Einfluss milder therapeutischer Hypothermie auf die respiratorische und kardiale Funktion nach primär erfolgreicher kardiopulmonaler Reanimation
Influence of mild therapeutic hypothermia on respiratory and cardial function after primary successful cardiopulmonary resuscitation
by Anja Teresa Pax
Date of Examination:2013-11-07
Date of issue:2013-11-06
Advisor:PD Dr. Claudius Jacobshagen
Referee:Prof. Dr. Anselm Bräuer
Referee:PD Dr. Matthias Sigler
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Format:PDF
Abstract
English
Since decades, survival remains poorly after resuscitation. Mild therapeutic hypothermia (MTH) is the only therapy that has been shown to significantly improve neurologic recovery and survival rates after return of spontaneous circulation. One possible method for induction and maintenance of a body temperature of ≤34°C for 12-24 hours is the infusion of large volume 2-4°C ice-cold intravenous fluid. In context of post-cardiac arrest syndrome (PCAS), impaired myocardial function as well as systemic inflammatory response syndrome (SIRS) with hemodynamic instability in resuscitated patients does however raise concerns about inducing pulmonary edema by rapid infusion of large fluid volumes. In the present study, the effects of ice-cold fluid on respiratory function were investigated. In addition, the influence of mild hypothermia on catecholamine dosage for hemodynamic stabilization and on hemodynamic parameters was evaluated. Therefor the respiratory parameters of 166 patients and the cardiac parameters of 159 patients were statistically analyzed during hypothermia. Respiratory data: The initial ejection fraction (EF) was 34,8%. This corresponds to a moderately impaired left ventricular (LV) function. On arrival at the intensive care unit, the Horowitz index (PaO2/FiO2) as a measure for the oxygenation function of the lung, was 210mmHg with a PEEP level of 7 mbar. This corresponds to a mild to moderate acute respiratory distress syndrome (ARDS). Until reaching the target temperature of ≤34 ◦C (4,5h), 3.279ml ice-cold fluid were infused. The Horowitz index remained at 210 mmHg, with unchanged PEEP level of 7 mbar. There was a slight, but significant negative linear correlation between Horowitz index and infused volume (0-11.000 ml). These results indicate that the infusion of fluid does not impair the oxygenation function of the lung. Due to the slight correlation between Horowitz index and infusion rate however, the respiratory parameter should be frequently monitored during the infusion period. Hemodynamic data: The initial moderately impaired LV function (EF 34,7%) improved during the course to 41,5%. Under MTH, the infusion rate of epinephrine was significantly reduced, the norepinephrine dosage was significantly increased. In the same period, the heart beat decreased significantly. These results confirm earlier studies, that were able to show a positive inotropic effect and a reduction of heart beat through MTH. Probably, due to the vasodilation in context of the PCAS, there is an additional need for vasoconstrictors.
Keywords: Mild therapeutic hypothermia; Resuscitation
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Die Überlebensrate von Reanimations-Patienten ist seit Jahrzehnten gleichbleibend gering. Die milde therapeutische Hypothermie (MTH) hat als bisher einzige Therapieoption gezeigt, dass das Gesamtüberleben und neurologische Outcome nach Wiedererlangen eines Kreislaufs signifikant verbessert wurde. Eine mögliche Kühlungsmethode ist die Hochvolumengabe 2-4°C kalter Infusionen zur Induktion und Aufrechterhaltung einer Körperkerntemperatur (KKT) von <34°C über 12-24 Stunden. Da nach kardiopulmonaler Reanimation häufig eine myokardiale Dysfunktion sowie eine systemische Entzündungsreaktion (SIRS) mit einhergehender Kreislaufinstabilität im Rahmen des Postreanimationssyndroms (PCAS) auftreten, könnten Bedenken bezüglich der Induktion eines Lungenödems bestehen. In dieser Arbeit wurde daher der Einfluss von kalten Infusionen auf die respiratorische Funktion untersucht. Ebenfalls wurde evaluiert, inwiefern sich die milde therapeutische Hypothermie auf die Katecholamin-Dosierung zur Kreislaufstabilisierung sowie auf Herz-Kreislauf-Parameter auswirkt. Dazu wurden retrospektiv die Daten von 166 Patienten bezüglich respiratorischer Parameter und von 159 Patienten bezüglich kardialer Parameter während des Kühlungszeitraums statistisch analysiert.
Respiratorische Daten: Die Ejektionsfraktion (EF) betrug bei Aufnahme 34,8%. Dies entspricht einer mittelgradig eingeschränkten linksventrikulären (LV)-Funktion. Bei Ankunft auf der Intensivstation betrug der Horovitz-Quotient (PaO2/FiO2) als Maß für die Oxygenierungsfunktion der Lunge 210 mmHg bei einem PEEP von 7 mbar. Dies entspricht einem milden bis moderaten akuten Atemnotsyndrom (ARDS). Bis zu einer Zieltemperatur von ≤34°C (4,5 h) wurden 3.279 ml kaltes Volumen infundiert. Der Horovitz-Quotient verblieb dennoch unverändert bei 210 mmHg, der PEEP bei 7 mbar. Es zeigte sich ein schwacher, aber signifikanter, negativer linearer Zusammenhang zwischen Horovitz-Quotient und der Menge an infundiertem kaltem Volumen bei einer infundierten Flüssigkeitsmenge zwischen 0-11.000 ml.
Diese Ergebnisse zeigen, dass die Oxygenierungsfunktion der Lunge durch die Volumengabe nicht beeinträchtigt wird. Dennoch sollten aufgrund des schwachen linearen Zusammenhangs von Infusionsmenge und Horovitz-Quotient die respiratorischen Parameter während der Gabe großer Mengen an kaltem Volumen engmaschig überwacht werden.
Herz-Kreislauf-Daten: Initial bestand eine mittelgradig eingeschränkte LV-Funktion (EF 34,7%), die sich im Verlauf auf 41,5% verbesserte. Unter MTH konnte die Infusionsrate von Adrenalin signifikant reduziert werden, die Noradrenalin-Dosierung wurde hingegen signifikant erhöht. Die Herzfrequenz sank im gleichen Zeitraum signifikant.
Diese Ergebnisse bestätigen vorherige Studien, die zeigen, dass die MTH eine positiv inotrope Wirkung besitzt und die HF senkt. Der zusätzliche Bedarf an Vasokonstriktoren ist wahrscheinlich auf eine im Rahmen des PCAS auftretende Vasodilatation zurückzuführen.
Schlagwörter: Milde therapeutische Hypothermie