知识更新以生理为导向的心肺复苏心跳骤

以生理为导向的心肺复苏

——心跳骤停期间精准监测进展

心肺复苏（CPR）是一项挽救生命的治疗手段，在美国每年超过50万例成人和1.5万多例的儿童接受CPR。

传统上，所有的心跳骤停患者复苏时都采用统一心肺复苏指南，强调胸外按压频率、深度和升压药流程、剂量按照标准化实施。

虽然按照这种标准模式进行高质量CPR改善患者结局，但更新的证据提示：将个体化的生理反应纳入CPR中可以改善预后。

本综述，我们收集了当前心跳骤停时CPR期间生理监测方面的最新证据，包括：有创血流动力学监测、CO2波形图、脑氧监测和心脏超声。CPR反馈装置和操作者机械力学特征不在本文讨论范畴。

有创血流动力学监测----冠脉灌注压和动脉舒张压

CPR复苏成败主要取决于心肌的血流，在CPR按压的间歇期，冠脉灌注压（CoPP）是驱动血液被动地从主动脉流向冠脉。CoPP可计算为主动脉舒张压与右房压的差值，是驱动心肌血流的动力。

年，Crile和Dolley描述：“复苏的根本似乎是确保冠脉压力达到约30-40mmHg”。他们观察到，对狗进行密闭心脏按压时同时使用肾上腺素提高动脉舒张压（DBP），可以明显提高复苏的成功率。19世纪80年的动物实验也发现高CoPP和DBP与动物存活相关。

年，Sanders等人研究提示，对狗进行CPR时，当DBP大于30mmHg增加了动物存活率；年，Kern等人的研究同样显示，CoPP对心跳骤停后24h存活率具有很强的预测性。

因而，他们得出结论：CoPP应被用于改变复苏策略，提高每一个心跳骤停患者存活几率。

与Kern推荐的以血流动力学为目标的CPR不同，当前的CPR培训的强调以操作者为中心的标准CPR模式：以指定的按压深度和频率，及肾上腺素使用的时机和剂量，并未考虑CPR时患者个体化血流动力学效应。

最近医院/宾夕法尼亚大学研究工作比较了标准的以操作者为中心的CPR模式和以患者为中心的个体化的血流动力学为导向的CPR（HD-CPR）模式复苏效果。

自年以来发表的实验结果中，以HD-CPR进行胸外按压来精确获得特定目标SBP（动脉收缩压），及以升压药来维持CoPP大于20mmHg。

在所有多种猪的心跳骤停模型中，CoPP精确控制组具有更高的短期和长期存活率及存活者具有良好的神经功能预后。基于其中的部分实验结果，AHA目前推荐使用生理监测来指导复苏。

Paradis等首先在人体CPR中评估了CoPP与存活率之间的关系，该研究纳入例心跳骤停成年患者，与其他血流动力学参数比较，最大CoPP是自主循环恢复（ROSC）最佳预测指标。

值得一提的是，CPR中最大CoPP小于15mmHg的患者没有一例恢复自主循环，从而Paradis等人得出结论认为，尽管不一定足够充分，CPR期间15mmHg的CoPP是心跳骤停患者存活必需的临界水平或阈值。

年，Sutton等人研究发现，对于院内心跳骤停（IHCA）儿童，AHA（美国心脏协会）推荐按压的频率和深度的质量标准与CPR期间的SBP大于80mmHg和DBP大于30mmHg密切相关，从而为目前的儿童CPR指南提供证据支持。

同样地，Sainio等人在小样本的成人的心跳骤停研究中，评估了CPR力学（按压深度和频率）与动脉血压的关系，对超过4万次按压与血压配对关系进行了分析，提示：尽管按压深度越深产生血压越高，但对于每次按压产生的血压存在明显异质性。

最近，来自美国儿科危重医学研究协作网研究者前瞻性地评估儿童IHCA患者中DBP（以有创监测）与生存结局的关系来确定儿童CPR期间最佳血流动力学目标，通过共11个中心例心跳骤停患者CPR研究得出：

CPR期间DBP在婴儿至少维持在25mmHg和大于1岁小儿至少30mmHg时，患儿有70%几率存活出院和60%几率存活且有良好神经功能预后；

此外，当平均DBP在婴儿小于20mmHg和小儿小于25mmHg存活率明显急剧下降。这些结果支持在CPR期间有创血压监测时，目标DBP婴儿至少25mmHg和大于1岁小儿至少30mmHg。

尽管有美好前景，CoPP导向的CPR存在明显不足。目前，尚无一项前瞻性的人体研究CPR目标血流动力学可以改善心跳骤停患者预后。

CPR期间的有创血流动力学监测目前仅见于30-40%的ICU患者，而且准确监测CoPP有赖于同时监测有创动脉压和中心静脉压。

但基于美国儿科危重医学研究协作网儿童ICU结果，以HD-CPR(血流动力学为导向的CPR)时，DBP的目标值替代监测CoPP是合理的。

二氧化碳波形图：呼吸末二氧化碳

自以来，国家和国际指南推荐呼吸末二氧化碳（ETCO2）作为CPR有效性的无创生理监测指标。

在正常生理条件下CO2在组织中产生，随后被转运至肺，通过肺泡-毛细血管单位扩散至肺泡，然后从肺排出。在吸气前大部分肺泡CO2排空时呼吸末二氧化碳达峰值，接近血浆中二氧化碳分压（正常为35-45mmHg）。

