胸阻抗信號及PETCO2監測在心肺復蘇質量監控中的應用研究

賴世超

(四川大學華西醫院急診科，四川 成都 610041)

胸阻抗信號及PETCO2監測在心肺復蘇質量監控中的應用研究

賴世超

(四川大學華西醫院急診科，四川 成都 610041)

心肺復蘇(cardiopulmonary resuscitation，CPR)包括人工通氣、胸外按壓、體外電除顫等，是對心臟驟停患者搶救的重要手段。在2010 年心肺復蘇指南中歐洲復蘇委員會和美國心臟協會均強調了在其實施高質量的胸外按壓能有效提高CPR的成功幾率。呼氣末二氧化碳(pressure of end tidal carbon dioxide，PETCO2)與CPR期間心肌血流量和心排血量有密切的關系，能預測心肺復蘇后自主循環恢復的可能性。本文通過對胸阻抗(transthoracic impedance，TTI)信號及PETCO2監測在心肺復蘇質量監控中的應用情況進行分析、綜述，以期為臨床實施高質量CPR提供依據。

胸阻抗信號；呼氣末二氧化碳；心肺復蘇

心肺腦復蘇(cardiac pulmonary cerebral resuscitation，CPCR)是急救醫學中重要的組成部分，是指采用生理、機械、藥理等方式使心臟呼吸恢復，恢復生命體征的醫療措施[1-2]。CPR為其重要組成部分，高質量的CPR能挽救患者的生命，提高其生存率。采用快速、準確、簡便、無創的方式檢測心臟驟停(cardiac arrest，CA)患者CPR期間的生理參數并予以正確解讀，在實現高質量CPR中發揮重要的作用，能對心臟驟停患者的預后早期評估，利于臨床配置更加合理的醫療衛生資源[3-4]。胸外按壓是早期CPR的急救措施，胸外按壓的質量指標包括按壓頻率、按壓深度、胸廓的回彈程度以及按壓時間占比等[5]。高質量的胸外按壓能促進神經功能恢復、增加腦血流量，降低復蘇后腦損傷。但即使是急救醫療服務或院內CPR人員實施胸外按壓也難以達到指南要求的按壓深度5 cm。隨著按壓時間的延長，施救人員會逐漸出現疲勞，按壓深度降低，如在此時更換人員按壓會引起短時間內無循環血量，增加胸廓回彈不足出現的危險性[6-7]。PETCO2是心臟驟停患者在CPR期間的重要監測指標，PETCO2會隨著施救人員的疲勞程度的增加而發生變化，2010年CPR指南推薦在CPR過程中應采用PETCO2監測[8]。

1 質量監測手段

TTI信號、按壓頻率、按壓深度、PETCO2等均是目前監測CPR質量的重要指標，其中按壓頻率與按壓深度是經在患者胸口放置位移傳感器或加速度傳感器測量。目前已出現的新型可視化手持式CPR反饋裝置，可在患者胸口放置裝置，以圖形或數字的方式反映當前按壓頻率、深度，施救人員可根據顯示情況對按壓速率及深度進行調整或保持，進而提高CPR質量。手持式的反饋裝置雖為無創監測，但存在一定的局限性，容易受到身體位移及動作的干擾，需進一步驗證其臨床可靠性。TTI應用于CPR質量監測時，不受患者支撐表面硬度的影響，是經除顫電極獲得，無需增加額外器件，采用相應軟件便可處理其信號，提取所需參數，能實時反饋。PETCO2是經紅外線技術進行測量，為無創監測方式，能估算出動脈二氧化碳分壓。PETCO2與TTI監測CPR質量均具有良好的應用前景。

2 CPR質量監測

2.1基于TTI信號的CPR質量監測

TTI信號包括兩方面的信息：①血管及心臟內血流等變化所致的阻抗信號改變；②施救人員在行胸外按壓時引起機體胸腔變形所致的阻抗信號改變[9]。在CPR領域中TTI測量的應用已經超過30年，由早期無創監測心排量、心博出量到定量分析個體呼吸潮氣量，逐漸發展到全面監測與評估CPR質量[10]。

