L’arresto cardiaco fuori dall’ospedale è una delle principali cause di morte prematura in tutto il mondo.1 La sopravvivenza da arresto cardiaco fuori dall’ospedale è variabile e spesso inferiore al 5%.2,3 La sopravvivenza dipende dalla rianimazione cardiopolmonare efficace (CPR) e dalla defibrillazione precoce.4 Per migliorare la sopravvivenza, è importante capire e quindi ottimizzare i predittori modificabili del risultato.

La qualità della RCP è probabilmente un importante fattore di successo. Uno degli aspetti più importanti della RCP di qualità è pensato per essere la proporzione di tempo trascorso eseguendo compressioni toraciche. Le interruzioni nelle compressioni toraciche sono comuni durante il trattamento dell’arresto cardiaco.5-7 Studi su animali dimostrano che le interruzioni nelle compressioni toraciche diminuiscono il flusso sanguigno coronarico e cerebrale, il che si traduce in esiti di sopravvivenza peggiori.8,9 I fornitori di servizi medici di emergenza in genere eseguono compressioni toraciche solo 50% del tempo durante i loro sforzi di rianimazione.7 Le conseguenze cliniche delle interruzioni nelle compressioni toraciche sulla sopravvivenza dell’arresto cardiaco devono ancora essere determinate. Sulla base di queste osservazioni cliniche e di laboratorio e della logica secondo cui la minimizzazione delle interruzioni del flusso sanguigno durante la RCP dovrebbe migliorare la sopravvivenza, l’American Heart Association del 2005 e le linee guida del Consiglio europeo di rianimazione per la RCP raccomandavano di aumentare la percentuale di tempo trascorso a fornire compressioni toraciche.10,11 L’obiettivo del presente studio di coorte multicentrico era di stimare l’effetto indipendente della frazione di compressione toracica (proporzione del tempo trascorso a eseguire compressioni toraciche durante la RCP) sulla sopravvivenza alla dimissione ospedaliera in una coorte di pazienti con fibrillazione ventricolare fuori dall’ospedale o tachicardia ventricolare senza polso.

Metodi

Impostazione e progettazione

Il Resuscitation Outcomes Consortium è costituito da 11 centri clinici regionali geograficamente distinti in tutto il Nord America creati per studiare promettenti terapie fuori dall’ospedale per arresto cardiaco e lesioni traumatiche significative.12 Gli 11 centri regionali sono a Ottawa, Toronto, e British Columbia in Canada e Iowa City, Iowa; Pittsburgh, Pa; Dallas, Tex; Milwaukee, Wis; Birmingham, Ala; Seattle/King County, Washington; Portland, Ore; e San Diego, California, negli Stati Uniti, e comprendono più di 260 agenzie di servizio medico di emergenza separati. Dal dicembre 2005, il Consorzio Resuscitation Outcomes Cardiac Arrest Epistry13 ha raccolto in modo prospettico dati su casi di arresto cardiaco fuori dall’ospedale a cui ha partecipato un’agenzia di servizi medici di emergenza. I dati prespecificati relativi a trattamenti e risultati fuori dall’ospedale sono stati raccolti utilizzando definizioni operative standardizzate, inclusi ritmi cardiaci iniziali, tempi di risposta, descrizioni dei responder professionali, tempi di RCP e defibrillazione, risposta agli interventi, ritorno della circolazione spontanea e sopravvivenza alla dimissione ospedaliera. Il Consorzio Resuscitation Outcomes ha incoraggiato la raccolta di registrazioni digitali ed elettroniche del ritmo e delle compressioni toraciche. Tutti i dati sono stati gestiti da un centro di coordinamento dati centrale. Sette siti e 78 agenzie hanno contribuito casi per la presente relazione.

Popolazione di pazienti

Tra dicembre 2005 e marzo 2007, tutti i pazienti che hanno avuto un arresto cardiaco prima dell’arrivo dei servizi medici di emergenza con un primo ritmo registrato di fibrillazione ventricolare / tachicardia e che non sono stati arruolati in uno studio clinico concomitante erano idonei per il presente studio. Il ritmo iniziale è stato determinato come fibrillazione ventricolare / tachicardia se l’analisi iniziale del defibrillatore esterno automatizzato raccomandava uno shock o se il fornitore di servizi medici di emergenza interpretava il ritmo iniziale come fibrillazione ventricolare/tachicardia. La diagnosi del ritmo è stata confermata come fibrillazione ventricolare / tachicardia dal personale di ricerca. Abbiamo escluso i pazienti che hanno ricevuto la defibrillazione dell’accesso pubblico prima dell’arrivo dei servizi medici di emergenza, i pazienti senza almeno 1 minuto di RCP registrato digitalmente prima o durante il minuto del primo shock e i pazienti in cui l’esito era sconosciuto.

