Bessere Überlebenswahrscheinlichkeit durch mechanische Herzdruckmassage

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1 óó Original- und Übersichtsarbeiten ó Art.-Nr. 941 CME-Schwerpunkt: Kardiologie Kardiopulmonale Reanimation Bessere Überlebenswahrscheinlichkeit durch mechanische Herzdruckmassage Hendrik Bonnemeier 1 Abstract óó Trotz Einführung der weitverbreiteten und schnell zugänglichen Defibrillation haben sich die Überlebensraten von Patienten mit Herzstillstand innerhalb der letzten 30 Jahre nicht signifikant verbessert. Ein wesentlicher Grund hierfür scheint nach aktueller Studienlage die Qualität der kardiopulmonalen Reanimationstherapie und hier insbesondere die Thoraxmassage zu sein. In den aktuellen Leitlinienempfehlungen wird deshalb auf eine effektive und ununterbrochene Thoraxmassage verwiesen. Doch die Durchführung einer konventionellen manuellen Thoraxmassage ist extrem ermüdend und nach kurzer Zeit bereits ineffektiv. An unzugänglichen Orten oder während des Transports ist die konventionelle Thoraxmassage häufig nur schwer wenn überhaupt möglich. Durch die neue Generation von mechanischen Herzdruckmassagegeräten, die den Leitlinien entsprechen und ubiquitär einsetzbar sind, könnte die Erfolgsrate nach präklinischer und intraklinischer Reanimation des Herzstillstandes deutlich verbessert werden. Erste Studien und Registerdaten zeigen viel versprechende Ergebnisse. Der folgende Beitrag soll eine Übersicht über die aktuelle Studienlage über die mechanischen Thoraxkompression geben, sowie präklinische und vor allem auch neue klinische Einsatzbereiche für diese Therapiemethode aufzeigen. óó Schlüsselwörter Mechanische Herzdruckmassage ó elektromechanische Dissozation ó kardiopulmonale Reanimation 1 Medizinische Klinik II, Universität Lübeck óóóó Der plötzliche Herztod (PHT) ist die führende Todesursache in den westlichen Industrienationen. Doch obwohl schon vor mehr als 30 Jahren Richtlinien für die Durchführung der kardiopulmonalen Reanimationsbehandlung publiziert wurden, nach denen medizinisches Personal für die präklinische und klinische Reanimation ausgebildet werden, hat sich die Überlebensrate bislang nicht signifikant verbessert. Nur etwa 5% der Patienten, welche außerhalb des Krankenhauses reanimiert werden, überleben dieses Ereignis; bei der Hälfte dieser Patienten verbleibt ein neurologisches Defizit (Abb. 1). Die Überlebensrate nach In-Krankenhaus-Reanimation ist erschreckenderweise mit der Überlebensrate nach Reanimation außerhalb des Krankenhauses vergleichbar. Es ist allgemein bekannt, dass der PHT reversibel sein kann, wenn das Opfer eine sofortige und adäquate Reanimationstherapie erhält. Eine sofort initiierte Herzdruckmassage und bei Kammerflimmern eine frühe Schockabgabe mit einem Defibrillator kann zu einer Wiederherstellung der Spontanzirkulation führen. Diese beiden Interventionen bilden zusammen mit den erweiterten Maßnahmen der kardiopulmonalen Reanimation durch das herangerufene Reanimationsteam und der anschließenden intensivmedizinischen Krankenhausbehandlung die integralen Bestandteile der so genannten Überlebenskette. Selbst Notfallmediziner halten eine richtlinienkonforme Reanimation nur kurze Zeit durch Die anhaltend schlechten Überlebensraten sind umso bemerkenswerter, als dass in den letzten Jahren die Überlebenskette durch technische Innovationen, etwa durch die Verbreitung von schnell zugänglichen semiautomatischen oder vollautomatischen Defibrillatoren zur Frühdefibrillation, verbessert wurde. Ein wichtiger Grund für die unzulänglichen Reanimationsergebnisse ist, dass weniger als 50% der Patienten mit Herzstillstand nur diejenigen mit Kammerflimmern und ventrikulären Tachykardien überhaut durch eine Schockabgabe mit einem Defibrillator adäquat therapiert werden können (Abb. 1). Ein weiterer wesentlicher Grund ist die Qualität der Reanimationsbehandlung. Unterbrechungen, sowie unzureichende Frequenz und Tiefe der Herzdruckmassage sind sowohl in der präklinischen, als auch in der klinischen Reanimationsbehandlung beobachtet worden [1, 2] und werden als wesentliche Gründe für die enttäuschenden Ergebnisse angesehen [3].

