Blutdruck und zerebraler Blutfluss nach Herzstillstand

Hintergrund Patienten, die einen Herzstillstand außerhalb des Krankenhauses (OCHA) erleiden, haben eine schlechte Prognose, und bei den Patienten, die nach Rückkehr des spontanen Kreislaufs in ein Krankenhaus eingeliefert werden, beträgt die 1-Jahres-Überlebensrate etwa 50 % oder weniger. Anoxie während des Herzstillstands und die anschließende Reperfusion nach Wiederbelebung betrifft das Gehirn und andere Organe, und bei Patienten, die auf einer Intensivstation aufgenommen werden, ist die häufigste Todesursache eine hypoxisch-ischämische Hirnverletzung. In den Minuten nach der Wiederbelebung steigt die zerebrale Durchblutung (CBF) deutlich an, woraufhin die CBF in den folgenden 12 bis 24 Stunden häufig mit regionalen Unterschieden reduziert wird, wodurch die Durchblutung einiger Gehirnregionen deutlich reduziert sein kann.

Der mittlere arterielle Druck (MAP) und das Herzzeitvolumen sind häufig nach einem Herzstillstand aufgrund einer myokardialen Dysfunktion aufgrund einer Ischämie-Reperfusionsverletzung, eines möglichen Myokardinfarkts, der den Herzstillstand ausgelöst haben könnte, einer vorbestehenden Herzerkrankung reduziert, und außerdem entwickeln viele Patienten eine Sepsis. wie eine Entzündungsreaktion. Komatöse Überlebende nach einem Herzstillstand werden im Allgemeinen gekühlt, intubiert und mit Propofol sediert, das sowohl den MAP senkt als auch sowohl die CBF als auch die zerebrale Stoffwechselrate etwa halbiert. Traditionell wurde CBF als unbeeinflusst von Änderungen des MAP zwischen 60 und 150 mmHg durch sogenannte zerebrale Autoregulation angesehen. CBF kann jedoch durch Änderungen innerhalb dieses MAP-Bereichs beeinflusst werden, und es wird berichtet, dass die zerebrale Autoregulation bei Patienten beeinträchtigt ist, die nach einem Herzstillstand wiederbelebt werden, wodurch CBF von MAP abhängig wird.

Zur Wirkung von MAP auf CBF bei OHCA-Patienten liegen nur begrenzte Daten vor. Die zerebrale Oxygenierung, bestimmt durch Nahinfrarotspektroskopie (NIRS), wird durch einen Anstieg des MAP von 65 auf 85 mmHg unter Verwendung von Noradrenalin nicht beeinflusst. Die Bewertung der zerebralen Oxygenierung mit NIRS wird jedoch durch Noradrenalin aufgrund der kutanen Vasokonstriktion beeinflusst. In einer ähnlichen Studie an anästhesierten Patienten, die sich einer Operation unterziehen mussten, stellte NIRS fest, dass die zerebrale Oxygenierung durch einen Anstieg des MAP von 62 auf 82 mmHg unter Verwendung von Noradrenalin unbeeinflusst blieb, während der CBF um 15 % anstieg.

Patienten, die nach einem Herzstillstand wiederbelebt werden, sind oft hypotonisch (allgemein definiert als MAP < 60-65 mmHg) und Hypotonie ist mit einem schlechten neurologischen Ergebnis verbunden, das mit einer reduzierten CBF und einem größeren Grad an hypoxisch-ischämischer Hirnverletzung zusammenhängen kann. Es bleibt jedoch unklar, ob eine Erhöhung des MAP unter Verwendung von Vasopressoren wie Noradrenalin das klinische Ergebnis verbessert. Zwei kleine Studien zeigten keine klare Wirkung der Aufrechterhaltung des MAP bei 80-100 mmHg im Vergleich zu 65-75 mmHg auf radiologische Messungen oder auf Biomarker für neuronale Schäden. In der klinischen Praxis wird oft ein MAP von ≥ 65 mmHg angestrebt, aber es ist unklar, ob CBF und sein Metabolismus erhöht werden können, indem der MAP auf einem höheren Niveau gehalten wird.

