTOT mit den „Guidelines for Home Oxygen Use in Adults“ der British Thoracic Society verglichen [22]. Die britische Leitlinie ist 2015 erschienen und damit aktueller und zudem weit umfangreicher als ihr deutsches Pendant. Langzeit-Sauerstofftherapie: Indikation, Kriterien, Ziele Gemäß der deutschen Leitlinie ist die Indikation zur LTOT gegeben, „wenn nach adäquater Therapie und Vermeidung aller inhalativen Noxen eine chronische Hypoxämie nachweisbar ist“ [20]. Eine chronische Hypoxämie besteht dann, wenn der PaO2 unter Ruhebedingungen (mindestens 15 Minuten) während einer stabilen Krankheitsphase zu drei Zeitpunkten innerhalb von etwa vier Wochen bei maximal 55 mmHg liegt. Alternativ ist die LTOT auch bei COPD-Patienten mit PaO2-Werten zwischen 55 und 60 mmHg indiziert, sofern eine sekundäre Polyglobulie oder ein Cor pulmonale mit und ohne Rechtsherzinsuffizienz vorliegt. Auch bei einem PaO2 in Ruhe unter 60 mmHg, der bei Belastung um mehr als 5 mmHg auf unter 55 mmHg sinkt, ist eine LTOT angezeigt, wenn es unter Belastung zu Dyspnoe kommt und diese sich unter LTOT bessert. Die Blutgasanalyse erfolgt in einer nicht intensivmedizinischen Situation mittels Entnahme von kapillärem Blut aus dem hyperämisierten Ohrläppchen. Der Diagnose-/Behandlungsalgorithmus der DGP ist in Abbildung 3 dargestellt [20]. Die britische Leitlinie empfiehlt, die Diagnose aufgrund zweier arterieller Blutgasuntersuchungen im Abstand von drei Wochen während einer stabilen Krankheitsphase zu stellen. Kapilläres Blut soll nur in Ausnahmefällen genutzt werden. Weder die deutsche LL-LTOT noch die britische Leitlinie benennen eine absolute Kontraindikation, die deutsche Leitlinie besagt aber gleichzeitig, dass die inhalativen Noxen beseitigt sein sollen. Sie stellt klar, dass eine asymptomatische Hyperkapnie vor oder während einer LTOT keine Gegenanzeige darstellt. Ziel der Therapie ist der Anstieg des PaO2 auf mindestens 60 mmHg oder eine Verbesserung des Partialdruckes um ≥10 mmHg. Bei Patienten mit rein belastungsabhängiger Hypoxämie wird auch die Verbesserung der Belastbarkeit als Therapieerfolg gewertet.

LTOT bei mäßiger Hypoxämie

Die Frage, ob auch Patienten mit stabiler COPD und mäßiger Hypoxämie von einer Sauerstoffgabe profitieren, wurde in der LOTT-Studie (Long-Term Oxygen Treatment Trial) an insgesamt 738 Patienten in 42 Zentren untersucht [23]. Eingeschlossen waren COPD-Patienten mit leichter Hypoxämie (Sauerstoffsättigung zwischen 89 und 93 %) oder solche mit mäßiggradiger belastungsabhängiger Desaturation (6-Minuten-Gehtest: SpO2 ≥80 % für mindestens fünf Minuten und <90 % für mindestens zehn Sekunden) und einem FEV1-Wert unter 70 %. Die Patienten wurden 1 : 1 in zwei Gruppen randomisiert: In der einen Gruppe erhielten die Teilnehmer keine LTOT. In der Interventionsgruppe wurden die Patienten mit Desaturation in Ruhe über 24 Stunden mit Sauerstoff versorgt, während rein belastungsinduzierte Hypoxämie mit Sauerstoffgabe während Belastung und im Schlaf behandelt wurde. Die Patienten wurden für ein bis sechs Jahre in der Studie beobachtet. Es zeigte sich kein signifikanter Unterschied bezüglich der primären Endpunkte Zeit bis zum Tod oder Zeit bis zur ersten Hospitalisierung. Auch in den sekundären Endpunkten Hospitalisierungsrate, Exazerbationen der COPD, Lebensqualität, Lungenfunktion und Gehstrecke im 6-Minuten-Gehtest bestanden keine wesentlichen Abweichungen zwischen den Gruppen mit und ohne LTOT. Aufgrund dieser Ergebnisse ist nicht zu erwarten, dass eine zukünftige LL-LTOT die Einschlusskriterien auf Patienten mit mäßiger Hypoxämie bei stabiler COPD erweitern wird.

