zamknij tą reklamę

Czy polubiłeś nas już na facebook?

Aktualność - Powrót do podstrony Aktualności

Publikacja: 19-12-2016 16:12

150J czy 360J? Kształt i energia impulsu w defibrylatorach AED

Pod jednym z naszych artykułów nawiązujących do defibrylatorów AED rozgorzała gorąca dyskusja.  Pan Mariusz oraz kilku internautów poprosiło nas o sprawdzenie informacji dotyczących energii defibrylacji i skuteczności stałej lub wzrastającej wartości energii przy kolejnych wyładowaniach  w defibrylatorach AED. Tak drodzy medycy! Nie przesłyszeliście się - większość AED w przeciwieństwie do defibrylatorów manualnych operuje jedną, stałą energią defibrylacji. Przekonajcie się sami co udało nam się znaleźć w tym temacie, co jest prawdą a co mitem utwierdzanym przez lata.

Na rynku dostępne są defibrylatory AED czołowych producentów działające w oparciu o różne protokoły energii. Od 120 do 360J. Który wybrać decydując się na zakup AED? Otóż z perspektywy “zwykłego” użytkownika nie ma to większego znaczenia. Każde z tych urządzeń spełni swoją rolę, a różnice w skuteczności ich działania są marginalne. Tak mówią najnowsze wytyczne European Resuscitation Council Guidelines for Resuscitation 2015, które opierają się na najnowszych badaniach.[1] Coraz częściej jednak mówi się o defibrylatorach działających w oparciu o stałe natężeniu prądu (current-based) jako alternatywie dla istniejących od lat urządzeń działających w oparciu o stałą energię (energy-based).[2]

Chcąc się zagłębić w tematykę energii defibrylacji trzeba pamiętać, że niezależnie od technologii, czynnikiem który odpowiada za skuteczną defibrylację jest natężenie prądu wyrażane w mA[3]. Natężenie, czas trwania impulsu oraz opór elektryczny dają nam energię w J. Dla skuteczności terapii najważniejszy jest przepływ prądu o odpowiednim średnim natężeniu w odpowiednim czasie, a nie jak do tej pory sądzono maksymalna wartość (peak)[4]. Im większy opór elektryczny ciała (wynikający np. z masy ciała) pacjenta, tym więcej energii trzeba dostarczyć, aby uzyskać odpowiednią średnią wartość natężenia. 

Najczęściej spotykaną technologią we współczesnej defibrylacji jest BTE (Biphasic Truncated Exponential, czyli dwufazowa ścięta wykładniczo o kształcie trapezu), która powstała na bazie MTE (Monophasic Truncated Exponential). BTE charakteryzuje się wysokim prądem w początkowej fazie impulsu i opadającym w dalszej. Zatem aby uzyskać daną średnią wartość natężenia w tej technologii należy albo rozpocząć impuls prądem o wyższym natężeniu lub wydłużyć czas trwania impulsu. Jednak w przypadku pacjentów trudnych do defibrylacji, których impedancja wynosi powyżej 90 Omów potrzeba więcej energii, aby dostarczyć prąd o odpowiednim natężeniu. W przypadku BTE można to osiągnąć jedynie znacznie wydłużając czas trwania impulsu lub znacznie zwiększając natężenie.[5]

Rozwiązaniem tego problemu jest technologia o której mówi się od wielu lat, a mianowicie defibrylacja impulsem opartym nie na energii, ale na natężeniu prądu (current-based defibrillation), którego efektem jest kwadratowy/prostokątny impuls defibrylacji o stałym, krótkim czasie trwania i stałym niskim natężeniu. Pozwala on w tym samym czasie osiągnąć wyższą średnią i niższą maksymalną (peak) wartość natężenia prądu, niż defibrylator działający w technologii BTE.[6]

Na przykładzie impulsu CCD (Current Control Defibrillation) opatentowanym przez niemiecką firmę Metrax GmbH można opisać działanie tej technologii. Ideą jest symultaniczne badanie impedancji poszkodowanego podczas dostarczania impulsu, dzięki temu “na bieżąco” można dostosowywać ilość dostarczanej energii, tak aby uzyskać oczekiwaną średnią wartość natężenia, która jest kluczowa do skutecznej defibrylacji, niezależnie od impedancji pacjenta.

Taki stan rzeczy wynika z charakterystyki rozładowania kondensatora. Aby uzyskać “stały” impuls o takim samym natężeniu, urządzenie musi dokonać pomiaru impedancji ciała, wyliczyć odpowiednią wartość natężenia prądu i wygenerować impuls. Po kilku milisekundach powtórzyć schemat i tak kilkaset razy. Jest to technologicznie trudniejsze i droższe we wdrożeniu niż BTE.[7]












Podsumowując, w przypadku fali BTE opartej na stałej energii do impedancji ciała pacjenta dopasowywane jest natężenie prądu i czas trwania impulsu tak, aby uzyskać daną energię wyrażoną w dżulach. W technologii CCD czas trwania impulsu oraz co najważniejsze, natężenie prądu jest stałe, w związku z czym to energia w dżulach jest zmienna i zależna od impedancji ciała poszkodowanego. Zatem o ile w technologii BTE opartej na stałej energii można określić sztywne protokoły defibrylacji (np. 150J-200J-200J), to w przypadku CCD możliwy jest do określenia jedynie zakres (dla osoby dorosłej) od 140 do 360J.