Die Studie umfasst zwanzig komatöse Patienten, die nach OCHA aufgrund einer vermuteten oder bestätigten kardialen Ursache wiederbelebt werden, und wird innerhalb von 2 Tagen nach der Wiederbelebung durchgeführt. Die Studie wird bewerten, ob CBF und der zerebrale Metabolismus durch einen kurzfristigen Anstieg des MAP auf ein höheres Niveau als das in der klinischen Praxis angestrebte beeinflusst werden. MAP wird in zufälliger Reihenfolge auf 65, 80 und 95 mmHg eingestellt. Noradrenalin wird als Hilfsmittel zur Bewertung der Wirkung von MAP verwendet, da es keine direkte Wirkung auf CBF hat.

Ziel Der Zweck der Studie besteht darin, zu bewerten, ob CBF und zerebraler Metabolismus bei komatösen Patienten nach OHCA erhöht werden, wenn der MAP auf einem höheren Niveau gehalten wird, als es in der klinischen Praxis verwendet wird.

Hypothesen Eine Erhöhung des MAP von 65 auf 95 mmHg erhöht den CBF- und zerebralen Metabolismus.

Methoden

Bei der Studie handelt es sich um eine monozentrische, prospektive Kohortenstudie mit zwanzig aufeinanderfolgenden Patienten, die nach einer OHCA-Wiederbelebung im Koma liegen. Die Patienten werden innerhalb von 48 Stunden nach der Reanimation von OHCA aufgenommen, jedoch frühestens 6 Stunden nach der Rückkehr des spontanen Kreislaufs. Das Experiment wird zum frühestmöglichen Zeitpunkt nach der Patientenaufnahme durchgeführt. Die Patienten werden auf der kardiologischen Intensivstation 2143 im Rigshospitalet, Kopenhagen, Dänemark, aufgenommen. Als Teil der Routineversorgung werden die Patienten mit Propofol sediert und Noradrenalin wird verabreicht, um einen MAP von 65 mmHg aufrechtzuerhalten. Es wird geschätzt, dass mehr als 90 % der Patienten Noradrenalin benötigen, um den MAP aufrechtzuerhalten. Vor Beginn der Studie muss der Patient mindestens eine Stunde lang hämodynamisch stabil gewesen sein, mit einem MAP von etwa 65 mmHg, und Änderungen der Noradrenalin-Infusion dürfen während dieser Zeit 25 % der Dosis nicht überschreiten. Darüber hinaus muss die Sedierung des Patienten mindestens 30 Minuten lang stabil gewesen sein und der endtidale CO2-Druck sollte innerhalb von 4,5 bis 6,0 kPa stabil sein. In der Studie werden die Forscher die Infusionsrate von Noradrenalin vorübergehend auf die folgenden drei Niveaus MAP anpassen:

• MAD 65 mmHg.
• MAD 80 mmHg.
• KARTE 95 mmHg.

Die Reihenfolge der drei MAP-Stufen wird randomisiert, indem kurz vor Beginn des Experiments eine Hüllkurve gezogen wird. Die Verabreichung von Noradrenalin erfolgt über einen zentralen Venenkatheter unter Verwendung einer elektronischen Infusionspumpe, und die Infusionsgeschwindigkeit wird langsam angepasst, bis der vorgegebene MAP-Spiegel erreicht ist. Noradrenalin ist kurz anhaltend und hat keine direkte Wirkung auf CBF. Wenn der MAP mindestens 20 min auf dem gegebenen Niveau stabil war, werden während der folgenden 5 min Messungen durchgeführt, wonach die Infusionsrate von Noradrenalin auf den nächsten MAP-Wert eingestellt wird. Wenn der MAP nicht auf 65 mmHg fällt, indem die Infusion von Noradrenalin reduziert oder gestoppt wird, wird die Bewertung nicht durchgeführt. Es wird kein Versuch unternommen, den MAP zu senken (z. B. durch Verabreichung eines Vasodilatators). Wenn eine Noradrenalin-Infusionsrate von > 0,5 µg/kg/min erforderlich ist, um einen bestimmten MAP-Spiegel zu erreichen, wird die Infusionsrate nicht weiter erhöht und es wird keine Bewertung bei diesem oder höheren MAP-Spiegeln durchgeführt. Wenn die Messungen bei den drei MAP-Niveaus oder bei den MAP-Niveaus, die ausgewertet werden konnten, durchgeführt wurden, ist die Studie abgeschlossen, wonach die Kontrolle des MAP gemäß der klinischen Praxis erfolgen wird. Die Studie wird ungefähr zwei Stunden dauern und die Patientenversorgung in keiner anderen Hinsicht beeinflussen. Patienten, die im Rahmen der klinischen Praxis neben Noradrenalin Inotropika wie Dopamin, Dobutamin oder Milrinon erhalten, können in die Studie aufgenommen werden. Die Studie ist keine Untersuchung von Arzneimitteln, da Noradrenalin als Mittel zur Kontrolle von MAP verwendet wird.