Einleitung der Langzeit-Sauerstofftherapie

Ist die Indikation gestellt, wird im nächsten Schritt der Sauerstoffbedarf ermittelt. Hypoxämischen Patienten werden hierzu leitliniengerecht nach einer 15-minütigen Ruhezeit 2 l/min Sauerstoff für mindestens fünf Minuten über eine Nasensonde zugeführt. Bei Erreichen eines PO2 von mindestens 60 mmHg oder einem Anstieg von ≥10 mmHg – bestätigt mittels kapillärer Blutgasanalyse – ist der Bedarf ermittelt. Anderenfalls soll die Flussrate gesteigert und der PO2 nach mindestens 5 Minuten erneut festgestellt werden. Wenn sich auch nach ausreichender Erhöhung der Flussrate kein Anstieg auf über 60 mmHg einstellt, sollte von einer Langzeit-Sauerstofftherapie abgesehen und weitere Diagnostik eingeleitet werden, beispielsweise zum Ausschluss eines Shunt-Volumens. Auf die Gefahr einer relevanten Hyperkapnie bei zu hoher Flussrate bei COPD ist zu achten. Die britische Leitlinie empfiehlt die Bedarfsermittlung pulsoxymetrisch überwacht mit einer Gabe von zunächst 1 l/min und dem Ziel einer SpO2 über 90 % zu beginnen. Die Flussrate soll alle 20 Minuten um 1 l/min erhöht und zum Schluss per arterieller Blutgasmessung bestätigt werden.

Zeitpunkt der LTOT-Verordnung

Laut deutscher Leitlinie wird optimalerweise die LTOT in einer für mindestens vier Wochen stabilen Krankheitsphase begonnen. Während oder nach einer Exazerbation der COPD soll die LTOT eingeleitet werden, wenn der Patient weiterhin hypoxämisch ist. Die Notwendigkeit der Therapie muss nach der Exazerbation (laut Expertenmeinung nach etwa acht Wochen) reevaluiert werden. Die britische Leitlinie hingegen empfiehlt, bei Exazerbation eine Stabilisierung abzuwarten und nach frühestens acht Wochen eine LTOT zu initiieren. Ausnahmen bestehen, wenn der Patient ohne LTOT nicht zu entlassen ist, eine Dyspnoe besteht und die SpO2 unter 92 % liegt.

Krankheitsbilder

Die COPD mit oder ohne Lungenemphysem ist die Erkrankung, bei der die beste Studienlage bezüglich der Verordnung einer LTOT besteht und deren Ergebnisse auch auf andere Krankheitsbilder übertragen werden. Für Lungengerüsterkrankungen gibt es nur begrenzte Daten. Ob die LTOT die Prognose verbessert, ist unklar. Erkrankungen wie z. B. die idiopathische Lungenfibrose gehen oft mit einer Belastungsdyspnoe einher. Eine Sauerstoffgabe kann daher besonders bei Patienten, die noch eine relevante Leistungsfähigkeit besitzen, sinnvoll sein. Bei der zystischen Fibrose kann durch LTOT der pulmonalarterielle Druck und damit die Mortalität gesenkt werden. Besonders in Bezug auf die Verbesserung der Dyspnoe und der Belastbarkeit können neuromuskuläre- und Thoraxwanderkrankungen in der Anfangsphase ebenfalls eine Indikation darstellen. Bei dieser Krankheitsgruppe ist es wichtig, die Blutgase des Patienten regelmäßig zu überprüfen, denn in fortgeschrittenen Stadien kommt es häufig zu einem Atempumpenversagen. Dann ist die Notwendigkeit der nicht-invasiven Beatmung, gegebenenfalls mit zusätzlicher Sauerstoffgabe, gegeben. Schwere Hypoxämie bei z. B. pulmonaler Hypertonie, chronischer Herzinsuffizienz oder malignen Lungenerkrankungen stellt ebenfalls eine Indikation dar. In palliativen Situationen ist abzuwägen, ob die Sauerstoffgabe die Dyspnoe tatsächlich behebt, oder ob z. B. Morphin in niedriger Dosierung die Luftnot besser mindert. Die LTOT hat hinsichtlich der Mortalität nur bei der COPD einen Evidenzgrad A, bei anderen Krankheitsbildern Grad C (Tab. 2). Bezüglich der körperlichen Belastbarkeit liegt der Evidenzgrad nicht nur bei COPD und Lungengerüsterkrankungen bei A, sondern auch bei Thoraxwanderkrankungen sowie Post-Tbc-Syndrom und Post-Polio-Syndrom ohne Hyperkapnie.