龔平等[11]將13例CA后自主循環恢復的患者隨機分為對照組(n=6)和試驗組(n=7)，均采用胸阻抗法監測CI和CO，分析胸阻抗法無創血流動力學監測指導心肺復蘇后血管活性藥物的應用價值。結果顯示，試驗組的多巴胺使用時間為(8.3±1.2)h、使用量為(480±53)mg，對照組的多巴胺的使用時間為(10.2±2.1)h、使用量為(540±67)mg，差異具有統計學意義(P<0.05)；試驗組和對照組乳酸清除率分別為(71.78±8.17)%、(57.17±12.70)%，28 d的存活率分別為57.1%、50.0%。證實胸阻抗法無創血流動力學監測能有效指導CPR中血管活性藥物的應用。

李勇明等[12]采用基于密度加權和偏好信息的K均值聚類的胸阻抗信號自動檢測算法，對豬的電誘導CA模型TTI信號數據進行分析，結果顯示，在排除部分噪聲及畸變的干擾下，能正確識別通氣及按壓波形，計算出按壓通氣比、按壓頻率、按壓時間比等參數，能實時向CPR患者的操作人員反饋按壓通氣信息，對CPR操作進行調整，提高CPR成功率，為TTI信號監測與實時反饋在臨床中廣泛使用奠定了基礎。

Ayala等[13]對38例院外復蘇患者的情況，監測了對應的TTI和按壓深度，論證TTI和按壓深度對胸外按壓質量檢測的可靠性，結果顯示，TTI和按壓深度對胸外按壓質量均具有很高的準確性。大部分情況下，采用TTI和按壓深度對患者實施監測，無需人工技術，可經阻抗通道自動反饋頻率。

冠狀動脈灌注壓是臨床預測患者能否恢復自主循環的最直接的指標，而CPR質量與按壓深度存在密切的相關性。按壓深度是保持冠狀動脈灌注壓的關鍵。萇飛霸等[14]經建立家豬模型進行試驗，分析按壓不足和高質量按壓對CPR結果的影響。結果證實，高質量按壓對CPR具有積極的意義，建立了按壓深度與TTI變化值和CPP與TTI變化值的線性相關性。說明采用TTI對按壓深度進行預測，能較好的反映胸外按壓的質量。

在CPR過程中，TTI信號的檢測作用逐漸突出，但在院外CPR過程中，涉及不同人群及多個施救人員時，按壓深度與TTI信號的線性相關性會變差，會降低TTI信號對按壓深度的預測準確性[15]。此外，TTI信號會受到多種因素的影響，如生物體基礎阻抗的個體差異等，以TTI信號替換按壓深度對CPR質量進行測量時，須充分考慮患者的體質量、身高、年齡、性別、胸圍等個體差異，設定校正參數，進而實現CPR質量的實時反饋[16]。

2.2基于PETCO2的CPR質量監測

PETCO2是2015年美國心臟協會心血管急救與心肺復蘇指南推薦的監測CPR的指標之一，是遠端肺泡內氣體被全部呼出的代表，為無創性監測[17-18]。其最早用于麻醉醫學領域，而后逐漸被應用于臨床中[19]。

梁章榮等[20]對86例CA患者進行PETCO2監測，結果顯示34例自主循環恢復患者復蘇10 min、25 min的PETCO2分別為(26.84±4.20)mmHg、(32.87±4.12)mmHg，52例自主循環未恢復患者復蘇10 min、25 min的PETCO2分別為(13.57±1.29)mmHg、(5.92±1.04)mmHg，差異具有統計學意義(P<0.05)。34例自主循環恢復中的19例于24 h內死亡患者的復蘇10 min、25 min的PETCO2分別為(21.25±1.38)mmHg、(26.16±0.53)mmHg，存活大于24 h的15例患者復蘇10 min、25 min的PETCO2分別為(33.92±1.91)mmHg、(41.37±1.37)mmHg，差異具有統計學意義(P<0.05)。由此可見，在CA患者的CPR過程中，PETCO2水平與患者的預后有密切的關系，是監測CPR預后的有效指標。

