Key points Delayed cord clamping improves circulatory stability in preterm infants at birth, but the underlying reason is not known. In a new preterm lamb study we investigated whether delayed cord clamping until ventilation had been initiated improved pulmonary, cardiovascular and cerebral haemodynamic stability. We demonstrated that ventilation prior to cord clamping markedly improves cardiovascular function by increasing pulmonary blood flow before the cord is clamped, thus further stabilising the cerebral haemodynamic transition. These results show that delaying cord clamping until after ventilation onset leads to a smoother transition to newborn life, and probably underlies previously demonstrated benefits of delayed cord clamping. Abstract Delayed cord clamping improves circulatory stability in preterm infants at birth, but the underlying physiology is unclear. We investigated the effects of umbilical cord clamping, before and after ventilation onset, on cardiovascular function at birth. Prenatal surgery was performed on lambs (123 days) to implant catheters into the pulmonary and carotid arteries and probes to measure pulmonary (PBF), carotid (CaBF) and ductus arteriosus blood flows. Lambs were delivered at 126 ± 1 days and: (1) the umbilical cord was clamped at delivery and ventilation was delayed for about 2 min (Clamp 1st; n = 6), and (2) umbilical cord clamping was delayed for 3–4 min, until after ventilation was established (Vent 1st; n = 6). All lambs were subsequently ventilated for 30 min. In Clamp 1st lambs, cord clamping rapidly (within four heartbeats), but transiently, increased pulmonary and carotid arterial pressures (by ∼30%) and CaBF (from 30.2 ± 5.6 to 40.1 ± 4.6 ml min −1 kg −1 ), which then decreased again within 30–60 s. Following ventilation onset, these parameters rapidly increased again. In Clamp 1st lambs, cord clamping reduced heart rate (by ∼40%) and right ventricular output (RVO; from 114.6 ± 14.4 to 38.8 ± 9.7 ml min −1 kg −1 ), which were restored by ventilation. In Vent 1st lambs, cord clamping reduced RVO from 153.5 ± 3.8 to 119.2 ± 10.6 ml min −1 kg −1 , did not affect heart rates and resulted in stable blood flows and pressures during transition. Delaying cord clamping for 3–4 min until after ventilation is established improves cardiovascular function by increasing pulmonary blood flow before the cord is clamped. As a result, cardiac output remains stable, leading to a smoother cardiovascular transition throughout the early newborn period.

Abstract Asphyxiated neonates must have oxygenation rapidly restored to limit ongoing hypoxic-ischemic injury. However, the effects of transient hyperoxia after return of spontaneous circulation (ROSC) are poorly understood. We randomly allocated acutely asphyxiated, near-term lambs to cardiopulmonary resuscitation in 100% oxygen (“standard oxygen”, n=8) or air (n=7) until 5 minutes after ROSC, or to resuscitation in 100% oxygen immediately weaned to air upon ROSC (“rapid-wean”, n=7). From 5 minutes post-ROSC, oxygen was titrated to target preductal oxygen saturation between 90-95%. Cerebral tissue oxygenation was transiently but markedly elevated following ROSC in the standard oxygen group compared to the air and rapid-wean groups. The air group had a delayed rise in cerebral tissue oxygenation from 5 minutes after ROSC coincident with up-titration of oxygen. These alterations in oxygen kinetics corresponded with similar overshoots in cerebral perfusion (pressure and flow), indicating a physiological mechanism. Transient cerebral tissue hyperoxia in the standard oxygen and air groups resulted in significant alterations in mitochondrial respiration and dynamics, relative to the rapid-wean group. Overall, rapid-wean of oxygen following ROSC preserved striatal mitochondrial respiratory function and reduced the expression of genes involved in free radical generation and apoptosis, suggesting a potential therapeutic strategy to limit cerebral reperfusion injury.

