Einleitung

Der erste Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19)-assoziierte Sterbefall eines deutschen Staatsangehörigen trat am 08.03.2020 ein. Es handelte sich um einen 59-jährigen, in Ägypten verstorbenen Mann aus Hamburg, der 12 Tage später im Hamburger Institut für Rechtsmedizin obduziert werden konnte [6]. Am 16.03.2020 verstarb der erste SARS-Coronavirus-2 (SARS-CoV-2)-positive Bewohner einer Seniorenresidenz in Hamburg. Der 76-Jährige war mit dem neuen pandemischen Coronavirus infiziert, nach den Sektionsergebnissen jedoch nicht an diesem verstorben.

Nur wenige Tage später kam es zu einer ersten Cluster-Bildung in einem weiteren Pflegewohnheim desselben Stadtteils. In einer von 4 Pflegevillen, welche als geschützter, auf die Betreuung demenziell Erkrankter spezialisierter Wohnbereich angelegt ist, leben 60 Senioren. In diesem sog. Dementenhaus fand der erste pflegeheimbezogene Ausbruch der Hansestadt statt.

Zu diesem Zeitpunkt war vor dem Hintergrund der „Coronakrise“, auf Initiative des Leiters des Hamburger Instituts für Rechtsmedizin, bereits die systematische Evaluation aller SARS-CoV-2-positiven Todesfälle mit der Behörde für Gesundheit und Verbraucherschutz (BGV) der Freien und Hansestadt Hamburg vereinbart worden. In Kooperation mit dem Institut für Medizinische Mikrobiologie, Virologie und Hygiene (UKE) wurde seitdem ein zentralisiertes Leichenschauverfahren für – ggf. mutmaßlich – COVID-19-Verstorbene umgesetzt. Diese Praxis wurde entgegen der ursprünglichen, mittlerweile öffentlich revidierten Empfehlungen des Robert Koch-Instituts (RKI) zu Leichenschau/Obduktion etabliert [14] und war in diesem Umfang international einzigartig.

Die vorliegende Arbeit legt das Vorgehen und die Besonderheiten bei der Bewältigung dieser erstmaligen „Hotspotproblematik“ in einer Pflegeeinrichtung Hamburgs dar – idealerweise als Hilfestellung in zu erwartenden, vergleichbaren Situationen. Ergänzt wird diese Darstellung durch die Ergebnisse autoptischer Untersuchungen des hier beschriebenen Kollektivs, um das Krankheitsbild COVID-19 näher zu charakterisieren.

Methode

Parallel zur Todesfallmeldung an das Gesundheitsamt durch den leichenschauenden Arzt wurden SARS-CoV-2-positive Sterbefälle in das Institut für Rechtmedizin transportiert. Bei Eingang eines Evaluationsfalles („Verdacht“/„bestätigt“) wurden (teils erneut) das zuständige Gesundheitsamt, die Pflegeeinrichtung sowie ggf. behandelnde Ärzte kontaktiert. Mittels Entnahme eines tiefen Nasen‑/Rachenabstrichs (ESwab®, Copan Italia, Brescia, Italien) bei allen aufgenommenen Verstorbenen im Institut gelang in den meisten Fällen innerhalb eines Tages eine Verifizierung der Coronainfektion. In allen Evaluationsfällen erfolgte die Anordnung der Sektion gemäß §25(4) des Infektionsschutzgesetzes (IfSG) durch das Gesundheitsamt. Die Evaluation beinhaltete, neben der Analyse klinischer Informationen, die autoptische sowie computertomographische und neuropathologische Untersuchung der Verstorbenen. Diese erfolgten unter empfohlenen Schutzvorkehrungen speziell für die Sektion von Coronatodesfällen sowie im allgemeinen Umgang mit infektiösem Gewebe [1, 7]. Abweichend wurden durch die Hamburger Obduzenten FFP3-Masken (Feinstaubklassifizierung: 0,6 µm ≥ 99 %) statt N95-Masken (0,3 µm ≥ 95 %) genutzt. Keiner der beteiligten Mitarbeiter im Institut für Rechtsmedizin in Hamburg entwickelte bis zur Einreichung dieses Manuskripts Symptome einer SARS-CoV-2-Infektion.