在没有显著的肺部疾病时，ETCO2直接反应肺的血流量，大致相当于心输出量（CO）。CPR期间按压质量不同产生CO差异，可通过ETCO2反应出来。

年，Kalenda在小样本CPR病例系列中记录到二氧化碳波形图，他发现：CPR按压期间由于操作者疲劳轮流交替按压时，每一次“新的复苏者”“强有力”按压会提高ETCO2，进一步达峰值直至ROSC。他进一步猜测CPR期间ETCO2的变化与肺和体循环血流相关。

19世纪80年代一些学者提供了CPR期间监测ETCO2病理生理基础：证明在CPR期间ETCO2与CO、和CoPP密切关。

年，Sheak等人实施了一项成人院内心跳骤停（IHCA）和院外心跳骤停（OHCA）前瞻性多中心的研究，从带有反馈信息的除颤器上收集了CPR质量表现，这些除颤器信息与ETCO2同步收集。

结果显示，ETCO2增加与按压深度增加相关，而减少和通气频率增加相关。全球共有超过35项的临床研究来探讨ETCO2与心跳骤停后预后的关系，这些研究总的来看，围绕3大问题展开。

首先，似乎存在一个低的ETCO2阈值来预测CPR期间死亡率。第一项关于此问题研究是Sanders实施，该研究纳入34名成人心跳骤停的患者，CPR期间ETCO2小于10mmHg患者中没有一个患者恢复自主循环（ROSC）。

随后，Levine进一步证实了临界值存在，他发现CPR后20min，ETCO2仍小于10mmHg为预测死亡%阴性预测值（预测不能存活，真正不能存活几率%）。很显然，在复苏晚期ETCO2仍然小于10mmHg是预后不良指征。

其次，CPR期间在那些最终恢复自主循环（ROSC）患者中ETCO2表现为进行性升高，提示其具有判断预后价值。

就如前所述，CPR期间ETCO2持续小于10mmHg与死亡相关，但问题又来了，何等水平的ETCO2与CPR良好预后相关呢?

为此，在过去的5年里，有3项系统综述评估了通过了ETCO2对ROSC预测价值，发现证据具有一致性但等级较低，即与未恢复自主循环相比，ROSC患者中CPR期间有更高ETCO2,且ETCO2大于20mmHg较10mmHg具有更好预测ROSC。

年来自Idris的前瞻性转化研究也提示ETCO2目标值20mmHg优于10mmHg。在这项猪的研究中，与ETCO2目标为10mmHg相比，20mmHg具有更高心脏指数（CI，有近50%患者达正常值vs10%患者达正常CI）。

以上发现（即，ETCO2小于10mmHg与死亡相关，而ETCO2大于20mmHg与改善CO和提高ROSC相关）推动了最近的AHA专家共识关于CPR质量推荐：操作者CPR期间ETCO2目标值至少20mmHg才能改善预后。

但需要强调的是，这种推荐仅基于专家共识，尚无一项前瞻性的研究证实目标ETCO2CPR可挽救生命。

最后，所有临床研究探讨的第3个问题是，在胸外按压过程中突然和持续增加的ETCO2意味着潜在的ROSC，这样ETCO2可用于在按压期间限制不必要的检查脉搏而中断按压。

众所周知，中断按压不利于除颤成功和患者存活，ETCO2的这一特定运用突出了这一技术可用于改善心跳骤停的患者预后，无论CPR期间是否需要将胸外按压至ETCO2达特定值。

可行性和局限性尽管大量证据支持ETCO2作为CPR期间CO间接测量指标，但在某些特殊情形下其准确性可被歪曲。

首先，与室颤相比，窒息相关的心跳骤停具有显著更高的ETCO2，在CPR的1-2minETCO2是CO的有用标志。对于大多数源于呼吸衰竭的儿童心跳骤停，在儿童心跳骤停人群中应考虑到此种情形。

同样，在大多IHCA的成人也与急性窒息相关，也应考虑此情况。另外，使用肾上腺素引起肺血管收缩导致肺血流重新分布，可能会致ETCO2短暂降低。

最后，ETCO2受分钟通气量变化、机械障碍和通气血流不匹配影响。尽管存在这些缺点，由于其易获得性、简单和无创等特点，ETCO2仍然是CPR期间一项具有吸引力的监测指标。

以BP为导向的CPRVS.以ETCO2为导向的CPR如前所述，大量随机对照猪的CPR研究提示：以血流动力学为导向，冠脉灌注压为目标的CPR在改善患者预后方面优于以操作者为中心的CPR。

相反，在动物实验中以ETCO2为导向的CPR并未获得令人信服的结果。在儿童的猪室颤动物模型中，Hamrick等人比较了以优化操作者为中心的CPR和以ETCO2为导向的CPR（胸外按压以获得最大ETC2），ETCO2为导向的CPR并未改善患者预后。

