L’arrêt cardiaque hors hôpital est l’une des principales causes de décès prématuré dans le monde.1 La survie après un arrêt cardiaque hors hôpital est variable et souvent inférieure à 5 %.2,3 La survie dépend d’une réanimation cardiopulmonaire (RCR) efficace et d’une défibrillation précoce.4 Pour améliorer la survie, il est important de comprendre puis d’optimiser les prédicteurs modifiables des résultats.

La qualité de la RCP est probablement un facteur important de réussite. On pense que l’un des aspects les plus importants de la RCP de qualité est la proportion de temps passé à effectuer des compressions thoraciques. Les interruptions des compressions thoraciques sont fréquentes pendant le traitement de l’arrêt cardiaque.5-7 Des études sur des animaux démontrent que les interruptions des compressions thoraciques diminuent le flux sanguin coronaire et cérébral, ce qui entraîne de pires résultats de survie.8,9 Les fournisseurs de services médicaux d’urgence effectuent généralement des compressions thoraciques seulement 50% du temps pendant leurs efforts de réanimation.7 Les conséquences cliniques des interruptions des compressions thoraciques sur la survie en arrêt cardiaque restent à déterminer. Sur la base de ces observations cliniques et de laboratoire et de la justification selon laquelle la minimisation des perturbations du flux sanguin pendant la RCR devrait améliorer la survie, les lignes directrices de l’American Heart Association et du Conseil européen de réanimation pour la RCR de 2005 ont recommandé d’augmenter la proportion de temps passé à effectuer des compressions thoraciques.10,11 L’objectif de la présente étude de cohorte multicentrique était d’estimer l’effet indépendant de la fraction de compression thoracique (proportion du temps passé à administrer des compressions thoraciques pendant la RCR) sur la survie à la sortie de l’hôpital dans une cohorte de patients atteints de fibrillation ventriculaire hors hôpital ou de tachycardie ventriculaire sans pulsation.

Méthodes

Cadre et conception

Le Consortium Resuscitation Outcomes se compose de 11 centres cliniques régionaux géographiquement distincts en Amérique du Nord créés pour étudier des thérapies extra-hospitalières prometteuses pour un arrêt cardiaque et une blessure traumatique importante.12 Les 11 centres régionaux sont situés à Ottawa, Toronto et en Colombie-Britannique au Canada et à Iowa City, Iowa; Pittsburgh, Pennsylvanie; Dallas, Texas; Milwaukee, Wisconsin; Birmingham, Ala; Seattle/King County, Washington; Portland, Minerai; et San Diego, en Californie, aux États-Unis, et ils comprennent plus de 260 agences de services médicaux d’urgence distinctes. Depuis décembre 2005, le Consortium Resuscitation Outcomes Cardiac Arrest Epistry13 recueille de manière prospective des données sur les cas d’arrêt cardiaque hors hôpital auxquels participe un organisme de services médicaux d’urgence participant. Des données pré-spécifiées relatives aux traitements et aux résultats hors de l’hôpital ont été recueillies à l’aide de définitions opérationnelles normalisées, y compris les rythmes cardiaques initiaux, les temps de réponse, les descriptions des intervenants professionnels, le moment de la RCR et de la défibrillation, la réponse aux interventions, le retour de la circulation spontanée et la survie à la sortie de l’hôpital. Le Consortium Resuscitation Outcomes a encouragé la collecte d’enregistrements numériques et électroniques du rythme et des compressions thoraciques. Toutes les données ont été gérées par un centre central de coordination des données. Sept sites et 78 organismes ont fourni des dossiers pour le présent rapport.

Population de patients

Entre décembre 2005 et mars 2007, tous les patients ayant subi un arrêt cardiaque avant l’arrivée des services médicaux d’urgence avec un premier rythme enregistré de fibrillation ventriculaire / tachycardie et qui n’étaient pas inscrits à un essai clinique simultané étaient éligibles à la présente étude. Le rythme initial a été déterminé comme étant une fibrillation / tachycardie ventriculaire si l’analyse initiale automatisée par défibrillateur externe recommandait un choc ou si le fournisseur de services médicaux d’urgence interprétait le rythme initial comme une fibrillation / tachycardie ventriculaire. Le diagnostic de rythme a été confirmé comme fibrillation ventriculaire / tachycardie par le personnel de recherche. Nous avons exclu les patients qui ont reçu une défibrillation d’accès public avant l’arrivée des services médicaux d’urgence, les patients n’ayant pas au moins 1 minute de RCR enregistrée numériquement avant ou pendant la minute du premier choc et les patients chez lesquels l’issue était inconnue.

