Mechanische CPR-Geräte: Wo bleibt die Wissenschaft?

Ein mechanisches CPR-Gerät in einer mobilen Intensivstation von Magen David Adom in Israel. Foto von Oren Wacht.

Eine qualitativ hochwertige HLW ist eine der wenigen Interventionen, die nachweislich das neurologisch intakte Überleben nach einem Herzstillstand verbessert. Zu den Komponenten einer qualitativ hochwertigen HLW gehören die Kompressionsfraktion (die Zeit, in der die Kompressionen durchgeführt werden, geteilt durch die Gesamtzeit des Wiederbelebungsversuchs), die Kompressionstiefe, die Kompressionsrate, der Rückstoß (Ermöglichung der vollen Thoraxausdehnung nach jeder Kompression) und die Peri-Schock-Pausen (Kompressionspausen vor und nach der Defibrillation).

Die Richtlinien der American Heart Association (AHA) für die kardiale Notfallversorgung (ECC) betonen die Wichtigkeit einer Rotation der Helfer (Wechsel der Person, die die Kompressionen durchführt) alle zwei Minuten. Die Durchführung einer qualitativ hochwertigen Herzdruckmassage erfordert erhebliche körperliche und geistige Anstrengungen, insbesondere wenn die Wiederbelebung länger als ein paar Minuten dauert. Im präklinischen Setting erhöht eine begrenzte Anzahl von Helfern den Stress und die körperliche Anstrengung zusätzlich.

Um die physische und mentale Ermüdung der Helfer zu reduzieren und das Management der HLW zu vereinfachen, scheinen mechanische Kompressionsgeräte (mCPR) eine ideale Lösung zu sein, um qualitativ hochwertige Kompressionen durchzuführen. Dieser Artikel diskutiert die wissenschaftliche Evidenz bezüglich der routinemäßigen Verwendung von mCPR und schlägt Richtlinien für den Einsatz von mCPR-Geräten in Rettungsdienstsystemen vor.

Die mCPR-Geräte sind nicht neu; sie wurden in den 1960er Jahren mit einem kolbenbasierten Mechanismus eingeführt. Im Laufe der nächsten Jahrzehnte wurden Entwicklungen wie Westen-CPR und Lastverteilungsbänder erfunden.1

Obwohl von der AHA nicht für den routinemäßigen Einsatz bei der Durchführung der HLW (Klasse 2b) empfohlen, sind mCPR-Geräte in den letzten Jahren unter den Rettungsdienstmitarbeitern häufiger geworden. Diese Beobachtung wirft die Frage auf: Warum wird ein medizinisches Gerät immer beliebter? Die Gründe dafür können sein: der natürliche Drang, neue und verbesserte Technologien zu nutzen, der Wunsch nach besseren Ergebnissen für die Patienten, die Benutzerfreundlichkeit für das medizinische Personal und der von der Industrie getriebene Verkauf. Während die Durchführung einer HLW in einem fahrenden Krankenwagen normalerweise nicht empfohlen wird, kann die Sicherheit der Besatzung den Einsatz von mCPR-Geräten erforderlich machen.

Um die möglichen Vorteile von mCPR-Geräten bewerten zu können, ist ein grundlegendes Verständnis der Ziele der HLW erforderlich. In der prähospitalen Umgebung sind sich die Helfer im Allgemeinen nicht über die Ergebnisse der Patienten bewusst, die sie reanimieren und in ein Krankenhaus bringen. Da die Definition einer erfolgreichen HLW nicht ROSC (Rückkehr des Spontankreislaufs) ist, sondern ein neurologisch intaktes Überleben bis zur Entlassung aus dem Krankenhaus (Entlassung mit einer zerebralen Leistungskategorie von 1 oder 2), sind sich die prähospitalen Helfer oft nicht über ihre Erfolge bewusst. Es ist auch wichtig zu wissen, dass die meisten Patienten mit ROSC nach der Einlieferung in das Krankenhaus sterben.

