Oppvarming av pasienter med aksidentell hypotermi ved hjelp av hjerte-lunge-maskin

Katinka Farbrot, Paul Husby, Knut S. Andersen, Ketil Grong, Marit Farstad, Mai-Elin Koller Om forfatterne
Artikkel

Utilsiktet dyp hypotermi (kjernetemperatur< 28 ˚C) gir betydelige forstyrrelser i ulike organsystemer, som for eksempel sviktende kardiovaskulær og sentralnervøs funksjon. Tilstanden erkjennes ikke alltid. Selv ved rask diagnose og umiddelbar behandling synes dødeligheten fortsatt å være høy (1, 2). Forskjellige oppvarmingsmetoder benyttes, avhengig av graden av hypotermi, sirkulatorisk tilstand og lokalt tilgjengelige ressurser. Publiserte større samlematerialer omfatter som regel heterogene pasientgrupper med varierende grad av hypotermi hvor flere forskjellige oppvarmingsmetoder er blitt benyttet. Sammenliknende studier har vært forsøkt (3), men er vanskelig å gjennomføre og å tolke på grunn av lavt antall pasienter i hver enkelt gruppe og stor variasjon i klinisk tilstand ved innleggelse.

De fleste rapporter omtaler enkeltpasienter hvor behandlingen har vært vellykket. Negative resultater blir ofte ikke publisert. Enkelte forfattere angir ulike prognostiske markører. Ekstrem hyperkalemi og lav arteriell oksygentensjon ved innleggelse i sykehus er forbundet med dårlig prognose (3).

Ved dyp hypotermi er det i dag enighet om å bruke kjerneoppvarmingsmetoder (4 – 6). Bruk av ekstrakorporal sirkulasjon i oppvarmingen av pasienter med dyp aksidentell hypotermi synes å være den sikreste metoden, spesielt dersom det samtidig foreligger sirkulasjonssvikt eller -stans. Bruk av hjerte-lunge-maskin gir kontrollert og raskere oppvarming enn andre teknikker. Temperaturen kan heves med 8 – 10 OC/time. Metoden bidrar via hemodilusjon til bedret mikrosirkulasjon, samtidig som den gir mulighet for sirkulatorisk støtte ved sviktende hjertefunksjon i oppvarmingsfasen (7).

Ved Haukeland Sykehus har vi siden 1987 rutinemessig brukt hjerte-lunge-maskin for oppvarming av hypoterme pasienter med sirkulasjonssvikt og -stans. I denne perioden har vi ikke hatt helt klare retningslinjer for når slik behandling skulle iverksettes. Denne artikkelen representerer derfor en retrospektiv gjennomgang av vårt pasientmateriale fra en definert tidsperiode og resultatene av behandlingen av slike pasienter i sykehuset.

Materiale og metoder

I perioden 1987 – 98 ble 23 hypoterme pasienter oppvarmet med ekstrakorporal sirkulasjon med hjerte-lunge-maskin. Data og opplysninger som danner grunnlaget for klassifikasjon for den enkelte pasienten er innhentet retrospektivt fra tilgjengelige opplysninger i transportjournal og sykehusjournal (anestesijournal, operasjonsbeskrivelse, laboratoriedatabase). For flere av variablene (blodprøver) er dataene inkomplette (analyse ikke rekvirert).

Data er registrert i en Access database og analysert med statistikkpakken Minitab (10.1). Kontinuerlige variabler er undersøkt for normalfordeling med Kolmogorov-Smirnovs test samt Barletts test for homogen varians mellom grupper. Der disse betingelsene ikke er oppfylt (p< 0,05), angis data som median (første/tredje kvartil), normalfordelte data angis med middelverdi (95 % konfidensintervall). Gruppeforskjeller er undersøkt med t-test eller Mann-Whitneys test mellom to grupper for henholdsvis normalfordelte og ikke-normalfordelte data. Gruppeforskjeller for nominelle data er undersøkt med khikvadrattest. Der variablene var tilgjengelige for alle pasienter, er det også gjennomført multiple regresjonsanalyser. For alle analysene er signifikansnivå satt til p< 0,05.