Nach Detektion einer Häufung von in der Rechtsmedizin eingegangenen Sterbefallmeldungen aus gegenständlicher Seniorenresidenz fand ein Informationsaustausch zwischen ärztlichen Kollegen von Rechtsmedizin und Gesundheitsamt sowie Beteiligten der betroffenen Einrichtung statt. Teils wandten sich auch Angehörige verstorbener Bewohner an die Institutsleitung, um anamnestische Hintergründe mitzuteilen. Auf diesem Weg ließen sich relevante Faktoren wie Symptome, deren Beginn, Abläufe der behördlichen Testung, nachfolgende Maßnahmen und deren Umsetzung sowie ggf. ergänzende Angaben zu Vorerkrankungen (sofern nicht autoptisch belegt) erfassen. Eine detaillierte Auswertung sämtlicher Kranken- bzw. Pflegeakten war nicht möglich.

Ergebnisse

Anlässlich des dem Gesundheitsamt bekannt gewordenen gehäuften Auftretens der COVID-19-typischen Symptome (Fieber, trockener Husten) fanden – zunächst symptombezogene, dann systematische – Testungen in der Seniorenresidenz statt (persönliche Mitteilung aus der zuständigen Behörde). Bei 65 % der Bewohner (n = 39) bestätigte sich die Infektion. 17 der negativ Getesteten wurden in leerstehende Wohnbereiche einer anderen Einrichtung verbracht. Für verbliebene 4 negativ getestete Bewohner kam eine Verlegung aus individuellen, v. a. vorerkrankungsbedingten Gründen nicht in Betracht; sie konnten in ihren Einzelapartments isoliert werden. Anlässlich einer durch die BGV initiierten initialen notärztlichen Untersuchung fanden sich bei den positiv getesteten Senioren nur geringe Krankheitssymptome oder Beschwerden. Nach richterlicher Inaugenscheinnahme der Situation vor Ort wurde eine Türschließung der betroffenen Wohnbereiche angeordnet. Gestützt durch ein bereits bestehendes, generelles Besuchsverbot ließ sich so die räumliche Trennung bzw. Isolierung der Betroffenen realisieren. Unmittelbar nach Umzug der 17 negativ getesteten Bewohner wurde ein weiterer positiver Abstrich entnommen. Die Betroffene war aufgrund ihres schlechten Allgemeinzustands (COVID-typische Symptome) bereits initial isoliert worden; es bestand zu keinem Zeitpunkt ein Kontakt zu anderen Bewohnern. Nach Behördeneinschätzung war die Situation vor Ort beherrschbar. Die Infektionskette konnte jedoch bislang nicht im Einzelnen nachvollzogen werden. Demenzerkrankungsbedingt war eine gezielte Befragung der Bewohner nicht möglich. Eine Indexperson ließ sich nicht identifizieren. Nach Ablauf von 2 Wochen wurde für alle Bewohner des „Dementenhauses“ die Quarantäne aufgehoben. Kontrollabstriche vor Rückzug in die Einrichtung zeigten einen weiteren Infektionsfall auf.

Im Rahmen des beschriebenen Ausbruchs verstarben insgesamt 20 % (n = 8) der SARS-CoV-2-infizierten Pflegeheimbewohner. In allen Fällen wurde autoptisch die Diagnose eines COVID-19-assozierten Todes gestellt. Es handelte sich um 4 Frauen und 4 Männer im Alter von 77 bis 91 Jahren (mittleres Lebensalter: 86 Jahre). Der BMI lag bei den Frauen zwischen 17,2 und 22,8 kg/m2, bei den Männern zwischen 19,9 und 25,6 kg/m2 – es bestand somit Unter- bis Normalgewichtigkeit. Sechs der 8 COVID-19-Erkrankten verstarben in der Pflegeeinrichtung. Eine Bewohnerin und ein Bewohner verstarben nach 11- bzw. 12-tägigem Aufenthalt im Krankenhaus. Zu weiteren Todesfällen kam es bis zum Ende der Datenerhebung (28.04.2020) nicht (Abb. 1).

