www.uhasselt.be
DSpace

Document Server@UHasselt >
Research >
Research publications >

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1942/23328

Title: Regional cerebral saturation monitoring in cardiac arrest patients
Authors: Genbrugge, Cornelia
Advisors: De Deyne, Cathy
Dens, Jo
Sabbe, Marc
Boer, Willem
Issue Date: 2017
Abstract: Cardiopulmonary resuscitation (CPR) is the act of giving chest compressions, rescue breathings and early defibrillation in cardiac arrest (CA) patients. The main goal of CPR is to preserve the pre-arrest neurological state by maintaining sufficient cerebral blood flow and oxygenation and consequently achieving return of spontaneous circulation (ROSC). During pre-hospital CPR, monitoring possibilities are limited and do not give information about the brain. Cerebral oxygen saturation (rSO2) measured via near infrared spectroscopy (NIRS) technology is non-invasive, provides continuous information about the oxygenation of the brain and moreover is independent of a pulsatile signal. Therefore, this might be the ideal monitoring parameter during pre-hospital CPR. In part I of this thesis, the change and evolution of rSO2 was explored in different hemodynamic circumstances in order to understand and evaluate its potential role in the pre-hospital CA setting. A state-of-the–art overview of the current knowledge regarding rSO2 monitoring during pre-hospital CPR highlighted the current knowledge gap of the use of rSO2 during a cardiac arrest (Chapter 1). In order to investigate the effect of sudden hemodynamic changes on rSO2 during CPR, the influence of electrical cardioversion (ECV) on rSO2 was examined in atrial fibrillation (AF) patients. To account for the important, but currently unknown evolution of rSO2 after collapse, the course of rSO2 was studied during the process of dying as this assembled the clinical situation in the best possible way (Chapter 2). Both studies pointed out that rSO2 is sensitive to hemodynamic changes and decreased in dying patients. Interestingly, a wide range of rSO2 values was observed when death was clinically determined implying that a broad range of rSO2 values can be expected as well within the pre-hospital CA setting. In a single center study, it was revealed that the use of rSO2 was feasible in a pre-hospital CA setting. Following these promising results, a multicenter study was performed in six hospitals in which rSO2 was measured pre-hospital during CPR in 329 OHCA patients to assess the correlation with the occurrence of ROSC and ensuing neurological outcome. This first prospective multicenter study demonstrated a higher increase in rSO2 and higher mean rSO2 values during pre-hospital ALS in patients who achieved ROSC compared to patients who died pre-hospital. As such, our results showed that rSO2, measured during pre-hospital CPR, provides the physician (paramedic) with additional information indicative for ROSC (Chapter 3). An observed increase of 15% or higher during ALS favors ROSC and a similar trend was observed in patients with a favorable neurological outcome at 180-days post-CA. The role of rSO2 in the post-CA setting was explored in Part II of this thesis. First, it was shown that the role of rSO2 on itself as predictor of neurological outcome is of limited value within the post-CA setting (Chapter 5). Finally, rSO2 was used to distinguish post-CA patients with and without disturbed cerebral autoregulation based on the calculation of a tissue oxygen index in post-CA patients (Chapter 5). In about one third of the patients, cerebral autoregulation was disturbed and the time spent below the calculated optimal MAP was longer in this group. Therefore, NIRS seems insufficient by itself to serve as prognostication tool within the post-CA setting, but based on our results, it should be embedded into a multi-neuromonitoring bedside assessment algorithm. The overall conclusion of the present thesis is that rSO2 is feasible during prehospital CPR and has an added value in predicting ROSC. There is no role for rSO2 on itself in the post-CA setting to predict neurological outcome.