Mesure

La présence et la fréquence des compressions thoraciques ont été mesurées indirectement soit par des changements d’impédance thoracique enregistrés à partir d’électrodes de défibrillation externes telles que décrites par Valenzuela et al6, soit via une interface accéléromètre entre le sauveteur et la poitrine du patient avec des défibrillateurs disponibles dans le commerce. La fraction de compression thoracique a été définie comme la proportion de temps de réanimation sans circulation spontanée pendant laquelle des compressions thoraciques ont été administrées. Cela a été calculé par un logiciel d’analyse de défibrillateur externe automatisé qui a permis d’identifier toutes les interruptions supérieures à 2 secondes (appareils Philips et ZOLL) ou 3 secondes (appareils Medtronic). Ces pauses ont été définies comme du temps sans compressions thoraciques. Des tracés ont été acquis et téléchargés à partir de défibrillateurs Medtronic (n = 482), de défibrillateurs Zoll (n = 18) et de défibrillateurs Phillips (n = 6). Chaque cas comprenait l’intervalle de minutes pendant lequel la première analyse a été effectuée (y compris un certain temps avant et après le premier choc) et tous les intervalles de minutes enregistrés avant la première analyse. Les valeurs de fraction de compression thoracique pour tous les intervalles de minutes ont été moyennées pour chaque patient. Le personnel de recherche formé a examiné le calcul automatisé de la fraction de compression thoracique à chaque site avant d’entrer les valeurs de la fraction de compression thoracique. La principale mesure de résultat choisie de façon prospective était la survie jusqu’à la sortie de l’hôpital.

Analyse statistique

Toutes les analyses statistiques ont été effectuées avec un package statistique disponible dans le commerce (SAS, version 9.1.3, Cary, NC; R, version 2.5.1, Vienne, Autriche). Les résultats sommaires sont présentés sous forme de moyenne (±écart-type) ou médiane (intervalle interquartile). Nous avons classé la fraction de compression thoracique (de 0% à 100%) en 5 groupes en fonction de la fraction moyenne de compression thoracique administrée au patient sur toutes les minutes avec les données disponibles: 0% à 20%, 21% à 40%, 41% à 60%, 61% à 80% et 81% à 100%. Ces groupes correspondaient à la réception de la RCP, en moyenne, pendant 0 à 12, 13 à 24, 25 à 36, 37 à 48 et 49 à 60 secondes par minute, respectivement, sur toutes les minutes de données analysées. Les variables de confusion potentielles identifiées a priori comprenaient l’âge, le sexe, le lieu de l’arrêt cardiaque (lieu public ou résidence privée), la RCR du spectateur, l’arrêt cardiaque assisté par un témoin et l’intervalle de temps entre la réception de l’appel d’urgence et l’arrivée des services médicaux d’urgence sur les lieux. Nous avons calculé des statistiques descriptives et bivariées et utilisé la régression logistique pour estimer le rapport de cotes de survie non ajusté et ajusté pour chaque catégorie de fraction de compression thoracique par rapport à la catégorie la plus basse (0% à 20%). Le modèle ajusté a été répété avec l’inclusion du site du Consortium Resuscitation Outcomes comme covariable pour déterminer si d’autres influences locales inconnues affectaient la relation. Une analyse de régression linéaire multivariable secondaire a estimé l’effet d’un changement de 10% de la fraction de compression thoracique. En tant qu’analyse exploratoire, nous ajustons une courbe spline de lissage cubique pénalisée pour caractériser davantage la nature de la relation entre la fraction de compression thoracique et la survie.14

Résultats

Un total de 14 090 cas d’arrêt cardiaque sont survenus avant l’arrivée des services médicaux d’urgence et ont été traités par les intervenants des services médicaux d’urgence. Parmi ceux-ci, 3170 patients présentaient un rythme initial de fibrillation ventriculaire / tachycardie et 506 étaient admissibles à une analyse. Les 2664 patients restants ont été exclus principalement parce qu’un choc a été administré avant le début de la RCR (n = 1114) ou que les données sur la fraction de compression thoracique n’ont pas été obtenues (n = 1550; Figure 1). Deux sites ayant une capacité préexistante de télécharger ces données électroniques ont contribué à 79 % des cas admissibles. Le nombre de cas soumis par site est indiqué dans le tableau 1.

