Titelaufnahme

Hintergrund

Das Ausmaß einer parenchymalen Lungenverletzung (PLI) zeigt sich in einer Computertomographie und kann mithilfe einer volumetrischen Analyse ermittelt werden. Die Dissertation beruht auf der ursprünglichen Idee dieses Ausmaß durch initiale Serumspiegel von Biomarkern, die unmittelbar nach der Krankenhauseinlieferung und kurz nach Eintritt des Traumas erhoben werden, quantitativ bestimmen zu können.

Zielsetzung

Es sollte bewiesen werden, (1) dass sich eine PLI innerhalb von 24 bis 48 Stunden nach dem Trauma entwickelte. Weiters sollte herausgefunden werden, (2) ob die initiale oder die Computertomographie, ausgeführt an Tag 2 (24 bis 48 Stunden) nach dem Trauma, der bessere Prädiktor für ARDS war. Außerdem sollte eruiert werden, (3) ob sich die Biomarkerspiegel von polytraumatisierten Patienten von jenen gleichaltriger, gesunder Personen signifikant unterschieden, (4) ob sie geeignet waren das Ausmaß des Verlustes an funktionalem Lungengewebe mit steigendem/sinkendem Spiegel, der ein bis zwei Stunden nach dem Trauma erhoben wurde, anzuzeigen, und (5) ob sich dieser Spiegel innerhalb von 24 bis 48 Stunden nach dem Trauma signifikant veränderte. Schlussendlich war es ein weiteres Ziel, für polytraumatisierte Patienten, die an einem schweren Thoraxtrauma (AISThorax ≥ 3) litten, jenen Biomarker zu identifizieren, (6) der das Auftreten von ARDS und Pneumonie am verlässlichsten prognostizieren konnte, sowie (7) jenen der beiden vordefinierten Zeitpunkte herauszufinden, der für die Messung am besten geeignet war.

Material und Methoden

Patienten nach Polytrauma (ISS ≥ 16; Alter ≥ 18 Jahre) wurden in unsere Studie aufgenommen, (1) wenn sie direkt vom Ort des Unfallgeschehens in unser Level I Traumazentrum eingeliefert wurden, (2) wenn nach der Erstversorgung ihre Verlegung auf die Intensivstation veranlasst wurde, und (3) wenn sie mindestens 24 Stunden überlebten. Eine Computertomographie wurde bei der Aufnahme und an Tag 2 nach dem Trauma durchgeführt. Zu beiden Zeitpunkten erfolgte auch eine Blutabnahme, die der Erhebung der Serumspiegel von fünf erfolgversprechenden, mit Hilfe einer Literatursuche identifizierten Biomarkern (CC16, CYFRA21-1, KL6/MUC1, SP-D und sRAGE) diente.

Ergebnisse

Obwohl bei polytraumatisierten Patienten ein signifikanter Anstieg des medianen PLI-Volumens innerhalb von ein bis zwei Tagen nach dem Trauma nachgewiesen wurde, konnte sowohl das initiale PLI-Volumen als auch das Volumen von Tag 2 nach dem Trauma als Prädiktor für ARDS bestimmt werden, wobei das initiale PLI-Volumen überraschender Weise sogar das bessere Ergebnis erzielen konnte. Für polytraumatisierte Patienten unterschieden sich die initialen Serumspiegel aller fünf Biomarker signifikant von jenen einer gesunden Altersgruppe und sie änderten sich signifikant innerhalb der nächsten beiden Tage. Nichtsdestotrotz konnte nur der initiale sRAGE-Spiegel als verlässlicher Prädiktor für die PLI-Schwere (nicht für das PLI-Volumen) identifiziert werden. Für Patienten mit Polytrauma und einer schweren Lungenverletzung hingegen erwies sich der initiale Serumspiegel von CYFRA21-1 als am besten geeignet das Auftreten von ARDS vorherzusagen, während der Serumspiegel von CC16, der an Tag 2 nach dem Trauma gemessen wurde, als bester Prädiktor für eine Pneumonie gilt.

Schlussfolgerung

Die präsentierten Ergebnisse zeigen, dass mithilfe von sRAGE, CYFRA21-1 und CC16 polytraumatisierte Patienten mit einem Risiko für pulmonale Komplikationen frühzeitig erkannt werden können. Ihre Spiegel sollten ergänzend zu einer Computertomographie, die weiterhin als der Goldstandard für die umfassende Einschätzung von Verletzungsmuster und -ausmaß erachtet werden muss, bestimmt werden.

Background

The doctoral thesis is based on the original idea that initial serum biomarker levels, assessed immediately after hospital admission and shortly after the trauma occurred, might quantify the extent of parenchymal lung injury (PLI) as it is shown on a CT scan and measured by means of volumetric analysis.

Objectives

The aim of this thesis was to prove (1) that PLI evolved within 24 to 48 hours after trauma and to figure out, (2) if the initial or the follow-up CT scan, performed on day 2 (24 to 48 hours) after trauma, was a better predictor of ARDS. Furthermore, we wanted to find out, (3) if biomarker levels significantly differed in polytraumatized patients and in an age-matched healthy control group, (4) if they were capable to quantify the loss of functional lung tissue by increased/decreased levels, assessed one to two hours after trauma, and (5) if these levels significantly changed within 24 to 48 hours after trauma. Finally, we intended to identify the biomarker, (6) which was most reliable to predict ARDS and pneumonia in polytrauma victims suffering a severe thoracic injury (AISThorax ≥ 3), and to determine, (7) which of the two predefined points in time was more appropriate for its assessment.

Materials and Methods

Polytrauma victims (ISS ≥ 16; age ≥ 18 years) were included in our study, (1) if they were directly admitted from site of injury to our level I trauma center within one hour, (2) if their initial treatment resulted in their transfer to the ICU, and (3) if they survived their injury for at least 24 hours. CT scans were performed directly at admission and on day 2 after trauma. At the same time blood was withdrawn for assessing the initial and follow-up levels of five promising biomarkers (CC16, CYFRA21-1, KL6/MUC1, SP-D, and sRAGE), identified by a literature search.

Results

Although a significant increase in median PLI volume could be revealed in polytraumatized patients within the first two posttraumatic days, both the initial and the follow-up PLI volume were identified as a predictor of ARDS, with the initial PLI volume even providing a better result. All five selected biomarker levels, assessed within one to two hours after trauma in polytraumatized patients, significantly differed from the relevant levels of an age-matched healthy control group. Nevertheless, only the initial sRAGE level was classified as a reliable predictor of PLI severity (and not PLI volume). In polytrauma victims suffering a severe thoracic trauma, however, the initial CYFRA21-1 level was identified as best predictor of ARDS, whereas the follow-up level of CC16 has to be considered as most appropriate to predict pneumonia.

Conclusions

According to these findings sRAGE, CYFRA21-1, and CC16 are reliable tools in defining polytraumatized patients at risk of pulmonary complications. Their levels should be used complimentarily to CT scans, which still are the golden standard for the comprehensive assessment of injury pattern and extent.