Messungen

Im Rahmen der klinischen Praxis werden ein arterieller Zugang und ein Swan-Ganz-Katheter gelegt, ein Ableitungs-II-EKG und eine periphere Pulsoximetrie überwacht und eine Echokardiographie durchgeführt. In der Studie werden folgende Messungen durchgeführt:

• MAP wird invasiv durch einen arteriellen Zugang ausgewertet.
• Herzfrequenz nach Ableitung II EKG.
• Periphere O2-Sättigung durch Pulsoximetrie an einem Finger.
• Herzzeitvolumen und zentralvenöser Druck durch Swan-Ganz-Katheter.
• Auswurffraktion des linken Ventrikels durch Echokardiographie.
• Unter Ultraschallkontrolle wird ein Katheter in die V. jugularis interna gelegt und die Spitze retrograd zum Venenkolben vorgeschoben, um den zerebralen Metabolismus durch Vergleich von Blutproben aus der arteriellen Leitung und dem durch das Gehirn geflossenen jugularvenösen Blut zu beurteilen (vgl unter).
• Aus den Arterien-, Swan-Ganz- und Jugularvenenkathetern wird Blut entnommen, um die Hämoglobin-, Laktat-, Glukose- und Bikarbonatkonzentration, den pH-Wert und die O2- und CO2-Spannung durch Gasanalyse zu bestimmen.
• Aus den arteriellen und jugularvenösen Kathetern wird Blut zur Analyse der Metabolomik entnommen, also einer Vielzahl von Metaboliten, um den Stoffwechsel des Körpers und des Gehirns zu beschreiben. Insgesamt werden 63 ml Blut entnommen.
• Der Blutfluss in den inneren Halsschlagadern und Vertebralarterien wird am Hals mittels Duplex-Ultraschall mit einer linearen Sonde bewertet. Die A. carotis interna wird mindestens 1,5 cm distal ihrer Bifurkation und die A. vertebralis zwischen den Querfortsätzen C2-5 beschallt, wobei der Kopf etwa 30⁰ zur kontralateralen Seite gedreht wird. Um den Einfluss der Beatmung zu begrenzen, werden bei jedem MAP-Niveau drei Aufzeichnungen von etwa 15 s durchgeführt und der Mittelwert angegeben. Es wird eine Frequenz von 8–12 MHz verwendet und die Verstärkung so hoch wie möglich eingestellt, während das Gefäßlumen echofrei ist. Der Blutfluss wird aus der gemessenen Blutgeschwindigkeit und dem Gefäßdurchmesser berechnet, die unter Verwendung einer automatischen Software zum Verfolgen der Gefäßwand ausgewertet werden. Der CBF wird als das Doppelte der Summe des Blutflusses der inneren Halsschlagader und der Vertebralarterie geschätzt. Der Blutfluss in der Halsschlagader und der Vertebralarterie wird ebenfalls auf Veränderungen des PaCO2 mit einem Faktor von 19 %/kPa korrigiert (unveröffentlichte Ergebnisse aus der Studie „Cerebral Blood Flow While Propofol Anasthetic“ NCT02951273).
• Die Sauerstoffversorgung des Gehirns und des Deltamuskels wird mit NIRS bewertet, indem ein Gerät, das Licht aussendet und empfängt, auf der Stirn bzw. dem Deltamuskel platziert wird.
• Die Blutgeschwindigkeit in der mittleren Hirnarterie wird durch transkraniellen Doppler durch Platzierung einer Ultraschallsonde über der Schläfe bewertet.
• Neuroptics NPi-200 Pupillometrie wird verwendet, um die Pupillengröße und die Lichtreaktion zu bewerten.