Abb. 1
figure 1

Darstellung des zeitlichen Symptomverlaufs bis zum Tod der verstorbenen Pflegeheimbewohner, inklusive Infektionsnachweis (Pluszeichen)

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Als führende initiale Symptome sind im gesamten Kollektiv unspezifische Allgemeinsymptome wie Abgeschlagenheit, Appetitlosigkeit sowie Dysphagie dokumentiert. Mehrheitlich konnte eine SARS-CoV-2-spezifische Symptomatik mit Fieber (n = 8) und Husten (n = 6) – teils mit Würgereiz/Erbrechen (n = 2) – eruiert werden; weiterhin traten Schnupfen sowie Diarrhö auf (je n = 1). Vom ersten Auftreten der Symptomatik bis zum Versterben vergingen im Median 11 Tage (Spannweite 5 bis 31 Tage).

Todesursächlich war nach den Sektionsfeststellungen in allen 8 Fällen eine Pneumonie, mit unterschiedlich ausgeprägter bronchialer Beteiligung (Bronchopneumonie) und Zeichen eines generalisierten Entzündungsgeschehens (Milzauflockerung, allgemeine Gewebsbrüchigkeit und sog. Speckhautgerinnselbildungen), in einem Fall in Kombination mit einer subakuten Aortenklappenendokarditis. Betroffen waren stets beide Lungenflügel, bei teils mäßigem, zumeist massivem Ödem (bis zu einem Gesamtgewicht von 2005 g), mit insgesamt ballonartig ausgerundetem Aspekt (Abb. 2a). Das Gewebe zeigte sich diffus verdichtet und zugleich allseits brüchig. Auf den Schnittflächen und teils subpleural fand sich eine scheckige bis mosaikartige, grau-rötliche bzw. von abgeblassten und hyperämischen Arealen durchsetzte Zeichnung (Abb. 2b und 3) – dieser makroskopische Aspekt stellte sich in der Stärke seiner Ausprägung tendenziell proportional zur Erkrankungsdauer bzw. zur Dauer des intensivmedizinischen Supports dar. In 75 % der Fälle ließen sich frische kleinkalibrige Wadenvenenthrombosen nachweisen (n = 6), bei 50 % der Verstorbenen (n = 4) waren zudem akute, periphere Lungenarterienthromboembolien nachweisbar. Alle Verstorbenen wiesen Zeichen kardiovaskulärer, pulmonaler und renaler Komorbiditäten auf. Im Einzelnen fanden sich morphologische Korrelate für eine arterielle Hypertonie und eine chronische respiratorische Erkrankung (Emphysem, COPD) jeweils in allen Fällen, für eine chronische Herz- sowie Niereninsuffizienz in jeweils 87,5 % der Fälle (n = 7). Diabetes-mellitus-assoziierte Pankreasveränderungen zeigten sich in 3 Fällen, bei einem Betroffenen kombiniert mit einer Leberverfettung (Tab. 1).

Abb. 2
figure 2

SARS-Coronavirus-2 (SARS‐CoV‑2)‐typischer makroskopischer Lungenbefund eines balloniert imponierenden, schweren Lungenflügels (a) mit zugehöriger (ödematöser) Schnittfläche mit scheckiger Zeichnung (b)

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Abb. 3
figure 3

Mosaikartiger Aspekt der Schnittfläche mit grob- und kleinfleckigem Wechsel blasser und hyperämischer Areale

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Tab. 1 Darstellung der Sektionsdiagnosen des SARS-Coronavirus-2(SARS-CoV‑2)-Sterbekollektivs entsprechend der Organsysteme
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Eine detaillierte Darstellung der Sektionsfeststellungen bzw. der makroskopischen und mikroskopischen Befunde ist Gegenstand von weiteren, kürzlich publizierten Studien [5, 18].