Historisch gesehen verringern einige Interventionen, die nachweislich die ROSC-Raten erhöhen, auch die Raten des neurologisch intakten Überlebens (z. B. hochdosiertes Epinephrin). Folglich erfasst die Verwendung des prähospitalen ROSC als Ergebnismaßstab nicht die Langzeitergebnisse von Eingriffen vor Ort.2

Die Definition einer erfolgreichen Reanimation ist nicht der ROSC, sondern das neurologisch intakte Überleben bis zur Krankenhausentlassung. Das können wir im Feld nicht wissen.

Die beiden wichtigsten Maßnahmen bei der Versorgung von Patienten mit Herzstillstand sind eine qualitativ hochwertige HLW mit minimalen Unterbrechungen und eine frühzeitige Defibrillation.

Die AHA-Leitlinien für HLW aus dem Jahr 2015 empfehlen eine Kompressionsrate von 100-120 pro Minute bei einer Tiefe von 2 bis 2,4 Zoll, die einen vollständigen Rückstoß ermöglicht und die Pausen minimiert. Der Umgang mit einem Patienten mit Herzstillstand ist selbst für erfahrene Helfer ein anstrengendes Ereignis. Eine Methode, mit der Helfer den kognitiven Stress und die Ermüdung reduzieren können, ist die Verwendung von mCPR-Geräten.

Theoretisch führen mCPR-Geräte Kompressionen mit einer festen Rate und Tiefe durch; die Maschine ermüdet nicht, während sie „perfekte“ Kompressionen durchführt. Die Verwendung von mCPR-Geräten gewährleistet kontinuierliche „hochwertige Kompressionen“, ohne dass die Person, die die Kompressionen durchführt, ständig gedreht werden muss. Theoretisch ist es die perfekte Lösung, aber was zeigt uns die Wissenschaft?

Im Jahr 2016 analysierten Buckler DG et al. 80.681 Fälle von Herzstillstand und fanden heraus, dass das Überleben bis zur Entlassung aus dem Krankenhaus und das neurologisch günstige Überleben bei Patienten, die keine mCPR erhielten, größer waren (9.5% versus 5,6%,P<0,0001 für neurologisch günstiges Überleben).1

Eine frühere methodische Überprüfung und Meta-Analyse untersuchte fünf zufällige klinische Studien mit über 10.000 Patienten, die einen Herzstillstand außerhalb des Krankenhauses erlitten (OHCA) (Gates2015). Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass es keinen Unterschied in Bezug auf ROSC, Überleben bis zur Entlassung oder Überleben mit guten neurologischen Ergebnissen bei der Verwendung von mCPR-Geräten im Vergleich zur manuellen CPR gibt.

In ihrer Übersichtsarbeit kamen Ong ME et al.3 und Newberry Ret al.4 zu dem Schluss, dass es keine ausreichenden Beweise gibt, um die Verwendung von mechanischen CPR-Geräten bei Herzstillstand außerhalb des Krankenhauses oder während des Transports im Krankenwagen zu unterstützen oder zu verneinen. Es gibt zwar Aussagen von geringer Qualität darüber, dass die mechanische HLW die Konsistenz verbessert und die Störung der Herzdruckmassage reduziert, aber es gibt keine Beweise dafür, dass mechanische HLW-Geräte das Überleben verbessern. Wir sollten die Möglichkeit in Betracht ziehen, dass das Gegenteil der Fall ist und diese Geräte das neurologische Ergebnis beeinträchtigen könnten.

Gates S et al.5 untersuchten den Einsatz der mCPR LUCAS-2 im Vergleich zur manuellen HLW bei 4.471 Patienten, die einen Herzstillstand außerhalb des Krankenhauses erlitten. Die Patienten wurden nach dem Zufallsprinzip für die Behandlung durch den Rettungsdienst mit einer der beiden Arten der HLW ausgewählt. Die Ergebnisse zeigten keine Verbesserung der 30-Tage-Überlebensrate bei Verwendung des LUCAS-2 im Vergleich zur manuellen Herzdruckmassage.

