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心脏骤停及心肺复苏的困惑与发展
目前,心脏骤停(cardiac arrest, CA)是全球高发病率及高致死致残率的重大公共问题之一[1],心肺复苏术(cardiopulmonary resuscitation, CPR)作为治疗CA最基本、最有效的方法已成为全世界急危重症医学领域共同关注的话题[2]。现代CPR技术已经历60余年的发展变化。1974年,美国心脏协会( AHA)曾发表过CPR指南,从2000年开始,由AHA主导的国际复苏联络委员会(international liaison committee on resuscitation, ILCOR)召集全球专家每隔5年制定新一版的CPR与心血管急救指南(下称“CPR指南”)。CPR指南的每次更新都是结合复苏学最新研究进展及旧指南在实践中发现的问题,经严密商讨达成的共识;尽管CPR流程不断优化、简化,CPR质量持续提升,但CA患者的预后并未显著改善。本文就目前CPR在临床中存在的一些问题,并结合相关文献进行综述。
1 CA
CA是常见的临床急症之一,是多种原因引起心脏泵血功能中止,全身组织脏器缺血、缺氧发生衰竭,常因不能得到及时救治造成患者严重后遗症或死亡。CA发生原因以心源性因素最常见[3]。CA发作突然、不可预测,且救治时间紧迫,如能及时、科学、有效地进行救治,约50%的患者有可能被挽救[4]。
CA分为院外CA(out-of-hospital cardiac arrest, OHCA)和院内CA(in-of-hospital cardiac arrest, IHCA)。一直以来,我国OHCA患者的数据主要来源于急救医疗服务(EMS),但并非所有CA都能接受EMS,所以OHCA实际发生率被严重低估。最新统计数据[5] 显示,我国OHCA发生约105万人/年。OHCA已成为世界范围内的一个重大难题。OHCA发生时面对的基本是非专业医护人员,第一目击者徒手CPR率低,相较IHCA,OHCA发病更突然、时间更紧迫,救治更具代表性和挑战性。相关资料[2,6]显示,80%以上的CA发生在院外,其中60%~80%为室颤/室速所致。IHCA在总CA中比例不足15%、其中80%为心脏停搏或无脉电活动,院内原发室速/室颤患者出院存活率达49%。OHCA和IHCA有较大区别,救治原则亦不相同,救治结果与立即获得的医疗资源相关,医务人员在救治过程中有极为重要的作用。在CA抢救成功率上,我国多年来一直处于低水平状态,约为1%~2%[7],且尚未建立标准化的CA数据采集模式,更缺乏规范化管理路径,这使临床无法全面了解监测CA流行病学特征和救治情况,也难以为CA的预防、救治、科研等提供详实的数据。建立全国统一的标准化CA登记系统,落实跨部门协作,由公众(“第一目击者”)、“120”等呼叫系统(110, 119)、医院急诊及危重症等科室组成救治“绿色通道”,以提升我国CA救治成功率已迫在眉睫。
新型冠状病毒爆发以来,我国制定了救治CA的相关共识[8-9]。有研究[10-11]显示,新型冠状病毒的流行,导致CA发病率显著增加、自主循环恢复(return of spontaneous circulation,ROSC)率下降,以及病死率增加,这对CA救治带来不利,势必会加快CPR技术多元化发展、引领CA救治进入新纪元。
2 CPR基础生命支持
2.1 胸外按压
胸外按压人工循环是CPR最早,也是最基础的内容,为CPR提供血流动力,模拟心脏产生经主动脉瓣和肺动脉瓣的前向血流[12-13]。高质量的胸外按压是影响CA患者生存率的因素,既包括有效的按压深度及频率、胸廓完全回弹,以及尽可能避免按压中断。2020年,“CPR指南”[14](下称“新指南”)提示,实施脑外按压时我们表现欠佳,为解决人工按压过程中面临的质量保障困难,机械按压应运而生。理论上,机械按压装置能节省人力资源,可能提高按压质量。然而,现有的临床研究[15]显示,机械CPR和徒手CPR相比并未使复苏效果提升,但在转运中,使用机械CPR有明显优势。胸外按压中易造成大量胸肋骨骨折(约1/3)[16],胸廓完整性受到破坏,胸腔泵机制失能,这对复苏质量产生不利影响,这种缺陷至今无法克服。尽管新指南多次更新,但也未能对这一问题提出解决方案;同时,胸廓本身缺陷或损伤的CA患者无法实施胸外按压,也是目前面临的问题。以往,指南均对此种情况未提及,可见胸外按压禁忌证未能缩窄其临床应用范围,相反其被严重忽视,也始终处于没有绝对禁忌证的状态。