劉斌等[21]對76例院內CA患者進行CPR與PETCO2監測，分析PETCO2評估院內CA患者自主循環恢復和預后臨床價值，結果顯示21例自主循環恢復患者的平均PETCO2為(34.63±13.20)mmHg，55例自主循環未恢復患者的平均PETCO2為(18.48±10.11)mmHg，差異具有統計學意義(P<0.05)；其中入住急診重癥監護室24 h存活的9例患者平均PETCO2為(44.24±11.20)mmHg，入住急診重癥監護室24 h死亡的67例患者平均PETCO2為(20.09±10.54)mmHg，差異具有統計學意義(P<0.05)；4例存活出院患者的平均PETCO2為(45.21±11.40)mmHg，72例死亡患者的平均PETCO2為(21.71±12.15)mmHgmmHg差異具有統計學意義(P<0.05)。由此可見，平均PETCO2能評估院內CA患者的CPR質量，能預測患者預后。

臨床可將PETCO2作為預測CA患者預后的的指標之一。CPR期間PETCO2結果可能會受到測量儀器、方式及人為因素等方面的影響，誤導施救人員；體內的CO、CO2產生量以及肺泡通氣量等均會對PETCO2造成影響[22-23]。如單一使用，質量可能存在一定的局限性，進而需聯合其他指標提高預測CA患者預后的特異性及靈敏性[24]。

3 總結與展望

綜上所述，TTI信號和PETCO2對CPR監測均有較高的臨床應用價值。TTI信號能實時反饋按壓通氣信息，反映胸外按壓的質量，準確度較高；PETCO2能較好的預測患者預后，評估CPR質量[25]。但TTI信號會受患者體征差異的影響，降低預測按壓深度的效果；PETCO2會受測量儀器、肺泡通氣量等因素的影響，降低其預測的特異性及靈敏性。臨床可經獲取不同體征差異的患者數據，在不同體征差異條件下建立按壓深度與TTI信號的關系模型，嚴格控制多種因素，并聯合其他指標共同監測，以提高監測準確性。

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ApplicationoftransthoracicimpedancesignalandPETCO2inCPRqualitymonitoring

LAI Shi-chao

(DepartmentofEmergency,WestChinaHospitalofSichuanUniversity,Chengdu610041,Sichuan,China)

Cardiopulmonary resuscitation (CPR) including artificial ventilation,chest compression,external electric defibrillation,etc,which is an important means of rescuing patients with sudden cardiac arrest.In 2010 CPR guidelines of European Resuscitation Council (ERC) and American Heart Association (AHA) emphasized the importance of high-quality chest compression in CPR.The pressure of end tidal carbon dioxide (PETCO2) has close relationship with myocardial blood flow and cardiac output during CPR,and it can predict the possibility of spontaneous circulation restoration after CPR.This paper aims to analyze and review the application of transthoracic impedance (TTI) signal and PETCO2monitoring in CPR quality monitoring ,so as to provide reference for clinic.

Transthoracic impedance;Pressure of end tidal carbon dioxide;Cardiopulmonary resuscitation

10.3969/j.issn.1005-3697.2017.05.044

成都市科技惠民計劃項目(2016-HM02-00099-SF)

2017-06-12

賴世超(1984-)，男，碩士，住院醫師。E-mail：lsc217@163.com

時間： 2017-10-10 02∶28

http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20171010.0228.090.html

1005-3697(2017)05-0803-03

R459.7

A

(學術編輯曹小平)

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