Vliv manuální kardiopulmonální resuscitace (KPR) na zvýšení perfuzního tlaku v koronárním řečišti V případech zástavy srdce je naprosto klíčovým prvkem schopnost adekvátní perfuze mozku a srdce během resuscitace. Problémem je, že manuální masáž srdce během KPR zajistí normální zásobení mozku krví pouze z jedné třetiny. 1 Ještě závažnější je však fakt, že srdci manuální KPR poskytuje jen 10 až 20 procent normálního průtoku krve. 1 Roli KPR při zajištění průtoku krve srdečním svalem se v minulosti skutečně nedostávalo patřičné pozornosti. Jedinou léčebnou metodou fibrilace komor (FK) zůstává defibrilace, její účinnost však výrazně omezuje reakční doba a její úspěšnost závisí na oběhu. 2 Jinými slovy, oživit srdce po několika minutách, aniž by se mu předtím dostalo adekvátního koronárního průtoku krve, už nemusí být možné. 2 Tato práce se zabývá defibrilací a manuální KPR, probírá otázky související s koronárním průtokem a popisuje nový přístup k perfuzi srdce a mozku během srdeční zástavy. Časová omezení defibrilace Je-li z důvodu náhlé zástavy srdce způsobené FK indikována defibrilace, je pro její úspěšnost klíčový časový interval od zástavy k možnosti provést defibrilační výboj. Ve studii zástav srdce v kasinech, vybavených automatizovaným externím defibrilátorem (AED), byla u pacientů, kteří dostali první výboj do tří minut od zástavy, zaznamenána 74% míra přežití. 3 Pokud však první výboj do tří minut od zástavy nenastal, míra přežití klesla na 49 %, což poukazuje na skutečnost, že i v ideálním prostředí, kdy k zástavě dojde v přítomnosti jiných osob a defibrilátor je snadno dostupný, je pro přežití rozhodujícím faktorem čas. Studie uvádí: K dosažení co nejvyšší míry přežití je nutné, aby doba od kolapsu k defibrilaci nebyla delší než tři minuty. 3 Avšak v podmínkách zdravotnické záchranné služby (ZZS) není tento tříminutový interval zpravidla reálný a výjezdové skupiny ZZS tudíž většinou nedosahují tak vysokou míru přežití, jakou vykazovala studie kasín. Mnohá místa na tuto skutečnost reagovala zavedením programů tzv. osob autorizovaných k poskytnutí defibrilace a veřejného přístupu k defibrilaci. Tyto programy mají svůj význam a je třeba je podporovat, většině pacientů však nejsou s to včasnou defibrilaci poskytnout. K více než 70 % mimonemocničních zástav srdce dochází doma, kde AED není k dispozici, a drtivé většině pacientů se zástavou srdce se tudíž defibrilace během klíčových prvních tří minut nedostane. 4 Další omezení vyplývá ze skutečnosti, že nejméně v polovině všech případů srdeční zástavy není defibrilace indikována. Je to proto, že více než 50 % pacientů při příjezdu záchranné služby FK nevykazuje. 5 Tedy i když je defibrilace definitivním řešením FK, samotný výboj přežití nezajistí. Zjištění těchto skutečností nás přimělo hledat další postupy ke zlepšení perfuze myokardu jako způsobu zvýšení přežití při srdeční zástavě. Významná role, kterou při defibrilaci hraje oběh Stále více důkazů nasvědčuje tomu, že za hranicí oněch 3 minut lze účinnost elektrického výboje zvýšit obnovením krevního průtoku ještě před samotnou defibrilací. Studie na zvířatech vskutku prokázaly zvýšené přežití, když do několika minut po zástavě byl před defibrilací poskytnut krátký cyklus KPR. 1
Když ani zavedení funkce osob autorizovaných k poskytnutí defibrilace v americkém Seattlu nepřineslo očekávané zlepšení přežití, byl její protokol rozšířen o nutnost provedení KPR ještě před defibrilací. Graf: Obrázek 1: Přežití v závislosti na době reakce (min) záchranného týmu, který na místo dorazil první 2 Svislá osa: Přežití (%) Vodorovná osa: Doba reakce (min) záchranného týmu, který na místo dorazil první Křivky: Světlá: KPR/defibrilace Tmavá: Nejprve defibrilace U pacientů se zástavou srdce nařizoval přepracovaný protokol provést před zahájením defibrilace KPR, a to přibližně po dobu 90 sekund. Při dodržování tohoto protokolu vzrostl u pacientů, jejichž počátečním příznakem byla FK, počet přeživších bez neurologických následků na 23 % v porovnání se 17 % bez neurologického poškození u historických kontrol (p = 0,01). 