Resultater

Pasientmaterialet består av 23 pasienter, seks kvinner og 17 menn, i alderen 2 – 76 år (tab 1). 15 av pasientene ble funnet i vann, en ble gravd frem fra et snøras og sju ble funnet på land. Data for hvor lenge pasientene hadde vært eksponert for nedkjøling er usikre, og rapporteres derfor ikke. På skadestedet ble det av redningsmannskaper diagnostisert inadekvat respirasjon og sirkulasjon hos 21 av 23 pasienter. Disse ble intubert og gitt avansert hjerte-lunge-redning før og under transport til sykehus. De fleste pasientene (n = 21) ble transportert med luftambulanse eller ambulanse fra skadestedet direkte til Haukeland Sykehus. To pasienter ble overført med luftambulanse fra annet sykehus. Kun noen få av pasientene ble gitt syre-base-korreksjon før og under transport.

Tabell 1   Karakteristika for 23 hypoterme pasienter oppvarmet med ekstrakorporal sirkulasjon. For alder er oppgitt median (første kvartil; tredje kvartil) (spredning)

Antall

Alder (år)

26,6

(3,9; 49,6) (2,2 – 76,3)

Kjønn (kvinne/ mann)

6/17

Hendelse

Saltvann

8

Ferskvann

7

Snøskred

1

På land

7

Antatt asfyksi (ja/nei)

13/10

Hjerte-lunge-redning før/under transport (ja/nei)

21/2

Ut fra opplysningene som var tilgjengelige da avgjørelsen om å iverksette ekstrakorporal oppvarming ble tatt, kan man ut fra transportjournal og innkomstjournal retrospektivt anta at 13 av pasientene (gl 57 %) hadde eller kunne ha vært utsatt for asfyksi før eller i forbindelse med nedkjølingen.

Ved ankomst Haukeland Sykehus fant man ved EKG-undersøkelse bradyarytmi hos fire pasienter, og 19 pasienter hadde asystoli (tab 2). Dyp rektal temperatur varierte fra 17,3 ˚C til 31,0 ˚C, med et gjennomsnitt for gruppen som helhet på 23,3 ˚C (21,9 – 25,7 ˚C). Det ble etter innleggelse anlagt sentralvenøs og arteriell tilgang. Arteriell syre-base-status ved innkomst viste en kombinert respiratorisk og metabolsk acidose, som ble forsøkt korrigert mot nivå 7,15 – 7,20 (tab 2). Under pågående hjerte-lunge-redning ble pasientene brakt direkte til operasjonsavdelingen. For materialet som helhet var total tid brukt på hjerte-lunge-redning før start av ekstrakorporal sirkulasjon 145 minutter (112 – 178 minutter).

Tabell 2   Pasientkarakteristika for 23 pasienter ved ankomst til sykehus

Middelverdi (95 % KI) eller median (første kvartil; tredje kvartil)

Spredning

Kliniske opplysninger

Antall med bradyarytmi/asystoli

4/19

Antall med intoksikasjon (ja/nei)

7/16

Rektal temperatur (˚C)

23,3 (21,9 – 24,7)

(17,3 – 31,0)

Tid brukt på hjerte-lunge-redning (min)

145 (112 – 178)

(0 – 270)

Laboratorieresultater

p H (n = 22)

6,86 (6,75 – 6,97)

(6,40 – 7,23)

p O2(a) (kPa) (n = 22)

18,4 (11,9 – 24,9)

(0,9 – 50,0)

p CO2(a) (kPa) (n = 22)

7,1 (4,8; 15,6)

(4,0 – 39,2)

BE(a) (mmol/l) (n = 22)

− 22,3 ( − 31,0; − 15,7)

( − 34,0 – 29,4)

s-Na (mmol/l) (n = 21)

138 (134 – 142)

(114 – 156)

s-K (mmol/l) (n = 21)

5,8 (4,5 – 7,1)

(2,4 – 12,5)

s-ASAT (U/l) (n = 14)

342 (155 – 529)

(55 – 1 063)

s-CK (U/l) (n = 14)

757 (343; 3 735)

(178 – 15 797)

s-LD (U/l) (n = 15)

1 432 (797 – 2 067)

(314 – 4 159)

s-laktat (mmol/l) (n = 9)

9,0 (3,1 – 14,9)

(1,7 – 22,5)

Anestesi ble gitt til samtlige pasienter intravenøst, med fentanyl, midazolam og pankuron i henhold til vekt, supplert med isofluraninhalasjon. Venøs og arteriell tilgang for ekstrakorporal sirkulasjon ble anlagt i lysken hos 18 pasienter og ved torakotomi med kanylering av høyre atrium og aorta ascendens hos fem pasienter. Pasientene ble deretter gradvis oppvarmet (gradient 5 oC) over 108 minutter (93 – 123 minutter). Etter oppvarming var fem pasienter (gl 22 %) fortsatt uten egen hjertefunksjon eller i svær terapirefraktær kardiopulmonal svikt (tab 3). Behandling av disse ble avsluttet på operasjonsstuen. Ingen av de uavhengige innkomstvariablene – temperatur, hjerterytme, antatt asfyksi/ikke asfyksi og tid brukt på hjerte-lunge-redning – kunne ved regresjonsanalyser, alene eller i kombinasjon, med statistisk signifikans predikere om pasienten fikk gjenopprettet egen sirkulasjon eller ikke (r2 ≤ 0,088, p> 0,5).