Decydując się na wykorzystanie zakresu energii jako czynnika wpływającego na decyzję o zakupie AED należy pamiętać, aby przede wszystkim nie porównywać bezpośrednio urządzeń których działanie oparte jest na standardowej technologii BTE z tymi o bardziej zaawansowanych metodach generowania impulsu jak CCD czy RBW.

Innym wspólnym dla wszystkich technologii aspektem jest kwestia stałej lub wzrastającej wartości energii przy kolejnych wyładowaniach w AED. O ile strategia wzrastającej energii pozwala na skuteczną defibrylację za pomocą mniejszej liczby defibrylacji niż w przypadku stałych kolejnych wyładowaniach, to współczynnik ROSC (Return Of Spontaneous Circulation) i przeżywalność do czasu dotarcia do szpitala jest na podobnym poziomie. Zatem zgodnie z wytycznymi AHA i ERC obydwa rozwiązania w przypadku AED są aprobowane. Wyjątkiem jest szczególny przypadek refibrylacji po wcześniejszej skutecznej defibrylacji, gdy zaobserwowano większą skuteczność przywrócenia rytmu po zastosowaniu wstrząsu o energii wyższej niż w poprzednim.[8]

Inne ciekawe badanie pokazuje, że wpływ na sukces defibrylacji może mieć rozmieszczenie elektrod względem osi serca. Laicki użytkownik, dla którego został zaprojektowany defibrylator AED może przykleić elektrody w miejscu odbiegającym od optymalnego. Może się to zdarzyć również profesjonalnemu użytkownikowi, ponieważ nie wiemy w którym dokładnie miejscu znajduje się serce oraz w jakiej pozycji względem klatki piersiowej się znajduje. Niewielkie różnice w położeniu elektrod mogą mieć znaczący wpływ na sukces zastosowanej terapii. Zostało jednak udowodnione, że defibrylacja energią 360J może zniwelować skutki nie-optymalnego umiejscowienia elektrod.[9]

Jest to o tyle ciekawe, że spotykany jest zarzut, iż defibrylatory działające z energią 360J, są niebezpieczne dla mięśnia sercowego i powodują powikłania poresuscytacyjne. Nie ma badań, które by potwierdziły tą tezę, są natomiast takie które ją obalają.[10] Skąd w takim razie takie pogłoski? Prawdopodobnie wynikają one z opracowań i broszur producentów tzw. “niskoenergetycznych” defibrylatorów w których odnoszą się do energii 360J, jednak nie dwufazowych, a monofazowych, które od lat są wycofywane z użycia.

Podsumowując, technologia generująca impuls w AED jest ważną cechą urządzenia, jednak w przypadku czołowych producentów nie odbiega od wyznaczonych standardów, a jej skuteczność jest do siebie zbliżona. Jednak jeżeli chcemy mieć najlepszy sprzęt warto zastanowić się nad wspomnianymi parametrami. Warto również pochylić się nad wieloma innymi punktami o których wspominaliśmy w poprzednim artykule o AED (http://www.ratuj.edu.pl/aktualnosc/26) jak skuteczność analizy EKG czy peri-shock pause czyli przerwa między RKO, a wstrząsem. Śledźcie też nasz profil https://www.facebook.com/ratuj.edu by mieć dostęp do ciekawostek i zdobywać nagrody!


[1] J. Soar et al. European Resuscitation Council Guidelines for Resuscitation 2015 Section 3. Adult advanced life support. Resuscitation 95 (2015) 100–147

[2] Fred W Chapman, Robert G Walker and Rudolph W Koster, Circulation. 2013;128:A174.

[3] http://www.ebme.co.uk/articles/clinical-engineering/12-biphasic-defibrillation

[4] Chen B, Yu T, Ristagno G, Quan W, Li Y., et al. Average current is better than peak current as therapeutic dosage for biphasic waveforms in a ventricular fibrillation pig model of cardiac arrest.. Resuscitation. 2014 Oct;85(10):1399-404

[5] Yongqin Li, Tao Yu, Giuseppe Ristagno, Joe Bisera, Max Harry Weil and Wanchun Tang, et al. Current-Based Impedance Compensation Outperformed Duration-Based Technique in Defibrillation Efficacy in a High Impedance Pig Model. Circulation. 2009;120:S1441

[6] Dorian P, Wang MJ. Defibrillation and impedance are determinants of defibrillation energy requirements. Pacing and Clinical Electrophysiology.1988;

[7] http://www.iea.lth.se/publications/MS-Theses/Full%20document/5179_full_document.pdf

[8] J. Soar et al. European Resuscitation Council Guidelines for Resuscitation 2015 Section 3. Adult advanced life support. Resuscitation 95 (2015) 100–147, str. 115

[9] Esibov A, Chapman F, Melnick S, et al. Minor variations in electrode pad placement impact defibrillation success. Prehospital Emergency Care. Early online, September 15, 2015