Abstract Background Epinephrine treatment is recommended during neonatal resuscitation, if ventilation and chest compressions are ineffective. Endotracheal administration is an option, if the preferred intravenous route is unavailable. We aimed to determine the efficacy of endotracheal epinephrine for achieving return of spontaneous circulation (ROSC), and maintaining physiological stability after ROSC, at standard and higher dose, in severely asphyxiated newborn lambs. Methods Near-term fetal lambs were instrumented for physiological monitoring, and asphyxiated until asystole. Resuscitation was commenced with ventilation and chest compressions as per ILCOR recommendations. Lambs were randomly allocated to: IV Saline placebo (5 ml/kg, n=6), IV Epinephrine (20 micrograms/kg, n=9), Standard-dose ET Epinephrine (100 micrograms/kg, n=9), and High-dose ET Epinephrine (1 mg/kg, n=9). After three allocated treatment doses, rescue IV Epinephrine was administered if ROSC had not occurred. Lambs achieving ROSC were ventilated and monitored for 60 minutes before euthanasia. Brain histology was assessed for micro-hemorrhage. Results ROSC in response to allocated treatment (without rescue IV Epinephrine) occurred in 1/6 Saline, 9/9 IV Epinephrine, 0/9 Standard-dose ET Epinephrine, and 7/9 High-dose ET Epinephrine lambs respectively. Three Saline, six Standard-dose ET Epinephrine, and one High-dose ET Epinephrine lambs achieved ROSC after rescue IV Epinephrine. Blood pressure during CPR increased after treatment with IV Epinephrine and High-dose ET Epinephrine, but not Saline or Standard-dose ET Epinephrine. After ROSC, both ET Epinephrine groups had lower pH, higher lactate, and higher blood pressure than the IV Epinephrine group. Cortex micro-hemorrhage was more frequent in the High-dose ET Epinephrine lambs (8/8 lambs examined, versus 3/8 in IV Epinephrine lambs). Conclusions The currently recommended dose of ET Epinephrine was ineffective in achieving ROSC. In the absence of convincing clinical or preclinical evidence of efficacy, use of ET Epinephrine at this dose may not be appropriate. High-dose ET Epinephrine requires further evaluation before clinical translation.

This is the eighth annual summary of the International Liaison Committee on Resuscitation International Consensus on Cardiopulmonary Resuscitation and Emergency Cardiovascular Care Science With Treatment Recommendations; a more comprehensive review was done in 2020. This latest summary addresses the most recent published resuscitation evidence reviewed by the International Liaison Committee on Resuscitation task force science experts. Members from 6 International Liaison Committee on Resuscitation task forces have assessed, discussed, and debated the quality of the evidence, using Grading of Recommendations Assessment, Development, and Evaluation criteria, and their statements include consensus treatment recommendations. Insights into the deliberations of the task forces are provided in the Justification and Evidence-to-Decision Framework Highlights sections. In addition, the task forces list priority knowledge gaps for further research.

Abstract Background Very preterm infants often require respiratory support after birth with current recommendations suggesting the use of continuous positive airway pressure (CPAP) of 4–8 cmH 2 O and an initial fraction of inspired oxygen (FiO 2 ) of 0.21–0.3. We have examined the interaction of high and low CPAP and FiO 2 levels on breathing rates and lung aeration in preterm rabbits. Methods Prematurely delivered rabbits (29/32 days gestation) received CPAP of either 5cmH 2 O (5CPAP; n = 12) or 15 cmH 2 O (15CPAP; n = 14), and a FiO 2 of either 0.3 (5CPAP/0.3, n = 6 or 15CPAP/0.3, n = 7) or 0.6 (5CPAP/0.6, n = 6 or 15CPAP/0.6, n = 7). Breathing rates, lung aeration (functional residual capacity; FRC), lung bulging and air accumulation in the stomach were measured using phase-contrast X-ray imaging. Results Kittens receiving 0.6 FiO 2 had higher breathing rates (5CPAP/0.6: 32.6±6.4 breaths/min; p = 0.0064 and 15CPAP/0.6: 36.9±3.5breaths/min; p = 0.0010) than 5CPAP/0.3 kittens (11.8±4.1breaths/min). Kittens receiving 15CPAP/0.6 tended to have higher FRC volumes (34.9±4 mL/kg) than kittens receiving 5 cmH 2 O CPAP (5CPAP/0.3: 13.1±6mL/kg; p = 0.0675 and 5CPAP/0.6: 13.5±6 mL/kg; p = 0.1720) and 15CPAP/0.3 (22.5 ± 6.6 mL/kg; p = 0.4245). Lung bulging and air accumulation in the stomach were not different between groups. Conclusion Preterm rabbits supported with both 15 cmH 2 O CPAP and 0.6 FiO 2 increased spontaneous breathing rates and lung aeration without increasing the risk of air in the stomach or lung bulging. Impact While current guidelines recommend the use of low CPAP (4–8 cmH 2 O) and low FiO 2 levels (0.21–0.3 FiO 2 ) to support preterm infants at birth, the optimum levels are unknown. This study has shown that 15 cmH 2 O of CPAP and FiO 2 of 0.6 improved lung aeration and breathing in preterm rabbits, compared with a CPAP of 4 cmH 2 O and FiO 2 of 0.3. These results add to the evidence indicating that initial high CPAP and high FiO 2 levels, followed by titration of both, enhance respiratory support for preterm newborns.

