Prehospital cardiac arrest and induction of mild hypothermia Studies on epidemiology and feasibility

Abstract

Äkillinen sydänperäinen kuolema sepelvaltimotaudin seurauksena on aikuisväestön merkittävin kuolinsyy teollistuneissa maissa. Elvytystoimin pyritään palauttamaan elimistön oma verenkierto, mikäli kuolema ei ole odotettu tai vasta-aiheita elvytykselle ei ole. Onnistuneen elvytyksen jälkeen merkittävin kuolleisuutta vähentävä ja neurologista ennustetta parantava hoitomuoto on elimistön viilentäminen sairaalassa 32 34 °C:een ydinlämpöön 12 24 tunnin ajaksi.

Väitöstutkimuksen tarkoituksena oli selvittää äkillisen sairaalan ulkopuolisen sydänpysähdyksen ilmaantuvuutta ja tästä selviytymistä Tampereen kaupungin ensihoitojärjestelmän alueella. Lisäksi tutkittiin elvytyspotilaan viilennyshoidon toteutusta jo sairaalan ulkopuolella onnistuneen elvytyksen jälkeen ja pienellä potilasmäärällä elvytyksen aikana.

Tutkijat toteavat sairaalan ulkopuolisen elvytyksen ilmaantuvuuden olevan Tampereen alueella kansainvälistä tasoa. Samoin kokonaisselviytyminen elvytyksestä on kansainvälisiin raportointeihin nähden keskitasoa, mutta selvästi heikompaa kuin pääkaupunkiseudulla. Muihin ensihoitojärjestelmiin verrattuna Tampereen kaupungin ensihoitohenkilöstö aloittaa elvytystoimet harvemmin. Tarkempi selvitys elvytyksestä pidättäytymisen syistä osoitti kuitenkin, että selvät huonon ennusteen merkit vaikuttavat päätöksen tekoon.

Kylmien laskimonsisäisten nesteiden annostelu ydinlämmön laskemiseksi elvytyksen jälkeen on tehokas menetelmä aloittaa terapeuttinen viilennyshoito jo sairaalan ulkopuolella. Alustavien havaintojen pohjalta hoito voidaan aloittaa jo elvytyksen aikana.

Tulosten perusteella voidaan päätellä ensihoitajien perustellusti pidättäytyvän elvytyksestä ennusteettomissa tapauksissa. Terapeuttinen viilennyshoito on yksinkertaista, tehokasta ja turvallista aloittaa jo sairaalan ulkopuolella kylmin infuusionestein. Sydänpysähdyspotilaan hoitoketjua on kuitenkin kehitettävä kokonaisennusteen parantamiseksi. Varhainen viilennyshoito voi olla merkittävä tekijä toipumisen kannalta. Tutkimustuloksiin nojaten tutkijat toteavat lääkärijohtoisen sairaalan ulkopuolisen ensihoidon välttämättömäksi sydänpysähdyspotilaan hoitoa kehitettäessä.

Aim: To study the epidemiology of prehospital cardiac arrest in Tampere, Finland with a focus on patients in whom resuscitation was not attempted. Additionally, the application of induction of mild hypothermia using infusion of ice-cold intravenous fluid in the prehospital setting was investigated. This method of intervention was carried out both as a randomized, controlled trial of cooling after return of spontaneous circulation as well as a feasibility trial of intra-arrest cooling.

Materials and methods: The epidemiological investigation was carried out in the city of Tampere, Finland, with a population of 203 000. The incidence and outcome of out-of-hospital cardiac arrest was assessed according to the Utstein guidelines during a prospective, twelve month study period. A randomized, controlled trial of prehospital induction of therapeutic hypothermia using infusion of ice-cold fluid was conducted in the physician staffed helicopter emergency medical service of the Helsinki area. A weight-adjusted volume of +4 °C Ringer s solution with a target nasopharyngeal temperature of 33 °C was infused after return of spontaneous circulation. The feasibility, effects and safety of intra-arrest cooling were studied in paramedic-treated victims of prehospital cardiac arrest. Paramedics infused +4 °C Ringer s solution during cardiopulmonary resuscitation with a target temperature of 33 °C. Changes in nasopharyngeal temperature and the haemodynamic effects such as the rate of rearrest, pulse rate and blood pressure were assessed.

Results: In the observational study, 191 patients were considered for resuscitation. In 98 cases (51 %), resuscitation was not attempted due to estimated futility in 97 cases and a do not attempt resuscitation- order in one case. The grounds of futility were the presence of secondary signs of death in 60% of the cases. Additionally, 97 % had asystole as the initial cardiac rhythm and 98% had suffered an unwitnessed cardiac arrest. The incidence os prehospital cardiac arrest mandating resuscitation was 46 per 100 000 per year. The overall survival after attempted resuscitation was 13 %. In the randomized, controlled trial of prehospital cooling we observed a significantly pronounced cooling in the intervention group receiving a calculated mean volume of 30ml/ kg of ice-cold fluid; -1.5 (SD ± 0.8, range -2.8 to -0.2) °C vs. -0.1 (SD ± 0.6, range -1.5 to +1.5) °C in the control group, p Intra-arrest induction of therapeutic hypothermia was found feasible and effective as regarding to the decrease in core temperature. In comparison to previous reports on prehospital cardiac arrest, the rate of return of spontaneous circulation and the rate of rearrest were comparable. Therefore this approach to early cooling seems safe, although the lack of control group does not permit definitive conclusions.

Conclusions: The incidence and overall survival of prehospital cardiac arrest in Tampere, Finland is similar to the majority of previous trials. However, the proportion of attempted resuscitations is lower than in some study centres. In most cases in this study, the decision to withhold resuscitation was based on strong indicators of negative outcome such as signs of irreversible death. Induction of mild hypothermia after return of spontaneous circulation significantly lowered core temperature compared to spontaneous cooling alone. In this small study sample, this method of cooling was comparable to conventional post resuscitation treatment in terms of safety. Early cooling using infusion of large volume ice-cold intravenous fluid was also found feasible during ongoing cardiopulmonary resuscitation. In comparison to previous reports on standard resuscitation treatment, intra-arrest cooling did not reduce the rate of return of spontaneous circulation or increase the rate of rearrest. However, e.g. due to the lack of control group and small sample size, further studies evaluating the safety and benefits of early cooling are necessary, but seem justified.