Misurazione

La presenza e la frequenza delle compressioni toraciche sono state misurate indirettamente tramite variazioni di impedenza toracica registrate da elettrodi di defibrillazione esterni come descritto da Valenzuela et al6 o tramite un’interfaccia accelerometrica tra il soccorritore e il torace del paziente con defibrillatori disponibili in commercio. La frazione di compressione toracica è stata definita come la proporzione di tempo di rianimazione senza circolazione spontanea durante il quale sono state somministrate compressioni toraciche. Questo è stato calcolato da un software di analisi defibrillatore esterno automatizzato che ha permesso l’identificazione di tutte le interruzioni superiori a 2 secondi (dispositivi Philips e ZOLL) o 3 secondi (dispositivi Medtronic). Queste pause sono state definite come tempo senza compressioni toraciche. Le tracce sono state acquisite e scaricate dai defibrillatori Medtronic (n = 482), dai defibrillatori Zoll (n=18) e dai defibrillatori Phillips (n=6). Ogni caso includeva l’intervallo di minuti durante il quale è stata eseguita la prima analisi (incluso un certo tempo prima e dopo il primo shock) e tutti gli intervalli di minuti registrati prima della prima analisi. I valori della frazione di compressione toracica per tutti gli intervalli di minuti sono stati mediati per ciascun paziente. Il personale di ricerca addestrato ha esaminato il calcolo automatico della frazione di compressione toracica in ciascun sito prima di immettere i valori della frazione di compressione toracica. La misura dell’esito primario prospetticamente selezionata era la sopravvivenza alla dimissione ospedaliera.

Analisi statistica

Tutte le analisi statistiche sono state eseguite con un pacchetto statistico disponibile in commercio (SAS, versione 9.1.3, Cary, NC; R, versione 2.5.1, Vienna, Austria). I risultati riassuntivi sono presentati come media (±DS) o mediana (intervallo interquartile). Abbiamo classificato la frazione di compressione toracica (da 0% a 100%) in 5 gruppi in base alla frazione di compressione toracica media consegnata al paziente per tutti i minuti con i dati disponibili: da 0% a 20%, da 21% a 40%, da 41% a 60%, da 61% a 80% e da 81% a 100%. Questi gruppi corrispondevano alla ricezione di CPR, in media, da 0 a 12, da 13 a 24, da 25 a 36, da 37 a 48 e da 49 a 60 secondi al minuto, rispettivamente, su tutti i minuti analizzati dei dati. Le potenziali variabili confondenti identificate a priori includevano età, sesso, posizione dell’arresto cardiaco (luogo pubblico o residenza privata), RCP dell’astante, arresto cardiaco assistito dall’astante e intervallo di tempo dal ricevimento della chiamata di emergenza all’arrivo dei servizi medici di emergenza sulla scena. Abbiamo calcolato statistiche descrittive e bivariate e utilizzato la regressione logistica per stimare l’odds ratio non aggiustato e aggiustato di sopravvivenza per ogni categoria di frazione di compressione toracica rispetto alla categoria più bassa (0% a 20%). Il modello corretto è stato ripetuto con l’inclusione del sito del Consorzio Resuscitation Outcomes come covariata per determinare se altre influenze locali sconosciute hanno influenzato la relazione. Un’analisi di regressione lineare multivariabile secondaria ha stimato l’effetto di una variazione del 10% nella frazione di compressione toracica. Come analisi esplorativa, inseriamo una curva spline cubica penalizzata per caratterizzare ulteriormente la natura della relazione tra frazione di compressione toracica e sopravvivenza.14

Risultati

Un totale di 14 090 casi di arresto cardiaco si sono verificati prima dell’arrivo dei servizi medici di emergenza e sono stati trattati dai soccorritori del servizio medico di emergenza. Di questi, 3170 pazienti avevano un ritmo iniziale di fibrillazione ventricolare / tachicardia e 506 erano eleggibili per l’analisi. I restanti 2664 pazienti sono stati esclusi principalmente perché uno shock è stato erogato prima dell’inizio della RCP (n=1114) o non sono stati ottenuti dati sulla frazione di compressione toracica (n=1550; Figura 1). Due siti con capacità preesistente di scaricare questi dati elettronici hanno contribuito al 79% dei casi ammissibili. Il numero di casi forniti per sito è indicato nella tabella 1.