Tabell 3   Resultater av behandlingen, 23 hypoterme pasienter oppvarmet med ekstrakorporal sirkulasjon. Antall eller median (første kvartil; tredje kvartil)

Antall

Merknader

Av hjerte-lunge-maskin

Ja

18

Nei

 5

Død pga. sviktende lunge-/hjertefunksjon

Utskrevet fra intensivavdeling

Ja

 8

Nei

10

  • 4 døde av lunge-/hjertesvikt

  • 1 død av primær hjerneblødning

  • 5 døde av hypoksisk hjerneskade

Utskrevet fra sykehuset

Ja

 7

1 med betydelig hjerneskade

Nei

 1

1 hjertestans 5. dag, gjenopplivet, hjernedød 8. dag

Liggedøgn (dager)

Levende

9 (7; 13)

Døde

1 (1; 2)

p< 0,001 (vs. ”levende”)

18 pasienter med gjenopprettet egen sirkulasjon ble overflyttet til intensivavdelingen. Her døde fire i løpet av første og andre postoperative døgn på grunn av terapiresistent kardiopulmonal svikt, en på grunn av primær hjerneblødning, som ikke var erkjent ved innkomst i sykehuset, og fem som følge av hypoksisk hjerneskade. Åtte pasienter ble overflyttet til sengeavdeling, sju av disse uten åpenbare sekveler, mens en hadde en betydelig hjerneskade. En pasient uten sekveler fikk her hjertestans femte postoperative døgn, ble gjenopplivet, fikk pacemaker på grunn av komplett atrioventrikulært blokk, men døde tre dager senere av hypoksisk hjerneskade som følge av den siste sirkulasjonsstansen. Median liggetid for pasientene som døde var 1 (1; 2) døgn.

Sju pasienter kunne utskrives fra sykehuset i live, seks uten påviselig men. En pasient hadde en betydelig hjerneskade. Median liggetid for pasientene som kunne utskrives i live var ni døgn (7 – 13 døgn).

For 12 av 16 pasienter (75 %) som døde kunne man retrospektivt anta at disse hadde vært utsatt for primær asfyksi i forbindelse med nedkjølingen, tilsvarende tall for pasienter som overlevde var en av sju (gl 14 %) (tab 4). Fire (gl 57 %) av pasientene som overlevde og 15 (gl 94 %) av pasientene som døde fikk påvist asystoli ved innkomst i sykehuset. For pasientene som ble utskrevet i live var den gjennomsnittlige tiden med hjerte-lunge-redning før etablering av ekstrakorporal sirkulasjon 82 minutter (17 – 147 minutter) og signifikant kortere enn for pasientene som døde, 172 minutter (137 – 207 minutter) (p< 0,01). For de øvrige variablene vises til tabell 4.

Tabell 4   Enkeltfaktorers betydning for sluttresultat for 23 hypoterme pasienter oppvarmet med ekstrakorporal sirkulasjon. Antall pasienter eller median (første kvartil; tredje kvartil) eller middelverdi (95 % konfidensintervall)

Utskrevet i live (n = 7)

Døde (n = 16)

Signifikansnivå

Asfyksi

Ja

1

12

p< 0,005

Nei

6

4

Kjønn

Kvinne

5

1

p< 0,005

Mann

2

15

Hjerterytme (EKG)

Bradyarytmi

3

1

p< 0,05

Asystoli

4

15

Tid brukt på hjerte-lunge- redning (min)

82 (17 – 147)

172 (137 – 207)

p< 0,01

Alder (år)

51 (17; 58)

11 (4; 38)

Ikke signifikant

Rektal temperatur (˚C)

22,9 (20,8 – 25,0)

23,4 (21,5 – 25,3)

