Sekundärverletzung ist die additive Hirnverletzung, die durch ein Ungleichgewicht in der CDO2-Nachreanimation und -anwendung gekennzeichnet ist und letztendlich zum neuronalen Tod führt. Es beginnt unmittelbar nach der Rückkehr der spontanen Zirkulation (ROSC). Zu den besonders anfälligen Strukturen gehören Hippocampi, Thalami, Großhirnrinde, Corpus striatum und Kleinhirnwirbel (Abb. 2), bedingt durch hoch metabolisch aktives Gewebe. Abgesehen von Hypothermie gibt es begrenzte Studien, die physiologische Variablen untersuchen, die sekundäre Verletzungen verschlimmern. Tabelle 1 fasst die Mechanismen der Sekundärverletzung zusammen.
Magnetresonanztomographie-Sequenzen zeigen fokale hypoxische ischämische Hirnverletzung (HIBI) innerhalb der Hippocampi und Basalganglien bilateral. Die gezeigten Bilder stellen die akuten Veränderungen nach HIBI innerhalb der ersten Woche nach der Reanimation dar. In der oberen Reihe zeigen T2-gewichtete Sequenzen abnormale Signale in den Hippocampi und Basalganglien, wie durch die roten Pfeile hervorgehoben. In der unteren Reihe bestätigt die restricted diffusion-weighted Imaging HIBI in den betroffenen Regionen der Hippocampi und Basalganglien, wie durch die roten Pfeile hervorgehoben
Mikrozirkulations- und Reperfusionsverletzung
Nach ROSC führen Mikrozirkulationsstörungen zu weiteren Neuronenfunktionsstörungen. Das zerebrovaskuläre Endothel spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Integrität der Blut-Hirn-Schranke, der Regulierung des mikrozirkulatorischen Blutflusses und der Freisetzung von Autoantikoagulationsmediatoren . Endothelfunktionen sind beeinträchtigt, und Biomarker einer zerebrovaskulären Endothelverletzung sind mit unerwünschten Ergebnissen bei HIBI verbunden .
Nach ROSC verursacht eine Reperfusionsverletzung trotz Wiederherstellung von CDO2 eine neuronale Dysfunktion . Auf eine anfängliche Phase der zerebralen Hyperämie folgt eine Hypoperfusion, die zu einem „No-Reflow“ -Zustand führt, der die Sekundärverletzung verschlimmert. Mechanismen, die mit dem No-Reflow-Zustand verbunden sind, umfassen eine gestörte vasomotorische Regulation, eine verminderte Stickoxidproduktion und die daraus resultierende Vasokonstriktion . Die Extravasation von intravaskulärem Wasser durch eine poröse Blut-Hirn-Schranke mit perivaskulärem Ödem führt zu einer erhöhten intravaskulären Viskosität und zerebrovaskulären Resistenz . Andere Mechanismen, die an einer Reperfusionsverletzung beteiligt sind, umfassen die Freisetzung freier Radikale, die Glutamatproduktion und die intrazelluläre Ca2 + -Akkumulation .
Endotheliale Autoantikoagulans-Dysfunktion verursacht diffuse Mikrothromben im zerebrovaskulären System . Begleitende beeinträchtigte Vasodilatation verursacht erhöhten zerebrovaskulären Widerstand und reduziert CBF . Interventionelle Studien zeigen, dass Heparin und Gewebeplasminogenaktivator den Mikrozirkulationsfluss verbessern . Diese Ergebnisse haben sich jedoch nicht in verbesserten Ergebnissen niedergeschlagen, wenn sie prospektiv ausgewertet werden . Schließlich wird vorgeschlagen, dass intravenöses Prostacyclin die Endothelfunktion durch vasodilatatorische und thrombozytenaggregationshemmende Wirkungen fördert , klinische Studien liegen jedoch noch nicht vor. Tabelle 2 fasst die Mechanismen einer Reperfusionsverletzung zusammen.