2 Original- und Übersichtsarbeiten ó CME-Schwerpunkt: Kardiologie óó In den aktuellen Konsensus-Richtlinien [4] ist dezidiert zusammengefasst, wie eine adäquate kardiopulmonale Reanimationsbehandlung (CPR) durchgeführt werden soll. Klinische Verlaufsparameter werden allerdings nicht routinemäßig während einer Reanimation erhoben, sodass die wirkliche Umsetzung der Richtlinien nicht geprüft werden kann und damit eine Qualitätskontrolle fehlt. Gerade die Umsetzung der Vorgaben zur Durchführung der Thoraxkompression, welche in den aktuellen Richtlinien der American Heart Association (AHA) und des European Resuscitation Council (ERC) als wichtigster Bestandteil der CPR herausgestellt wurden [4], sind selbst von geübten Reanimationsspezialisten nicht konstant über mehr als zwei Minuten aufrechtzuerhalten (Abb. 2). Dies bestätigen auch Studien: Neben einer zu geringen Kompressionsfrequenz (bei 28% der Reanimationen < als 90/min), einer zu geringen Kompressionstiefe (bei 37% der Reanimationen < 38 mm) ist vor allem der Zeitanteil ohne Zirkulation (No-Flow-Anteil) während der manuellen Herzdruckmassage mit 24% viel zu lang [2]. In den aktuellen AHA-/ERC-Richtlinen wird hinsichtlich der Thoraxkompression deshalb gefordert: ó Thoraxkompressionen sollten mit nur minimalen Unterbrechungen durchgeführt werden, um die kontinuierliche Perfusion von Gehirn und Myokard sicherzustellen. ó Die Zahl der Thoraxkompressionen muss zunehmen. Der Algorithmus für Kompression/Ventilation wurde deshalb von 15:2 auf 30:2 hochgesetzt. ó Wenn der Kreislaufstillstand bereits länger als 4 Minuten besteht, sollte einer Defibrillation zunächst eine zweiminütige Thoraxkompression vorangehen, wobei zunächst ein einziger Schock genügt. Anschließend wird die Herzdruckmassage für weitere zwei Minuten fortgesetzt, erst dann darf der Rhythmus oder Puls evaluiert werden. ó Es sollte schnell und fest mit einer Kompressionsfrequenz von 100/min und mit einer einer Tiefe von 4 5 cm gedrückt werden. Streng zu achten ist auf eine komplette diastolische sternale Entlastung. Um eine Ermüdung des komprimierenden Helfers und damit eine insuffiziente Thoraxkompression zu vermeiden, soll nach Möglichkeit alle 2 Minuten ein Wechsel mit einem zweiten Helfer stattfinden. Mechanische Systeme zur Thoraxkompression sind der manuellen Kompression überlegen Diesen hohen Anforderungen der Fachgesellschaften können bei längerer Reanimationsdauer eigentlich nur mechanische Systeme zur Thoraxkompression entsprechen. Alle relevanten Parameter Kompressionsfrequenz, Kompressionstiefe und Zeitanteil ohne Zirkulation verbessern sich durch eine mechanische Thoraxkompression deutlich, die Reanimationsbehandlung kann signifikant effizienter durchgeführt werden. Europaweit hat sich hier vor allem ein System bewährt : das LUCAS-CPR. Dieses System erhält pneumatisch (durch Sauerstoff oder Druckluft) eine konstante Kompressionsfrequenz von 100/min bei einer Kompressionskraft von 500 Newton und einer Kompressionstiefe von 5 cm aufrecht (Abb. 3). Durch die angebrachte Saugglocke wird eine vollständige Dekompression bei einem Arbeitszyklus von 50% Kompressionszeit und 50% Dekompressionszeit gewährleistet, wodurch sowohl der koronare Abbildung 1 Initialer Herzrhythmus bei präklinischem Herzstillstand Pulslose elektrische Aktivität Asystolie 22% 36% 43% Kammerflimmern und ventrikuläre Tchykardie Ergebnisse nach Reanimationsbehandlung Kammerflimmern Perfusionsdruck, wie auch der kardiale Rückfluss signifikant verbessert werden können (Abb. 4) [5]. Verglichen mit der manuellen Thoraxkompression konnte unter der mechanischen Thoraxkompression im Tiermodell auch eine verbesserte zerebrale kortikale Durchblutung eindrucksvoll gezeigt werden (Abb. 5) [6]. Doch die Vorteile mechanischer Thoraxkompressionsgeräte sind vor allem auch in Situationen gegeben, in denen die manuelle Kompression schwer oder sogar unmöglich ist. Dadurch bieten mechanische Kompressionsgeräte eine sinnvolle und effektive Therapiealternative, durch die die Möglichkeiten der kardiopulmonalen Reanimation verbessert und erweitert werden. Vor allem während der Bergung und des Transports von Patienten unter Reanimationsbedingungen hat sich die mechanische Herzdruckmassage als signifikanter Zugewinn erwiesen. So erhöht die mechanische Thoraxkompression die Sicherheit der Rettungskräfte, da sie während eines Transports im Rettungstransportwagen angeschnallt bleiben können [7]. Auch während des Transports von reanimationspflichtigen Patienten im Krankenhaus, wo sonst mindestens eine medizinische Asystolie Pulslose elektr. Aktivität Rückkehr der Spontanzirkulation Krankenhausaufnahme lebend Krankenhausentlassung lebend Gesamt Abb. 1 Initialer Herzrhythmus bei Patienten mit präklinischem Herzstillstand und rhythmusassoziierte Ergebnisse nach Reanimationsbehandlung [1].