Diskussion

Die hier vorgelegte Studie beinhaltet Daten aus der bislang wahrscheinlich weltweit größten Obduktionsserie von SARS-CoV-2-Infizierten. Insgesamt wurden in der Rechtsmedizin in Hamburg im März und im April 2020 154 COVID-19-Sterbefälle obduziert. Aufgrund eines bereits bei Auftreten des ersten COVID-19-Todesfalles entwickelten Konzepts zur Erfassung und Untersuchung aller SARS-CoV-2-Verstorbenen in Hamburg gelang es frühzeitig, zahlreiche und wertvolle Informationen zu gewinnen – getreu dem Credo „Von den Toten lernen für die Lebenden“. Derzeit entsteht eine umfassende Datenbasis und Probensammlung wissenschaftlichen Materials. Dies dient der Charakterisierung und dem Verständnis des Krankheitsbildes. So waren erhobene Sektionsbefunde (z. B. Thrombosen und Embolien) richtungweisend auch für therapeutische Ansätze (Anpassung der prophylaktischen Antikoagulation). Die Differenzierung zwischen Todesursachen mit und ohne Kausalität zu einer bestehenden SARS-CoV-2-Infektion ist gesundheitsstatistisch wie auch als Information für Angehörige von Bedeutung. Dem „Hamburger Weg“ folgen mittlerweile andere rechtsmedizinische und pathologische Institute [14].

Wie die Analyse der ersten erfassten positiv auf SARS-CoV-2-getesten Fälle in Hamburg ergab, starben etwa 62 % der Erkrankten im krankenhäuslichen Setting (n = 48) und – in der Häufigkeit folgend – 25 % in Pflegeheimen (n = 19).

Der in diesem Fall systematisch aufgearbeitete Pflegeheimausbruch zeigt einen typischen Ablauf eines solchen infektiologischen Geschehens. Während 75 % der Verstorbenen eine SARS-CoV-2-spezifische Symptomatik (Kombination von Fieber und Husten) entsprechend den Kriterien des RKI aufwiesen [13], bestand bei allen eine unspezifische Allgemeinsymptomatik als Ausdruck ihrer Erkrankung. Nach einer Studie von Yang et al. war unter später verstorbenen Patienten im Median eine Dauer von 11 Tagen zwischen Symptombeginn und der Notwendigkeit intensivmedizinischer Maßnahmen sowie eine Dauer von 18 Tagen zwischen Symptombeginn und dem Tod zu verzeichnen [19]. Dies ist mit einem in dieser Arbeit dokumentierten mittleren zeitlichen Intervall von 13,8 Tagen (± 9,0 Tage) bis zum Tod vereinbar.

In besonderem Maß vorliegende, autoptisch dokumentierte kardiovaskuläre (HR 1,31)Footnote 1 , pulmonale (HR 1,25) und renale Komorbiditäten (HR 1,19) im beschriebenen Kollektiv stimmen mit der Erfahrung überein, dass diese einen signifikanten Einfluss auf die Krankheitsschwere, indiziert durch ein ARDS [9, 17], sowie auf das Überleben von COVID-19-Patienten haben [3]. Auch Dreher et al. berichten in einer großen aktuellen Studie über 50 hospitalisierte COVID-19-Patienten, die sämtlich die gleichen präexistenten Komorbiditäten aufwiesen [4]; einzig abweichend ließ sich unter den verstorbenen Senioren in keinem Fall Adipositas nachweisen, was bei dem betroffenen Kollektiv demenzerkrankter alter Menschen auch nicht zu erwarten ist.

Dass eine Pneumonie mit dem hieraus resultierenden respiratorischen Versagen bei COVID-19 zum Tod führt, ist hinlänglich bekannt. Diese war im hier untersuchten Kollektiv in allen Fällen mit einer begleitenden makroskopisch abgrenzbaren akuten Bronchitis vergesellschaftet, die sich auf eine hierfür ursächliche bakterielle Superinfektion zurückführen lässt, wie bereits durch Hanley und Osborn thematisiert [7, 11]. Zudem wurden erhöhte und persistierende Werte von Entzündungsparametern und D‑Dimeren als prognostisch ungünstige klinische Prädiktoren für die Entwicklung des ARDS und einer Sepsis, hinweisend für eine höhere intrahospitale Mortalität, eingeschätzt [4, 17, 20]. Als morphologisches Korrelat ließen sich – identisch zu anderen bislang veröffentlichten Autopsiestudien [5, 8, 18] – in den hier vorgestellten Sektionsfällen Zeichen der Sepsis und akute Thrombosierungen identifizieren.

