Effect of oxygen targets on pulmonary hemodynamics after out-of-hospital cardiac arrest - A sub-study of the BOX cardiac arrest trial.
Mølstrøm S, Beske RP, Grand J, Obling LER, Meyer MAS, Højgaard HF, Møller S, Møller JE, Møller-Sørensen H, Kjaergaard J, Hassager C, Schmidt H. Resuscitation. 2025;215:110680
Keywords:
Humans; Out-of-Hospital Cardiac Arrest; Male; Female; Prospective Studies; Middle Aged; Double-Blind Method; Cardiopulmonary Resuscitation; Aged; Oxygen; Hypertension, Pulmonary; Hemodynamics; Vascular Resistance; Oxygen Inhalation Therapy; Cardiac arrest; Out-of-hospital cardiac arrest; Oxygen; Post-cardiac arrest syndrome; Pulmonary hemodynamics
Aim: Hypoxia may induce harmful effects in critically ill patients, potentially including pulmonary vasoconstriction. We aimed to assess the impact of two different oxygen targets on pulmonary hemodynamics in comatose patients resuscitated from out-of-hospital cardiac arrest (OHCA). Furthermore, we assessed the prevalence of pulmonary hypertension in patients with OHCA and its association with outcome.
Methods: Predefined, two-centre, prospective, double-blinded sub-study of the "Blood pressure and oxygenation targets after out-of-hospital cardiac arrest (BOX)"-trial. Patients were randomized to a restrictive oxygen target of a partial pressure of arterial oxygen (PaO) of 9-10 kPa or a liberal oxygen target of a PaO of 13-14 kPa. Invasive hemodynamic assessment was recorded from pulmonary artery catheterization and serial blood-gas analyses for an initial 48 h. The primary endpoint was the difference in pulmonary vascular resistance (PVR) within 48 h between oxygen groups using linear mixed models for repeated measures.
Results: Among 789 randomized patients, 730 (93%), who had right heart catheterization, were included in this sub-study. At admission, the median PVR, mean pulmonary artery pressure (mPAP), and pulmonary artery pulsatility index (PAPi) were 2.4 wood unit (WU) (95% CI, 1.7-3.4), 25 mmHg (95% CI, 21-30) and 1.3 (95% CI, 0.8-1.8), respectively. The average PVR in the liberal oxygen group was comparable to that of the restrictive group (mean difference 0.05 WU, 95% CI, -0.09 to 0.18, p = 0.50). MPAP, PAPi, and right atrial pressure did not differ between groups (p > 0.05). The adjusted odds ratio for one-year mortality increased progressively and linearly over a wide mPAP range. Compared with mPAP < 20 mmHg, pulmonary hypertension (mPAP > 30 mmHg) was associated with an increased risk of mortality (OR = 4.2; 95% CI, 2.0-9.2, p < 0.001).
Conclusion: Pulmonary hypertension is an independent risk factor for mortality in comatose resuscitated patients after OHCA. However, a restrictive oxygen strategy aiming at a PaO of 9-10 kPa during post-resuscitation critical care was not associated with a higher PVR or deterioration of right ventricular function compared to a liberal oxygen strategy.
Conclusion (proposition de traduction) : L’hypertension pulmonaire constitue un facteur de risque indépendant de mortalité chez les patients comateux réanimés après un arrêt cardiaque extra-hospitalier. En revanche, une stratégie d’oxygénation restrictive visant une PaO₂ de 9 à 10 kPa au cours de la phase post-réanimation n’était pas associée à une augmentation des résistances vasculaires pulmonaires ni à une altération de la fonction ventriculaire droite par rapport à une stratégie plus libérale.
Commentaire : Cette sous-étude prospective, pré-spécifiée et méthodologiquement robuste de l’essai randomisé BOX s’appuie sur un monitorage hémodynamique invasif rarement disponible à cette échelle, avec plus de 700 patients bénéficiant de cathétérisme droit répété, ce qui confère une grande solidité physiopathologique aux résultats malgré un cadre observationnel secondaire.
Les analyses montrent de façon très claire que, dans les plages d’oxygénation actuellement utilisées en pratique clinique, le choix entre une stratégie restrictive ou libérale n’a pas d’impact mesurable sur les résistances pulmonaires, la pression artérielle pulmonaire moyenne ou la fonction ventriculaire droite au cours des 48 premières heures post-RACS. En revanche, l’étude met en lumière un élément souvent sous-estimé : la fréquence extrêmement élevée d’une hypertension pulmonaire transitoire après arrêt cardiaque, présente chez plus de 90 % des patients, et fortement associée à la mortalité à un an lorsque la pression pulmonaire dépasse certains seuils. Pour la pratique, ce travail rassure sur la sécurité hémodynamique d’une oxygénothérapie plus conservatrice et déplace le centre de gravité du débat : l’enjeu n’est probablement pas tant la PaO₂ cible que l’identification, la compréhension et la prise en charge des troubles hémodynamiques pulmonaires précoces qui accompagnent le syndrome post-arrêt cardiaque. Il ouvre ainsi une réflexion plus large sur le rôle pronostique de l’hypertension pulmonaire post-RACS, la place du monitorage avancé et la nécessité de stratégies individualisées allant au-delà des seules cibles ventilatoires.
Commentaire : Cette revue rapide adopte une méthodologie pragmatique, adaptée à un objectif de mise à jour clinique pour les équipes d’urgence, en synthétisant les principales études observationnelles, séries de cas et essais récents consacrés à la double défibrillation externe, sans prétention à l’exhaustivité ni à une méta-analyse formelle ; le niveau de preuve est donc modéré à faible, mais assumé comme tel, avec une discussion honnête des biais, notamment la sélection des patients, la variabilité des techniques (vecteurs, synchronisation, énergie) et l’influence majeure des systèmes de soins.
Ce qui fait l’intérêt de cet article est moins la démonstration d’un effet que la manière dont il traduit la littérature existante en questions opérationnelles concrètes pour les services d’urgence : quand basculer vers une stratégie de secours, comment éviter les interruptions prolongées de RCP, comment former les équipes et sécuriser la mise en œuvre. Le texte met en évidence que la double défibrillation externe n’est ni un geste improvisé ni une solution universelle, mais une option de dernier recours qui n’a de sens que si elle est anticipée, protocolisée et intégrée dans une prise en charge globale de la fibrillation ventriculaire réfractaire.
En filigrane, l’article souligne le rôle central des équipes d’urgence dans l’appropriation raisonnée d’innovations issues du préhospitalier, en insistant sur la nécessité d’un cadre institutionnel clair plutôt que sur l’enthousiasme technique. Il s’agit donc moins d’un plaidoyer que d’un texte de maturation collective, utile pour accompagner la réflexion locale, la formation et la gouvernance clinique autour de la double défibrillation externe aux urgences.