3 óó Original- und Übersichtsarbeiten ó CME-Schwerpunkt: Kardiologie manuelle CPR LUCAS TM CPR Start 37 Sek. 61 Sek. 85 Sek. Abb. 2 Invasive Blutdruckmessung (Skala bis 200mmHg; Schreibgeschwindigkeit 25mm/s) während einer Reanimationsbehandlung im Herzkatheterlabor bei einem Patienten mit elektromechanischer Entkoppelung. Deutlich zu erkennen ist das Nachlassen der Kompressionsfrequenz und die Reduktion des erreichten Blutdrucks innerhalb einer Zeit von weniger als zwei Minuten als Zeichen für die Erschöpfung bei manueller Thoraxkompression. Im Gegensatz hierzu kann durch die mechanischen Thoraxkompression (LUCAS CPR) Blutdruck und Kompressionsfrequenz über einen langen Zeitraum effektiv und konstant gehalten werden. Abb. 3 Das mechanische Thoraxkompressionssystem LUCAS-CPR ist seit 2006 integraler Bestandteil der Ausrüstung des Lübecker Notarzt- Einsatzfahrzeugs (NEF). Hier der ärztliche Leiter Rettungsdienst mit dem LUCAS-CPR-System vor dem Lübecker NEF. Fachkraft auf dem Krankenbett kniend die Herzdruckmassage durchführt, wird durch den Einsatz mechanischer Thoraxkompressionsgeräte eine deutlich höhere Effizienz bei größerer Sicherheit des Personals und weniger Personalaufwand erreicht. Die mechanische Thoraxkompression hat sich zudem als ein effektives Instrument während der Notfallherzkatheteruntersuchung erwiesen. Zum einen kann während der Röntgendurchleuchtung leichter ein adäquater Blutdruck aufrechterhalten werden, zum anderen sinkt in dieser Zeit die Strahlenbelastung des Reanimationsteams deutlich, weil es nicht mehr die Herzmassage im Strahlengang durchführen muss. Dies trägt deutlich zur Sicherheit und zum persönlichen Schutz der medizinischen Einsatzkräfte bei, das bisher bei der konventionellen Herzdruckmassage im Strahlengang einer Strahlenbelstung von mehr als 100 cgy/m² ausgesetzt waren. Die Vorteile des fast vollständig aus Kunststoff hergestellten und somit röntgendurchlässigen Gerätes während der Notfallkoronarangioplastie sind bereits von mehreren Zentren beschrieben worden [8,9]. Auch an unserem Zentrum hat sich die mechanische Thoraxkompression bereits mehrfach während Notfalleingriffen bewährt (Abb. 6). Abb. 4 Typische Blutdruck- und Fluss-Kurven während manueller Thoraxkompression und mechanischer LUCAS-Kompression im Schweinemodell. Bei äquivalenten Spitzendrücken wird durch die mechanische Thoraxkompression mit einem 50/50%-Kompression/Dekompression- Arbeitszyklus ein deutlicher verbesserter arterieller Mitteldruck und Blutfluss erreicht (modifiziert nach [5]). Die mechanische Thoraxkompression ist vor allem für den intensivmedizinischen Einsatz geeignet Die effektive kontinuierliche Herzdruckmassage spielt bei der In-Krankenhaus-Reanimation eine herausragende Rolle, da hier der Anteil von Patienten mit Asystolie oder pulsloser elektrischer Aktivität doppelt so hoch ist [10]. Gerade bei diesem Patientenkollektiv, etwa bei Patienten mit elektromechanischer Dissoziation bei fulminanter Lungenarterienembolie oder bei Patienten mit proximaler Thrombose der linken Koronararterie, bei denen eine Defibrillation weder indiziert noch hilfreich ist, ist die effektive kontinuierliche Thoraxkompression die entscheidene