目前,新指南提升了胸外按压的重要性:建议非专业施救人员尽早对可能的CA患者启动CPR,对于OHCA由旁观者仅行胸外按压的效果不亚于常规CPR(按压联合人工通气);未处于CA状态时,接受胸外按压者受到伤害的风险较低,而不对无脉搏患者实施CPR的风险超过不必要胸外按压造成的伤害。新指南更强调按压频率、深度及标准化实施,而同质化的标准并不能完全解决按压过程中的所有问题。对于高龄、瘦弱成人按压深度5 cm则已可能造成胸肋骨骨折;年轻、胸壁软组织发达者按压6 cm或许亦不能达到良好效果。新指南强调利用试听反馈作为保证CPR质量的方法。如能做到实时监测按压中的度量指标,如按压深度、频率、心搏量、有无胸肋骨骨折等,根据反馈及时调整按压方式,不断优化按压质量,将有助于患者成功复苏。这是目前人工循环研究的热点,也是突破胸外按压发展“瓶颈”的关键点。
2.2 人工呼吸
目前,气道管理尚存争议,合理的呼吸支持是CPR生命支持的基本要素。通气和氧合被认为是CA救治不可或缺的条件。通气支持的理想目标是给予患者足够的氧合,同时避免过度通气和影响胸外按压质量。院外现场急救常规呼吸支持可采用口对口(鼻)或使用呼吸气囊;在院内或救护车上还可使用呼吸机。人工呼吸的关键是打开气道,非专业人员在开放气道及通气上常遇到困难。简易的气囊操作也需要一定的技巧性[17]。口对口人工呼吸简单、有效,但需与患者直接接触,存在感染的风险,常被第一目击者拒绝[18]。新型冠状病毒疫情3年来,大部分救治人员不愿对CA患者采用口对口(鼻)通气。气管插管是保持气道通畅、恢复有效通气的重要手段,其可直接对肺进行通气,避免空气进入胃和食管内,导致反流物进入气道,但对操作者技术有较高要求。声门上气道较气管插管简单,气道管理也更为方便,可在院前急救中推广。
既往资料[19]显示,CA发生后10秒大脑储备的氧气将耗尽,4~6分钟脑细胞开始水肿,持续缺氧将导致脑细胞坏死。复苏后脑损伤是致死致残的主要原因,CA患者ROSC后70%死于严重的神经系统损伤[20]。可见,改善通气功能非常必要,通气和循环均是关键问题。新指南推荐“未建立高级气道前,医务人员按照30∶2(通气约7次/min)进行按压-通气是合理的;紧急医疗人员在持续胸外按压时予10次/min非同步通气可能是合理的”。当前,对CA发生后通气量和临床结局的相关性仍欠了解,且重视程度不够。
2.3 胸外按压与开放气道、人工呼吸
胸外按压与人工通气是构成CPR循环呼吸支持的2个基本环节。2010年前,气道管理被认为是治疗危重患者的重要组成部分,在CA患者救治中具有决定成败的作用;近年来,胸外按压被提到重要位置,人工通气被弱化,尤其是在CA早期,加之胸外按压与实施通气无法同时兼顾,即只能在中断按压后予通气或通气影响按压。目前,CPR次序统一为胸外按压-开放气道-人工呼吸(circulation-airway-breathing, C-A-B),但很多专家对此提出异议。缺氧直接对心肌细胞造成损伤,亦是非心源性CA的首要原因,没有氧供的血流对心脏功能的恢复无意义[21-22]。有研究[23-24]显示,相较于正压通气的CPR患者,只接受单纯胸外按压者24 h神经预后较差。在CA后ROSC患者中,约60%因脑缺氧导致严重的脑功能障碍而死亡。尽早行胸外按压有利于提高ROSC率,而超过2/3的OHCA没有目击者[6],此时患者氧储备可能早已耗尽,B和C同等重要。人工通气在低氧导致的CA中应有更高的优先级,CPR的实施顺序需结合临床实际,如气道阻塞、淹溺、呼吸衰竭等可能更需及早开放气道,进行人工通气。事实上,在CPR中,随着时间拉长,若不能及时有效通气,将引起脑细胞缺氧性凋亡,心肌细胞不可逆损伤,形成恶性循环,不利于心脑功能恢复,这显然已违背了CPR的初衷。
