Comparison of 15:1, 15:2 and 30:2 compression-to-ventilation ratios for cardiopulmonary resuscitation in an animal model of a simulated, witnessed cardiac arrest

Abstract

[한글]배경 및 목적 : 2005년 개정된 미국 심장 협회 심폐소생술 지침서에 따르면 흉부 압박 대 인공 호흡 비율을 30:2로 정하고 있다. 이러한 30:2 의 비율은 확실한 과학적 근거 보다는 전문가에 의한 합의하에 개정되었기에 이에 대한 추가적인 과학적 근거가 필요한 실정이다. 본 연구의 목적은 목격자가 있는 심실세동에 의한 심정지 조건에서, 기존의 15:2와 개정된 30:2, 추가적으로 30:2와 흉부 압박 대 인공 호흡 비율이 같은 15:1의 흉부 압박 대 인공 호흡 비율이 다른 세 군 간의 혈역동학적 지수, 생존률에 대해서 비교해보고자 하였다.대상 및 방법 : 종에 관계 없이 건강한 30마리의 개(19 ± 2.6 kg)를 실험동물로 사용하였다. 마취후 기도 삽관을 하고 인공 호흡을 시행하였고 대동맥과 우심방에 도자를 삽입하여 대동맥압과 우심방압을 측정하였다. 우측 경동맥을 노출하여 뇌혈류량계를 장치하였고, 우심실에 인공 심박조율기를 삽입하여 직류 전원에 의한 심실 세동을 유도하였다. 각 실험군에 대해 혈압, 우심방압, 경동맥 뇌혈류량, 관상동맥 관류압, 호기말 이산화탄소분압 등의 혈역학적 지수를 측정하였고 동맥혈 가스 검사를 시행하였다. 심실 세동 유발후 1분간 방치하였고 이후에 무작위로 세 군(15:1, 15:2, 30:2)으로 나누어 흉부 압박과 인공 호흡으로만 구성된 기본 심폐소생술을 4분간 시행하였다. 4분후 심전도를 확인하여 심실세동이 지속되고 있으면 자동제세동기에 의한 제세동을 1회 시행하였고, 이후 심실세동이 지속되고 있으면 약물 투여를 포함하는 전문 심장 구조술에 의한 심폐소생술을 10분간 진행하였고 중간에 매 2분 마다 심전도를 확인하여 제세동 여부를 결정하였다. 자발 순환이 회복되면 그 시점부터 하여 2시간 생존률을 측정하였다.결과 : 15:1 과 30:2 군에서 1분간 시행된 흉부 압박 횟수가 15:2 군보다 많았고(73.1±8.1 and 69.0±6.9 to 56.3±6.8; p=0.000), 인공 호흡을 위해 흉부 압박 시행이 중단 되었던 시간이 15:1 과 30:2 군에서 15:2 군보다 짧았다(15.4±3.9, 17.1±2.7 vs 25.2±2.6 secs/min; p=0.000). 기본 심폐 소생술과 전문 심장 구조술을 진행하는 동안의 혈역학적 지수, 산-염기 상태는 세 군간에 큰 차이는 없었다. 각 군 모두 8 마리(80%)에서 기본 심폐소생술과 전문 심장구조술을 진행하는 동안 자발 순환이 회복되었고, 2시간 생존률은 세 군간에 차이는 없었다. 자발 순환이 회복되기까지 평균 소요 시간은 15:1 군에서 짧았고, 자발 순환 회복후 평균 생존 시간은 30:2 군에서 길었지만 세 군간에 유의한 차이는 없었다.결론 : 목격된 심실세동에 의한 심정지시 15:1, 15:2, 30:2 의 흉부 압박 대 인공 호흡 비율로 심폐 소생술을 시행하였을 때 세 군간에 혈역학적 지수, 자발 순환 회복, 생존률에 있어 큰 차이는 없었다. 기본인명구조술상의 심폐소생술 시행에서 1분간 시행된 흉부압박 횟수는 15:1, 30:2 군에서 15:2 군보다 많았다.

[영문]Background: The compression-ventilation (C:V) ratio of 30:2 that is recommended in the 2005 guidelines for cardiopulmonary resuscitation (CPR) and emergency cardiovascular care is based on expert consensus rather than on any clear scientific evidence. Further validation of this guideline is therefore required.Purpose: This experimental study was conducted to compare the effect of C:V ratios of 15:2, 30:2 and 15:1 on hemodynamics and survival in a canine model of a simulated, witnessed VF cardiac arrest.Subjects and Methods: Thirty healthy dogs irrespective of species (19.2 ± 2.2 kg) were used in this study. The dogs received CPR and were divided into 3 groups based on their C:V ratios of 15:1, 15:2 and 30:2. Hemodynamics, arterial blood gas analysis and survival were measured. After 1 minute of ventricular fibrillation, 4 minutes of BLS CPR, defibrillation and ACLS CPR were performed.Results: In the 15:1 and 30:2 groups, compressions delivered over 1 min were significantly greater than that of the 15:2 group (73.1±8.1 and 69.0±6.9 to 56.3±6.8; p=0.000). The time for ventilation in which compression was stopped at each minute was significantly reduced in the 15:1 and 30:2 groups (15.4±3.9 and 17.1±2.7 to 25.2±2.6 sec/min; p=0.000). During BLS and ACLS CPR, all the hemodynamic parameters, acid-base status were not significantly different between the 3 groups. Eight dogs (80%) of each group achieved ROSC during BLS and ACLS. The survival rate was not different between the 3 groups. The median time to ROSC was shorter in the 15:1 group and the median survival time after ROSC was longer in the 30:2 group, but the differences were not significant between the 3 groups.Conclusion: In an animal model of witnessed VF using a simulated scenario, CPR with three C:V ratios, 15:1, 15:2, and 30:2 did not show any differences in hemodynamics, ROSC rate and short-term survival rate among the three groups. CPR with a C:V ratio of 15:1 provided increased compression delivery, fewer pauses for ventilation, and less interruption of chest compression more than 5 sec.