Le caratteristiche cliniche e l’esito dei pazienti esclusi con un ritmo iniziale di fibrillazione ventricolare / tachicardia ma meno di 1 minuto dei dati di compressione registrati prima del primo shock sono confrontati nella Tabella 1. I pazienti analizzati avevano una percentuale più elevata di maschi, più arresti in luoghi pubblici, più frequenti RCP degli astanti e una percentuale più elevata di pazienti con ritorno della circolazione spontanea. Complessivamente, 117 soggetti (23%) nella coorte sono sopravvissuti alla dimissione ospedaliera. L’età media dei pazienti era di 64±15 anni, l ‘ 80% era di sesso maschile, il 34% arrestato in un luogo pubblico, il 71% degli arresti è stato assistito da astanti e il 51% ha ricevuto la RCP degli astanti.

I dati demografici per categoria di frazione di compressione toracica sono riportati nella Tabella 2. La percentuale di pazienti con ritorno della circolazione spontanea era 58%, 73%, 76%, 73%, e 79%, rispettivamente, nelle 5 categorie di aumento della frazione di compressione toracica. La sopravvivenza alla dimissione ospedaliera in queste 5 categorie di aumento della frazione di compressione toracica è stata 12.0%, 22.9%, 24.8%, 28.7%, e 25,0%, rispettivamente.

non Abbiamo individuare eventuali squilibri demografici o di arresto caratteristiche in pazienti tra le categorie. L’associazione tra le categorie di frazione di compressione toracica e la probabilità di sopravvivenza è mostrata in Figura 2.

I rapporti di probabilità di sopravvivenza non corretti e corretti per i fattori preselezionati potenzialmente associati alla sopravvivenza sono riportati nella Tabella 3. L “effetto di un aumento della frazione di compressione toracica sulla sopravvivenza è rimasto significativo dopo l” aggiustamento per determinanti possibili e noti di sopravvivenza, tra cui l ” età, sesso, RCP astante, astante assistito arresto, tempo di risposta servizi medici di emergenza, e la posizione. L’effetto lineare corretto stimato sull’odds ratio di sopravvivenza per una variazione del 10% della frazione di compressione toracica è stato di 1,11 (intervallo di confidenza del 95% da 1,01 a 1,21).

Quando il modello è stato esteso per includere il sito, il ricalcolato l’odds ratio per la sopravvivenza alla dimissione dall’ospedale sono stati 2.71 (intervallo di confidenza 95% 1,18 a 6.26) per il 61% all ‘ 80% e categoria 2.02 (intervallo di confidenza 95% 0,78 5.20) per il 81% al 100% della categoria. L’odds ratio per la sopravvivenza per un aumento medio del 10% della frazione di compressione toracica era 1,08 (intervallo di confidenza del 95% da 0,98 a 1,20).

Poiché 2 siti hanno contribuito a una percentuale così elevata di casi, abbiamo eseguito un’analisi post hoc utilizzando solo i casi di quei 2 siti. Il rapporto di probabilità (intervallo di confidenza del 95%) della sopravvivenza alla scarica nelle 5 categorie ascendenti della frazione di compressione toracica era molto simile a quello per l’intera coorte e le conclusioni sono invariate. Una spline smoother era adatta per esplorare visivamente la relazione tra la frazione di compressione toracica e i cambiamenti di sopravvivenza nell’intervallo delle frazioni di compressione toracica (Figura 3).

Discussione

I risultati del presente di grandi dimensioni, di tipo osservazionale, multicentrico, studio dimostrano un’associazione tra la percentuale di rianimazione tempo compressioni toraciche vengono eseguite prima che il primo defibrillazione e la sopravvivenza alla dimissione dall’ospedale dopo ospedaliero per arresto cardiaco dovuto a fibrillazione ventricolare/tachicardia. La relazione tra frazione di compressione toracica e sopravvivenza era indipendente da altri predittori noti. Questa osservazione è importante e fornisce una logica per modifiche relativamente semplici alla formazione e alla pratica della rianimazione che potrebbero migliorare la sopravvivenza se implementate.