4 Original- und Übersichtsarbeiten ó CME-Schwerpunkt: Kardiologie óó Komponente in der Reanimationsbehandlung (Abb. 7). Aus unserem eigenen Zentrum überblicken wir nicht wenige Fälle, in welchen sich bei zugrundeliegender elektromechanischer Dissoziation nach mehr als 60-minütiger mechanischer Thoraxkompression eine Spontanzirkulation wiederhergestellt werden konnte (Abb. 8). Die mechanische Thoraxkompression eignet sich also ebenfalls hervorragend für den intensivmedizinischen Einsatz, wo sie bei bedeutend höherer Effektivität eine niedrigere Personalbindung während lang andauernden Reanimationsbehandlungen hat. Ein weiterer entscheidender Vorteil ist, dass sie vollständig kompatibel ist zu zusätzlichen Interventionen, wie der milden therapeutischen Hypothermie oder auch der Durchführung eines Computertomogrammes. Trotz großer Vorteile bestehen noch immer viele Vorbehalte gegen die mechanische Thoraxkompression Wenngleich Vorteile dieser Methode hinsichtlich Effektivität und Praktikabilität überzeugen, bestehen noch immer Vorbehalte gegenüber der Anwendung, da der mechanischen Thoraxkompression schwerwiegende Komplikationen nachgesagt werden. Dabei ist allgemein bekannt, dass gerade eine manuelle Reanimationsbehandlung komplikationsbehaftet ist. So sind in Untersuchungen in bis zu 97% der Fälle Rippenfrakturen und in bis zu 43% Sternumfrakturen beschrieben worden [11]. Auch schwerwiegende Verletzungen innerer Organe kommen unter manueller Herzdruckmassage nicht nur sporadisch vor, sondern werden konsistent beschrieben. Die ILCOR nimmt bezüglich der Nebenwirkungen/Komplikationen von CPR wie folgt Stellung: Rippenfrakturen und andere Verletzungen werden als häufige, aber akzeptable Konsequenzen der kardiopulmonalen Reanimationstherapie angesehen wenn man die Alternative, nämlich den Tod durch Herzstillstand, in Anbetracht nimmt. Nach überstandener Reanimationsbehandlung sollten alle Patienten hinsichtlich reanimationsbedingter Verletzungen untersucht werden [12]. Hierzu ist zunächst folgendes Faktum festzuhalten: Initial erhalten alle Patienten eine konventionelle manuelle Thoraxkompression, erst im Anschluss daran wird ggf. auf eine mechanische Thoraxkompression umgestellt. Demzufolge ist nicht auszuschließen, dass reanimationsbedingte Verletzungen vor dem Einsatz der mechanischen Thoraxkompression entstanden sind. In unserem Zentrum konnte weder bei Überlebenden, noch in der Autopsie von Verstorbenen nach mechanischer Thoraxkompression lebensbedrohliche reanimationsbedingte Verletzungen gefunden werden. Allerdings kann eine Diskussion bezüglich reanimationsbedingter Verletzungen nicht unabhängig vom der Effektivität der Reanimationstherapie geführt werden. Eine korrekt angelegte und durchgeführte mechanische Thoraxkompression kann unserer Meinung nach die Überlebensrate deutlich verbessern ohne dem Patienten zusätzlichen Schaden zuzuführen. Registerdaten aus Schweden belegen den Nutzen der mechanischen Thoraxkompression Die signifikanten Vorteile der mechanischen Herzdruckmassage im Rahmen der präklinischen und klinischen Reanimationsbehandlung sind also offensichtlich trotzdem ist diese Be- Abb. 5 Laser-Doppler gemessener cerebraler kortikaler Blutfluss nach manueller und mechanischer (LUCAS-CPR) Thoraxkompression. Nach Induktion von Kammerflimmern wurde nach 8 Minuten bei 7 Schweinen konventionell manuell thoraxmassiert, bei weiteren 7 Schweinen mittels mechanischer LUCAS-Kompression. Der mittlere zerebrale Blutfluss ist in Relation zum Ausgangsfluss aufgetragen (modifiziert nach [6]). Der mittlere zerebrale Blutfluss ist während mechanischer Thoraxkompression deutlich höher und steigt auch früher an, als während manueller Thoraxkompression. A C Abb. 6 Notfallkoronarangioplastie eines Patienten, welcher bei elektromechanischer Entkopplung unter C mechanischer Thoraxkompression (die Umrisse des Druckstempels mit drei Metallschrauben sind in A) zu erkennen) über die Intensivstation in das Herzkatheterlabor gebracht wurde. Bei filiformer Hauptstammstenose (A), Thrombuslast in der LAD und chronisch verschlossenen LCx und RCA (A und B), konnte unter laufender mechanischer Thoraxkompression der Hauptstamm erfolgreich mittels Koronarangioplastie versorgt werden. Die arterielle Druckkurve nach erfolgreicher Angioplastie zeigt unter mechanischer Thoraxkompression Spitzendrücke bis 180 mmhg an (D). B D

