機械按壓對心搏驟停患者自主循環(huán)恢復及預后的影響因素分析

張曉東 羅麗 項濤

(西南交通大學附屬醫(yī)院 成都市第三人民醫(yī)院急診科，四川 成都 610031)

中國心搏驟停患者心肺復蘇(cardiopulmonary resuscitation，CPR)后整體病死率仍很高，在北京存活出院率為1.3%[1-2]。高質(zhì)量的CPR能夠提高心搏驟停患者自主循環(huán)恢復(return of spontaneous circulation，ROSC)，高質(zhì)量的胸外心臟按壓是高質(zhì)量CPR的核心，人工按壓質(zhì)量和理想CPR的要求差距很大。多項臨床研究發(fā)現(xiàn)受過培訓的非專業(yè)人員或?qū)I(yè)人員也有50%以上達不到美國心臟協(xié)會(American Heart Association，AHA)CPR指南要求，并且人工按壓>1 min按壓質(zhì)量就會衰減，4 min后正確按壓的比例就不足30%[3]。機械按壓可提供穩(wěn)定的高質(zhì)量胸外心臟按壓，與傳統(tǒng)人工胸外心臟按壓相比，機械按壓可持續(xù)性強，能夠避免醫(yī)師體力耗竭，在長時程CPR和救護車等特定場景下也能保證按壓的有效及可持續(xù)[4]。盡管AHA CPR指南目前推薦使用機械按壓的證據(jù)等級較低[5]，但在美國、日本以及中國等多個國家使用機械按壓的比例卻越來越高[6-7]。某些研究顯示院前心搏驟停采用機械按壓與人工按壓相比并不能顯著改善患者預后[8-10]，但也有研究表明機械按壓在提高院內(nèi)心搏驟停患者ROSC方面優(yōu)于人工按壓[11]。目前機械按壓對心搏驟停患者ROSC及預后的影響因素仍缺少相關(guān)臨床研究。本研究采用回顧性隊列研究，分析在急診搶救室對非創(chuàng)傷心搏驟停患者使用機械按壓對ROSC率的影響因素，為優(yōu)化使用機械按壓提供臨床參考。

1 資料和方法

1.1 研究對象

本研究是一項在急診室進行的單中心、回顧性的隊列研究，符合醫(yī)學倫理學標準，經(jīng)成都市第三人民醫(yī)院機構(gòu)審查委員會和倫理委員會審查和批準。選擇2018年6月1日—2019年12月31日急診收治的非創(chuàng)傷性心搏驟停患者作為研究對象。納入標準[12-13]：(1)年齡≥18歲；(2)急診目擊心搏驟停患者或院外心搏驟停患者在被送到急診室時仍在持續(xù)進行CPR；(3)在急診接受機械按壓。排除標準[12-13]：(1)心搏驟停到接受心臟按壓時間>2 min；(2)創(chuàng)傷性心搏驟停或窒息；(3)孕婦；(4)在到達急診室前已經(jīng)接受機械按壓；(5)數(shù)據(jù)缺失；(6)患者家屬拒絕治療。

1.2 研究方法

1.2.1 機械CPR流程及分組

所有患者在心搏驟停時立即接受人工胸外心臟按壓，直到Lucas心肺復蘇儀(lund university cardiopulmonary assist system，Lucas)安裝完成。機械CPR操作流程如圖1所示。所有患者均接受氣管插管、有創(chuàng)呼吸機輔助通氣、監(jiān)測呼氣末二氧化碳分壓(partial pressure of end-tidal carbon dioxide，PetCO2)、腎上腺素等治療。根據(jù)心搏驟停患者CPR后是否發(fā)生ROSC，分為ROSC組和非ROSC組。ROSC定義為恢復為竇性或室上性心律，可觸及大動脈搏動至少20 min[6，9，12-16]。持續(xù)復蘇30 min后，若患者仍未恢復意識，對外界刺激無反應，瞳孔散大，無光反射，大動脈搏動無法觸及，血壓測不出，無自主呼吸，則定義為復蘇失敗。