Hämoglobin
Hämoglobin ist eine wichtige Determinante des arteriellen Sauerstoffgehalts. In Tierstudien zu traumatischen Hirnverletzungen verschlimmert eine begleitende Anämie die sekundäre Verletzung durch Apoptose . Der physiologische Nutzen einer verbesserten CDO2-Transfusion muss jedoch durch die mit exogenen roten Blutkörperchen verbundenen Risiken ausgeglichen werden. Obwohl Hämoglobin < 70 g / l die akzeptierte Transfusionsschwelle für nicht blutende Intensivpatienten ist , bleibt unklar, ob eine liberale Schwelle für Patienten mit Hirnverletzungen geeignet ist, die anfällig für sekundäre Verletzungen durch Anämie sind .
Der Nachweis einer Anämie, die zu sekundären Verletzungen bei HIBI beiträgt, beschränkt sich auf Beobachtungsstudien. Nakao et al. führte eine retrospektive Studie an 137 Probanden mit CA durch und stellte fest, dass ein höheres Hämoglobin bei der Aufnahme ein unabhängiger Prädiktor für ein 28-tägiges günstiges neurologisches Ergebnis war (OR 1,26, 95% CI 1,00–1,58) . Diese Ergebnisse wurden von Wang et al., die einen Zusammenhang mit unerwünschtem Ergebnis und niedrigerem Eintrittshämoglobin zeigten . Kürzlich haben Johnson et al. führte eine multizentrische Beobachtungsstudie mit 598 Patienten durch und stellte fest, dass Patienten mit günstigem Ergebnis signifikant höheres Hämoglobin aufwiesen (126 g / l gegenüber 106 g / l, p < 0, 001), ein Befund, der nach Anpassung anhielt .
Trotz Regressionsanpassung kann die Anämie starken Rest- oder ungemessenen Störungen unterliegen. Es ist unklar, ob das Hämoglobin das Ausmaß der Wirkung erfasst, die Anämie auf sekundäre Verletzungen hat. Wormsbecker et al. dies wurde durch Untersuchung der Beziehung zwischen dem mittleren Hämoglobin über 7 Tage und dem neurologischen Ergebnis erklärt. Sie stellten fest, dass Patienten mit einem günstigen Ergebnis ein signifikant höheres mittleres 7-Tage-Hämoglobin aufwiesen (115 g / l gegenüber 107 g / l, p = 0, 05) . Darüber hinaus zeigte die multivariable Regression, dass ein niedrigeres mittleres 7-Tage–Hämoglobin mit einem unerwünschten Ergebnis assoziiert war (ODER 0, 75 pro 10 g / l Veränderung des Hämoglobins, 95% -KI 0, 57-0, 97) . Wichtig ist, dass Ameloot et al. in einer Beobachtungsstudie mit 82 Patienten wurde eine Verbindung zwischen Hämoglobin und einem Maß für die Sauerstoffversorgung des Gehirns hergestellt. Sie fanden eine lineare Assoziation zwischen Hämoglobin und der regionalen Sauerstoffsättigung des Gehirns (rSO2) unter Verwendung der Nahinfrarotspektroskopie , wobei Hämoglobin < 100 g / l als Grenzwert für niedrigeres rSO2 identifiziert wurde . Darüber hinaus zeigten sie, dass die mittlere Hämoglobinkonzentration < 123 g / l mit einem schlechteren neurologischen Ergebnis assoziiert war, insbesondere bei Patienten mit rSO2 < 62,5% (OR 2,88, 95% CI 1,02–8,16) . Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um einen Zusammenhang zwischen Anämie und gleichzeitiger Hirnhypoxie herzustellen und die Wirkung von Transfusionsschwellen auf das Ergebnis bei HIBI zu untersuchen.