2 Tento údaj zahrnuje zástavy za přítomnosti svědků i bez nich. Účinnost poskytnutí nejprve defibrilace se s postupem času snižuje a po přibližně 3 minutách lze lepších výsledků dosáhnout tím, že před defibrilací provedeme KPR. Zlepšení celkového přežití bylo nejvýraznější u pacientů, u nichž byla doba reakce 4 minuty a více (obr. 1). Přežití těchto pacientů jako skupiny se zvýšilo ze 17 % na 27 % (p = 0,01). 2 Tabulka 1: Přežití pacientů s dobou reakce 5 minut a více 6 ROSC Přežití do propuštění 1-roční přežití Skupina A: 3 minuty KPR Skupina B: Nejprve defibrilace Přestože se nejedná o prospektivní randomizovanou studii, tato studie více než 1000 pacientů svědčí o tom, že obnovení oběhu pomocí KPR má pro zvýšení přežití zásadní roli. Nedávno zveřejněná prospektivní studie dodržovala podobný protokol, kdy pacienti náhodně buď podstoupili 3 minuty KPR, nebo okamžitě dostali výboj. Tato prospektivní studie prokázala, že významně vyšší počet pacientů ošetřených 5 a více minut po zástavě vykazoval obnovení spontánní cirkulace (ROSC), přežití do propuštění a 1-roční přežití, pokud byla před defibrilací provedena KPR (viz tabulka 1). V této skupině pacientů nastalo ROSC u 58 % ve srovnání s 38 % ve skupině kontrolní a 1-roční přežití bylo 20 % oproti 4 % v kontrolní skupině. Jak studie Cobba, tak studie Wika zdůrazňuje význam oběhu pro zvýšení přežití. Nabízí se však otázka, nakolik je obnovení oběhu pomocí KPR spolehlivé. Perfuze myokardu a mozku při KPR I když KPR provádí odborník, zajistí asi jen 30 % normálního zásobení mozku krví a pouhopouhých 10 až 20 % normálního zásobení srdce krví. Perfundovat srdce je vzhledem k jeho výjimečným fyziologickým vlastnostem obtížnější.
Mechanizmus perfuze srdce Při spontánní činnosti je srdce perfundováno během relaxační fáze (diastoly), která nastává mezi kontrakcemi. Během srdeční kontrakce (systoly) je krev vypuzována z levé komory přes aortální chlopeň do aorty. V této fázi však krev do věnčitých tepen ani srdečního svalu volně neproudí. Je to proto, že síla srdeční kontrakce je větší než síla vhánějící krev do věnčitých tepen. Teprve až při návratu diastoly proudí krev z aorty do věnčitých tepen a tím perfunduje srdeční sval. Během KPR se relaxační fáze masáže srdce podobá diastole a dodržování správných intervalů mezi stlačením a rozepětím hrudníku zajišťuje srdci dostatečný krevní průtok. Toto je podkladem pro 50% pracovní cyklus při KPR doporučovaný Americkou kardiologickou společností (jde o poměr času stráveného stlačováním hrudníku k času strávenému jeho rozepětím). Jak posoudit, nakolik je krevní průtok srdcem během KPR dostatečný? Účinnost KPR se běžně stanovuje zjištěním pulzu vyvolaného masáží. Přítomnost pulzu je pozitivní známkou, zejména je-li hmatatelný po každém stlačení. Ovšem nemusí to nutně znamenat, že krevní průtok srdcem je dostatečný. Podle Americké kardiologické společnosti: Žádná studie neprokázala klinickou užitečnost zjišťování pulzu v průběhu KPR. Tlakem, který je pro perfuzi myokardu rozhodující, je koronární perfuzní tlak. 8 Význam koronárního perfuzního tlaku Koronární perfuzní tlak (CPP) je ukazatelem koronárního průtoku. Když dojde k jeho nárůstu, zvýší se i průtok krve myokardem. 9 CPP je rozdíl mezi aortálním tlakem (AP) a diastolickým tlakem v pravé síni (rap), vyjádřený v milimetrech rtuťového sloupce (mm Hg). CPP (mm Hg) = AP (mm Hg) rap (mm Hg) AP je hnací silou koronárního průtoku krve, avšak průtok krve myokardem je vystaven odporu tlaku v koronárním žilním systému. Proto platí: hnací síla koronárního průtoku (aortální tlak) minus zpětný odpor tlaku v pravé síni rovná se tlakový gradient tohoto řečiště, přičemž průtok s tímto gradientem souvisí. Měření CPP je invazivní procedura a jako taková není při KPR běžně dostupná ani praktická. Nicméně potřeba zvýšit CPP má nesmírný klinický význam a v klinickém výzkumu je užitečným nástrojem. Zvýšený CPP koreluje s přežitím a ROSC Nejzřetelnější spojitost mezi CPP a pravděpodobností obnovy spontánní cirkulace (ROSC) dokládá Paradis a kol. 10 CPP byla měřena u 100 pacientů se zástavou srdce na oddělení akutního příjmu. Mezi vrcholovým CPP a ROSC byla zjištěna jasná korelace (obr. 2). Obr. 2: Obrázek 2. CPP a ROSC u 100 pacientů se zástavou srdce na oddělení akutního příjmu 10 Svislá osa: % pacientů s ROSC
