Studies on the Aetiology, Quality, and Outcome of Cardiopulmonary Resuscitation : With special reference to resuscitation-associated complications and quality of life after cardiac arrest

Abstract

Jotta sydänpysähdyspotilaan ennuste olisi paras mahdollinen, tulisi hoitoketjun tilanteen tunnistamisesta aina jatkohoidon ja kuntoutuksen päättymiseen saakka sujua moitteettomasti. Osana laadukasta elvytystapahtumaa tulisi miettiä sydänpysähdykseen johtanutta syytä ja aloittaa tarvittava hoito. Elvytyksen laadun on usein todettu olevan heikkoa, mutta laatua voidaan parantaa elvytystä ohjaavilla laitteilla. Syvempien paineluiden on todettu olevan yhteydessä kammiovärinän parempaan defibrilloitumiseen ja spontaanin verenkierron palautumiseen, mutta samalla potilaalle voidaan mahdollisesti aiheuttaa vammoja rintakehän ja ylävatsan alueen alueelle.

Ensimmäisessä osatyössä analysoitiin vuodeosastolla tapahtuneiden sydänpysähdysten syyt, niitä edeltäneet oireet ja vitaaliparametrien muutokset sekä näiden yhteys 180 päivän elossa olon kanssa. Sydänperäinen syy todettiin 141 potilaalla ja näistä 73 taustalla oli sydäninfarkti. Lopulla 138 potilaalla elottomuuden syy oli ei-sydänperäinen, joista suurinta ryhmää edusti keuhkokuume (39) ja verenvuodot (16). Potilaan ilmoittamat ennakko-oireet olivat yleisimpiä sydänperäisen elottomuuden ryhmässä (47 % vs. 32 %, p = 0.022). Koko potilasryhmässä vain defibrilloitava lähtörytmi, monitoroitu/silminnäkijän havaitsema elottomuuden alku ja matala komorbiditeetti assosioituivat 180 päivän elossa oloon.

Toisessa osatyössä tutkittiin elvytyksen laatua ambulanssikuljetuksen aikana. 24 ensihoitajaa osallistui tutkimukseen elvyttäen Laerdal Resusci Anne®-elvytysnukkea puolet matkasta ilman laatua ohjaavaa defibrillaattoria, ja loppumatkassa elvytystä ohjattiin Philipsin HeartStart MRx defibrillaattorin ja elvytyksen laatua ohjaavan (QCPR) -ohjaimen avulla. Kun elvytystä ohjattiin QCPR-ohjaimen avulla, painelusyvyys parani 51 (10) mm:stä 56 (5) mm:iin (p<0.001). Kun patjan ja paarien painuminen elvytysnuken alla huomioitiin, oli keskimääräinen painelusyvyys vain 41 (8) mm ilman ohjausta ja 44 (5) QCPR-ohjauksen kanssa (p<0.001).

Kolmannessa osatyössä tutkittiin patjan painumista kymmenessä sairaalassa tapahtuneiden elvytysten aikana. Keskimääräinen painelusyvyys jokaisessa elvytyksessä ylitti suositellun minimisyvyyden 50 mm. Kun patjan painuminen huomioitiin todellista rintakehän painelusyvyyttä arvioidessa, saavutettiin geelipatjalla ja ensiavun paareilla riittävä syvyys, mutta teho-osaston ilmapatjalla painelusyvyys alitti suositellun 50 mm.

Neljännessä osatyössä analysoitiin painelusyvyyden ja rintakehän sekä ylävatsan alueen vammojen yhteyttä. Yhteensä 170 potilaan osalta analysoitiin paineluelvytyksen aikainen painelusyvyys sekä mahdolliset vammalöydökset elvytyksen jälkeen tehdyistä kuvantamistutkimuksista tai ruumiinavaustiedoista. Paineluelvytyksen aiheuttamia vammoja todettiin 32 %:lla potilasta. Suurin osa näistä oli spontaanisti paranevia kylkiluumurtumia ja rintalastan murtumia. Kun painelusyvyyden yhteyttä tarkasteltiin vammoihin liittyen, todettiin, että keskimääräisen painelusyvyyden ylittäessä 60 mm, vammojen määrä lisääntyy 27 %:sta 49 %: iin (p=0.06). Vuonna 2010 julkaistujen, ja Suomessa vuonna 2011 käyttöönotettujen, elvytyssuositusten ja lisääntyneen painelusyvyyden myötä vammojen määrä lisääntyi 32 %:sta 40 %: iin. Yhdenkään vamman ei todettu aiheuttaneen potilaan kuolemaa tai vaikuttaneen potilaan selviämiseen.

Viidennessä osatyössä analysoitiin sydänpysähdyksestä elvytetyn potilaan elämänlaatua kuusi kuukautta elvytystapahtuman jälkeen ja analysoitiin tekijöitä, jotka voivat mahdollisesti vaikuttaa potilaan elämänlaatuun elvytyksen jälkeen. Yhteensä 222 potilasta hoidettiin tutkimusaikana teho-osastolla elvytyksen jälkeen. Kuuden kuukauden kohdalla 79 (36 %) potilasta oli edelleen elossa ja näistä potilasta 55 (25 %) vastasi EuroQoL (EQ-5D) elämänlaatukyselyyn. Elämänlaatua arvioitiin käyttämällä -kyselyä. Kun analysoitiin tekijöitä, jotka vaikuttavat potilaan elämänlaatuun elvytyksen jälkeen, todettiin, että vain hyvä elämänlaatu ennen elvytystä ennustaa parempaa elämänlaatua elvytyksen jälkeen.