Kohlendioxid
Der Partialdruck des arteriellen Kohlendioxids (PaCO2) moduliert den zerebrovaskulären Widerstand und CBF über seine Auswirkungen auf die glatte Gefäßmuskulatur . Insbesondere Hypokapnie (PaCO2 < 35 mmHg) induziert eine zerebrovaskuläre Vasokonstriktion und verringert CBF um etwa 2% bis 3% pro 1 mmHg PaCO2 . Klinisch reduziert Hypokapnie den intrakraniellen Druck (ICP) durch Verringerung des zerebrovaskulären Volumens . Eine anhaltende Hypokapnie kann jedoch die CBF verringern, die zerebrale Sauerstoffextraktion erhöhen und eine Ischämie auslösen . Umgekehrt ist Hyperkapnie (PaCO2 > 45 mmHg) ein zerebrovaskulärer Vasodilatator, der Hyperämie verursacht, ICP verschlimmert und CBF reduziert . Hyperkapnie ist auch mit Exzitotoxizität und erhöhtem zerebralen Sauerstoffbedarf verbunden . Wichtig ist, dass die vaskuläre Reaktivität von PaCO2 nach HIBI erhalten bleibt, wodurch die Regulation von PaCO2 klinisch signifikant und eine entscheidende Determinante von CDO2 ist . Das optimale PaCO2 bei einzelnen Patienten ist nicht bekannt, bietet jedoch eine einzigartige Gelegenheit für fortgeschrittene neurophysiologische Überwachung mittels transkranieller Doppler-Sonographie zur Bewertung von CBF, ICP und zerebrovaskulärer Resistenz mit unterschiedlichen PaCO2-Spiegeln in HIBI.
Störungen in PaCO2 in HIBI wurden in Beobachtungsstudien zu HIBI untersucht. Roberts et al. führte eine retrospektive Studie an 193 Patienten durch und untersuchte die Auswirkungen von Hypokapnie und Hyperkapnie im Vergleich zu Normokapnie (PaCO2 35-45 mmHg) auf das Ergebnis. Sie zeigten einen Zusammenhang zwischen unerwünschtem neurologischem Ergebnis und Hypokapnie (OR 2,43, 95% –KI 1,04–5,65) und Hyperkapnie (OR 2,20, 95% -KI 1,03-4,71) . Die Exposition gegenüber Hypokapnie und Hyperkapnie trat 36% bzw. 42% der Zeit nach CA auf , was die Exposition gegenüber CO2-Fluktuation signifikant machte. Die Autoren verfolgten diese Studie mit einer Analyse eines prospektiven Registers von Patienten mit HIBI und fanden einen signifikanten Zusammenhang zwischen Normokapnie und gutem neurologischem Ergebnis (OR 4,44, 95% CI 1,33–14,85) . Schneider et al. führte eine große multizentrische Datenbankstudie mit 16.542 Patienten mit HIBI durch und untersuchte die Auswirkungen von Hypokapnie bei HIBI, und sie zeigten einen signifikanten Zusammenhang zwischen Krankenhausmortalität und Hypokapnie (OR 1,12, 95% CI 1,00–1,24) im Vergleich zu Normokapnie . Angesichts der soliden biologischen Plausibilität und der verfügbaren klinischen Daten erfordert die Regulation von PaCO2 weitere systematische Studien, um die genaue optimale therapeutische Strategie nach HIBI zu bestimmen. Kritische Verbindungen mit intrakraniellen physiologischen Parametern in Bezug auf ICP, CBF und Gehirnoxygenierung und Schwankungen von PaCO2 sind logische zukünftige Ziele auf diesem Gebiet.
Hirnödem
Nach HIBI ist das Hirnödem eine anerkannte Komplikation, die eine Sekundärverletzung verursacht. Aufgrund eines festen intrakraniellen Gesamtvolumens kann eine Zunahme des Parenchymvolumens aufgrund eines Hirnödems bei HIBI eine intrakranielle Hypertonie mit einer daraus resultierenden Abnahme des zerebralen Perfusionsdrucks, CBF und CDO2 verursachen . Dieser Teufelskreis von Hirnödemen, die einen erhöhten ICP auslösen, verursacht einen transtentorialen Herniation und Hirntod.
