高仿真情景體外膜氧合模擬培訓在醫學繼續教育中的價值

侯曉彤 楊 峰 杜中濤 江春景 李呈龍 邢智辰 徐 博 辛 萌 郭 冬 王鵬程

(首都醫科大學附屬北京安貞醫院心臟外科危重癥中心,北京 100029)

新冠肺炎疫情嚴重威脅人民身心健康,在這場“戰疫”中,體外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)技術在我國廣泛應用于各種危重癥患者的救治,被國人稱為“救命神器”。患者接受ECMO輔助時,輔助模式的選擇、 ECMO輔助的建立撤除過程、輔助期間各種并發癥和意外的處理均會影響患者的臨床預后[1-2]。如何真正用好ECMO這一高精尖新興醫療技術,仍然是一個值得深思的問題。另外,不同層級醫院能力參差不齊,如何規范化我國體外生命支持技術也迫在眉睫[3]。

隨著ECMO臨床適應證的不斷擴大,救治患者病情普遍危重,越來越多的單位開展了針對危重癥患者的多學科協作救治的診療模式。危重癥患者的ECMO救治往往需要醫院多個科室與ECMO團隊溝通交流,甚至需要不同級別醫院(轉診)之間的密切團隊協作,所以相關醫務人員必須要有大團隊理念。

現代危重癥患者診療規范中明確指出對患者進行任何有創操作均需以安全性為前提,高效而快速實施。而當下,ECMO相關從業人員同時面臨日常防疫和危重癥患者ECMO救治的雙重任務,自由時間較少,身心壓力較大。所以對于臨床經驗較少的醫護人員而言,模擬培訓是幫助其快速、準確掌握ECMO相關技術的最有效學習途徑之一[4]。

ChECLS一直致力于推進我國ECMO技術的規范化開展,通過充分借鑒體外生命支持組織的ECMO培訓課程內容,再結合我國ECMO技術從業人員特點以及ECMO技術臨床應用的國際最新進展,最終推出了高仿真情景ECMO模擬培訓項目,并已取得了較好效果[5]。本文就ECMO技術模擬培訓相關內容進行簡要介紹,以供ECMO從業者及ECMO項目人員參考。

1 ECMO技術模擬培訓的必要性和重要性

1.1 ECMO技術救治對象

ECMO技術主要用于常規治療手段效果較差、預計住院病死率較高的危重癥患者,包括心源性休克、急性呼吸窘迫綜合征、嚴重感染膿毒血癥性休克、難治性心臟驟停(extracorporeal cardiopulmonary resuscitation, ECPR)患者等[6-10]。這些危重癥患者通常分布在醫院的各個科室,如危重癥監護室、外科術后監護室、手術室或導管室、急診科或其他科室普通病房等。

1.2 ECMO技術特點

當出現符合ECMO輔助指征的患者,各科值班醫生撥打ECMO技術求救電話,正式啟動ECMO救治流程。ECMO小組值班人員接到求救電話后,應盡快趕赴患者床旁,對患者快速進行評估,迅速判斷是否適合行ECMO輔助治療。對符合ECMO輔助治療臨床適應證且無明確臨床禁忌證的患者,應盡快實施ECMO輔助救治,包括ECMO環路預充、選擇合適的ECMO輔助模式、ECMO插管位置和方式等[11]。

盡管ECMO技術成功應用于臨床已有50余年歷史,但由于ECMO技術本身專業性較強、操作風險較高、管理較復雜等原因,目前危重癥患者接受ECMO輔助治療的預后呈現出一定的“量-效關系”態勢,即ECMO經驗較豐富的醫療單位接受ECMO輔助治療患者出院存活率較高[12-13]。例如,患者接受ECMO輔助期間可能出現各種并發癥與意外突發事件,從業人員能否早期識別并迅速準確處理,將直接影響患者的臨床預后。

隨著ECMO技術臨床適應證的不斷擴展,越來越多的危重癥患者得以救治。目前已有較多研究報道ECPR搶救性輔助院外心臟驟停(out-of-hospital cardiac arrest, OHCA)患者,并且能夠取得較好的臨床預后[14-15]。由于該類患者可以在醫院外任何時間、地點、環境和場所出現心臟驟停,故其對ECMO團隊從業人員的及時響應與協調能力也提出了更高的要求。

因此,對有意開展ECMO技術而限于經驗水平的醫療單位而言,ECMO模擬培訓具有教學、鞏固和提高ECMO團隊成員業務能力與協調能力等重要臨床意義。

1.3 提高ECMO從業人員職業成就感

當前我國醫務工作者同時肩負疫情防控和日常患者診療的雙重任務,職業倦怠和成就感較低的現象普遍存在。有調查研究數據顯示我國ICU醫護工作者中超過一半認為工作壓力大且存在輕度以上職業倦怠。ECMO從業人員通常救治的患者預計病死率較高,屬于極為危重癥患者。據國際ELSO組織和ChELSO組織統計數據顯示,成人呼吸、循環和ECPR救治患者的出院存活率分別約為60%、45%和30%[13]。此外,在ECMO輔助的患者中,部分患者的器官損傷已進入不可逆性損傷病理生理進程,從業人員即使對其進行了ECMO輔助,也可能無法挽救患者生命,這些客觀因素均給ECMO從業人員帶來一定精神壓力,致其職業成就感較低,出現一定的職業倦怠現象。因此,無論對于新開展ECMO項目的醫療單位,還是ECMO經驗豐富的醫療單位而言,定期對ECMO相關從業人員進行模擬培訓,使其能夠學習鞏固ECMO相關臨床操作技能,并培養團隊協作理念,還能減輕ECMO從業人員的職業倦怠,提高職業成就感和榮譽感,側面提高ECMO輔助效果。