Les caractéristiques cliniques et les résultats des patients exclus présentant un rythme initial de fibrillation ventriculaire / tachycardie mais moins de 1 minute de données de compression enregistrées avant le premier choc sont comparés dans le tableau 1. Les patients analysés présentaient une proportion plus élevée d’hommes, plus d’arrestations dans des lieux publics, une RCR plus fréquente et une proportion plus élevée de patients présentant un retour de la circulation spontanée. Dans l’ensemble, 117 sujets (23%) de la cohorte ont survécu jusqu’à leur congé de l’hôpital. L’âge moyen des patients était de 64 ± 15 ans, 80% étaient des hommes, 34% arrêtés dans un lieu public, 71% des arrestations ont été observées par des passants et 51% ont reçu une RCR par des passants.

Les données démographiques par catégorie de fraction de compression thoracique sont présentées dans le tableau 2. Le pourcentage de patients présentant un retour de circulation spontanée était 58%, 73%, 76%, 73%, et 79%, respectivement, dans les 5 catégories de fraction de compression thoracique croissante. La survie à la sortie de l’hôpital dans ces 5 catégories de fraction de compression thoracique croissante était 12.0%, 22.9%, 24.8%, 28.7%, et 25,0%, respectivement.

Nous n’avons identifié aucun déséquilibre dans les caractéristiques démographiques ou d’arrêt chez les patients parmi les catégories. L’association entre les catégories de fraction de compression thoracique et la probabilité de survie est illustrée à la figure 2.

Les rapports de cotes de survie non ajustés et ajustés pour les facteurs présélectionnés potentiellement associés à la survie sont présentés dans le tableau 3. L’effet d’une fraction croissante de compression thoracique sur la survie est resté significatif après ajustement des déterminants possibles et connus de la survie, y compris l’âge, le sexe, la RCR du spectateur, l’arrestation du témoin témoin, le temps de réponse des services médicaux d’urgence et le lieu. L’effet linéaire ajusté estimé sur le rapport de probabilité de survie pour un changement de 10 % de la fraction de compression thoracique était de 1,11 (intervalle de confiance à 95 % de 1,01 à 1,21).

Lorsque le modèle a été étendu pour inclure le site, les rapports de cotes recalculés pour la survie à la sortie de l’hôpital étaient de 2,71 (intervalle de confiance à 95% de 1,18 à 6,26) pour la catégorie de 61% à 80 % et de 2,02 (confiance à 95 % intervalle 0,78 à 5,20) pour la catégorie 81% à 100%. Le rapport de cotes de survie pour une augmentation moyenne de 10% de la fraction de compression thoracique était de 1,08 (intervalle de confiance à 95% de 0,98 à 1,20).

Parce que 2 sites ont contribué à un si grand pourcentage de cas, nous avons effectué une analyse post hoc en utilisant uniquement les cas de ces 2 sites. Le rapport de cotes (intervalle de confiance à 95%) de la survie à la sortie dans les 5 catégories ascendantes de la fraction de compression thoracique était très similaire à celui de l’ensemble de la cohorte, et les conclusions sont inchangées. Une spline plus lisse a été adaptée pour explorer visuellement la relation entre la fraction de compression thoracique et les changements de survie sur la plage des fractions de compression thoracique (figure 3).

Discussion

Les résultats de la présente vaste étude observationnelle multicentrique démontrent une association entre la proportion de temps de réanimation pendant laquelle les compressions thoraciques sont effectuées avant la première défibrillation et la survie à la sortie de l’hôpital après un arrêt cardiaque hors hôpital dû à une fibrillation / tachycardie ventriculaire. La relation entre la fraction de compression thoracique et la survie était indépendante des autres prédicteurs connus. Cette observation est importante et fournit une justification pour des changements relativement simples à la formation et à la pratique en réanimation qui sont susceptibles d’améliorer la survie s’ils sont mis en œuvre.