Der Ursprung des Hirnödems tritt entweder als Folge vasogener oder zytotoxischer Mechanismen auf. In den frühen Stadien geht ein vasogenes Ödem von Flüssigkeitsverschiebungen vom intravaskulären zum zerebralen interstitiellen Raum aus. Aquaporin-4 ist ein Membranprotein, das Wasser über Zellmembranen im zentralen Nervensystem transportiert. Aquaporin-4-Proteine befinden sich in perivaskulären astrozytischen Endfüßen, Prozessen und Ependymen . Der perivaskuläre Aquaporin-4-Pool wird als der vorherrschende Cluster identifiziert, der an der Pathophysiologie des Hirnödems nach HIBI beteiligt ist, wobei eine erhöhte Aquaporin-4-Expression innerhalb von 48 Stunden nach Beginn der zerebralen Ischämie auftritt . Interessanterweise haben Nakayama et al. zeigte, dass 7,5% hypertonische Kochsalzlösung das Hirnödem in einem Wildtyp-Mausmodell von HIBI abschwächte, aber in einem Aquaporin-4-Knockout-Modell keine Wirkung hatte, wodurch die Bedeutung von Aquaporin-4 in der Pathophysiologie des Hirnödems demonstriert und sein therapeutisches Potenzial hervorgehoben wurde . Hypertonische Kochsalzlösung stellt auch die Integrität der Blut-Hirn-Schranke wieder her, die durch Aquaporin-4 in Hippocampi, Kleinhirn, Kortex und Basalganglien vermittelt wird . Darüber hinaus haben Nakayama et al. festgestellt, dass das Erreichen der Serumosmolalität > 350 mOsm / l mit kontinuierlicher Infusion von Conivaptan, einem V1- und V2-Antagonisten, das Hirnödem abschwächte , wodurch gezeigt wurde, dass die Wirkung von Aquaporin-4 zur Verringerung des Hirnödems durch osmotische Gradienten auftritt, im Gegensatz zu einem spezifischen intravenösen osmotischen Mittel selbst (z. B. 7, 5% hypertonische Kochsalzlösung).
Alternativ entsteht ein zytotoxisches Ödem aus einer zellulären Stoffwechselkrise und einem intrazellulären Energieabbau. Vermindertes Adenosintriphosphat (Abb. 1) führt zu energieabhängigem Ionenkanalversagen und intrazellulärer Natrium- und Wasserretention. Rungta et al. festgestellt, dass der Na + Cl- Rezeptor SLC26A11 ein kritischer Modulator des intrazellulären Chloridtransports und des nachfolgenden Hirnödems nach Ischämie ist . Die Autoren zeigten, dass die Blockade dieses Rezeptors das zytotoxische Hirnödem nach HIBI abschwächte. Die Rolle des Na + Cl-Rezeptor-Antagonismus nach HIBI ist noch nicht geklärt, stellt jedoch ein zukünftiges therapeutisches Ziel dar.
Darüber hinaus sind Sulfonylharnstoffrezeptoren auch an der Pathophysiologie von Hirnödemen nach Ischämie beteiligt. Glyburid, ein Sulfonylharnstoffrezeptor-Inhibitor, dämpft maligne Hirnödeme nach akutem mittleren Hirninfarkt . Diese Ergebnisse werden durch Tierstudien bestätigt, die zeigen, dass der Sulfonylharnstoffrezeptorantagonismus das Hirnödem nach neuronaler Ischämie verringert .
Zerebrale Autoregulation
Das Gehirn hat eine angeborene Fähigkeit, den Blutfluss zu regulieren, um den Stoffwechselanforderungen gerecht zu werden. Dieses Phänomen, das als zerebrale Autoregulation bezeichnet wird, ermöglicht es dem Zerebrovaskularsystem, eine Vasokonstriktion und Vasodilatation über einen Bereich des mittleren arteriellen Drucks (MAP) durchzuführen, um eine stabile CBF aufrechtzuerhalten . Die zerebrale Autoregulation mildert die Auswirkungen von Hypoperfusion (Ischämie) und Hyperperfusion .
