A steward and a pilot: P-waves in PEA and 3-lead electrocardiography in cardiac arrest

Abstract

Bakgrunn: En defibrillator er essensiell under hjerte-lunge-redning (HLR) hos pasienter med hjertestans, men defibrillatoren tar kun opp én enkel avledning fra pasientens hjerte. Målet med denne studien var å se hvorvidt det var mulig å samle inn 3-avleders elektrokardiogram (EKG) under hjertestans, og å se på om tilstedeværelse av atrieaktivitet (P-bølger) hos pasienter med pulsløs elektrisk aktivitet (PEA) indikerer en bedre prognose.

Metode: Over en 10-måneders periode ble 3-avleders EKG samlet inn ved hjelp av en bærbar Philips overvåkningsmonitor og en datamaskin. Dette ble analysert med signalprosess-programvaren MATLAB. Én-avleders EKG fra intrahospitale hjertestans i perioden august 2018 til juni 2021 ble analysert med hensyn til atrierytme (P-bølger). Statistisk levetids-analyse ble gjort ved hjelp av programvaren R, versjon 4.1.

Resultater: I en 10-måneders periode var det 72 hjertestanser ved St. Olavs hospital. Bare to episoder ble vellykket samlet inn og analysert mht. 3-avlednings EKG. Hovedårsakene for manglende innsamling var at observatøren var utilgjengelig (n=66) og svikt i utstyret (n=4). I de registrerte 3-avleders EKG-ene varierte QRS-bredden mellom ulike avledninger. Avvik i QRS-akse og ST-segmentet kan også analyseres. Totalt 99 episoder fra 90 pasienter ble analysert med tanke på atrierytme. Blant 189 intervaller med PEA uten atrierytme utviklet 55 (29,1 %) ROSC, mens blant 52 intervaller med PEA og atrierytme utviklet 22 seg videre til ROSC (42,3 %).52 PEA-intervaller med atrierytme var til stede i materialet. Eksponentiell regresjon med overgang til ROSC som utfall, ga en ratio på 2.5 (95 % KI 1.33-4.72) for atrierytme. Av de 13 pasientene som hadde PEA og atrierytme som sin nest siste tilstand, gikk 77 % over til vedvarende ROSC (sROSC).

Konklusjon: 3-avleders EKG kan samles inn under hjertestans. Dette gir mulighet for videre analyse av QRS-bredde, QRS-rate, ST-segment og akse. P-bølger ved PEA under hjertestans tyder på en signifikant bedre prognose på grunn av høyere overgangsintensitet til ROSC.

Background: A defibrillator is essential during cardiopulmonary resuscitation (CPR) in patients with cardiac arrest (CA), but the defibrillator records only one single lead of the patient’s heart. The aim of this study was to see if it was feasible to collect a 3-lead electrocardiogram (ECG) during CA; and furthermore, whether signs of atrial rhythm (i.e. P-waves) in patients with pulseless electrical activity (PEA) indicates a better prognosis.

Methods: Over a 10-month period, 3-lead ECGs was collected by a portable Philips monitor and a computer; these were analyzed using signal processing software MATLAB. One-lead ECGs during in-hospital CAs from august of 2018 to June 2021 were analyzed with respect to atrial rhythm (P-waves). Statistical analyzes were mainly by means of time-to-event (“survival”) methods using the software R, version 4.1.

Results: During the 10-month period, 72 episodes of in-hospital CA occurred, but only two episodes were successfully registered and analyzed with 3-lead ECG. The main reasons for missing registrations were unavailability of the observer (n=66) and equipment failure (n=4). In the registered 3-lead ECGs, QRS-width varied between different leads. QRS-axis as well as ST-segment deviations may also be determined. Regarding atrial rhythm, 99 episodes from 90 patients were analyzed, with 189 intervals of PEA without an atrial rhythm. Of these, 55 (29,1 %) developed Return of Spontaneous Circulation (ROSC). 52 PEA intervals with atrial rhythm were present. Exponential regression with transition to ROSC as the outcome yielded a ratio of 2.5 (95 % CI 1.33-4.72) for atrial rhythm. Of the 52 intervals with PEA and atrial rhythm, 22 proceeded to ROSC (42,3 %). Of the 13 patients with PEA and atrial rhythm as their penultimate state, 77 % experienced sustained ROSC (sROSC).

Conclusion: 3-lead ECG may be obtained during CA, allowing further analysis of QRS-width, QRS-rate, ST-segment and cardiac axis. Presence of P-waves in PEA during CA suggests a significantly better prognosis via a higher transitional intensity to ROSC.