U 11 (79 %) ze 14 pacientů s CPP vyšším než 25 mm Hg došlo k obnovení spontánní cirkulace, zatímco u pacientů s vrcholovým CPP nižším než 15 mm Hg tato obnova nenastala ani v jednom případě. Studie uvádí: Obnovení spontánní cirkulace a přežití srdeční zástavy mají jasnou souvislost se schopností dosáhnout CPP vyššího než 15 mm Hg. 10 Problémem je, že dosáhnout a udržet CPP nad 15 mm Hg pomocí konvenční KPR je obtížné. U 100 pacientů studovaných Paradisem zajistila konvenční KPR průměrný CPP pouze 12,5 mm Hg, což naznačuje, že CPP potřebný pro dostatečnou ROSC a přežití konvenční KPR spolehlivě zajistit nemůže. Ve světle tohoto zjištění je vyvíjeno úsilí s cílem najít nové metody pro zvýšení perfuze myokardu během KPR.
Provedení KPR záchranářem Jak už bylo zmíněno, bez ohledu na okolnosti zpravidla není v silách KPR perfundovat srdce ani mozek dostatečně. Manuální KPR s sebou navíc nese určitá úskalí. Z literatury, která hodnotila provedení KPR, vyplývá několik skutečností. 11,12 Záchranáři mají potíže přesně stanovit správnou hloubku stlačení. Po jedné minutě KPR se u záchranáře objevuje únava, která znatelně ovlivňuje kvalitu srdeční masáže. Záchranáři nejsou s to tuto svou únavu objektivně vnímat. Tyto nedostatky nesouvisí s konkrétní osobou záchranáře, ale spíše se složitostí a náročností manuální KPR. Obrázek 3: AutoPulse neinvazivní pumpa pro podporu srdeční funkce Fyzická náročnost manuální KPR Podle směrnic Americké kardiologické společnosti z r. 2000 je nutné hrudník stlačovat frekvencí 100 kompresí za minutu do hloubky 4 až 5 cm při správném umístění rukou a dodržení 50% cyklu (50 % času stlačení, 50 % uvolnění). 7 Toto je jednoduše nad síly většiny záchranářů a rozhodně je to více, než je kdokoli schopen provádět po dobu několika minut. Studie, kterou v roce 1998 provedl Ochoa u 38 nemocničních kliniků, zjistila, že ve druhé minutě bylo prováděno správně jen 24,9 % masáží hrudníku. Většina záchranářů si navíc začala uvědomovat určitou únavu až teprve po 3 minutách. A i když pokles výkonu byl pozorován už po jedné minutě, 26 % zkoumaných nevnímalo únavu ani po 5 minutách. Na základě této studie a podobné studie, kterou u záchranářů ZZS provedl Hightower, se zdá nezbytně nutné, aby se záchranáři pravidelně střídali. S cílem pokusit se vytvořit užitečné směrnice vznikla jiná studie, jež hodnotila týmy dvou a tří záchranářů, kteří prováděli masáž a po 1, 2 nebo 3 minutách se střídali. Její řešitelé došli k závěru, že pokud bychom chtěli provádět technicky bezchybnou masáž, je nutné, aby se na ní podíleli alespoň tři záchranáři, kteří by se každou minutu střídali. 13 Ani toto pojetí bohužel nevede ke zcela optimálnímu provedení KPR, nehledě na jeho nepraktičnost. Důsledky přerušení manuální KPR Časté střídání záchranářů sice může zlepšit provedení, ale rovněž přináší nový problém. Když se masáž třeba i na několik sekund přeruší, CPP výrazně poklesne a pravděpodobnost ROSC se sníží. 1 Starší směrnice KPR vyžadovaly poměr 5 stlačení na jeden vdech, zatímco ty současné udávají poměr 15:2. Jedním z důvodů této změny je fakt, že po 15 stlačeních za sebou je CPP vyšší než po stlačeních pěti. 1 Případný užitek z ventilace po každých pěti stlačeních je kompromitován následnou ztrátou CPP. Další důkazy svědčí o tom, že přerušení masáže snižuje jak CPP, tak pravděpodobnost ROSC. 1 Celkově vzato, z údajů vyplývá, že i ti nejlépe vyškolení záchranáři jen zřídkakdy dokáží provádět manuální KPR správně po více než 1 minutu, a i v případě, že to zvládnou, nejsou schopni perfundovat srdce a mozek natolik, aby došlo k jejich regeneraci. Z těchto důvodů se výrobci pokoušejí vyvinout mechanické přístroje, které by předešly únavě záchranářů a zároveň zaručily přesnou a odpovídající srdeční masáž.