Die Identifizierung individualisierter MAP-Ziele nach HIBI mittels zerebraler Autoregulationsüberwachung ist ein attraktives Konzept, das auf großes Interesse gestoßen ist. Anfänglich, Nishizawa et al. zeigte eine lineare Beziehung zwischen MAP und CBF (wie durch Jugularvenenoximetrie indiziert) , was auf eine vollständige dysfunktionale zerebrale Autoregulation nach HIBI hindeutet. Danach Sundgreen et al. konstruierte zerebrale Autoregulationskurven für Patienten mit HIBI durch schrittweise Erhöhung der MAP mit Noradrenalin und gleichzeitige Schätzung der CBF mit mittlerer Hirnarteriengeschwindigkeit auf der Grundlage der transkraniellen Doppler-Sonographie . Von den 18 von Sundgreen et al., zerebrale Autoregulation fehlte bei 8 und war bei 10 Patienten vorhanden. Bei fünf von zehn Patienten mit erhaltener zerebraler Autoregulation war die untere Autoregulationsgrenze mit einem Medianwert von 114 mmHg (Bereich 80-120 mmHg) nach rechts verschoben . Diese Sentinel-Studie zeigte die heterogene Natur der zerebralen Autoregulation bei Patienten mit HIBI und schlug vor, dass die untere Grenze der Autoregulation signifikant höher sein kann als herkömmliche MAP-Ziele nach HIBI.
In jüngster Zeit hat die Überwachung mit Nahinfrarotspektroskopie ein erhebliches Interesse als nichtinvasive Methode zur optimalen Kartenidentifikation und Bewertung der zerebralen Autoregulation nach HIBI geweckt. Die Nahinfrarotspektroskopie misst das rSO2 in den äußersten 2 cm des Frontallappens, repräsentiert den Zustand des sauerstoffhaltigen Hämoglobins im Mikrogefäßsystem und nähert sich dem CBF an . Daher wird durch kontinuierliche Integration von Schwankungen zwischen MAP und rSO2 ein Pearson-Produkt-Moment-Korrelationskoeffizient erzeugt. Dieser Korrelationskoeffizient (COx) variiert zwischen -1 und +1. Positive COx-Werte, bei denen eine positive und lineare Korrelation zwischen MAP und rSO2 besteht, weisen auf eine dysfunktionale Autoregulation hin . Nahe Null und negative COx-Werte weisen auf eine intakte Autoregulation hin (d. H. rSO2 bleibt trotz variierender MAP relativ konstant). Die optimale KARTE wird als die KARTE mit dem niedrigsten Wert von COx identifiziert, wie in Fig. 3. In: Lee et al. gezeigt, dass COx identifiziert die untere Grenze der Autoregulation in einem Schweine-Modell der pädiatrischen HIBI . Kürzlich haben Ameloot et al. retrospektiv berechnete COx unter Verwendung von MAP und rSO2, um anzuzeigen, dass die Autoregulation bei 33 von 51 Probanden mit HIBI intakt war. Danach, Pham et al. zeigte, dass COx bei Nicht-Überlebenden von HIBI signifikant höher war als bei Überlebenden . Obwohl ein höherer COx-Wert mit Nichtüberlebenden assoziiert war, gab es keinen Zusammenhang zwischen rSO2 und Mortalität. Kürzlich hat unser Forschungsteam gezeigt Machbarkeit der Überwachung von COx in Echtzeit und Identifizierung einer optimalen MAP prospektiv bei 20 Patienten nach CA. Die Probanden verbrachten ungefähr 50% der Zeit außerhalb eines Bereichs von ± 5 mmHg von der optimalen KARTE, und vor allem wurde die optimale KARTE bei 19 von 20 Probanden konsistent identifiziert. Das Konzept des individualisierten Perfusionsdrucks zeichnet sich als attraktives therapeutisches Ziel ab und ein verbessertes klinisches Ergebnis ist verbunden, wenn die tatsächliche MAP in der Nähe der identifizierten optimalen MAP gehalten wird. Es ist unbedingt erforderlich, die Nachteile des Anvisierens einer signifikant rechtsverschobenen optimalen MAP zu erkennen, insbesondere bei Patienten mit beeinträchtigter linksventrikulärer Funktion nach CA. Eine zunehmende Nachlast eines dekompensierten linken Ventrikels kann das Schlagvolumen und das Herzzeitvolumen dramatisch reduzieren, wodurch das verletzte Gehirn einem erhöhten Ischämierisiko ausgesetzt wird. Daher sollten erhöhte MAP-Ziele in HIBI gegen die gleichzeitige Myokardfunktion abgewogen werden. Es bleibt noch viel zu tun, um weiter abzugrenzen, ob individualisierte Perfusionsziele Gehirnhypoxie und sekundäre Verletzungen verringern und mit einem verbesserten neurologischen Ergebnis verbunden sind.