In einer weiteren methodischen Übersichtsarbeit über Studien zur Bewertung der Wirksamkeit mechanischer Brustkorbkompressionen schlossen Gate S et al.6 randomisierte kontrollierte Studien und zufällige Clusterstudien ein, in denen mechanische Brustkorbkompressionen (mit einem AutoPulse-Gerät, LUCAS-2 oder LUCAS-Gerät) mit manuellen Brustkorbkompressionen bei erwachsenen Patienten nach einem OHCA verglichen wurden. Die Ergebnisse zeigten nicht, dass mechanische Brustkompressionsgeräte der manuellen Brustkompression vorzuziehen sind, wenn sie während der HLW nach einem OHCA eingesetzt werden.

Wann also empfiehlt die Wissenschaft den Einsatz von HLW-Geräten?

Wenn unter bestimmten Umständen (eingeschränkte Verfügbarkeit von Helfern, verlängerte HLW, hypothermischer Herzstillstand, während des Transports im Krankenwagen, in der Angiographie-Suite, während der Vorbereitung auf die extrakorporale HLW) keine qualitativ hochwertigen Kompressionen möglich sind, kann die Verwendung von mechanischen Geräten eine sinnvolle Strategie sein. Bei der Verwendung von mCPR-Geräten muss der Arzt sicherstellen, dass das Gerät in der richtigen Position und mit minimaler Unterbrechung der Herzdruckmassage eingesetzt wird.7,8,9

Warum sehen wir keine besseren Ergebnisse mit mCPR-Geräten? Warum überleben nicht mehr Patienten neurologisch intakt, wenn wir die Geräte verwenden, die eine perfekte HLW durchführen?

Die vernünftigste Erklärung ist, dass die Retter die Zeit unterschätzen, die benötigt wird, um das Gerät am Patienten zu platzieren, was zu erheblichen Pausen in der HLW führt. Es gibt Hinweise darauf, dass Teamtraining vor dem Vorfall die für den Einsatz des Geräts benötigte Pause reduzieren kann.

Einige Fallstudien und Post-mortem-Untersuchungen deuten darauf hin, dass mCPR-Geräte physische Verletzungen wie Schäden am Brustkorb, Lungen- und Herzkontusionen verursachen, die sich nachteilig auf das Überleben auswirken.10, 11

Ein weiteres bekanntes Phänomen bei einigen mCPR-Geräten ist ihre Tendenz, den Schwerpunkt ihrer Kompression bei längerem Einsatz in den Bauchraum zu „verlagern“.

Viele Ersthelfer sind auch mit dem Phänomen der Hämoptyse nach dem Einsatz eines mCPR-Geräts vertraut. Obwohl nur in Fallstudien beschrieben, kann Blut in den Atemwegen ein Hinweis auf eine Schädigung der inneren Organe sein und möglicherweise die Beatmung beeinträchtigen.

Wenn der Transport eines Patienten mit Herzstillstand indiziert sein kann:

Während die AHA-Leitlinien die Anwendung der TOR-Regel (Termination of Resuscitation) empfehlen, um unnötige Transporte zu vermeiden, die gefährlich und kostspielig sein können, gibt es einige sehr spezifische Indikationen für den Transport von Patienten mit Herzstillstand.12 Die Verwendung eines mCPR-Geräts während des Transports ist sicherer für die Besatzung und unterbricht die Kompressionen nicht. Zwei relativ neue Indikationen für den Transport von Patienten als Teil eines „Behandlungsbündels“ sind:

1) PCI bei refraktärem Kammerflimmern: Ein Patient mit Kammerflimmern, der auf die prähospitale Behandlung (Defibrillation, HLW, Medikamente) nicht anspricht und im Kammerflimmern bleibt. Eine PCI im Krankenhaus kann potenziell refraktäres VF umkehren. Diese Art der Intervention erfordert einen systemweiten Ansatz mit gut choreografierter Synchronisation zwischenEMS und Krankenhäusern. In diesem Fall wird die mCPR sowohl beim Transport als auch im Krankenhaus während der PCI eingesetzt.13

2) Transport eines Patienten mit einer potenziell reversiblen Todesursache zu einer Einrichtung, die in der Lage ist, ECMO (extrakorporale Membranoxygenierung) einzuleiten. ECMO (die mit einem spezialisierten Team und Geräten prähospital durchgeführt werden kann) ist technisch hoch anspruchsvoll und teuer, kann aber einer ausgewählten Gruppe von Patienten in Kombination mit einem gezielten Temperaturmanagement potenziell zugute kommen.14

Schlussfolgerungen

MCPR-Geräte werden derzeit von vielenEMS -Behörden eingesetzt.