Introduction As airway liquid is cleared into lung interstitial tissue after birth, the chest wall must expand to accommodate this liquid and the incoming air. We examined the effect of applying external positive and negative pressures to the chest wall on lung aeration in near-term rabbit kittens at risk of developing respiratory distress. Methods Rabbit kittens (30 days; term ∼31 days) were randomised into Control and Elevated Liquid (EL) groups. Lung liquid was drained in Control kittens to simulate expected volumes following vaginal delivery. EL kittens had lung liquid drained before 30 ml/kg was returned to simulate expected volumes after caesarean section. Kittens were delivered, placed in a water-filled plethysmograph and the external pressure was adjusted to −6 (negative), 0 (atmospheric), or +6 (positive) cmH 2 O. Kittens were ventilated with an 8 ml/kg tidal volume and PEEP of 0 cmH 2 O and lungs imaged using phase contrast x-ray imaging. Results Compared to external atmospheric pressures, external negative pressures expanded the chest (by 2100 ± 43 vs. 1805 ± 59 mm 2 ; Control kittens; P = 0.028), directed tidal ventilation into lower, larger lung regions and increased functional residual capacity (FRC) levels in both Control (26.7 ± 2.0 vs. 12.6 ± 2.2 ml/kg; P < 0.001) and EL (19.6 ± 1.6 vs. 10.0 ± 2.9 ml/kg; P < 0.01) kittens. External positive pressures reduced FRC levels in Control (6.3 ± 0.8 vs. 12.6 ± 2.2 ml/kg; P < 0.05), but not in EL kittens, and directed tidal ventilation into upper lung regions. Discussion External negative pressures increased lung aeration and resulted in a more evenly distributed tidal ventilation immediately after birth in near-term rabbit kittens, whereas external positive pressures reduced lung aeration and compliance.

Asphyxiated neonates must have oxygenation rapidly restored to limit ongoing hypoxic-ischemic injury. However, the effects of transient hyperoxia after return of spontaneous circulation (ROSC) are poorly understood. We randomly allocated acutely asphyxiated, near-term lambs to cardiopulmonary resuscitation in 100% oxygen (“standard oxygen”, n = 8) or air (n = 7) until 5 minutes after ROSC, or to resuscitation in 100% oxygen immediately weaned to air upon ROSC (“rapid-wean”, n = 7). From 5 minutes post-ROSC, oxygen was titrated to target preductal oxygen saturation between 90–95%. Cerebral tissue oxygenation was transiently but markedly elevated following ROSC in the standard oxygen group compared to the air and rapid-wean groups. The air group had a delayed rise in cerebral tissue oxygenation from 5 minutes after ROSC coincident with up-titration of oxygen. These alterations in oxygen kinetics corresponded with similar overshoots in cerebral perfusion (pressure and flow), indicating a physiological mechanism. Transient cerebral tissue hyperoxia in the standard oxygen and air groups resulted in significant alterations in mitochondrial respiration and dynamics, relative to the rapid-wean group. Overall, rapid-wean of oxygen following ROSC preserved striatal mitochondrial respiratory function and reduced the expression of genes involved in free radical generation and apoptosis, suggesting a potential therapeutic strategy to limit cerebral reperfusion injury.