Ikke signifikant

Intoksikasjon

Ja

4

3

Ikke signifikant

Nei

3

13

På bakgrunn av resultatene i tabell 4 synes det som om antatt primær asfyksi eller ikke-asfyksi i forbindelse med nedkjøling er en viktig faktor som deler pasientmaterialet i to distinkte grupper hva gjelder sjansen for vellykket behandlingsresultat. Pasienter som antas å ha vært utsatt for primær asfyksi i forbindelse med sekundær nedkjøling, var som gruppe jevnt over yngre (mange barnedrukninger) enn pasienter som ble primært nedkjølt (tab 5). Samtlige 13 pasienter med primær asfyksi hadde asystoli ved ankomst i sykehuset. Disse hadde en mer uttalt metabolsk acidose enn pasientene som var primært nedkjølt. Serum-kaliumnivået var signifikant høyere, 7,0 mmol/l (4,9 – 9,1 mmol/l), hos pasienter med primær asfyksi enn hos pasienter som var primært nedkjølt, 4,5 mmol/l (3,4 – 5,6 mmol/l) (p = 0,036). For de øvrige variablene, henvises til tabell 5.

Tabell 5   Innkomstdata for 13 pasienter med antatt primær asfyksi og ti pasienter med antatt primær hypotermi. Median (første kvartil; tredje kvartil) eller middelverdi (95 % konfidensintervall) eller antall

Asfyksi (n =13)

Ikke asfyksi (n = 10)

Signifikansnivå

Alder (år)

4,0 (3,5; 20,9)

53,0 (32,5; 62,3)

p< 0,001

Tid brukt på hjerte-lunge-redning (min)

169 (132 – 206)

114 (50 – 178)

Ikke signifikant

Rektal temperatur (˚C)

23,9 (21,6 – 26,2)

22,5 (20,7 – 24,3)

Ikke signifikant

Hjerterytme (EKG)

Bradyarytmi

0

4

p< 0,025

Asystoli

13

6

Arteriell syre/base, n = 22 (12/10)

pH

6,73 (6,58 – 6,88)

7,03 (6,92 – 7,14)

p = 0,002

p O2(a) (kPa)

16,7 (8,1 – 25,3)

20,5 (8,6 – 32,4)

Ikke signifikant

p CO2(a) (kPa)

7,40 (4,38; 16,90)

7,1 (5,47; 9,50)

Ikke signifikant

BE(a) (mmol/l)

− 29,5 ( − 36,7; − 24,7)

− 16,8 ( − 19,4; − 13,8)

p = 0,004

Elektrolytter, n = 21 (11/10)

s-Na (mmol/l)

140 (134 – 146)

135 (129 – 141)

Ikke signifikant

s-K (mmol/l)

7,0 (4,9 – 9,1)

4,5 (3,4 – 5,6)

p = 0,036

Enzymer, n = 14 (5/9)

s-ASAT (U/l)

295 (188; 446)

173 (72; 446)

Ikke signifikant

s-CK (U/l)

754 (302; 8 278)

1818 (464; 4 065)

Ikke signifikant

s-LD (U/l)

1 178 (781; 2 705)

816 (581; 1 888)

Ikke signifikant

Ved multippel regresjonsanalyse av det endelige resultatet av behandlingen (levende/død) mot de valgte prediktorene (asfyksi/ikke asfyksi, temperatur, hjerterytme, tid brukt på hjerte-lunge-redning) fant vi at antakelse om asfyksi hadde en signifikant og negativ påvirkning på utfallet hva gjelder overlevelse (n = 23, r2 = 0,318, p = 0,005), regresjonskoeffisient − 0,52 (95 % KI − 0,87 til − 0,18).

Diskusjon

Dødeligheten varierer betydelig i ulike studier av pasienter med aksidentell hypotermi (3, 7 – 9). Pasienter med hypotermi (<28 ˚C) har høy risiko for sirkulasjonsstans (10). Rask igangsetting av oppvarming er derfor påkrevd. Ulike kjerneoppvarmingsteknikker er tilgjengelige. Selv om publiserte kasuistikker presenterer enkeltstående tilfeller av vellykket behandlingsresultat ved bruk av teknikker som torakal (11) og peritoneal lavage (12), gir disse metodene en langsommere oppvarming enn den man kan oppnå ved bruk av hjerte-lunge-maskin. Det kreves derfor mer langvarig kardiopulmonal resuscitering, som igjen kan forårsake utilstrekkelig organperfusjon, spesielt under oppvarmingen, da de metabolske behov øker (13).