LTOT unter Belastung und in der Nacht

Bei mobilen Patienten mit belastungsinduzierter Hypoxämie soll ein Sauerstoffbedarfsermittlungstest unter Belastung durchgeführt werden. Eine LTOT ist dann indiziert, wenn der Patient die klassischen Kriterien für eine LTOT erfüllt und mobil ist oder der PaO2 bei höchstens 55 mmHg unter Belastung und 55 bis 60 mmHg in Ruhe liegt. Patienten, bei denen ausschließlich eine Hypoxämie <55 mmHg unter Belastung vorliegt, ohne zunehmende Dyspnoe unter körperlicher Anstrengung, sollen nicht mit Sauerstoff versorgt werden. Bei Patienten mit rein nächtlicher Hypoxämie soll eine schlafmedizinische Diagnostik zum Ausschluss von schlafbezogenen Atmungsstörungen und bei Bedarf eine entsprechende Therapie erfolgen. Obwohl kein Nachweis über die Senkung der Mortalität vorliegt, kann eine LTOT hier diskutiert werden, da bei COPD eine leichte Erniedrigung des mittleren pulmonalarteriellen Druckes gezeigt wurde [7, 18, 24]. Die britische Leitlinie empfiehlt bei rein nächtlicher Hypoxämie keine Sauerstoffgabe – außer bei schwerer kardialer Insuffizienz mit bereits optimaler medikamentöser Therapie und bei Bedarf als Zusatz zu einer nicht-invasiven Beatmung bei Vorliegen einer Atempumpeninsuffizienz.

Anwendungsdauer

Die deutsche LL-LTOT fordert eine mindestens 16-stündige Sauerstoffanwendung pro Tag, die die Nachtstunden einschließt. Noch günstiger ist eine Anwendung über 24 Stunden. Die britische LL sieht mindestens 15 Stunden pro Tag vor und strebt ebenfalls einen Einsatz von 24 Stunden pro Tag an. Nur bei belastungsabhängiger Hypoxämie kann die Sauerstoffgabe symptomabhängig erfolgen, ansonsten soll die Sauerstoffversorgung keinem subjektiven Bedarf folgen.

Compliance

Die Sauerstofftherapie ist nur dann wirksam, wenn die Hypoxämie über einen ausreichend langen Zeitraum adäquat ausgeglichen wird. Für den Erfolg der Behandlung spielt daher die Therapietreue der Patienten eine entscheidende Rolle. Diese kann durch mögliche Nebenwirkungen ebenso eingeschränkt werden wie durch unrealistische Erwartungshaltungen. Patienten sollten daher von ihren Ärzten eingehend hinsichtlich der Handhabung der LTOT-Systeme informiert und auf mögliche Probleme vorbereitet werden.

Nebenwirkungen

Die schwerste mögliche Nebenwirkung einer LTOT ist eine ausgeprägte Hyperkapnie, die gegebenenfalls auch zu einem Atempumpenversagen führen kann. Eine sorgfältige und regelmäßige Ermittlung des Sauerstoffbedarfes ist daher unbedingt erforderlich. Neben Austrocknung der Nasenschleimhaut bei fehlender Befeuchtung und daraus resultierender Epistaxis kann die LTOT zu psychisch belastenden Konsequenzen wie Angst vor Stigmatisierung führen. Dies ist besonders dann der Fall, wenn man sich durch Nasensonde oder mobilem Sauerstoffgerät als Patient mit COPD zu erkennen gibt. Einige Anwender entwickeln eine unbegründete Angst vor einer Sauerstoffabhängigkeit. Dadurch kann eine depressive Verstimmung auftreten. Zusätzlich ergibt sich für die Patienten eine Brand- und Explosionsgefahr durch die Präsenz von gasförmigem Sauerstoff in Innenräumen [25]. Auch Kälteunfälle mit Flüssigsauerstoff sind nicht auszuschließen.

