Hypothermia for neuroprotection in adults after cardiopulmonary resuscitation

  • Review
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Good neurologic outcome after cardiac arrest is hard to achieve. Interventions during the resuscitation phase and treatment within the first hours after the event are critical. Experimental evidence suggests that therapeutic hypothermia is beneficial, and a number of clinical studies on this subject have been published. This review was originally published in 2009.


We performed a systematic review and meta-analysis to assess the effectiveness of therapeutic hypothermia in patients after cardiac arrest. Neurologic outcome, survival and adverse events were our main outcomes. We aimed to perform individual patient data analysis, if data were available, and to form subgroups according to the cardiac arrest situation.

Search methods

We searched the following databases: the Cochrane Central Register of Controlled Trials (CENTRAL) (The Cochrane Library 2001, Issue 7); MEDLINE (1971 to July 2011); EMBASE (1987 to July 2011); CINAHL (1988 to July 2011); PASCAL (2000 to July 2011); and BIOSIS (1989 to July 2011). The original search was performed in January 2007.

Selection criteria

We included all randomized controlled trials assessing the effectiveness of therapeutic hypothermia in patients after cardiac arrest, without language restrictions. Studies were restricted to adult populations cooled with any cooling method, applied within six hours of cardiac arrest.

Data collection and analysis

Validity measures, the intervention, outcomes and additional baseline variables were entered into a database. Meta-analysis was only done for a subset of comparable studies with negligible heterogeneity. For these studies, individual patient data were available.

Main results

We included four trials and one abstract reporting on 481 patients in the systematic review. The updated search resulted in no new studies to include. Quality of the included studies was good in three out of five studies. For the three comparable studies on conventional cooling methods all authors provided individual patient data. With conventional cooling methods, patients in the hypothermia group were more likely to reach a best cerebral performance categories (CPC) score of one or two (five point scale: 1 = good cerebral performance, to 5 = brain death) during the hospital stay (individual patient data; RR 1.55; 95% CI 1.22 to 1.96) and were more likely to survive to hospital discharge (individual patient data; RR 1.35; 95% CI 1.10 to 1.65) compared to standard post-resuscitation care. Across all studies, there was no significant difference in reported adverse events between hypothermia and control.

Authors' conclusions

Conventional cooling methods to induce mild therapeutic hypothermia seem to improve survival and neurologic outcome after cardiac arrest. Our review supports the current best medical practice as recommended by the International Resuscitation Guidelines.

Résumé scientifique

Hypothermie pour la neuroprotection chez l'adulte après une réanimation cardiorespiratoire


Il est difficile d'obtenir de bons critères de jugement neurologiques après un arrêt cardiaque. Les interventions au cours de la phase de réanimation et le traitement dans les premières heures suivant l'événement sont critiques. Les preuves expérimentales suggèrent que l'hypothermie thérapeutique est bénéfique et un certain nombre d'études cliniques sur ce sujet ont été publiées. Cette revue a été publiée à l'origine en 2009.


Nous avons effectué une revue systématique et une méta-analyse afin d'évaluer l'efficacité de l'hypothermie thérapeutique chez les patients après un arrêt cardiaque. Le critère de jugement neurologique, la survie et les événements indésirables ont été nos principaux critères de jugement. Notre objectif était de procéder à une analyse des données individuelles des patients, si ces données étaient disponibles, et de former des sous-groupes selon les cas d'arrêt cardiaque.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué une recherche dans les bases de données suivantes : le registre Cochrane des essais contrôlés (CENTRAL) (The Cochrane Library 2001, numéro 7) ; MEDLINE (de 1971 à juillet 2011) ; EMBASE (de 1987 à juillet 2011) ; CINAHL (de 1988 à juillet 2011) ; PASCAL (de 2000 à juillet 2011) ; et BIOSIS (de 1989 à juillet 2011). La recherche originale a été réalisée en janvier 2007.

Critères de sélection

Nous avons inclus tous les essais contrôlés randomisés évaluant l'efficacité de l'hypothermie thérapeutique chez les patients après un arrêt cardiaque, sans restriction de langue. Les études étaient restreintes aux populations adultes refroidies par une méthode de refroidissement quelconque appliquée dans les six heures suivant un arrêt cardiaque.

Recueil et analyse des données

Les mesures de validité, l'intervention, les critères de jugement et les variables initiales supplémentaires ont été saisis dans une base de données. La méta-analyse n'a été effectuée que pour un sous-groupe d'études comparables ayant une hétérogénéité négligeable. Pour ces études, les données individuelles des patients étaient disponibles.