Tämän väitöskirjatutkimuksen loppupäätelminä voidaan todeta, että sairaalan sisällä tapahtuvissa elvytyksissä elvytyksen syy on useimmiten sydänperäinen ja tämä tulisi huomioida elvytyksen aikana, kun miettii sydänpysähdykseen kohdennettavaa hoitoa. Lisäksi voidaan todeta, että elvytyksen laatua voidaan parantaa käyttämällä laatua ohjaavia elvytysvälineitä, mutta pehmeän alustan aiheuttama vääristymä todellisessa painelusyvyydessä tulisi huomioida. Paineluelvytykseen liittyvät vammat ovat spontaanisti paranevia ja vain harva saa hengenvaarallisen komplikaation. Potilailla, jotka selviävät sydänpysähdyksestä, on varsin hyvä elämänlaatu, kun elämänlaatu oli arvioitu kuusi kuukautta elvytyksen jälkeen.

For the prognosis of a cardiac arrest patient, it is crucial that all the steps, from recognition of the arrest to the rehabilitation, proceed without delays or disruptions. As part of a high-quality cardiopulmonary resuscitation (CPR), it is important to identify the underlying reason for the arrest in order to allow the selection of specific treatment interventions. Unfortunately, the quality of CPR is often suboptimal. One solution to this problem can be the use of audio-visual feedback devices. Deeper chest compressions correlate with better defibrillation rates and the likelihood of a return of spontaneous circulation but, at the same time, can cause more injuries to the chest and upper abdominal area.

The aetiology of in-hospital cardiac arrests on general wards and their preceding vital dysfunctions and subjective antecedents associated with 6-months survival were examined in the first sub-study. In 141 events, the aetiology was determined as cardiac, 73 of which were due to acute myocardial infarction. In 138 cases, the cause was due to a non-cardiac reason; the most common causes were exsanguination (16) and pneumonia (39). No differences were observed in the incidence of objective vital dysfunctions preceding the event between the cardiac and non-cardiac groups (40 % vs. 44 %, p = 0.448). In the cardiac cohort, subjective antecedents were more common (47 % vs. 32 %, p = 0.022). Only monitored or witnessed events, low comorbidity score and shockable primary rhythm were independently associated with 180-day survival.

In the second sub-study, the quality of CPR during transportation was analysed. 24 paramedics performed chest compressions on a Laerdal Resusci Anne® manikin first without and then with the guidance of Philips HeartStart MRx defibrillator and with high-quality cardiopulmonary resuscitation (QCPR) feedback device. With the feedback device, compression depth improved from 51 (10) mm to 56 (5) mm (p< 0.001). However, no differences were observed in the chest compression rate (p=0.55) and no-flow fractions (p=0.82). When the mattress effect was taken into account, the real chest compression depth was only 41 (8) mm in non-feedback phase and 44 (5) in feedback phase (p<0.001).

In the third sub-study the mattress effect was analysed during ten separate in- hospital resuscitation attempts. The mean chest compression depth in every resuscitation attempt was over 50 mm. When the mattress effect was taken into account and the real chest compression depth was calculated, the real chest compression depth was adequate in CPRs performed on a standard gel mattress and emergency room stretcher, but on an intensive care unit (ICU) air mattress the real chest compression depth fell below 50 mm.

The potential association between CPR-related injuries and objectively measured chest compression depth was investigated in the fourth sub-study. The data of 170 separate resuscitation attempts with the details of actual chest compression depths and postresuscitation computed tomography (CT)-scans, thorax X-rays or medical/forensic autopsy findings were analysed. Injuries were found in 32 % of the patients. The majority of the injuries were spontaneously healing rib or sternal fractures. When the mean chest compression depth exceeded 60 mm, the percentage of the injuries increased from 27 to 49 % (p=0.06). With the implementation of 2010 resuscitation guidelines, an increase in the percentage of the injuries was seen from 32 to 40 % (p=0.21). None of the injuries contributed to the death of the patients or affected survival. In the fifth sub-study, the quality of life six months after a successful cardiac arrest and factors that might influence a better outcome were investigated. Altogether 222 patients were admitted to the ICU after a cardiac arrest. After six months 79 (36 %) patients were still alive, and 25 % answered to the follow-up EuroQoL-5 Dimensions (EQ-5D) questionnaire. When the possible factor influencing the quality of life was analysed, the best predictor for a good quality of life after cardiac arrest was a good quality of life prior to cardiac arrest. It can be concluded that in-hospital cardiac arrests are, in most cases, due to cardiac reasons that should be taken into account when considering specific treatment options during or after CPR. The quality of CPR can be improved by using audio-visual feedback devices. The downside of these devices is that when the patient is lying on a compliant surface, the real chest compression depth can be too shallow. Current resuscitation guidelines emphasise high-quality chest compressions with a depth of 50-60 mm. Deeper chest compressions are associated with an increased risk of injuries. The majority of the injuries are spontaneously healing rib of sternal fractures, and life-threatening complications occur infrequently. On the basis of this study, it can be suggested that the maximum depth recommended should be 6 cm because there is no data suggesting that even deeper compressions would be beneficial; however, they are likely to increase the risk of injuries. Patients that survive cardiac arrest have, on the average, a good quality of life six months after the cardiac arrest.