Verlaufskontrollen

Die LL-LTOT sieht bei stabilem Krankheitsverlauf eine Verlaufskontrolle alle drei Monate vor. Diese sollte vorzugsweise von einem Pneumologen durchgeführt werden, der den Patienten klinisch beurteilt. Auftretende Nebenwirkungen können festgestellt und wenn möglich beseitigt werden. Die Sauerstoffflussrate ist zu reevaluieren, gegebenenfalls durch einen erneuten Sauerstoffbedarfsermittlungstest. Besonders bei Patienten mit COPD oder einer neuromuskulären Erkrankung ist auf die mögliche Entwicklung einer Atempumpeninsuffizienz zu achten, die den Einsatz von alternativen Therapien – wie High-Flow oder nicht-invasive Beatmung – erforderlich machen kann.

Systeme: stationär vs. mobil

Zur LTOT stehen verschiedene Sauerstoffquellen zur Verfügung: Sind Patienten an ihre Wohnung gebunden, kann ein Sauerstoffkonzentrator als stationäres System verwendet werden. Diese etwa Koffer großen Geräte benötigen eine Stromversorgung, um Sauerstoff aus der Raumluft anzureichern und bis etwa 6 l/min des Gases abzugeben. Besondere Varianten produzieren größere Mengen Sauerstoff (etwa 12 l/min). Eine verbesserte Mobilität innerhalb der Wohnung kann durch lange Schläuche erreicht werden. Diese eignen sich auch zur Positionierung des Gerätes fern vom Bett, um die Lärmbelästigung zu mindern und eine bessere Nachtruhe zu ermöglichen. Patienten sollten allerdings auf die erhöhte Sturzgefahr durch einen auf dem Boden liegenden Sauerstoffschlauch hingewiesen werden. Homefill-Systeme sind Konzentratoren, mit denen Patienten auch kleine Druckflaschen abfüllen können, die eine gewisse Mobilität außerhalb der Wohnung erlauben. Die zwei wichtigsten Optionen für eine tragbare Sauerstoffversorgung sind mobile Konzentratoren und Flüssigsauerstoffsysteme. Erstere werden über Akkus mit Strom versorgt und können in Taschen oder Rucksäcken mitgeführt werden. Flüssigsauerstoffsysteme sind stationäre Geräte, die gasförmigen Sauerstoff durch Abkühlung in den flüssigen Zustand überführen. Kleine mobile Einheiten, die sich zuhause abfüllen lassen, erlauben die Mobilität. Demand-Systeme sparen Sauerstoff ein, indem nur in der Inspirationsphase Sauerstoff durch ein Ventil fließt. Ein Nachteil ist der Atemfluss, der notwendig ist, um das Ventil auszulösen. Besonders COPD-Patienten können diesen nicht immer aufbringen. Daher ist die Demand-Fähigkeit vor der Verordnung der Therapie zu überprüfen.

Fahr- und Flugfähigkeit

Eine für viele Patienten wichtige Frage ist, ob sie während der Sauerstoffapplikation Autofahren oder Flugreisen unternehmen können. Beides ist prinzipiell möglich. Die Sauerstoffquellen können dabei sowohl mobile Konzentratoren als auch Druckflaschen sein. Auch können spezielle Reisetanks für Flüssigsauerstoff fest mit dem Auto verbunden werden. Für die Sicherung der Geräte im Fahrzeug gelten entsprechende Vorschriften. Viele mobile Konzentratoren und Druckflaschensysteme sind auch für die Nutzung in Flugzeugkabinen zugelassen. Die Flugfähigkeit des Patienten mit COPD kann mithilfe des nachfolgenden Algorithmus evaluiert werden (Abb. 4): COPD-Patienten unter LTOT, die bis zu 4 l/min Sauerstoff benötigen, sind mit Sauerstoff flugfähig. Brauchen sie mehr Sauerstoff, sind sie es nicht. Patienten mit einem PaO2 von mindestens 70 mmHg und einer Sättigung von mindestens 95 % in Ruhe können ebenfalls mit dem Flugzeug reisen. Zeigt sich bei diesen Personen eine belastungsbedingte Desaturation, ist im 6-Minuten-Gehtest abzusichern, dass eine Sättigung von 84 % nicht unterschritten wird. Hochrisikopatienten sollten ebenso den sogenannten Hypoxic-Challenge-Test durchführen wie alle Patienten, die in Ruhe einen PaO2 von <70 mmHg bzw. eine SpO2 von <95 % zeigen. Ein hohes Risiko besteht z. B. für Erkrankte mit Dyspnoe unter Belastung, einem forcierten exspiratorischen Volumen in 1 Sekunde (FEV1) von <30 % (oder <1,5 Liter), Lungenemphysem oder einer Komorbidität, die die Hypoxämie verschlechtern könnte (z. B. Herzerkrankung). Beim Hypoxic-Challenge-Test wird für 20 Minuten ein Gasgemisch mit 15 % Sauerstoff geatmet, um die atmosphärischen Verhältnisse der Flugzeugkabine zu simulieren. Patienten, deren PaO2 nicht unter 50 mmHg und SpO2 nicht unter 85 % sinken, sind flugfähig, solche, deren Werte darunterliegen, können gegebenenfalls mit Sauerstoffzufuhr auch fliegen [26].