一直以来,A的作用被严重低估,甚至被无视,其先于B,但不应依附于B,但也不同于C和B,其可以在极端时间(约1秒)内完成,为CA患者打开一条呼吸通道。已有研究[25⇓-27]显示,在未A仅单纯C产生的肺通气量远低于肺解剖死腔,部分A也能显著提高患者预后。A和B、C一样应独立出来,放在更加突出重要的位置。新指南建议,口对口人工通气-每次平静呼吸后通吹气而非深呼吸;如建立高级气道会中断胸外按压,施救者可考虑延迟操作直到患者对初始复苏和除颤无反应或为实现ROSC时,这种一味强调C而无视通气供氧作用(尤其是通气供氧在CA早期的作用)的做法不可取。新指南也有关于通气氧供的积极性建议包括:(1)在复苏中,如条件允许,可考虑在CPR中采用可行的最高吸氧浓度支持;(2)儿童复苏时,建议将辅助通气频率增至每2~3秒通气1次(20~30次/min);(3)孕妇CA复苏期间,应优先考虑氧合和气道管理;(4)对于溺水和阿片类药物过量者,早期打开气道和通气尤为重要,迅速开始抢救呼吸能增加生存机会。对于上述特殊情况及群体的CPR,通气可优先,通气频率可增加,C-A-B顺序也可改变。
胸外按压本身具有部分人工通气的作用[28],正压通气同样可产生血流动力学影响[29],可见循环和通气并不是孤立存在的,而是相辅相成-同步协作;通气和循环不同步会造成通气/血流比例异常,不符合生理机制的理想通气循环模式,不能保证CPR质量[30-31]。循环和通气同等重要,故本文认为,CPR的顺序更改为 可能更为合适。就目前资料来看,CPR统一的模式早已不适应新时代的发展,群体化、个体化、标准化,以及多元化的CPR实施方案才是未来的发展趋势。
2.4 电除颤
2020年,CPR指南指出,电除颤是可除颤心律终止CA达到ROSC最有效的方法,早期进行自动体外除颤器(AED)除颤对提高OHCA患者的生存率非常重要。多个国家已开展公众启动除颤(public access defibrillation, PAD)项目,且制定了AED对OHCA患者进行除颤的指南或规则。在我国,大部分城市AED投放或PAD项目运行尚处于起步阶段[32]。我国PAD发展相对滞后,投放量少、操作流程不统一、应用不规范是当前存在的主要问题。尽快建立由政府主导、多方参与的全国AED急救体系,才能保障合理的AED布局、投放与管理,使OHCA发生时有资源可用、有时间可用、有机会可救。随着我国社会加速进入老龄化,冠状动脉粥样硬化性心脏病发病率持续上升,心源性猝死也随之升高,AED发展应用空间巨大。有专家[33]提出,AED是中国“21世纪的灭火器”。随着我国政府“健康中国2030规划”的逐步落实,院外广大公众场所充分配置AED将逐步成为现实。
3 药物和器械
2020年,CPR指南推荐血管活性药物为肾上腺素,其可增加心肌耗氧,引起氧化应激和激活炎症因子,可能导致重要脏器损伤加重的争议一直存在。大剂量外源性肾上腺素的应用,加之CA本身诱发大量儿茶酚胺释放势必加重心脑缺血。研究[34]显示,肾上腺素未增加预后良好比例,甚至会增加出院时严重神经功能损害的比例。CPR指南中广泛推荐使用的非血管活性药物包括胺碘酮和利多卡因可提高ROSC和入院时生存率[35]。Ⅲ类抗心律失常药物β受体阻滞剂可阻断儿茶酚胺类神经递质与β受体结合,终止电风暴且起效迅速、半衰期短,当前已引起重视,但因缺乏高质量的临床研究而未被推广。目前,针对CA的药物无太多选择和进展,肾上腺素争议不断却又无可替代。
随着科技的进步,以机械代替人力实施CPR的智能化设备被应用于临床。目前,CPR设备分为3代:第1代基于胸泵理论、以点式按压作用于心脏;第2代以分布式按压作用于整个前胸;第3代发展为全胸腔包裹式的三维按压。智能化CPR设备存在功能单一、无法动态改变按压深度、无法避免按压过程中胸肋骨骨折的缺陷,目前还不能满足临床需求[36]。我国研发并使用的CPR设备大多属于第1代,对于第2、3代均处于研究阶段。CPR 指南对临床复苏产品关注度亦不够,如未对呼吸机进行明确的临床指导。
4 CPR中和CPR教育
CPR分为基础生命支持(basic lift support, BLS)和高级生命支持(advanced lift support, ALS)。CPR指南指出,BLS和ALS并无严格区别,只是所需条件、环境不同。本文认为,结合我国国情,应首先将BLS、ALS严格区分,才有利于发展和提高抢救效率。BLS实施时间较早,大多在院外,且多有第一目击者和急救人员,而ALS多在院内实施,时间相对滞后,救治条件较为优越,两者侧重点不同,BLS是ALS的基础和前提。因CA大多发生在院外,所以我国CPR事业发展的应重点放在院外、基层,对于CA患者在黄金时间内做好BLS才更有意义,因为ALS总是来的有点迟[37]。