Sowohl die Komorbiditäten als auch der hier ermittelte deutlich höhere Altersdurchschnitt von 86 Jahren sind dem naturgemäßen Charakter einer Kohorte eines Seniorenheims zuzuordnen. Durch Onder et al. konnten anhand eines großen italienischen Patientenkollektivs (n = 1625) eine Häufung COVID-19-assozierter Sterbefälle in Patientenaltersgruppen ≥70 Jahre, wie auch in unserer Arbeit aufgezeigt, festgestellt werden [10]. Zuletzt wurden Letalitätsraten von 6,96 % für die Gesamtbevölkerung gezeigt. In Deutschland ist die Letalität von COVID-19 mit 3,94 % eher gering [15]. Altersstandardisierte Daten aus China zeigen eine 4,5- bis 9,5-fach erhöhte Letalität (6,4 % bzw. 13,4 %) in der >60 bzw. >80-jährigen Bevölkerung im Vergleich zur Gesamtpopulation [16]. Die Letalität in gegenständlich vorgestellter Fallserie war mit 20 % deutlich erhöht – die Analyse umfasste jedoch ausschließlich Zugehörige der COVID-19-Risikogruppe. Auch Boccardi et al. warnen vor COVID-19 als eine Erkrankung, die besonders oben besagtes, geriatrisches Kollektiv gefährdet [2]. Vergleicht man die Sterbefallzahlen in der betroffenen Einrichtung im April 2020 (01.04.2020–28.04.2020) mit denen des entsprechenden Zeitraums der Vorjahre, bestätigt sich auch hier eine offensichtlich erhöhte COVID-19-assoziierte Mortalität (2020: n = 10, zwei Bewohner verstarben ohne SARS-CoV-2-Infektion; 2019: n = 1, 2018: n = 2).

Sämtliche bisher veröffentliche Studienergebnisse beziehen sich auf Kollektive von Infizierten und/oder Patienten. Da nach unseren Kenntnissen eine auch nur annähernd vergleichbar große systematische Aufarbeitung von Obduktionsfällen COVID-19-Erkrankter außerhalb Hamburgs nicht existiert, fehlt (noch) die Grundlage für eine weiterführende vergleichende Analyse dieser Arbeit.

Zu vergleichbaren COVID-19-Ausbrüchen in Pflegeheimen ist es in Hamburg bis zum Zeitpunkt der Manuskripterstellung in weiteren 10 Fällen mit mindestens 29 Sterbefällen gekommen. Es ist eine dringende medizinische und gesellschaftliche Aufgabe, derartige Ausbrüche in Pflegeheimen mit einem präventiven Ansatz und in letzter Konsequenz mit einem klaren Ausbruchsmanagement zu verhindern bzw. einzudämmen [12].

Wir hoffen, dass die hier vorgestellten Untersuchungsabläufe und deren Ergebnisse für die Entwicklung weiterer und zukünftiger Bewältigungsstrategien in der Coronakrise helfen und Berücksichtigung finden können.

Fazit für die Praxis

  • Die COVID-19-assoziierte Letalität bei Pflegeheimbewohnern ist deutlich erhöht gegenüber Personen eines vergleichbaren Alterskollektivs.

  • COVID-19-Sterbefälle wiesen in der dargestellten Kohorte ein mittleres Alter von 86 Jahren und Komorbiditäten in allen Fällen auf.

  • Todesursächlich war in allen Fällen eine Pneumonie.

  • Eine demenzielle Erkrankung als Komorbidität erschwert die Rückverfolgung der Infektionskette und die Umsetzung von Isolationsmaßnahmen.