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Emergenza-Urgenza

Defibrillatore con drone nell’arresto cardiaco extraospedaliero

di Giacomo Sebastiano Canova

Extraospedaliera

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Nell’ultimo numero della prestigiosa rivista Resuscitation, Baumgarten et al. hanno pubblicato uno studio di simulazione condotto nella Germania rurale, nel quale hanno utilizzato dei veicoli aerei senza pilota (droni) per portare dei defibrillatori esterni automatizzati in caso di arresto cardiaco extraospedaliero.

Uno studio sull’utilizzo dei defibrillatori trasportati dai droni

Nello studio in questione, alcuni passanti non addestrati hanno trovato un paziente simulato in arresto cardiaco, hanno effettuato una chiamata di emergenza e hanno iniziato la rianimazione cardiopolmonare. A questo punto, un Community First Responder (CFR) è stato attivato come parte della risposta all’emergenza e un drone ha consegnato un DAE. nel luogo dell’evento. Nel caso in cui il CFR raggiungeva per primo la scena, egli continuava la rianimazione cardiopolmonare e invitava il passante a recuperare il defibrillatore una volta arrivato il drone. Nel caso contrario, se il drone fosse arrivato per primo, il CFR lo recuperava e quindi si recava immediatamente dal paziente.

I ricercatori hanno selezionato cinque siti come luogo di arresto cardiaco e cinque basi di droni corrispondenti, al fine di generare cinque corridoi di volo che andavano da 0,4 km a 9,8 km di distanza. Al fine di garantire la sicurezza della simulazione, i ricercatori hanno pianificato 10 voli per ciascun corridoio e hanno comunicato con l’elisoccorso locale nei giorni di volo al fine di garantire che questi corridoi fossero privi di traffico aereo.

Sono state così effettuate complessivamente 46 simulazioni di arresto cardiaco extraospedaliero, mostrando come il tempo alla defibrillazione (media ± DS) variava da 6,02 ± 0,6 minuti per il percorso più breve (0,4 km) a 15,5 ± 1,2 minuti per il percorso più lungo (9,8 km). I dati così ottenuti sono stati confrontati con quelli del sistema di emergenza locale del 2019, mostrando come per questi ultimi il tempo medio di defibrillazione era di 19,5 ± 10,4 min.

È importante rilevare come i ricercatori abbiano condotto una simulazione fedele alla realtà, in quanto la stessa iniziava dalla chiamata di emergenza sino al collegamento al paziente di un defibrillatore fornito da un drone.

Arrivo di defibrillatore con drone: ottimizzazione dei processi

In riferimento al trasporto di defibrillatori da parte di droni in caso di arresti cardiaci simulati, negli ultimi anni le evidenze si sono succedute e hanno riguardato diverse aree quali Canada, USA e Svezia, dove sono state ricercate le posizioni ottimali dei droni al fine di migliorare la consegna dell’AED; Francia per quanto concerne la ricerca di un modello di consegna dati diversi parametri inerenti il volo e non; Svezia, Regno Unito e Canada, infine, per quanto riguarda l’effettuazione di voli di prova.

Sebbene l’arrivo del defibrillatore con un drone possa sembrare fantascienza, in Svezia ciò è già avvenuto per quanto riguarda reali arresti cardiaci extraospedalieri. Difatti, da giugno a settembre 2020 era disponibile un defibrillatore per la consegna con droni in ciascuna delle sue tre regioni. Una volta che un dispatcher sospettava un arresto cardiaco extraospedaliero durante una chiamata di emergenza, egli inviava un avviso automatico a un pilota di droni, il quale richiedeva il permesso di volare al controllo del traffico aereo locale e pilotava a distanza il drone sino al target. Complessivamente, in questo periodo 14 arresti cardiaci erano idonei al volo con droni: un drone ha volato in 12 occasioni; è arrivato sul posto in 11 occasioni (percorrendo una media di 3,1 km, contro i 4,3 km dell’ambulanza); è arrivato prima del sistema di emergenza in sette occasioni (risparmio di tempo medio di 1:52 minuti). Tuttavia, in nessuna occasione un defibrillatore consegnato da un drone è stato collegato a un paziente.

Nonostante questo dato, sarebbe prematuro considerare questo studio come un fallimento. Il tempo medio dalla chiamata di emergenza alla consegna del defibrillatore è stato di 9:08 minuti, di cui 3:10 minuti trascorsi prima che il drone decollasse. Nello studio recentemente pubblicato e che è stato riassunto all’inizio (Baumgarten et al.) sono stati necessari in media 6:02 minuti per defibrillare il paziente nella distanza di volo più breve (0,4 km). Questo fatto indica come ci siano molte opportunità di ottimizzare i processi coinvolti nella consegna dei defibrillatori con i droni, in particolare quelli che si verificano prima e dopo il volo stesso del drone.