Die Zone der erhaltenen Autoregulation nach hypoxischer ischämischer Hirnverletzung scheint nach Herzstillstand verengt und rechts verschoben zu sein. Innerhalb der Autoregulationszone ist die regionale Sauerstoffsättigung (rSO2) aufgrund der angeborenen Vasokonstriktion und Vasodilatation des zerebralen Gefäßsystems stabil, um einen stabilen zerebralen Blutfluss aufrechtzuerhalten. Außerhalb der Autoregulationszone besteht eine lineare Beziehung zwischen rSO2 und dem mittleren arteriellen Druck (MAP). Durch kontinuierliche Integration der Schwankungen von MAP und rSO2 miteinander kann ein Korrelationskoeffizient (COx) erzeugt werden. Der COx nähert sich negativen Werten oder nahe Null innerhalb der erhaltenen Zone der Autoregulation, was zu einer U-förmigen Kurve führt. Der Nadir der U-förmigen Kurve stellt die optimale KARTE (MAPOPT) für jeden einzelnen Patienten dar
Temperatur
Zielgerichtetes Temperaturmanagement stand in der Vergangenheit im Mittelpunkt erheblicher HIBI-Forschung. Es ist eine tragende Säule im Management von HIBI, indem es Sekundärverletzungen nach CA. Auf zellulärer Ebene sind die positiven Auswirkungen der Hypothermie gut dokumentiert. Der zerebrale Stoffwechsel wird um 5% bis 10% pro 1 ° C Abnahme der Körperkerntemperatur reduziert. Darüber hinaus werden die globale Kohlendioxidproduktion und der Sauerstoffverbrauch proportional zur Senkung der Körperkerntemperatur verringert . Durch die Verringerung des zerebralen Stoffwechsels vermeidet die Hypothermie einen übermäßigen intrazellulären anaeroben Stoffwechsel, der zu einer erhöhten Laktatproduktion führt. Hypothermie verbessert auch den zerebralen Glukoseverbrauch und ermöglicht die Verwendung verfügbarer zellulärer Energiespeicher für notwendige zelluläre Funktionen im Einklang mit dem neuronalen Überleben . Weitere Vorteile der Hypothermie sind die Prävention von Apoptose durch Verringerung proapoptotischer Mediatoren wie p53, Tumornekrosefaktor α und Caspase-Enzyme bei gleichzeitiger Erhöhung der Expression von antiapoptotischen Proteinen wie Bcl-2 . Hypothermie verhindert auch mitochondriale Dysfunktion, einen Schlüsselweg, der an der Förderung der Apoptose durch Freisetzung von Cytochrom-c-Oxidase in das zelluläre Zytoplasma beteiligt ist . Schließlich verringert Hypothermie Entzündungsmediatoren wie die Interleukin-1-Familie von Zytokinen sowie die Chemotaxis von Leukozyten in zerebrales interstitielles Gewebe , reduziert die Freisetzung exzitotoxischer Neurotransmitter (Glutamat und Glycin) und verringert die Produktion freier Radikale nach HIBI . Anhaltende Hypothermie hat auch nachteilige physiologische Auswirkungen in Bezug auf Immunsuppression, Hämokonzentration, Koagulopathie, Arrhythmien, Elektrolytstörungen und hämodynamische Instabilität, die gegen die möglichen Vorteile abgewogen werden müssen . Darüber hinaus kann eine unbeabsichtigte Hypothermie nach CA auftreten, was auf eine mögliche schwere Schädigung der Schlüsselzentren der Thermoregulation, einschließlich des Hypothalamus, hinweist .