圖1 機械CPR流程

1.2.2 數(shù)據(jù)收集

收集患者人口學和臨床資料，包括年齡、性別、基礎(chǔ)疾病、心搏驟停病因(心源性和非心源性)、首次監(jiān)測心律(可除顫心律和非除顫心律)、CPR開始時間、CPR持續(xù)時間、Lucas安裝時間、Lucas開始按壓時間、腎上腺素用量、插管成功后即刻及Lucas使用后15 min PetCO2、入搶救室時和使用Lucas 15 min后動脈血pH值。心搏驟停的病因分為心源性和非心源性。心源性心搏驟停包括急性心肌梗死和/或室性心動過速/心室顫動以及肺栓塞，非心源性心搏驟停包括代謝、電解質(zhì)失衡、呼吸或其他原因。首次監(jiān)測心律指心搏驟停后經(jīng)監(jiān)護儀或除顫器最初記錄到的心臟節(jié)律，其中可除顫心律包括心室顫動和無脈性室性心動過速；非除顫心律包括心臟停搏和無脈性電活動。CPR開始時間指從患者發(fā)生心搏驟停到開始實施CPR的時間；CPR持續(xù)時間指從開始實施CPR到終止CPR時間；Lucas安裝時間是指從最后一次人工按壓結(jié)束至Lucas安裝完成的時間；Lucas開始按壓時間指從開始CPR到Lucas開始按壓的時間；根據(jù)既往對心搏驟停患者人工CPR后ROSC的獨立影響因素研究：腎上腺素用量≤5 mg、CPR時間≤30 min是獨立預測因素[17]；插管成功后即刻PetCO2>10 mm Hg(1 mm Hg=0.133 3 kPa)、CPR后15 min PetCO2>20 mm Hg和入搶救室時pH值>7.05能夠預測人工CPR后的預后[18-19]；根據(jù)本研究68例患者安裝機械裝置所用的時間平均為20.5 s，及之前國外研究中描述的21 s安裝時間[16]，本研究以20 s作為Lucas安裝時間的截斷值；因心搏驟停CPR中有“黃金4分鐘”的共識，故以此作為Lucas開始按壓時間的截斷值，把≤4 min定義為早期組，>4 min定義為晚期組。

1.2.3 觀察指標

主要結(jié)局指標為ROSC率、4 h存活率和存活入院率。按照是否恢復ROSC分析兩組患者ROSC的影響因素。

1.3 統(tǒng)計方法

連續(xù)變量以均數(shù)±標準差表示，組間比較采用t檢驗進行比較。分類變量以百分比或率表示，并通過χ2檢驗進行比較。采用SPSS 15.0進行分析。對單因素分析有意義的危險因素(P<0.05)再進行多因素的logistic回歸分析，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 影響心搏驟停患者機械按壓后ROSC的單因素分析

由表1可見，兩組患者CPR持續(xù)時間、腎上腺素用量、使用Lucas的早晚、入搶救室時pH和Lucas使用后15 min PetCO2差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

表1 影響心搏驟停患者機械按壓后ROSC的單因素分析

2.2 影響心搏驟停患者機械按壓后ROSC的多因素logistic回歸分析

以CPR后ROSC為因變量，以上述存在統(tǒng)計學差異的單因素為自變量，納入logistic回歸分析模型，量化賦值見表2，多因素logistic回歸分析見表3。由表2、表3可見CPR持續(xù)時間(≤30 min)、早期使用Lucas(≤4 min)、入搶救室時pH(>7.05)和Lucas使用后15 min PetCO2值(>20 mm Hg)是機械按壓CPR后ROSC的保護因素。