2 高仿真情景模擬培訓的形式與內容

該模擬培訓系統在最大程度上還原了實際臨床工作中各種危重癥患者接受ECMO輔助的真實情景,包括不同環境(手術室、監護室、心內科導管室、急診搶救室、普通住院病房、門診檢查室或醫院外任何場所)、不同年齡(新生兒與嬰幼兒、兒童和成人)、不同輔助類型(呼吸衰竭、循環衰竭和ECPR)等情形。系統主要由計算機、監護室監測設備、醫學相關搶救設備(呼吸機、除顫儀、冰帽、氣管插管等)、醫學教學模擬人和ECMO環路組成,通過電腦中提前設定的軟件,盡可能還原臨床上患者接受ECMO輔助的所有情形,加深培訓人員對ECMO輔助的了解。

2.1 相關設備與耗材

由計算機控制的模擬設備,可模擬顯示患者基本生命參數,如心電圖、動脈血壓、中心靜脈壓、脈搏氧飽和度、靜脈血氧飽和度和體溫等。呼吸機與氣管插管、各種型號注射器、心肺復蘇設備、模擬器與ECMO設備和醫學模擬人相連接,可以實現對ECMO輔助期間各種突發事件的模擬。

2.2 ECMO設備與相關耗材

ECMO設備與相關耗材包括離心泵及變溫水箱、Medtronic氧飽和度監測儀、Sechrist空氧混合儀、Maquet ECMO套包、ECMO相關插管、管道及接頭、生理鹽水(預充ECMO環路)、食品級添加顏料(用于模擬動靜脈血液顏色)、股靜脈和股動脈插管模擬仿真系統(自制硅膠管,模擬成人股部插管建立ECM輔助情景)等。

2.3 ECMO模擬培訓人員

根據學員專業和職稱、有無ECMO從業經歷等進行分組,每組學員分別由副主任醫師、主治醫師、住院醫師各1名及1～2名護理人員組成。此外,還從經驗豐富的ECMO中心選取兩名ECMO培訓講師[16]。兩名ECMO培訓講師分別擔任ECMO值班醫師和患者家屬進行ECMO情景模擬培訓,加強對ECMO學員團隊溝通與交流意識的培養。此外,培訓講師還將引導學員對患者當前情況進行分析討論,找出其最合適的治療手段,針對不同的突發事件,討論分析每種場景所產生的原因及應對處理的策略與方法。

2.4 高仿真模擬培訓內容

高仿真模擬培訓內容包括成人循環衰竭經股靜脈和股動脈插管建立ECMO輔助;ECMO輔助期間突發意外的識別與處理;ECPR的實施情景模擬培訓和ECMO的撤機等。ECMO輔助期間突發意外的高仿真模擬情景內容主要涉及3個方面:①ECMO環路管理,包括流量下降(引流不暢或動脈輸血管路堵塞等)、變溫水箱故障導致患者體溫較低和膜肺功能障礙需要更換;②ECMO輔助期間突發意外,如泵功能異常、氧供不足、插管意外脫出、環路進氣等的識別與積極應對處理流程;③ECMO輔助期間患者的管理,主要是相關并發癥的早期識別與處理,如ECMO引流不暢致輔助流量不穩定或下降、高血壓、心包填塞、心室顫動、差異性缺氧(“南-北綜合征”)和嚴重左心功能障礙(脈壓差＜10 mmHg;床旁超聲檢查結果提示主動脈瓣開放困難、左心室室壁運動幾乎消失、左心室心腔內血流自發顯影現象)的識別與處理措施(聯合主動脈內球囊反搏輔助、經皮房間隔造瘺、左心減壓減壓引流管)等。ECMO輔助的撤機:呼吸輔助和循環輔助撤機的時機判斷、撤機標準和撤機流程與步驟等。