Hyperthermie ist mit zahlreichen pathophysiologischen Folgen verbunden, die nach HIBI potenziell schädlich sind. Insbesondere kann Hyperthermie die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke erhöhen, was zu einer Verschlechterung des Hirnödems, des ICP und der zerebralen Ischämie führt. Darüber hinaus erhöht die Hyperthermie die Glutamatproduktion, was wiederum einen intrazellulären Ca2 + -Zustrom verursacht, der zu neuronalem Zelltod, Krampfanfällen und weiteren sekundären Verletzungen führt . Ein erhöhter zerebraler Stoffwechsel, ein hyperämischer Blutfluss und ein erhöhter ICP sind zusätzliche nachgeschaltete Folgen einer unkontrollierten Hyperthermie bei HIBI . Kürzlich haben wir gezeigt, dass Hyperthermie mit einer dysfunktionalen Autoregulation bei Patienten mit HIBI verbunden ist .
Klinische Studien haben einen festen Zusammenhang zwischen Hypothermie und verbessertem Outcome nach CA. Im Jahr 2002 zeigten zwei randomisierte kontrollierte Studien eine deutliche Verbesserung der klinischen Ergebnisse bei Patienten mit CA nach Kammerflimmern oder ventrikulärer Tachykardie, die mit Hypothermie im Vergleich zur Standardversorgung behandelt wurden . Eine anhaltende Kritik an beiden Studien war, dass die Standard-of-Care-Gruppen Kernkörpertemperaturen > 37 ° C beibehalten, wodurch Patienten den schädlichen Auswirkungen der Hyperthermie ausgesetzt werden. Dies führte zu einer dritten kürzlich durchgeführten randomisierten kontrollierten Studie, in der die Kontrolle der Kernkörpertemperatur von 36 ° C (Normothermie) mit 33 ° C (Hypothermie) nach CA. Diese pragmatische Studie umfasste Patienten mit HIBI mit allen anfänglichen Herzrhythmen und zeigte letztendlich keinen nennenswerten Nutzen von Hypothermie gegenüber Normothermie . Wichtig ist, dass die Aufrechterhaltung der Normothermie bei 36 ° C nach CA eine aktive Kühlung erfordert. Die negativen Auswirkungen einer anhaltenden Hyperthermie und nachteilige Ergebnisse nach CA sind gut etabliert , wodurch die Bedeutung einer aggressiven Kontrolle der Körperkerntemperatur bei Patienten nach CA verstärkt wird. Es ist möglich, dass es bei Patienten mit HIBI individuelle Temperaturziele gibt, und die Unfähigkeit aktueller Studien, gleichzeitig den zerebralen Stoffwechsel, ICP und Biomarker der Neuronendegeneration zu überwachen, hat unsere Fähigkeit eingeschränkt, diese patientenspezifischen Unterscheidungen zu treffen.
Normobare Hyperoxie
Der gelöste Anteil des Sauerstoffs im Plasma trägt nur geringfügig zum Gesamtsauerstoffgehalt bei. In Krankheitszuständen kann dieser Teil jedoch eine entscheidende Rolle bei der Sicherstellung einer ausreichenden Hämoglobinsättigung für CDO2 spielen und Diffusionsbarrieren überwinden, um den normalen Zellstoffwechsel wiederherzustellen. Die Erhöhung des arteriellen Sauerstoffgehalts wird angepriesen ein entscheidender modifizierbarer Faktor bei der Optimierung von CDO2 nach HIBI, wobei normobare Hyperoxie vorgeschlagen wird, um dieses Ziel zu erreichen.
Bei ROSC tritt eine Reperfusionsverletzung als Folge der Produktion freier Sauerstoffradikale auf, die zu einer intrazellulären Oxidation führt . Examples include superoxide (O2 −), hydrogen peroxide (H2O2), hydroxyl anion (OH−), and nitrite (NO2 −). Endogenous antioxidants balance the generation of free radicals and stabilize cellular function. Inadvertent normobaric hyperoxia in HIBI may tip this balance in favor of free radical production, cellular oxidation, and neuronal death . Obwohl eine systematische Überprüfung der Tierstudien mit HIBI darauf hindeutete, dass nach normobarer Hyperoxie eine erhöhte neuronale Dysfunktion auftritt, gab es eine signifikante Heterogenität zwischen den Studien in Bezug auf Beatmungsstrategien, Zeitpunkt und Dosis der normobaren Hyperoxie, gleichzeitige Anwendung von Hypothermie und die gewählten primären Ergebnisse . Es gibt auch mehrere berichtete Nebenwirkungen im Zusammenhang mit normobarer Hyperoxie, einschließlich erhöhtem Gefäßwiderstand (zerebral, myokardial und systemisch), vermindertem CBF, Krampfanfällen und erhöhter Freisetzung neuronaler Degenerationsbiomarker wie neuronenspezifischer Enolase .