表2 量化賦值表

表3 影響心搏驟停患者機械按壓后ROSC多因素logistic回歸分析

2.3 早期Lucas組和晚期Lucas組對心搏驟停患者預后分析

與晚期組相比，早期組存活入院率較高，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。早期組患者4 h生存率明顯高于晚期組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(表4)。

表4 早期Lucas組和晚期Lucas組對心搏驟停患者預后分析

3 討論

在此項研究中，單因素分析顯示CPR持續(xù)時間(≤30 min)、腎上腺素用量(≤5 mg)、早期使用Lucas(≤4 min)、入搶救室時pH和Lucas使用后15 min PetCO2是心搏驟停患者采用機械按壓后ROSC的獨立影響因素，經(jīng)過多因素logistic回歸分析校正混雜因素后最終顯示CPR持續(xù)時間(≤30 min)、早期使用Lucas(≤4 min)、入搶救室時pH>7.05和Lucas使用后15 min PetCO2>20 mm Hg是機械按壓后ROSC的保護因素。

CPR持續(xù)時間(≤30 min)對于機械按壓后ROSC是保護因素，這與既往人工按壓的ROSC影響因素研究結(jié)果一致[20]。筆者認為，持續(xù)高質(zhì)量的胸外心臟按壓無論人工還是機械對CPR后ROSC率都有明顯影響，但是隨著CPR持續(xù)時間延長，即使機械按壓的質(zhì)量遠高于人工按壓，但心、腦、肺等重要器官缺氧、缺血再灌注損傷，最終也會影響ROSC成功率并進一步直接決定后期存活率和神經(jīng)功能恢復。ROSC后心搏驟停后綜合征的病理生理改變類似于膿毒癥的病理生理改變[21]，ROSC后主要死亡機制是全身炎癥反應、再灌注損傷造成的不可逆多器官衰竭。因而在越短的時間內(nèi)恢復ROSC這種損傷越小。

此外，本研究發(fā)現(xiàn)，腎上腺素用量經(jīng)多因素分析校正混雜因素后證實不是機械按壓后ROSC的獨立影響因素，既往研究關(guān)于人工按壓腎上腺素用量<5 mg是否為ROSC的保護因素結(jié)論不一，周夷霞等[17]認為腎上腺素用量是心搏驟停患者CPR后ROSC的獨立影響因素。原因可能是腎上腺素的α受體激動作用對增加冠狀動脈和腦的血流灌注是有益的，但加重微循環(huán)缺血卻是有害的；β受體激動是負面效應，會增加心肌耗氧量，減少心內(nèi)膜下血管灌注，增加心律失常的發(fā)生率；另蔡志仕等[22]多因素回歸分析研究卻未篩出腎上腺素用量是獨立危險因素。最新2019年AHA CPR指南建議腎上腺素使用1 mg，3～5 min/次；不推薦單次大劑量[12]。但對于累計腎上腺素用量對ROSC的影響，目前無論機械按壓背景下得出的結(jié)論還是人工按壓的結(jié)論均需要進一步研究證實。

基于現(xiàn)有院前幾項大樣本隨機對照試驗研究(包括PARAMEDIC實驗[9]、CIRC實驗[23]和LINC研究[24])及系統(tǒng)評價[25]結(jié)果表明與人工CPR相比，在院前使用機械CPR裝置未能明顯改善臨床結(jié)局。目前認為這與安裝機器早期中斷按壓、按壓損傷胸肋骨及內(nèi)臟器官以及干擾早期除顫可能抵消了機械按壓的益處有關(guān)。但以上研究結(jié)果和分析均是基于院外心搏驟停。Ong等[26]在兩家新加坡醫(yī)院急診科進行的一項研究共計納入了1 011例(459例人工CPR，552例機械CPR)患者，比較機械按壓與人工按壓復蘇效果。結(jié)果顯示，機械CPR的ROSC率優(yōu)于人工按壓。筆者的研究也是基于急診科場景下使用機械按壓進行CPR。結(jié)果發(fā)現(xiàn)早期使用Lucas(≤4 min)是機械按壓ROSC的保護因素。分析原因可能與以下因素有關(guān)：(1)院內(nèi)復蘇團隊較院前有更多的人員參與CPR，經(jīng)過反復培訓，團隊能在20 s左右完成Lucas的安裝，大大縮短了按壓中斷時間。本研究68例患者安裝機械裝置所用的時間平均20.5 s，也與之前國外研究中描述的21 s很相近[16]；(2)機械胸外心臟按壓早期介入可在復蘇關(guān)鍵期提供較人工更穩(wěn)定的高質(zhì)量胸外心臟按壓；(3)Lucas的早期安置使用使得急診室的醫(yī)護人員能夠?qū)⒏嗟木ν度氲礁呒壣С稚希热鐨夤懿骞芎蛠喌蜏刂委煟绕涫窃谌藛T短缺的情況下。