Résultats principaux

Nous avons inclus quatre essais et un résumé portant sur 481 patients dans la revue systématique. Les recherches mises à jour n'ont découvert aucune nouvelle étude à inclure. La qualité des études incluses était bonne dans trois études sur cinq. Pour les trois études comparables portant sur les méthodes de refroidissement conventionnelles, tous les auteurs ont fourni les données individuelles des patients. Avec les méthodes de refroidissement conventionnelles, les patients dans le groupe de l'hypothermie avaient plus de chances d'atteindre le meilleur score de un ou deux concernant les catégories de performance cérébrale (CPC) (échelle à cinq points : de 1 = bonne performance cérébrale à 5 = mort cérébrale) au cours de l'hospitalisation (données individuelles des patients ; RR 1,55 ; IC à 95 % 1,22 à 1,96) et avaient plus de chances de survivre à la sortie d'hôpital (données individuelles des patients ; RR 1,35 ; IC à 95 % 1,10 à 1,65) comparé aux soins standard après une réanimation. Il n'a été observé, dans toutes les études, aucune différence significative concernant les événements indésirables notifiés entre l'hypothermie et le témoin.

Conclusions des auteurs

Les méthodes de refroidissement conventionnelles pour induire une légère hypothermie thérapeutique semblent améliorer la survie et le critère de jugement neurologique après un arrêt cardiaque. Notre revue soutient les meilleures pratiques médicales actuelles recommandées par les directives internationales relatives à la réanimation.

Plain language summary

Cooling the body after cardiac arrest

Sudden cardiac death means that the heart and subsequently the circulation stops. Patients with a structural heart disease like coronary heart disease have a higher risk for sudden cardiac death. Around 30% to 50% of all patients with coronary heart disease suffer sudden cardiac death at some stage of their illness. In cardiac arrest the brain lacks blood and oxygen and the patient loses consciousness. After a few minutes of lack of oxygen brain cells begin to be irreversibly damaged. Although potentially lethal, if a patient in cardiac arrest is found and resuscitated early, they may be saved and brain damage prevented. To date about one tenth to a third of successfully resuscitated patients leave hospital to live an independent life again.

One form of therapy that may help to improve these neurologic deficits is called 'therapeutic hypothermia' or 'resuscitative hypothermia'. It is a form of therapy where patients that have been resuscitated after cardiac arrest and are still unconscious after resuscitation are cooled to 33 °C for several hours. Clinical trials have shown that with therapeutic hypothermia the neurologic damage caused by the cardiac arrest may be attenuated. Pathophysiologic studies discovered that therapeutic hypothermia works in many different ways. One way is that it lowers cell metabolism and prevents the production of harmful substances that form during resuscitation and continuously damage the brain cells. Hypothermia may be initiated by different methods like cold drips, cooling pads or cooling catheters.

We have summarized three randomized trials with conventional cooling methods on a total of 383 patients that evaluated the effects of therapeutic hypothermia in patients resuscitated after cardiac arrest in comparison to resuscitated patients treated without therapeutic hypothermia. With conventional cooling methods like cooling blankets or cooling helmets, patients were 55% more likely to leave the hospital without major brain damage. When the results of two additional studies (one study only published as an abstract and another comparing cooling through haemofiltration) were added, this effect remained unchanged. No cooling specific adverse events were reported. One of the limitations of our review is that the majority of patients had a specific form of cardiac arrest, with ventricular fibrillation and ventricular tachycardia as the underlying cardiac rhythm. In summary, there is current evidence supporting the use of conventional cooling to induce mild hypothermia in cardiac arrest survivors within the first hours of resuscitation.

Résumé simplifié

Refroidissement du corps après un arrêt cardiaque

La mort subite d'origine cardiaque implique l'arrêt du cœur, puis de la circulation. Les patients présentant une maladie cardiaque structurelle, telle qu'une maladie coronarienne, ont un risque plus élevé de mort subite d'origine cardiaque. Environ 30 % à 50 % de l'ensemble des patients ayant une maladie coronarienne subissent une mort subite d'origine cardiaque à un certain stade de leur maladie. Dans l'arrêt cardiaque, le cerveau ne reçoit plus assez de sang et d'oxygène et le patient perd connaissance. Après quelques minutes sans oxygène, les cellules du cerveau commencent à être endommagées de manière irréversible. Bien que potentiellement mortel, si un patient en arrêt cardiaque est trouvé et réanimé précocement, il peut être sauvé et les lésions cérébrales peuvent être empêchées. A ce jour, environ un dixième à un tiers des patients réanimés avec succès peuvent quitter l'hôpital et retrouver une vie indépendante.

Une forme de thérapie pouvant faciliter l'amélioration de ces déficits neurologiques est appelée « hypothermie thérapeutique » ou « hypothermie de réanimation ». Il s'agit d'une forme de thérapie dans laquelle les patients qui ont été réanimés après un arrêt cardiaque et sont encore inconscients après la réanimation sont refroidis à 33 °C pendant plusieurs heures. Les essais cliniques ont démontré qu'avec l'hypothermie thérapeutique, les lésions neurologiques provoquées par l'arrêt cardiaque pouvaient être atténuées. Des études en physiopathologie ont découvert que l'hypothermie thérapeutique fonctionnait de nombreuses façons différentes. Elle diminue notamment le métabolisme cellulaire et empêche la production de substances nocives qui se forment pendant la réanimation et endommagent de façon continue les cellules du cerveau. L'hypothermie peut être démarrée par différentes méthodes, telles que la perfusion de solutés froids, l'application de packs de glace ou l'utilisation de cathéters de refroidissement.