Ideální přístroj pro KPR V jednom aktuálním článku, který reviduje literaturu o klinickém a laboratorním využití externích a neinvazivních přístrojů pro KPR, autor tvrdí: Cílem musí být poskytnutí mechanizovaného zařízení, které je u pacienta snadno a co nejrychleji použitelné. Takový přístroj musí rovněž zajistit přinejmenším stejně dobrý, ne-li lepší hemodynamický profil jako optimálně provedená neodkladná kardiální péče. 15 Mechanických přístrojů pro KPR bylo vyvinuto několik, ovšem u většiny z nich nejsou známy údaje, které by prokazovaly setrvalé zlepšení CPP oproti řádně provedené manuální KPR. Kromě toho většina z těchto přístrojů: 15 má omezené uplatnění kvůli době nutné k přípravě k použití se komplikovaně spouští a obsluhuje je těžkých a na hrudníku nestabilních. Nevyhovují ani požadavkům pro zlepšení hemodynamiky, ani pro snadné použití. AutoPulse neinvazivní pumpa pro podporu srdeční funkce AutoPulse neinvazivní pumpa pro podporu srdeční funkce od společnosti ZOLL Medical Corporation je nový přístroj, který do několika sekund dokáže poskytnout masáž srdce odpovídající frekvence a hloubky a při dodržení standardního cyklu KPR. V roce 2001 povolil americký Úřad pro potraviny a léky (FDA) komerční používání pumpy AutoPulse jako pomůcky pro manuální KPR. Pumpa AutoPulse je přenosný, automatizovaný přístroj pro srdeční masáž, určený pro použití jako pomůcka pro kardiopulmonální resuscitaci u dospělé populace stižené netraumatickou srdeční zástavou. Pumpa AutoPulse nabízí účinnější metodu provádění masáže srdce během KPR a výsledky ze současných studií svědčí o zlepšení krevního průtoku při použití pumpy AutoPulse ve srovnání s konvenční KPR. Pumpu tvoří jediný integrovaný panel, který obsahuje mikroprocesorem řízený ovládací systém, elektromechanický systém pohonu a uživatelské rozhraní. Sada nastavená pro použití jen u jedné osoby umožňuje předem naprogramovanou masáž pacientova srdce. Pumpa AutoPulse byla navíc speciálně navržena, aby: ji bylo možno rychle použít v terénu se dala automaticky uzpůsobit pacientovi byla použitelná pro všechny záchranáře bez rozdílu kvalifikace. Obrázek 4: Výsledky studie CPP u lidí 16,10 Vodorovná osa: Manuální KPR KPR za použití pumpy AutoPulse Čárkovaná čára: Práh ROSC podle Paradise Účinnost pumpy AutoPulse lidská studie Ve studii prezentované na výroční schůzi celoamerické Asociace pracovníků zdravotnických záchranných služeb (NAEMSP) v roce 2003 vykazovala pumpa AutoPulse významný nárůst
CPP ve srovnání s CPP vyvolaným agresivně provedenou manuální KPR. Po schválení Institucionální hodnotící komisí bylo skrínováno celkem 31 po sobě jdoucích subjektů s nemocniční zástavou srdce, přičemž studie se jich účastnilo 16. Všechny subjekty předtím podstoupily léčbu srdeční choroby a většina trpěla dalším systémovým onemocněním. Po nejméně deseti minutách neúspěšné rozšířené podpory životních funkcí a zavedení katétru byla intubovaným a ventilovaným subjektům poskytnuta jak manuální masáž srdce, tak masáž za použití pumpy AutoPulse, každá po dobu 90 sekund. Pumpa AutoPulse vykázala významný nárůst CPP ve srovnání s CPP vyvolaným agresivně provedenou manuální KPR. Konkrétně se pumpě AutoPulse podařilo dostat průměrný CPP nad výše zmíněný práh 15 mm Hg, čehož se při manuální masáži dosáhnout nepodařilo. 