Questi risultati clinici supportano fortemente le osservazioni degli studi sugli animali secondo cui la minimizzazione delle interruzioni del flusso sanguigno coronarico e cerebrale durante la rianimazione migliora la sopravvivenza dall’arresto cardiaco.8,15-20 I risultati attuali si basano su precedenti ma più piccoli studi clinici. Edelson et al21 hanno osservato che un aumento della pausa nelle compressioni appena prima del primo shock era associato a un tasso più basso di conversione di successo della fibrillazione ventricolare tra 60 pazienti ospedalieri e preospedalieri. Ko et al22 hanno esaminato i tracciati ECG elettronici in 52 casi di fibrillazione ventricolare fuori dall’ospedale e hanno dimostrato una correlazione positiva tra la qualità della RCP e la sopravvivenza. In quello studio, il numero di compressioni toraciche erogate era un componente della RCP di qualità.22 Eftestol et al23 hanno osservato che l’aumento del tempo di hands-off (il reciproco della frazione di compressione toracica) poco prima della defibrillazione fuori dall’ospedale in 156 casi è correlato a un tasso più basso di ritorno della circolazione spontanea. I risultati attuali supportano anche il grande studio prima e dopo di Bobrow et al24 in cui hanno dimostrato un aumento della sopravvivenza in un sistema di servizi medici di emergenza dopo aver addestrato i rispondenti ad aderire a un protocollo di 200 compressioni ininterrotte prima e dopo la prima analisi.

Il presente studio è la più grande indagine clinica per valutare l’associazione indipendente tra la frazione di compressione toracica nei minuti precedenti il primo tentativo di defibrillazione e la sopravvivenza alla dimissione ospedaliera. Ci sono diversi aspetti unici di questa indagine del Consorzio Resuscitation Outcomes. Esso comprende una grande coorte di pazienti con arresto cardiaco con i dati di esito e le informazioni di processo RCP che sono stati raccolti prospetticamente mediante l’uso di definizioni operative standardizzate. L’analisi primaria è stata determinata a priori senza il pregiudizio dell’esplorazione preliminare dei dati. Questi dati rappresentano un gruppo eterogeneo di fornitori di servizi medici di emergenza in Nord America, comprese le grandi città, le aree rurali e una moltitudine di sistemi e popolazioni, ognuno dei quali ha utilizzato un database comune. Poiché i siti avevano diversi livelli di upload ECG e sofisticazione di monitoraggio, la maggior parte dei casi sono stati forniti da 2 siti con preesistente capacità di analizzare le registrazioni ECG. Per parte del periodo di raccolta, il protocollo di arresto cardiaco in questi siti 2 ha raccomandato che i fornitori di servizi medici di emergenza forniscano compressioni toraciche continue con ventilazioni sovrapposte a 8-10 al minuto prima e dopo l’intubazione endotracheale. L ” analisi post hoc dei rapporti odds rettificati di sopravvivenza non differiva sostanzialmente se tutti i siti sono stati inclusi o solo il 2 siti più importanti.

Questi dati suggeriscono che l’aumento della frazione di compressione toracica è un approccio efficace per migliorare i risultati da arresto cardiaco improvviso. Questa è una scoperta importante che è relativamente facilmente implementata e ampiamente generalizzabile. Il livello ottimale di frazione di compressione toracica che definisce un obiettivo pratico per la formazione dei servizi medici di emergenza e il miglioramento della qualità, tuttavia, non può essere stabilito dal presente studio.

Una scoperta curiosa nella presente analisi è stata la modesta riduzione della stima puntuale della sopravvivenza nella categoria più alta della frazione di compressione toracica (da 81% a 100%) rispetto alla categoria più alta (da 61% a 80%). Il motivo più probabile è dovuto alle piccole dimensioni del campione e agli ampi limiti di confidenza. Altre possibili ragioni includono un vero effetto plateau della frazione di compressione toracica superiore all ‘ 80%, l’associazione di migliori prestazioni in pazienti che sono percepiti come improbabili per sopravvivere, o la possibilità di inclusione di pazienti in questo gruppo con variabili associate a scarsa sopravvivenza che non sono state incluse nel presente modello. Alcune delle caratteristiche di questo gruppo erano insolite rispetto ad altri gruppi, incluso un tempo leggermente prolungato al primo shock; una percentuale più elevata di casi con personale di supporto vitale avanzato sulla scena prima; un periodo più lungo di tracciamento elettronico prima della defibrillazione, che può suggerire CPR eccessivamente lungo prima della defibrillazione; e una maggiore probabilità di uso di epinefrina. Non è noto, ma è possibile che 1 o più di queste variabili siano associate a una riduzione della sopravvivenza.