5 óó Original- und Übersichtsarbeiten ó CME-Schwerpunkt: Kardiologie Abb. 7 Reanimation einer Patientin mit fulminanter Lungenarterienembolie nach gynäkologischem Eingriff (Uterusmyome). Die Patientin klagte 14 Stunden nach der Operation über progrediente Atemnot. Kurz vor der Reanimation wurde ein EKG (B) mit neu aufgetretenen Veränderungen abgeleitet (Rechtsschenkelblock, Tachyarrhythmia absoluta, SI-QIII-Typ, ST-Senkungen präkordial). Nach Übernahme auf die Intensivstation wurde nach frustraner Thrombolysetherapie die mechanische Thoraxkompression bei elektromechanischer Dissoziation durchgeführt. Nach 15 Minuten kontinuierlicher Therapie konnte eine spontane Zirkulation wiederhergestellt werden. Die Patientin überlebte schließlich ohne neurologisches Defizit. Abb. 8 Kontinuierliche Aufzeichnung von EKG und arterieller Blutdruckkurve eines Patienten mit elektromechanischer Entkopplung bei fulminanter Lungenarterienembolie. Nach mehr als 60-minütiger mechanischer Thoraxkompression konnte schließlich eine Spontanzirkulation erreicht werden. Der Patient überlebte ohne neurologisches Defizit. handlung noch nicht flächendeckend verbreitet. Grund hierfür könnte die bislang fehlende Datenlage sein: Es gibt keine klinischen Studien mit harten Endpunkten sein. Es liegen allerdings viel versprechende Registerdaten vor. Aus dem schwedischen Nationalregister für den plötzlichen Herztod, das kürzlich von Herlitz veröffentlicht wurde, konnte für die Stadt Lund gezeigt werden, dass hier die prähospitalen Überlebensraten nach Reanimation wegen Herzstillstands am höchsten sind (13% Überlebensrate gegenüber 7% im nationalen Durchschnitt). Das Rettungsdienstsystem in Lund zeichnet sich dadurch aus, dass bereits vor einigen Jahren ein mechanisches Thoraxkompressionsgerät (LUCAS-CPR) für die Reanimationsbehandlung implementiert wurde [13]. Die mechanische Thoraxkompression ist vor allem für den intensivmedizinischen Einsatz geeignet Eine optimale Grundlage zur Entscheidungsfindung, welche der beiden Formen der Thoraxkompression effektiver ist, würden nur große, randomisierte und multizentrische Studien mit dem Endpunkt des Langzeitüberlebens bieten. Mehrere Studien zu diesem Aspekt laufen zurzeit noch. Zweifel sind jeddoch angebracht, ob diese Studien tatsächlich mehr Klarheit schaffen können, dann das Überleben nach Herzstillstand hängt natürlich nicht nur von der Thraxkompression, sondern von einer ganzen Kette ineinandergreifender Maßnahmen in der Überlebenskette ab. Die Verbesserung eines Gliedes dieser Kette muss nicht zwingend mit einer Verbesserung der Gesamtsituation einhergehen. Vorangegangene Studien haben beispielsweise gezeigt, dass vor allem die Anfahrzeit des Rettungsdienstes und die Qualität der initialen Reanimationsbehandlung eine herausragende Rolle spielen. Bei allen oben beschriebenen Vorteilen und dem evidenzbasierten Faktum, dass die mechanische Thoraxkompression einen zusätzlichen Vorteil in der Überlebenskette darstellt, sollte diskutiert werden, ob überhaupt solche methodisch schwierigen Langzeitüberlebensstudien notwendig sind. Sollte nicht lieber jede Chance genutzt werden, jedes einzelne Glied der Überlebenskette zu optimieren, um dem ultimativen Ziel näher zu kommen: eine signifikante Verbesserung der Überlebensrate nach Herzstillstand? Literatur unter Korrespondenzanschrift: PD Dr. med. Hendrik Bonnemeier Medizinische Klinik II Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck Ratzeburger Allee 160 D Lübeck hendrik.bonnemeier@uk-sh.de