Ces résultats cliniques soutiennent fortement les observations d’études animales selon lesquelles la minimisation des perturbations du flux sanguin coronaire et cérébral pendant la réanimation améliore la survie après un arrêt cardiaque.8,15-20 Les présentes conclusions s’appuient sur des études cliniques antérieures, mais de moindre envergure. Edelson et al21 ont observé qu’une pause accrue des compressions juste avant le premier choc était associée à un taux plus faible de conversion réussie de la fibrillation ventriculaire chez 60 patients hospitalisés et préhospitaliers. Ko et al22 ont examiné les tracés électroniques de l’ECG dans 52 cas de fibrillation ventriculaire observée hors hôpital et ont démontré une corrélation positive entre la qualité de la RCR et la survie. Dans cette étude, le nombre de compressions thoraciques pratiquées était l’une des composantes de la RCP de qualité.22 Eftestol et al23 ont observé que l’augmentation du temps de repos (l’inverse de la fraction de compression thoracique) juste avant la défibrillation hors hôpital dans 156 cas était corrélée à un taux de retour de la circulation spontanée plus faible. Les résultats actuels soutiennent également la vaste étude avant et après de Bobrow et al24 dans laquelle ils ont démontré une augmentation de la survie dans un système de services médicaux d’urgence après avoir formé les intervenants à adhérer à un protocole de 200 compressions ininterrompues avant et après la première analyse.

La présente étude est la plus grande étude clinique visant à évaluer l’association indépendante entre la fraction de compression thoracique dans les minutes précédant la première tentative de défibrillation et la survie à la sortie de l’hôpital. Il y a plusieurs aspects uniques de cette enquête du Consortium des résultats de réanimation. Il comprend une grande cohorte de patients en arrêt cardiaque avec des données sur les résultats et des informations sur le processus de RCR qui ont été recueillies de manière prospective à l’aide de définitions opérationnelles normalisées. L’analyse primaire a été déterminée a priori sans le biais de l’exploration préliminaire des données. Ces données représentent un groupe diversifié de fournisseurs de services médicaux d’urgence en Amérique du Nord, y compris les grandes villes, les zones rurales et une multitude de systèmes et de populations, qui ont tous utilisé une base de données commune. Étant donné que les sites présentaient des niveaux variables de téléchargement d’ECG et de sophistication de la surveillance, la majorité des cas ont été fournis par 2 sites ayant une capacité préexistante d’analyser les enregistrements ECG. Pendant une partie de la période de collecte, le protocole d’arrêt cardiaque sur ces 2 sites recommandait que les fournisseurs de services médicaux d’urgence effectuent des compressions thoraciques continues avec des ventilations superposées de 8 à 10 par minute avant et après l’intubation endotrachéale. L’analyse post hoc des rapports de cotes ajustés de survie ne différait pas sensiblement selon que tous les sites étaient inclus ou seulement les 2 sites les plus importants.

Ces données suggèrent que l’augmentation de la fraction de compression thoracique est une approche efficace pour améliorer les résultats d’un arrêt cardiaque soudain. C’est une constatation importante qui est relativement facile à mettre en œuvre et largement généralisable. Le niveau optimal de fraction de compression thoracique qui définit un objectif pratique pour la formation aux services médicaux d’urgence et l’amélioration de la qualité ne peut cependant pas être établi par la présente étude.

Une découverte curieuse dans la présente analyse a été la réduction modeste de l’estimation ponctuelle de la survie dans la catégorie la plus élevée de la fraction de compression thoracique (81% à 100%) par rapport à la catégorie la plus élevée (61% à 80%). La raison la plus probable est due à la petite taille de l’échantillon et aux limites de confiance étendues. D’autres raisons possibles incluent un véritable effet de plateau de la fraction de compression thoracique supérieure à 80%, l’association d’une meilleure performance chez les patients qui sont perçus comme peu susceptibles de survivre, ou l’inclusion fortuite de patients dans ce groupe avec des variables associées à une faible survie qui n’ont pas été incluses dans le modèle actuel. Certaines des caractéristiques de ce groupe étaient inhabituelles par rapport aux autres groupes, y compris un délai légèrement prolongé jusqu’au premier choc; une proportion plus élevée de cas avec du personnel de soutien de la vie avancé sur les lieux en premier; une plus longue période de suivi électronique avant la défibrillation, ce qui peut suggérer une RCR excessivement longue avant la défibrillation; et une plus grande probabilité de consommation d’épinéphrine. On ne sait pas, mais il est possible que 1 ou plusieurs de ces variables soient associées à une réduction de la survie.