研究[38-39]显示,2004年以来,OHCA的结局无持续改善;2012年以来,初始复苏成功率无显著提高,旁观者启动CPR的比例仍很低。在复苏学科取得进步的当下,CA生存率仍未相应提高,原因可能与实际的CPR质量未能相应提高有关。这说明,教育培训关系到CPR的最终成败,不只针对公众,还包括医疗人员,开展科学规范的培训,精准操作CPR的时代已到来。先前有学者[40]提出“CPR的教育培训应从娃娃抓起,应进家庭、进社区、进中小学课堂”,而现实情况是,“多年来,我国大学院校基本没有CPR,更无心脏电除颤的教学课程”,这是我国CPR事业发展的“软肋”。总体来讲,我国CPR普及培训质量参差不齐、规范性较差、培训范围对象不够广泛,在有些地方培训时经济因素影响较多、科技质量注重不足[41-42]。
5 其他CPR
近年来,体外循环CPR(ECPR)应用愈发广泛。在体外为CA患者建立充足的呼吸和循环支持的同时,还可为其ROSC所必需的急救措施提供时间。ECPR可改善CA者的神经功能状态[15]。新指南建议,具有潜在可逆性的CA患者可考虑实施ECPR。ECPR开展时机、对象、持续性、运行具体策略及并发症等相关问题值得关注。尽管ECPR费用昂贵,但为生命支持带来了新希望。目前,ECPR技术在我国大部分医院,尤其是县域医院还未开展/非常规开展,开展ECPR需要专业的团队和特殊设备[43]。为保障可能获得潜在益处的CA患者使用该技术,可通过加强区域内CA救治的医疗协作,依托区域内水平较高的医学中心,对“第一时间接受高质量CPR,且由可逆病因导致CA的患者”及时实施ECPR[44]。
腹部提压CPR由王立祥[45]发明,其以插入式腹部按压复苏技术为基础,以腹部提压心肺复苏仪为操作设备,通过胸泵、腹泵及心泵机制产生人工循环,是对常规CPR的继承和发展[45⇓⇓-48]。腹部提压CPR模拟了成人腹式呼吸原理,使肺通气量大于胸外按压的通气量,明显改善通气功能[49⇓-51]。腹部提压CPR为除胸部以外的区域提供了新的复苏路径,并能兼顾CA患者不间断的循环及通气,为胸外按压存在相对禁忌证的患者提供了一种急救手段[52]。腹部提压CPR操作方便简单,深度畅通气道在县域急诊急救中应用前景广阔[37,53 -54]。本文认为,腹部提压CPR可让CA患者呼吸和循环同步又同频,并符合人体实际生理活动过程。CPR 指南也推荐了“接受过充分培训的施救人员,在院内复苏时可考虑结合腹部按压CPR”。目前,有关腹部提压CPR的研究资料尚欠缺,但有望成为胸部按压的重要补充。
6 小结与展望
随着疾病谱复杂多样化、治疗精准精细化、急诊救治创新化、医疗协作区域化等多问题集中,既往CPR统一标准的发展模式已不能满足CA患者的救治需求,CPR发展向多极化、群体化、个体化方向延伸。CA患者存在个体化的特点,整个生命支持过程需结合其不同的病理生理表型进行,对可逆病因的治疗需及早关注;既往资料多为观察性、回顾性研究,存在选择对象偏倚、试验因素及施救者能力经验等混杂因素,未必能有效反应真实的临床实际情况。目前,尚未建立适合的实时视听监控和反馈系统,这对CPR质量提升极为不利。近年来,CPR的发展并未明显提升CA患者的救治成效,是由于CPR事业发展方向不对,还是发展成果在临床中未能得到落实,需进一步讨论。无论是以“患者为中性”,还是以“操作者为中心”,都应优先考虑到其临床应用的可行性、可执行性及质量能否达标。
CA救治考验急救人员体力和脑力,医疗药品和器械的易获取性为其带来便利,CPR人员需掌握更多的救治策略和方法。人工智能的应用有助于CPR人员解放双手和大脑,但现实情况仍不尽如人意。我国CPR起步不晚,但发展缓慢,结合国情,需加大布局,以及投入基层和院外,这更需要政府、社会予支持和关注。尝试创建区域化“复苏中心”[5],通过建立“整合院内外各种医疗资源,优化CA复苏整个链条中相关资源配置和抢救流程,成立院内外快速反应小组”为CA患者提供高质量的CPR“绿色通道”,可能有望加速突破当前我国CPR事业面临的困境。CPR发展困境为我们带来了机遇和挑战,需要寻求最佳的中国CPR方案,争取实现最佳的复苏结局。
引用：张开.