Fase di risposta Processo da ottimizzare
Preparazione
  • Stabilire le posizioni dei droni
  • Regole per l’invio
  • Capacità tecniche e di volo del drone
  • Integrazione dei sistemi di allerta dei droni con i sistemi di emergenza
  • Opzioni di risposta della comunità esistenti per l’arresto cardiaco extraospedaliero
Pre-volo
  • Riconoscimento dell’arresto cardiaco
  • Processo di allerta per drone/operatore
  • Preparazione del drone per il volo
  • Collegamento con il controllo del traffico aereo/autorità aeronautica
  • Pianificazione del percorso
Volo
  • Ridondanza di sicurezza dei droni
  • Sicurezza dei droni
  • Opzioni di automazione del volo
  • Collegamento in tempo reale con il controllo del traffico aereo/autorità aeronautica
  • Collegamento in tempo reale con il sistema di emergenza
Post-volo
  • Atterraggio sicuro/hovering e consegna del defibrillatore
  • Interazione del passante con drone/defibrillatore
  • Uso del defibrillatore con invio assistito
  • Restituzione di drone e defibrillatore
  • Metodi per interrogare il defibrillatore/guidare la futura gestione del paziente

Consegna defibrillatori tramite droni: le difficoltà

È importante rilevare come i droni non rappresentano sempre il metodo migliore per portare il defibrillatore sul luogo di un arresto cardiaco extraospedaliero. In questo, risulta essere fondamentale collaborare con banche dati nazionali o regionali che contengono le informazioni sulla posizione storica degli arresti cardiaci e sui tempi di risposta del servizio di emergenza. Inoltre, i ricercatori dovrebbero disporre di informazioni aggiornate sull’ubicazione dei defibrillatori a terra e sulla presenza di altri programmi di pronto intervento e/o di invio di defibrillatori da parte della comunità e volontari.

In questo, Rosamond et al. (2020) hanno confrontato la somministrazione di defibrillatore tramite drone con il loro recupero da una posizione fissa da parte di astanti in 35 scenari di arresto cardiaco simulati. La strategia più rapida dipendeva da fattori quali la vicinanza del paziente ai defibrillatori a terra, la loro disponibilità e la facilità di individuarli e accedervi. L’ottimizzazione degli aspetti esistenti della risposta all’arresto cardiaco extraospedaliero, dal suo riconoscimento iniziale alle istruzioni per l’utilizzo del defibrillatore, può essere importante almeno quanto la creazione di un sistema funzionante di consegna dei defibrillatori tramite droni.

I droni richiederanno, inoltre, diverse ridondanze di sicurezza interna nel caso in cui i sistemi primari che li tengono in volo si guastino. Anche la sicurezza esterna sarà una preoccupazione: come sarà possibile impedire alle persone di hackerare i sistemi di volo per utilizzare i droni per i propri scopi nefasti o per consegnare pacchi ai loro amici? La sicurezza del volo e l’evitare conflitti in volo con altri aerei sono due aspetti fondamentali.

Un altro ambito di ricerca è stato affrontato da alcuni ricercatori che hanno utilizzato l’apprendimento automatico per sviluppare delle regole di spedizione dei droni in Canada, utilizzando i tempi di risposta storici al fine di determinare la probabilità di arrivare prima dei sistemi di emergenza. Ciò ha generato riduzioni simili nei tempi di risposta rispetto a una spedizione incondizionata, ma con un numero sostanzialmente inferiore di voli. Tuttavia, è noto come la defibrillazione sia più efficace se erogata entro un breve periodo dopo il collasso iniziale quindi, l’uso di droni nel caso in cui sia probabile che il tempo di defibrillazione si prolungherebbe potrebbe non essere l’utilizzo migliore di una risorsa limitata. Sarebbe necessario, ad esempio, limitare la consegna dei defibrillatori tramite droni?

Che dire inoltre del conflitto tra la necessità di offrire una defibrillazione precoce - a un paziente che può avere o meno un ritmo defibrillabile - e l’impatto che il recupero del defibrillatore da parte di un astante potrebbe avere sulla rianimazione cardiopolmonare? Andrebbe limitata la consegna dei droni alle situazioni in cui c’è più di un soccorritore sulla scena?

Il compromesso tra la consegna anticipata del defibrillatore e l’interruzione della rianimazione cardiopolmonare non è stato molto esplorato nella letteratura. In quattro simulazioni che prevedevano un soccorritore singolo in una caserma dei pompieri in Svezia, passanti più anziani non addestrati hanno trascorso una media di 94 secondi senza eseguire la rianimazione mentre recuperavano e utilizzavano un defibrillatore fornito da drone. Anche se gli astanti degli studi condotti da Baumgarten et al. - così come da altri studi - segnalano poche preoccupazioni e pochi problemi nell’interazione con i droni, è presente un ampio margine di miglioramento per ottimizzare le istruzioni di recupero fornite dai dispatcher.

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