Le graphique spline (Figure 3) montre comment une courbe de survie liée à la fraction de compression thoracique (CCF) peut apparaître sur une plage de valeurs plus complète. Passer de faibles niveaux de fraction de compression thoracique à des niveaux intermédiaires procure des avantages cliniquement significatifs. Au-dessus de la fourchette moyenne, un avantage supplémentaire se poursuit, mais est moins spectaculaire. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour mieux définir la cible optimale pour la fraction de compression thoracique. Néanmoins, cette courbe spline basée sur des données cliniques soutient la preuve que l’augmentation du flux sanguin coronaire et cérébral pré-choc peut améliorer les résultats.

Ces résultats sont particulièrement importants dans la pratique clinique. La fraction de compression thoracique est souvent médiocre et offre donc une opportunité significative d’amélioration. L’amélioration de la fraction de compression thoracique est une question d’éducation et de changement de comportement ultérieur. Avec l’utilisation de nouvelles technologies, comme celle utilisée dans la présente étude, le changement de comportement peut être mesuré et une rétroaction appropriée donnée au personnel des services médicaux d’urgence. Il est également possible de fournir une rétroaction directe et en temps réel au personnel des services médicaux d’urgence pendant la RCR réelle. L’impact de la rétroaction en temps réel sur la qualité des programmes de RCR et de formation est en cours d’évaluation. Nous pensons que l’avantage pour la survie de l’augmentation de la fraction de compression thoracique est réel et que l’amélioration des soins en augmentant la fraction de compression thoracique est une intervention relativement facile et peu coûteuse.

Limites de l’étude

La présente étude présente plusieurs limites. Premièrement, comme il s’agit d’une étude de cohorte observationnelle, elle ne peut établir qu’une association entre la fraction de compression thoracique et la survie plutôt qu’une relation causale. Il est possible que la fraction de compression thoracique soit corrélée à un déterminant non mesuré de la survie (par exemple, l’engagement du sauveteur à la réanimation ou l’attente de survie du patient). Néanmoins, nous pensons qu’une relation causale est probable. Les résultats actuels sont biologiquement plausibles; une augmentation de l’intervention a progressivement amélioré les résultats cliniques; des essais expérimentaux précliniques chez l’animal confirment une relation causale directe19,20, 25; et aucun effet différentiel de la fraction de compression thoracique n’a été observé d’un site à l’autre. Une deuxième limite est la possibilité d’un biais de sélection introduit par l’exclusion des patients qui étaient moins susceptibles de survivre. Il est possible que ces patients exclus représentent ceux qui ont reçu une RCR de moins bonne qualité, y compris une fraction de compression thoracique réduite, bien que cela soit impossible à vérifier. Si tel avait été le cas et que ces patients étaient inclus dans l’analyse, il est probable que le nombre de patients dans les deux catégories inférieures augmenterait, ce qui entraînerait une plus grande précision de notre estimation de l’effet. Une troisième limite est que la majorité des cas ont contribué à la présente étude provenaient de 2 sites avec une capacité préexistante d’analyser les enregistrements électroniques de réanimation; cependant, l’inclusion du site d’étude dans l’analyse multivariée n’a pas modifié de manière substantielle la relation observée entre la fraction de compression thoracique et la survie. De même, la limitation de l’analyse aux 2 sites qui ont fourni le plus grand nombre de cas a donné des résultats similaires.

Conclusions

La fraction de compression thoracique semble être un déterminant important de la survie après un arrêt cardiaque, mais de nombreuses questions restent sans réponse. Ceux-ci comprennent si les compressions thoraciques ininterrompues sont plus importantes pendant des périodes spécifiques avant et après le choc qu’à d’autres moments,20, 21, 26 la durée optimale de la RCP avant choc pour une fibrillation ventriculaire prolongée, 27, 28 et l’importance relative de la fraction de compression thoracique immédiatement après le choc, qui peut être un moment critique pour stabiliser une activité électrique organisée et rétablir une contractilité myocardique adéquate.

L’augmentation de la fraction de compression thoracique lors de la réanimation hors hôpital de patients atteints de fibrillation ventriculaire / tachycardie est un déterminant indépendant de la survie à la sortie de l’hôpital. Ces données appuient fortement l’affirmation selon laquelle plus de temps passé à effectuer des compressions thoraciques au début de la phase de réanimation affecte considérablement la survie jusqu’à la sortie de l’hôpital. La mise en œuvre de stratégies visant à modifier les pratiques de réanimation afin de maximiser la fraction de compression thoracique est susceptible d’entraîner une augmentation réelle et durable de la survie après un arrêt cardiaque.

Notes de bas de page