Die Werte sind über 2 min gemittelt. Im Rahmen der Studie werden die Platzierung eines Katheters in der V. jugularis interna, Auswertungen mittels Ultraschall und NIRS, Pupillometrie und die Blutentnahme durchgeführt. Zu den Studiendaten gehören hämodynamische Messungen, physiologische Daten, Medikamentenverabreichung, Beatmungseinstellungen und die Ergebnisse von Blutproben, die im Rahmen der Studie entnommen wurden. Die Krankengeschichte wird anhand der Patientenakte in Bezug auf die Ein- und Ausschlusskriterien bewertet und umfasst Alter, Geschlecht, Vorerkrankungen, Ursache des Herzstillstands, präklinische und innerklinische Behandlung. Informationen über den Tod des Patienten oder die neurologische Funktion bei der Entlassung aus dem Krankenhaus werden aus der Krankenakte aufgezeichnet.

Statistik Studienumfang: Der minimale klinisch bedeutsame Unterschied im Blutfluss der A. carotis interna zwischen Bewertungen bei MAP 65 und 95 mmHg wird auf 15 % geschätzt. Eine Power-Berechnung ergab, dass mindestens 16 Patienten erforderlich waren, um einen Unterschied im Blutfluss der A. carotis interna von 15 % zu erkennen, was etwa 24 ml/min mit einer Standardabweichung für die Änderung von 31 ml/min entspricht, um einen 5 %-Wert zu erhalten. Signifikanzniveau und eine Power von 80 %. Die Studie wird 20 Patienten umfassen.

Ethik Das Studienprotokoll (H-22000181) wurde von der Regionalen Ethikkommission der Region Kopenhagen (De Videnskabsetiske Komiteer Region Hovedstaden, 0045 38666395, E-Mail: vek@regionh.dk, Adresse: Blegdamsvej 60. 1. sal opgang 94A11, DK-2100 Kopenhagen, Dänemark). Die Patienten liegen im Koma, weshalb sie bei der Einschreibung keine Einverständniserklärung abgeben können. Die Einwilligung nach Aufklärung wird von den nächsten Angehörigen und von einem anderen Arzt des Krankenhauses eingeholt, der nicht mit der Abteilung für Kardiologie oder der Behandlung des Patienten verbunden ist (Erziehungsberechtigter). Die Studie wird abgebrochen und der Patient ausgeschlossen, falls die Angehörigen oder der Erziehungsberechtigte die Einwilligung zur Teilnahme widerrufen, der Patient nicht in der Lage ist, an der Studie teilzunehmen, oder der Verdacht auf eine damit verbundene Komplikation besteht zum Studium. Wenn der Patient das Bewusstsein wiedererlangt, wird er über die Studie informiert und muss seine informierte Zustimmung geben, um in den Datensatz aufgenommen zu werden.

Die Patienten werden tief sediert und haben daher keine Beschwerden im Zusammenhang mit der Studie. Die Auswertungen mittels Ultraschall, NIRS und Pupillometrie sind ohne Risiko. Die Platzierung eines Katheters in der V. jugularis interna ist mit einem geringen Blutungs- und Infektionsrisiko verbunden. Die Prüfärzte gehen davon aus, dass bei einer kurzzeitigen Erhöhung des MAP auf 80 und 95 mmHg kein erhöhtes Risiko besteht. Die Studie wird von der dänischen Datenschutzbehörde überwacht.

Die Ermittler haben keine Interessenkonflikte.