Verordnung der LTOT

Ärzte verschiedener Fachrichtungen sollten an die Notwendigkeit der LTOT denken; die Indikationsstellung und Verordnung erfolgt meist durch einen Pneumologen. Idealerweise werden Patienten schriftlich über die Langzeit-Sauerstofftherapie aufgeklärt und auf Gefahren hingewiesen. Das Verordnungsformular muss die Diagnose enthalten sowie Indikationskriterien und Blutgase enthalten. Des Weiteren muss angegeben sein, ob die Sauerstofftherapie in Ruhe und/oder bei Belastung genutzt werden soll oder nur nachts. Die Versorgung mit stationärem und/oder mobilem Gerät wird hier ebenso festgelegt wie der Sauerstofffluss, konstanter Flow oder Demand-System. Den Patienten wird mitgeteilt, in welchen Intervallen sie zur Kontrolle kommen sollen. Nach Klärung der Kostenübernahme kann ein Medizintechnik-Provider das notwendige Sauerstoffapplikationssystem liefern, für das ein 24-Stunden-Service bestehen sollte. Auch für stationäre Konzentratoren kann, mit entsprechend langen Schläuchen, eine gewisse Mobilität der Patienten erreicht werden. Die Zuführung des Sauerstoffes erfolgt meist über eine Nasensonde/-brille oder gegebenenfalls über eine Sauerstoffmaske. Besonders für mobile Patienten, die eine möglichst diskrete Lösung bevorzugen, sind Brillengestelle mit integrierter Sauerstoffzuleitung verfügbar. Optionale Befeuchtungseinheiten werden häufig zusätzlich verordnet. Ihr Einsatz verbessert die Toleranz, allerdings gibt es auch Daten zu einer möglichen erhöhten Keimbelastung [27]. Besteht bei Patienten zusätzlich eine nicht-invasive Beatmung, sollte auf Anfeuchtung vor dem Beatmungsgerät verzichtet werden, ansonsten kann Kondenswasser aus dem Schlauch in das Beatmungsgerät eindringen und zu technischen Defekten führen. Die Befeuchtereinheit wird in solchen Fällen nach dem Beatmungsgerät angebracht.

Fazit

Die Indikation zur LTOT ist gegeben, wenn nach optimaler Therapie und bei Vermeidung aller inhalativen Noxen eine chronische Hypoxämie besteht. Eine chronische Hypoxämie liegt vor, wenn der PaO2 in Ruhe während einer stabilen Krankheitsphase zu drei Zeitpunkten innerhalb von vier Wochen bei max. 55 mmHg liegt. Die LTOT ist ebenfalls bei COPD-Patienten mit PaO2-Werten zwischen 55 und 60 mmHg sinnvoll, sofern eine sekundäre Polyglobulie oder ein Cor pulmonale vorliegt. Auch bei einem PaO2 in Ruhe von 55 bis 60 mmHg, der bei Belastung unter 55 mmHg sinkt, ist eine LTOT angezeigt. Grundsätzliche Kontraindikationen bestehen nicht. Eine mögliche Nebenwirkung der LTOT ist eine ausgeprägte Hyperkapnie, die auch zum Atempumpenversagen führen kann. Eine sorgfältige und regelmäßige Ermittlung des Sauerstoffbedarfes ist daher wichtig. Ziel der Therapie ist der Anstieg des PaO2 auf mindestens 60 mmHg bzw. um 10 mmHg. Die Behandlung soll zu einer besseren Belastbarkeit führen, besonders bei noch mobilen Patienten. Die LTOT-Systeme sind vielfältig und können individuell für den Patienten verordnet werden.