2.5 輔助期間突發意外模擬培訓步驟

盡可能貼近危重癥患者ECMO輔助臨床實際情況,每個模擬場景開始之前,ECMO培訓講師先向學員解釋該模擬環節所在的位置,如監護室、手術室、急診搶救室、導管室或其他。患者基本情況、接受ECMO輔助原因及ECMO輔助現狀等,盡可能還原患者ECMO輔助臨床實際情況。隨后,ECMO培訓講師開啟高仿真ECMO模擬培訓系統,通過計算機模擬監護室患者基本生命參數,引導ECMO培訓學員開始思考患者ECMO輔助期間可能遇到的意外情況及其應對策略。ECMO模擬培訓講師應注意學員的醫學背景情況,ECMO從業人員可能是外科醫師、急診科醫師、監護室醫師、呼吸治療師、體外循環醫師或護士等,對于不同醫學背景學員應采取相應的方式。對參加培訓之前無ECMO技術臨床實踐經驗學員,講解應充滿耐心。ECMO培訓講師應加強學員在模擬培訓期間發現問題的能力,并有ECMO團隊配合意識,如患者ECMO輔助期間,值班護士突然發現泵功能衰竭致ECMO輔助流量無法維持,此時應快速向ECMO團隊求救,并立刻轉為“手搖泵”維持ECMO輔助流量穩定。增強團隊交流與配合意識,可以將突發意外事件給患者帶來的損傷降至最低。

2.6 多學科團隊協作危重癥患者ECMO救治意識的模擬培訓

ECMO技術能夠為危重癥患者提供穩定血流動力學輔助,但該技術本身并沒有直接治療患者基礎疾病作用。危重癥患者接受ECMO輔助期間,應積極處理原發基礎疾病,促進患者受損傷器官功能恢復。如心源性休克(cardiogenic shcok, CS)患者接受ECMO輔助之后,應積極聯系心臟內科醫師行冠狀動脈造影檢查,明確冠脈病變情況,必要時行冠脈支架治療;如患者冠脈血管病變嚴重或同時合并急性心肌梗死機械并發癥,如室間隔穿孔、二尖瓣返流(重度)、心室游離壁破裂等情況時,需積極聯系心血管外科醫師行外科手術治療。因此,危重癥患者的ECMO輔助救治需多學科團隊協作才能完成。該模擬培訓系統,培訓期間可指定ECMO培訓老師扮演不同科室醫師,如危重癥醫學科、心臟內科、心血管外科、急診科和超聲心動科醫師等,模擬危重癥患者ECMO輔助期間不同科室醫師之間的交流與配合場景或情形,培養ECMO學員團隊配合意識。

2.7 危重癥患者ECMO救治的院間轉運模擬培訓

受限于醫務人員的教育水平及臨床經驗,縣級或地市級級別醫院醫師在危重癥患者救治能力方面有待進一步提高,如ARDS、急性心肌梗死合并心源性休克、感染膿毒血癥患者等,不同級別醫院救治的臨床預后參差不齊。有研究顯示,危重癥患者接受ECMO輔助后,積極將患者轉運至區域性高級診療中心能夠顯著改善患者臨床預后[11]。若循環輔助患者自身心臟功能恢復可能性較小,而又適合進行心臟移植或長期心室輔助裝置,應盡快協調轉運至能夠提供心臟移植或左心心室輔助裝置的上級醫院進行進一步救治。而協調不同級別醫院之間危重癥ECMO輔助患者轉診,需考慮到轉診的一系列流程和工作計劃,安排相關人員平穩交接等事宜。因此,培訓中將著重培養ECMO從業人員多學科團隊協作ECMO救治危重癥患者的理念,使其不僅能夠與本院相關科室(心內科、監護室、急診科、呼吸科、心血管外科、醫學影像或檢驗科)精誠合作,還要能夠與不同級別的醫院進行溝通交流,順利快速完成轉運交接等相關事宜。

3 情景模擬培訓的效果評價

該模擬培訓對醫療單位開展ECMO項目有重要意義,ELSO組織注冊的美國ECMO中心調查研究結果顯示,46%的中心開展了ECMO模擬培訓項目,ECMO經驗豐富的中心或有兒童胸心外科術后監護室的醫療單位ECMO培訓體系較完善;76%的中心開展了團隊模擬培訓,以應對ECMO輔助期間可能出現的突發事件,如泵功能障礙、膜肺氧合不良或環路崩開等[17]。2017年ELSO組織將ECMO模擬培訓項目作為開展ECMO技術的醫療單位的繼續教育項目之一,并寫入國際ECMO技術指南中。已有較多研究結果顯示,ECMO模擬培訓能夠增強學員開展ECMO輔助的自信心,縮短建立ECMO輔助時間,提高應對ECMO輔助期間突發事件的應急能力,增強ECMO團隊交流與溝通能力,其有效性可持續一年[18-22]。ECMO模擬培訓能否改善ECMO輔助的危重癥患者的臨床預后還有待于進一步多中心的臨床研究證實。

總之,近年來ECMO技術在我國發展迅猛,各ECMO中心臨床經驗水平差異較大,新開展ECMO項目的醫療單位較多,且超過一半ECMO中心年開展ECMO輔助救治患者數量較少(＜30例)[2]。因此,對于開展ECMO技術的醫療單位和從業人員而言,高仿真情景ECMO培訓項目在維持、鞏固和提高ECMO技術業務能力,減輕職業壓力和提高從業成就感,規范、高效開展ECMO技術等多個方面均具有重要意義。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻聲明侯曉彤:提出研究命題,設計撰寫思路,撰寫論文;楊峰、杜中濤、江春景、李呈龍、邢智辰、徐博、辛萌:實施研究過程,校對論文;郭冬、王鵬程:撰寫、修改論文