Forscher haben in mehreren Studien die normobare Hyperoxie bei HIBI mit widersprüchlichen Ergebnissen bewertet. Kuisma et al. führte eine randomisierte Studie an Patienten durch, die nach ROSC 21% oder 100% Sauerstoff erhielten . Die Gruppe, die 21% inspirierten Sauerstoff erhielt, zeigte niedrigere Serumspiegel von neuronenspezifischer Enolase als die normobare Hyperoxie-Gruppe, die keiner begleitenden Hypothermie unterzogen wurde. Kilgannon et al. befragte die Projekt-IMPACT-Datenbank mit mehr als 400.000 Patienten . Sie umfassten Patienten mit nichttraumatischer CA und kardiopulmonaler Reanimation innerhalb von 24 Stunden vor der Intensivstation Aufnahme. Ihr Ziel war es, den Zusammenhang zwischen Hyperoxie und Mortalität zu untersuchen. Im Vergleich zu den Probanden in der Normoxia-Gruppe hatten Probanden mit normobarer Hyperoxie (Partialdruck des arteriellen Sauerstoffs > 300 mmHg) eine höhere assoziierte Mortalität im Krankenhaus (OR 1, 8, 95% CI 1, 5–2, 2). Im Vergleich zur Normoxie war Hypoxie (PaO2 < 60 mmHg) auch mit einer erhöhten Mortalität im Krankenhaus verbunden (OR 1,3, 95% CI 1,1-1,5). Spindelböck et al. untersuchte normobare Hyperoxie und Hypoxämie während der CA und stellte fest, dass beide mit einer erhöhten Mortalität verbunden waren , was darauf hindeutet, dass die schädlichen Auswirkungen einer normobaren Hyperoxie in frühen Stadien der HIBI auftreten können. Schließlich Bellomo et al. führte eine retrospektive Analyse von Patienten mit CA durch und zeigte, dass normobare Hyperoxie und Hypoxämie mit erhöhter Mortalität assoziiert waren; Nach Anpassung war diese Beziehung jedoch nicht mehr signifikant . Wichtig ist, dass signifikante methodische Einschränkungen zu beachten sind, insbesondere der retrospektive Charakter dieser Studien, die Einschränkung der Verwendung der Mortalität als primäres Ergebnis in einer Hirnverletzungspopulation und die Tatsache, dass Die Definition der normobaren Hyperoxie mit einem einzigen PaO2 > 300 mmHg erfasst nicht die wahre biologische Exposition von Patienten gegenüber normobarer Hyperoxie nach Ca. Darüber hinaus wurde in den oben genannten Studien keine Hypothermie routinemäßig angewendet.
Zusätzliche retrospektive Analysen, die den Einsatz von normobarer Hyperoxie mit begleitender Hypothermie untersuchen, haben diesen Mangel behoben. Janz et al. zeigte einen Zusammenhang zwischen unerwünschtem neurologischem Ergebnis und normobarer Hyperoxie . Diesen Ergebnissen stehen die von Ihle et al. und Lee et al., die keinen Zusammenhang zwischen normobarer Hyperoxie und unerwünschtem neurologischem Ergebnis bei gleichzeitiger Hypothermie zeigten . Danach ergab eine prospektive Studie einen Zusammenhang zwischen einem günstigen neurologischen Ergebnis und einem höheren mittleren PaO2 . Daher kann eine gleichzeitige Hypothermie eine Rolle bei der Modifizierung der schädlichen Auswirkungen einer normobaren Hyperoxie bei HIBI spielen.