本研究結(jié)果表明，機械按壓可以提高急診科心搏驟停患者的ROSC率。兩組心搏驟停患者的ROSC率為52.4%～69.2%，高于之前一項7個省14家教學醫(yī)院多中心研究的結(jié)果。這項研究納入了從2015年7月—2017年7月急診科收治的517例心搏驟停患者，研究報道的機械按壓組和人工按壓組ROSC率分別為52.4%和30.5%[27]。本研究結(jié)果表明早期使用Lucas(≤4 min)和晚期使用Lucas(>4 min)兩組相比，ROSC后最終存活入院率相似，但早期組4 h存活率較高。原因可能在于遠期存活率不僅與按壓質(zhì)量相關(guān)，更與ROSC后綜合治療如亞低溫腦保護、臟器替代治療、積極的原發(fā)病及并發(fā)癥治療密切相關(guān)[28]。

本研究表明入搶救室時pH>7.05是機械按壓CPR后ROSC的保護因素，這與既往人工按壓ROSC影響因素研究結(jié)論一致[29]。已有研究表明人工CPR前較高的pH值與心搏驟停后患者良好的臨床結(jié)果相關(guān)。復蘇前pH>7.05是院外心搏驟停良好結(jié)局的獨立預測因子[18]。分析原因可能是心搏驟停導致組織氧供迅速耗竭，乳酸堆積導致代謝性酸中毒，復蘇前pH值越高說明驟停到復蘇的時間可能更短，因此預后更好。研究還顯示復蘇前pH值較乳酸有更好的預測ROSC的價值。

既往多項研究顯示CPR 20 min后PetCO2值>14.3 mm Hg可被用于預測ROSC[19]。本研究中，使用Lucas后15 min PetCO2值>20 mm Hg是機械按壓CPR后ROSC的保護因素，和顧建新[30]的研究結(jié)果相符。Sheak等[31]研究表明PetCO2水平與胸外心臟按壓深度有統(tǒng)計學相關(guān)性。機械CPR后較人工按壓更高的PetCO2值說明其按壓質(zhì)量高、穩(wěn)定持續(xù)，可以有效增加心輸出量和保證冠狀動脈灌注壓，加速CO2的排放。

這項研究的不足：本研究是在一個單一的醫(yī)療中心急診科進行的回顧觀察性研究，數(shù)據(jù)收集時間相對較短，樣本量相對較小。因此，研究結(jié)果需要進一步的前瞻性研究和/或更大的、多中心的研究來證實。這些結(jié)果是否適用于其他不同級別的醫(yī)院和病房，如普通病房、重癥監(jiān)護病房和手術(shù)室，也有待確定。

對于急診非創(chuàng)傷性心搏驟停患者，早期使用機械按壓可能提高急診科非創(chuàng)傷心搏驟停患者的ROSC率和4 h存活率；更短的復蘇時間、入搶救室時pH和Lucas使用后15 min的PetCO2值與ROSC率密切相關(guān)。