16 Průměrný CPP dosažený jak pumpou AutoPulse, tak manuální KPR ukazuje obr. 3. /Pozn. překl.: evidentní překlep v originále, ve skutečnosti se jedná o obr. 4./ U 16 pacientů ve studii byl průměrný CPP dosažený pumpou AutoPulse o 33 % vyšší než u manuální KPR (20 mm Hg vs 15 mm Hg, p < 0,05). Účinnost pumpy AutoPulse studie na zvířatech Byla rovněž uskutečněna studie na zvířatech, jež umožňovala, aby byla kromě měření CPP provedena rovněž měření skutečného průtoku krve. Cílem této studie, provedené Dr. Henrym Halperinem na lékařské fakultě Johns Hopkins University, bylo zhodnotit hemodynamiku při použití pumpy AutoPulse ve srovnání s manuální KPR. Aby se eliminovaly důsledky únavy a nesrovnalostí, které manuální KPR obnáší, byl použit systém Thumper (Michigan Instruments) poskytující odpovídající manuální KPR. 17 U 10 prasat byla vyvolána fibrilace komor (FK) a po jedné minutě se provedla KPR. KPR za použití pumpy AutoPulse a konvenční KPR byly provedeny v náhodném pořadí. V případě scénáře základní neodkladné resuscitace (Basic Life Support BLS) se nepoužil adrenalin. V případě scénáře rozšířené neodkladné resuscitace (Advanced Life Support ALS) byl podán 0,5 mg bolus adrenalinu následovaný infuzí 0,004 mg/kg/min adrenalinu. Současně s podáním adrenalinu byla zahájena KPR. Měřil se CPP a regionální průtok krve. Regionální průtok se měřil neutrony aktivovanými mikrosférami. Tabulka 2: Hemodynamické parametry měřené na prasečím modelu komorové fibrilace (n = 10) Průtok myokardem Cerebrální průtok CPP (mm Hg)* (% hodnoty před zástavou)* (% hodnoty před zástavou)* Pumpa AutoPulse Konvenční KPR* Pumpa AutoPulse plus epinefrin Konvenční KPR**
plus epinefrin * průměr ± standardní chyba ** aby se eliminovaly důsledky únavy a nesrovnalostí, které obnáší manuální KPR, použil se pro účely této studie systém Thumper poskytující odpovídající manuální KPR Výsledky (tabulka 2) poskytly velmi povzbudivé důkazy o potenciálu pumpy AutoPulse zlepšit hemodynamiku ve srovnání s konvenční KPR: bez použití adrenalinu (BLS) se pumpě AutoPulse podařilo dosáhnout průměrného CPP 21 mm Hg dostatečně nad práh 15 mm Hg potřebný pro ROSC, jak bylo uvedeno výše. Pro srovnání: průměrný CPP v případě konvenční KPR byl pouze 14 mm Hg pumpa AutoPulse vybudila 36 % normálního koronárního průtoku oproti pouhým 13 % dosaženým konvenční KPR bez použití adrenalinu (BLS) když byl zvířatům podán adrenalinu záhy po srdeční zástavě (ALS), pumpa AutoPulse vyvolala krevní průtok srdcem a mozkem, který odpovídal průtoku před zástavou. Na základě těchto údajů pumpa AutoPulse jasně splňuje kritéria pro zajištění přinejmenším stejně dobrého, ne-li lepšího hemodynamického profilu jako optimálně provedená manuální KPR. Její snadná obsluha a rychlé nasazení v prostředí ZZS naprosto vyhovuje požadavkům na praktičnost a účinnost použití v reálných situacích.
Shrnutí Vzhledem k potřebě dostatečné perfuze srdce a obtížnosti provedení odpovídající manuální KPR se mnozí pokoušeli vyvinout mechanickou pomůcku schopnou poskytnout masáž srdce. Ideální přístroj musí podle odborníků zlepšovat hemodynamiku a mít snadnou obsluhu. Přenosná, snadno použitelná pumpa AutoPulse předčí manuální KPR při zajištění krevního oběhu všem orgánům srdce nevyjímaje. Bylo prokázáno, že u zvířat i u člověka tato pumpa zvyšuje CPP výrazněji nežli optimálně provedená manuální KPR. Navíc u zvířat bylo prokázáno, že při použití adrenalinu byla hladina krevního průtoku vyvolaná pumpou vyšší než hladina před zástavou. Použitá literatura