Nous avons résumé trois essais randomisés, portant sur des méthodes de refroidissement conventionnelles et impliquant un total de 383 patients, qui évaluaient les effets de l'hypothermie thérapeutique chez les patients réanimés après un arrêt cardiaque comparé aux patients réanimés traités sans hypothermie thérapeutique. Avec les méthodes de refroidissement conventionnelles, telles que les couvertures de refroidissement ou les casques réfrigérants, les patients ont eu une probabilité 55 % supérieure de quitter l'hôpital sans lésions cérébrales majeures. Lorsque les résultats de deux études supplémentaires (une étude uniquement publiée sous forme de résumé et une autre comparant le refroidissement par hémofiltration) ont été ajoutés, cet effet est resté inchangé. Aucun événement indésirable spécifique du refroidissement n'a été rapporté. L'une des limitations de notre revue est que la majorité des patients avaient une forme spécifique d'arrêt cardiaque, avec une fibrillation ventriculaire et une tachycardie ventriculaire comme rythme cardiaque sous-jacent. En résumé, il existe actuellement des preuves corroborant l'utilisation du refroidissement conventionnel pour induire une légère hypothermie chez les survivants à un arrêt cardiaque dans les premières heures suivant la réanimation.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 30th October, 2012
Traduction financée par: Ministère du Travail, de l'Emploi et de la Santé Français

Laički sažetak

Hlađenje tijela nakon srčanog zastoja

Iznenadna srčana smrt znači da je srce, a time i cirkulacija, zaustavljeno. Bolesnici sa strukturnim srčanim bolestima kao što je koronarna bolest srca imaju povišen rizik za iznenadnu srčanu smrt. Oko 30 do 50% svih pacijenata s koronarnim bolestima dožive srčanu smrt u nekom stadiju bolesti. Tijekom srčanog zastoja mozgu ponestaje kisika i pacijent izgubi svijest. Nakon nekoliko minuta manjka kisika moždane stanice se nepovratno oštećuju. Iako je to potencionalno smrtonosno stanje, ako se pojedinac sa srčanim zastojem pronađe i reanimira rano, pacijent se može spasiti i spriječiti oštećenje mozga. Do sada je 10-30% pacijenata koji su uspješno reanimirani napustilo bolnicu i vratilo se neovisnom životu.

Jedan oblik terapije koji može poboljšati ta neurološka oštećenja je tzv.“terapijska hipotermija“ ili „reanimacijska hipotermija“. To je vrsta terapije pri kojoj se pacijenti koji su reanimirani iz srčanog zastoja, ali su još bez svijesti, hlade na 33 stupnja Celzijusova na nekoliko sati. Klinička istraživanja su pokazala da se terapijskom hipotermijom neurološka oštećenja uzrokovana srčanim zastojem mogu umanjiti. Patofiziološke studije su otkrile da terapijska hipotermija djeluje na više načina. Jedan je taj da usporava metabolizam i sprječava proizvodnju štetnih tvari koje nastaju tijekom reanimacije i neprestano oštećuju moždane stanice. Hipotermija se može izazvati raznim metodama, npr. hladnim oblozima, hlađenjem jastučićima ili hlađenjem kateterima.

Cochrane sustavni pregled sažeo je 3 randomizirana pokusa, s konvencionalnim metodama hlađenja, na ukupno 383 pacijenta na kojima su ocijenjeni učinci terapijske hipotermije u pacijenata reanimiranih nakon srčanog zastoja u usporedbi s pacijentima reanimiranim nakon srčanog zastoja na kojima nije provedena terapijska hipotermija. S konvencionalnim metodama hlađenja poput deke za hlađenje ili kacige za hlađenje, 55% više pacijenata je napustilo bolnicu bez trajnih oštećenja mozga. Kada su rezultati dva dodatna istraživanja (jedna studija koja je objavljena samo kao sažetak i druga koja je usporedila hlađenje kroz hemofiltraciju) dodani, učinak je ostao nepromijenjen. Nisu zabilježene nuspojave hlađenja. Nedostatak ovog sustavnog pregleda je što je većina pacijenata imala poseban oblik srčanog zastoja, s ventrikularnom fibrilacijom ili ventrikularnom tahikardijom kao temeljnim srčanim ritmom. Ukratko, dovoljno je dokaza koji govore u prilog upotrebi konvencionalnih metoda hlađenja u prvim satima nakon reanimacije za izazivanje blage hipotermije kod preživljelih nakon srčanog zastoja.

Bilješke prijevoda

Hrvatski Cochrane ogranak.
Prevela: Ivana Miošić