Dokument: Prognostic Value of Arterial Blood Gas Analysis for Predicting Survival and Neurological Outcomes in Cardiac Arrest Patients

Titel:	Prognostic Value of Arterial Blood Gas Analysis for Predicting Survival and Neurological Outcomes in Cardiac Arrest Patients
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=73297
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20260527-104032-8
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Ganea, Andreea-Ioana [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 7,55 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 17.05.2026 / geändert 17.05.2026
Beitragende:	Erkens, Ralf [Gutachter] PD Dr. med. Dalyanoglu, Hannan [Gutachter]
Stichwörter:	Cardiac arrest; Lactate; Mortality; Neurological outcome; pH
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Der Herzstillstand weist hohe Mortalitätsraten und meist schlechte neurologische Folgen bei den Überlebenden auf. Die Prognose anhand klinischer Merkmale ist schwierig und erfolgt häufig mithilfe komplexer Scoresysteme. Das primäre Ziel dieser Arbeit war es, die prognostische Aussagekraft der während der kardiopulmonalen Reanimation erhobenen arteriellen Blutgasparameter, einzeln oder in Kombination, hinsichtlich der Krankenhaus- und 30-Tage-Mortalität zu untersuchen. Das sekundäre Ziel war es, den prädiktiven Wert arterieller Blutgasparameter für die neurologischen Folgen bei Krankenhausüberlebenden zu bewerten. 742 Patienten mit nichttraumatischem Herzstillstand, die zwischen 2013 und 2017 im Universitätsklinikum Düsseldorf stationär aufgenommen wurden, wurden retrospektiv analysiert. Der prädiktive Wert jedes arteriellen Blutgasparameters für die Krankenhausmortalität wurde mittels Receiver-Operating-Charakteristik (ROC) Kurven analysiert. Variablen mit guter prognostischer Genauigkeit wurden anschließend in Cox-Regressionsanalysen unter Berücksichtigung relevanter Kovariaten untersucht. Laktat zeigte die höchste prognostische Genauigkeit (AUROC 0,83, p<0,0001), gefolgt von pH (AUROC 0,75, p<0,0001), Bikarbonat (AUROC 0,73, p<0,0001), Basenüberschuss (AUROC 0,74, p<0,0001) und Kalium (AUROC 0,69, p<0,0001). Die Youden-Indizes für Laktat- und pH-Werte betrugen 5,95 mmol/L bzw. 7,2007 (gerundet auf 7,20 und in den nachfolgenden Analysen verwendet). Subgruppenanalysen der Patientencharakteristika (Alter, Geschlecht), der Art des Herzstillstands sowie verschiedener Laktatwerte (als Indikator für Hypoperfusion) und Kohlendioxidpartialdrücke (als Indikator für Ventilation) zeigten ein erhöhtes Mortalitätsrisiko für Patienten mit schwerer Azidose (pH ≤7,2, HR 1,5–3). Korrelationsanalysen ergaben eine geringe bis moderate Kollinearität zwischen pH und Laktat (R²=0,38, p<0,0001). Die Kombination aus pH-Wert und Laktatspiegel ermöglichte eine differenziertere Risikostratifizierung hinsichtlich der Krankenhaus- und der 30-Tage-Sterblichkeit (p<0,0001). In Cox-Modellen blieb der pH-Wert (sowohl kontinuierlich als auch dichotomisiert bei 7,20), unter Berücksichtigung von Laktat, Art des Herzstillstands, Alter und Geschlecht, signifikant mit der Mortalität assoziiert. Bei den Überlebenden des Krankenhausaufenthalts zeigte keiner der initial erhobenen arteriellen Blutgasparameter eine klinisch relevante Assoziation mit dem neurologischen Outcome. Die initiale Blutgasanalyse von Patienten mit Herzstillstand kann helfen, die Krankenhaussterblichkeit vorherzusagen, insbesondere anhand des pH-Werts und des Laktatspiegels. Eine Azidämie sagt die intrahospitale Mortalität unabhängig von ihrer Ätiologie voraus, während die Kombination aus pH-Wert und Laktatspiegel eine präzisere Risikostratifizierung ermöglicht. Diese Ergebnisse unterstreichen das Potenzial der Blutgasanalyse zur Mortalitätsprädiktion, auch für den Einsatz im prähospitalen Setting. Cardiac arrest is associated with high mortality rates and often severe neurological sequelae in survivors. Prognosis based on clinical characteristics is challenging and frequently relies on complex scoring systems. The primary objective of the current thesis was to investigate the prognostic value of arterial blood gas parameters, individually or in combination, obtained during cardiopulmonary resuscitation on in-hospital and 30-day mortality. The secondary objective was to assess the predictive value of arterial blood gas parameters on neurological outcome of hospital survivors. 742 patients with non-traumatic cardiac arrest admitted to Düsseldorf University Hospital between 2013 and 2017 were retrospectively analyzed. The predictive value of each arterial blood gas parameter for in-hospital mortality was analyzed using receiver operating characteristic (ROC) curves. Variables with good prognostic accuracy were subsequently examined using Cox regression analyses, taking relevant covariates into account. Lactate showed the highest predictive accuracy (AUROC 0.83, p<0.0001), followed by pH (AUROC 0.75, p<0.0001), bicarbonate (AUROC 0.73, p<0.0001), base excess (AUROC 0.74, p<0.0001), and potassium (AUROC 0.69, p<0.0001). The Youden indices for lactate and pH were 5.95 mmol/L and 7.2007 mmol/L, respectively (rounded to 7.20 mmol/L and used in subsequent analyses). Subgroup analyses of patient characteristics (age, sex), type of cardiac arrest, and various lactate levels (as an indicator of hypoperfusion) and carbon dioxide partial pressures (as an indicator of ventilation) showed an increased mortality risk for patients with severe acidosis (pH ≤7.2, HR 1.5–3). Correlation analyses revealed low to moderate collinearity between pH and lactate (R² = 0.38, p<0.0001). The combination of pH and lactate levels allowed for more differentiated risk stratification with respect to in-hospital and 30-day mortality (p<0.0001). In Cox models, pH (both continuous and dichotomized at 7.20), remained significantly associated with mortality after adjusting for lactate, type of cardiac arrest, age, and sex. Among the survivors of hospitalization, none of the initially measured arterial blood gas parameters showed a clinically relevant association with neurological outcome. Initial blood gas analysis in patients with cardiac arrest can aid to predict in-hospital mortality, particularly based on pH and lactate levels. Acidemia predicts in-hospital mortality regardless of its etiology, while the combination of pH and lactate levels allows for more precise risk stratification. These findings underscore the potential of blood gas analysis for mortality prediction, including in the prehospital setting.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	27.05.2026
Dateien geändert am:	27.05.2026
Promotionsantrag am:	18.01.2026
Datum der Promotion:	08.05.2026