In Ermangelung veröffentlichter Beweise für die Wirksamkeit kann die Entscheidung für den Einsatz mechanischer CPR von Systemüberlegungen wie der Anzahl der Helfer und/oder langen Evakuierungszeiten beeinflusst werden. Die Kosten für mCPR-Geräte sind ebenfalls eine Überlegung, insbesondere wenn eine systemweite Einführung gewünscht ist. In Rettungsdienstsystemen, die einen Transport mit laufender HLW erlauben oder fördern, könnte die Sicherheit der Besatzung durch den Einsatz von mCPR-Geräten erhöht werden. Schließlich gewährleisten mCPR-Geräte die Kompressionstiefe und -frequenz sowie die Kontrolle der Pausen. Alternativ kann auch CPR-Feedback ähnliche Sicherheiten bieten.

EMS-Organisationen, die die Integration mechanischer HLW-Geräte in Erwägung ziehen, müssen auf dem neuesten Stand der Technik und vor allem der zugrunde liegenden Wissenschaft bleiben.

Wie bei jeder Technologie ist es wichtig, die Vor- und Nachteile zu verstehen. Wenn wir an das bestmögliche Ergebnis für unsere Patienten denken, scheint die mCPR in sehr ausgewählten Fällen angebracht zu sein, in denen ihr Nutzen das Schadenspotenzial überwiegt.

Ein vorgeschlagenes Protokoll, das vom nationalen Rettungsdienstsystem in Israel (Magen David Adom) entwickelt wurde, empfiehlt den Einsatz von mCPR-Geräten nur in drei verschiedenen Situationen:

  1. Transport eines Patienten zur Organspende, um die Organe lebensfähig zu halten
  2. Transport eines Patienten mit refraktärem Kammerflimmern in ein spezielles Herzkatheterlabor, das eine PCI während der mechanischen Herzdruckmassage durchführen kann
  3. Wenn nur wenig Personal vor Ort ist, Einsatz der mCPR nach einigen Runden der manuellen HLW, wobei zu berücksichtigen ist, dass die meisten neurologisch intakten Überlebenden eines Herzstillstands in den ersten Minuten ein ROSC erreichen

1. Association of Mechanical Cardiopulmonary Resuscitation Device Use With Cardiac Arrest Outcomes – A Population-Based Study Using the CARES Registry (Cardiac Arrest Registry to Enhance Survival) David G. Buckler , Rita V. Burke , Maryam Y. Naim , Andrew MacPherson , Richard N. Bradley , Benjamin S. Abella , and Joseph W. Rossano. Circulation. 2016;134:2131-2133.

2. Mechanical CPR devices comparedto manual CPR during out-of-hospital cardiac arrest and ambulance transport: asystematic review. Ong ME1, Mackey KE, Zhang ZC, Tanaka H, Ma MH, Swor R, ShinSD. Scand J Trauma Resusc Emerg Med. 2012 Jun; 18;20:39.

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4. No Benefit in Neurologic Outcomesof Survivors of Out-of-Hospital Cardiac Arrest with Mechanical CompressionDevice. Newberry R, Redman T, Ross E, Ely R, Saidler C, Arana A, Wampler D,Miramontes D. Prehosp Emerg Care.2018 May-Jun;22(3):338-344.

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10.The LUCAS 2 chest compressiondevice is not always efficient: an echographic confirmation Giraud R,Siegenthaler N, Schussler O, Kalangos A, Müller H, Bendjelid K, Banfi C. Ann Emerg Med. 2015 Jan;65(1):23-6.

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