Cardiopulmonaire reanimatie (CPR) bestaat uit het geven van hartmassage, beademingen en snelle defibrillatie aan patiënten met een hartstilstand. CPR heeft als hoofddoelstelling om de neurologische toestand van voor de hartstilstand te bewaren door de hersenen te voorzien van adequate bloeddoorstroming en oxygenatie tot het uiteindelijke herstel van de spontane circulatie (ROSC). Tijdens pre-hospitaal CPR zijn de mogelijkheden tot monitoring beperkt en bovendien geven ze geen informatie over de toestand van de hersenen. Cerebrale saturatie (rSO2) gemeten met de bijna-infrarood spectroscopie (NIRS) technologie is niet-invasief, geeft continue informatie over de oxygenatie van het bloed in de hersenen en is daarnaast onafhankelijk van een pulsatiel signaal. Dankzij deze eigenschappen zou dit de ideale monitoringsparameter kunnen zijn tijdens pre-hospitaal CPR. In het eerste deel (Part I) van deze thesis werd de invloed van verschillende hemodynamische veranderingen op rSO2 onderzocht om de potentiële rol van rSO2 en de factoren die deze parameter beïnvloeden in de pre-hospitaal hartstilstand setting beter te kunnen begrijpen en evalueren. Een overzicht van de huidige kennis betreffende rSO2 monitoring tijdens CPR benadrukte de huidige gelimiteerde kennis over het gebruik van deze parameter bij patiënten met een hartstilstand (Hoofdstuk 1). Om de mogelijke invloed van hemodynamische veranderingen op rSO2 tijdens ALS beter te begrijpen, werd het effect van electieve cardioversie op rSO2 onderzocht in patiënten met voorkamerfibrillatie. Tevens onderzochten we het verloop van rSO2 tijdens het overlijdensproces bij patiënten opgenomen op de dienst intensieve zorgen aangezien de invloed van een collaps op rSO2 en de tijd tussen de eerste meting en de collaps tot dusver ongekend is (Hoofdstuk 2). Deze studies toonden aan dat rSO2 gevoelig was aan plotse hemodynamische veranderingen en een dalend verloop vertoonde tijdens het stervensproces. Opmerkelijk was het brede spectrum aan gemeten rSO2 waarden op het moment dat de dood werd vastgesteld. Deze bevinding heeft als gevolg dat men ook een groot scala aan rSO2 waarden kan verwachten in de pre-hospitaal hartstilstand setting. In een monocenter studie konden we aantonen dat het mogelijk was om rSO2 te meten in een pre-hospitaal hartstilstand setting. Vervolgens hebben we een multicenter studie uitgevoerd in zes ziekenhuizen waarin rSO2 pre-hospitaal gemeten werd in 329 patiënten met een hartstilstand om op die manier het verband tussen rSO2 en het optreden van ROSC en goede neurologisch uitkomst te onderzoeken. Patiënten met ROSC hadden een grotere stijging in rSO2 en hogere gemiddelde rSO2 waarden in vergelijking met patiënten die pre-hospitaal stierven. Aldus konden we concluderen dat rSO2 metingen extra informatie kan bieden aan de hulpverlener om de mogelijkheid op ROSC te voorspellen. Bovendien konden we een vergelijkbare trend vaststellen in patiënten met een goede neurologische uitkomst 180 dagen na de hartstilstand (Hoofdstuk 3). Een stijging van 15% of meer tijdens CPR bleek geassocieerd te zijn met een hogere kans op ROSC. De rol van rSO2 in succesvol gereanimeerde patiënten werd onderzocht in het tweede deel van deze thesis (Part II). In tegenstelling tot de pre-hospitaal setting, konden we in deze setting vaststellen dat rSO2 op zich geen goede voorspellende parameter is voor de neurologisch uitkomst op lange termijn (Hoofdstuk 5). In een tweede studie werd rSO2 gebruikt om een zogenaamde weefsel zuurstof index, de correlatie tussen bloeddruk en rSO2, te berekenen, hetgeen de toestand van de cerebrale autoregulatie weerspiegelt (Hoofdstuk 5). Gebruikmakend van deze parameter konden succesvol gereanimeerde patiënten met een bewaarde cerebrale autoregulatie onderscheiden worden van patiënten met een verstoorde cerebrale autoregulatie na een hartstilstand. In ongeveer één derde van de patiënten na een hartstilstand bleek de cerebrale autoregulatie verstoord te zijn en spendeerden deze patiënten een langere tijd onder hun optimale bloeddruk. De algemene conclusie van dit proefschrift is dat het mogelijk is om tijdens prehospitaal CPR rSO2 te meten en bovendien dat dit een meerwaarde heeft in de voorspelling van ROSC. Cerebrale saturatie op zich is geen goede voorspellende parameter voor de neurologische uitkomst in comateuze succesvol gereanimeerde patiënten, maar de waarde kan wel gebruikt worden om de cerebrale autoregulatie in te schatten in deze patiëntengroep.
URI: http://hdl.handle.net/1942/23328
Category: T1
Type: Theses and Dissertations
Appears in Collections: PhD theses
Research publications

Files in This Item:

Description SizeFormat
Phd2.83 MBAdobe PDF

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.