Il grafico spline (Figura 3) descrive come una curva di sopravvivenza correlata alla frazione di compressione toracica (CCF) può apparire su un intervallo di valori più completo. Passare da bassi livelli di frazione di compressione toracica a livelli intermedi fornisce benefici clinicamente significativi. Al di sopra della fascia media, un beneficio incrementale continua ma è meno drammatico. Sono necessarie ulteriori ricerche per definire meglio l’obiettivo ottimale per la frazione di compressione toracica. Tuttavia, questa curva spline basata su dati clinici supporta l’evidenza che l’aumento del flusso sanguigno coronarico e cerebrale preshock può migliorare l’esito.

Questi risultati sono particolarmente importanti nella pratica clinica. La frazione di compressione toracica è spesso scarsa e quindi offre significative opportunità di miglioramento. Migliorare la frazione di compressione toracica è una questione di educazione e successivo cambiamento di comportamento. Con l’uso di nuove tecnologie, come quella utilizzata nel presente studio, il cambiamento del comportamento può essere misurato e un feedback appropriato dato al personale dei servizi medici di emergenza. È anche possibile fornire un feedback diretto e in tempo reale al personale dei servizi medici di emergenza durante la RCP effettiva. L’impatto del feedback in tempo reale sui programmi di RCP e formazione di qualità è in fase di valutazione. Crediamo che il beneficio di sopravvivenza dell’aumento della frazione di compressione toracica sia reale e che migliorare la cura aumentando la frazione di compressione toracica sia un intervento relativamente facile e poco costoso.

Limitazioni dello studio

Il presente studio presenta diverse limitazioni. In primo luogo, poiché questo è uno studio di coorte osservazionale, può solo stabilire un’associazione tra la frazione di compressione toracica e la sopravvivenza piuttosto che una relazione causale. È possibile che la frazione di compressione toracica sia correlata con un determinante non misurato della sopravvivenza (ad esempio, l’impegno del soccorritore nella rianimazione o l’aspettativa di sopravvivenza del paziente). Tuttavia, crediamo che sia probabile una relazione causale. I presenti risultati sono biologicamente plausibili; un aumento dell’intervento ha migliorato in modo incrementale l’esito clinico; studi sperimentali preclinici su animali supportano una relazione causale diretta19,20,25; e non è stato osservato alcun effetto differenziale dalla frazione di compressione toracica in tutti i siti. Una seconda limitazione è la possibilità di bias di selezione introdotta dall’esclusione di pazienti che avevano meno probabilità di sopravvivere. È possibile che questi pazienti esclusi rappresentino coloro che hanno ricevuto una qualità inferiore della RCP, inclusa una ridotta frazione di compressione toracica, sebbene ciò sia impossibile da verificare. Se questo fosse stato il caso, e tali pazienti inclusi nell’analisi, è probabile che il numero di pazienti nelle due categorie inferiori aumenterebbe, il che si tradurrebbe in una maggiore precisione della nostra stima degli effetti. Una terza limitazione è che la maggior parte dei casi ha contribuito al presente studio proveniva da siti 2 con capacità preesistente di analizzare registrazioni di rianimazione elettroniche; tuttavia, l’inclusione del sito di studio nell’analisi multivariata non ha modificato sostanzialmente la relazione osservata tra frazione di compressione toracica e sopravvivenza. Allo stesso modo, limitando l’analisi ai siti 2 che hanno fornito il maggior numero di casi ha prodotto risultati simili.

Conclusioni

La frazione di compressione toracica sembra essere un importante determinante della sopravvivenza da arresto cardiaco, ma molte domande rimangono senza risposta. Questi includono sia ininterrotto compressioni toraciche sono più importanti durante specifici periodi: prima e dopo la scossa di altre volte,20,21,26 la durata ottimale della RCP preshock per periodi di fibrillazione ventricolare,27,28 e l’importanza relativa di compressione del torace frazione, subito dopo la scossa, che può essere un momento critico per stabilizzare un’organizzata attività elettrica e ristabilire un adeguato livello di contrattilità del miocardio.

L’aumento della frazione di compressione toracica durante la rianimazione fuori dall’ospedale di pazienti con fibrillazione ventricolare / tachicardia è un determinante indipendente della sopravvivenza alla dimissione ospedaliera. Questi dati supportano fortemente la tesi che più tempo trascorso a eseguire compressioni toraciche nella fase iniziale della rianimazione influisce sostanzialmente sulla sopravvivenza alla dimissione ospedaliera. L’implementazione di strategie per alterare le pratiche di rianimazione per massimizzare la frazione di compressione toracica può comportare un aumento reale e sostenibile della sopravvivenza dall’arresto cardiaco.

Note a piè di pagina