Bruk av ekstrakorporal oppvarming byr på fordeler i resuscitering av dypt hypoterme pasienter med sirkulasjonsstans, idet perfusjon og oksygenering kan garanteres under oppvarmingen. Mikrosirkulasjonen forbedres gjennom hemodilusjon. Ulike grader av kardial svikt i oppvarmingsfasen kan lettere håndteres (14). Det synes å være en fremtredende oppfatning at bruk av ekstrakorporal oppvarming er beste metoden, såfremt det ikke foreligger kontraindikasjoner relatert til andre ledsagende skader (5). Hos en av våre pasienter i ikke-asfyksigruppen ble det etter oppvarming påvist cerebral blødning som må antas å ha vært den utløsende faktor for nedkjølingen. Denne pasienten burde ikke vært oppvarmet ved bruk av ekstrakorporal sirkulasjon med fullheparinisering.

Overlevelse etter hypotermi er korrelert til hypotermitid og alder under 40 år (15). I vårt materiale er eldste overlevende pasient 76 år. Lengste registrerte tid med isoelektrisk EKG hos overlevende pasient er i vårt materiale nærmere fire timer.

Økende erfaring med hypoterme pasienter har fristet enkelte forfattere til å definere potensielle prognostiske markører (16). Uttalt hyperkalemi og økning i s-ammoniakk-konsentrasjonen indikerer svær celleskade og er uttrykk for dårlig prognose (17). I vårt materiale så vi uttalt hyperkalemi hos kun to pasienter i asfyksigruppen. S-kalium ved innleggelse er ifølge våre erfaringer således en usikker parameter med tanke på å angi prognose/behandlingsutfall. Det er også hevdet at lav arteriell oksygentensjon ( p O2(a)) indikerer dårlig prognose (16). Laveste p O2(a) = 1,8 kPa ble ved innleggelsestidspunkt funnet hos en pasient i ikke-asfyksigruppen som overlevde uten men. Den iskemiske toleranse ved opphevet sirkulasjon er betydelig økt under dyp hypotermi (18), og har sikkert bidratt til utfallet, til tross for ekstremt lav oksygentensjon.

Ledsagende medisinske sykdommer, langvarig kuldeeksponering og betydelig nedkjøling medfører dårlig prognose. Dette illustreres i vårt materiale ved to pasienter i ikke-asfyksigruppen som døde etter å ha blitt funnet ute vinterstid etter mer enn ti timers kuldeeksponering.

Lav innkomst-pH synes ifølge litteraturen å være et prognostisk dårlig tegn. Vårt materiale viser klare forskjeller i pH/BE for pasientene i asfyksigruppen og ikke-asfyksi-gruppen. Laveste pH hos overlevende pasient i vårt materiale var 6,69 (ikke-asfyksigruppen). Til sammenlikning var gjennomsnittlig pH i asfyksigruppen 6,73 (tab 5). Dette illustrerer kanskje noe av usikkerheten med bruk av pH som indikator på behandlingsutfallet. En mer systematisk prospektiv kartlegging av data fra dypt hypoterme pasienter vil kanskje bidra til sikrere angivelse av prognose tidligere i behandlingsforløpet.

I et økonomisk presset helsevesen vil man fra tid til annen høre kritiske røster vedrørende bruk av så kostbar behandlingsinnsats som det her er tale om, ofte med så magert resultat. Pasienter som ikke overlever, utgjør imidlertid en relativt liten og kortvarig belastning for sykehuset fordi situasjonen blir avklart i løpet av første til annet liggedøgn (tab 3).

Konklusjon

I mangel av sikre parametere for å forutsi behandlingsutfallet etter dyp hypotermi i så vel vårt materiale som i litteraturen for øvrig (15 – 17) bør fortsatt alle pasienter med uklar anamnese ved innleggelsestidspunktet tilbys oppvarming før man tar stilling til prognose og videre behandlingsinnsats.

Entydig anamnese med klar asfyksi i skadesammenheng er per dags dato kanskje det eneste som med rimelig stor sannsynlighet kan predikere et negativt behandlingsutfall. Derfor er primære drukningstilfeller ikke aktuelle for denne behandlingen.

Et godt utbygd luftambulansesystem vil raskt kunne overføre alvorlig hypoterme pasienter til regionsykehus for kontrollert oppvarming ved bruk av ekstrakorporal sirkulasjon, som er det beste alternativ ved dyp hypotermi, særlig ved samtidig sirkulasjonsstans eller -svikt.

Anbefalte artikler