他们进一步以损伤更为严重的新生小猪模型（心跳骤停后20分钟不作任何处理后进行10分钟CPR），比较ETCO2为导向的CPR和标准CPR，发现，尽管ETCO2为导向的CPR组ROSC率更高（7/14VS2/14，P=0.04）,由于模型中损伤更为严重，本实验未进行长期预后的观察。

尽管如此，本研究提供了ETCO2导向的CPR可以改善患者预后的概念证明。

由于在临床ICU环境下动脉DBP和ETCO2较CoPP更易获得,医院/宾州大学团队在60例心跳骤停猪的模型中随机接受CoPP为导向的CPR和标准CPR，比较DBP和ETCO2作为心跳骤停存活预测指标，

发现：在存活组DBP更高（41±2mmHgVS26±2mmHg,p0.），但ETCO2无显著差异。通过曲线下面积分析，DBP显著优于ETCO2。

据我们所知，无论是动物还是人体研究尚无以血流动力学为导向CPR(HD-CPR)和以ETCO2为导向的CPR研究比较。

脑氧仪---脑组织氧饱和度

心跳骤停后存活患者中并发神经系统并发症常见，在动物实验中发现，在CPR期间维持充足的脑灌注与患者存活及良好神经预后密切相关。

脑氧仪是一种利用近红外光来测定脑组织灌注的无创技术。商业可用的近红外光谱仪（NIRS）是将探头置入患者额部，从发射探头持续发射光波，从接收探头测定接收的光谱。

由于近红外光谱窗口不能被水和脂质吸收，其能穿透至表面下数厘米的深部组织，由于氧合血红蛋白和去氧血红蛋白对光的吸收特性不同，从而会导致光强度的变化，利用该原理来测定局部脑组织氧饱和度（rSO2）。rSO2测定为脑部微血管中非搏动血流，主要为静脉血，正常值约为70%。

尽管在表面上看有一些实施上困难，在心跳骤停期间进行脑氧监测是可行的，且并不一定干扰高质量的CPR。

由Parnia等人实施多中心前瞻性观察研究是目前最大成人心跳骤停脑氧监测的队列研究。在本IHCA研究中，恢复自主循环的患者在CPR期间具有更高的rSO2（51.8%VS40.9%，P0.0），生存出院且具有良好神经功能的患者较恢复自主循环但院内死亡的患者具有更高的rSO2（56.1%VS50.6%,P0.）。

rSO2小于25%患者无一例恢复自主循环。一项由Sanfilippo等人主要纳入OHCA患者进行的荟萃分析发现：与没有ROSC患者相比，那些恢复自主循环患者具有较高的rSO2（44.9%VS29.4%）。

考虑商业获得设备种类不同和技术限制，rSO2应谨慎解释。脑氧的最佳值尚不得而知，这些设备在心跳骤停条件下测定结果尚没有被金标准测定所验证，在血流和氧合减少条件下测定值可能会不准确。

尚需要前瞻性的研究进一步确定NIRS设备有效性，和探讨在CPR期间以精确方式设定具体rSO2目标值能否改善预后。

心脏超声

在一些高级临床实践环境中，重点超声或床旁超声日渐被纳入心跳骤停救治流程中。

尽管有许多发表的文献阐述超声用于鉴别一些可逆的心跳骤停原因（如“Hs和Ts”）和预测复苏结果，一些研究将其扩展至评估胸外按压和CPR效果。

心脏超声提供了以精准为基础测量来评估和改善胸外按压机械力学，而这些可以通过施救者按压时的手相对于患者个体的解剖位置实施最优化。

当前的指南关于最佳按压位置确定模糊不清，在儿童和成人推荐按压点位于胸骨的下半部分，经常将双侧乳头连续作为标志。影像学发现在乳头连线下面的胸部结构在80%的人为主动脉或左室流出道而非左室。

在Hwang等人的前瞻性研究中食道超声用于评估CPR胸外按压动力学，CPR期间均可看到主动脉和左室流出道不同程度被压缩。线性回归分析发现，随着最大按压区域越接近左室，左室每搏量增加。

作者得出结论：在CPR期间，AHA推荐的按压点并不能产生最佳（LV）前向血流。

尽管心脏超声作为精准技术可以最优化CPR按压机械力学具有潜在益处，但目前尚缺乏前瞻性研究将其作为一个实时CPR评估工具。况且，存在潜在的伤害风险，超声检查可能延迟及亦可能给高质量CPR带来干扰。严格的、模拟为基础培训项目可能会减少这些顾虑。心脏超声在CPR中应用是一个有待进一步研究的领域。

结论

心肺复苏要从以“操作者为中心的、一成不变”模式向潜在更加有效以“患者为中心、精准复苏”模式转变，CPR期间生理监测是必需的。

CPR期间生理监测指标选择取决于临床环境，纳入指标需要考虑急救者是否便于获得、及其临床经验和技能组合。

以证据为基础的CPR期间血流动力学目标包括：冠脉灌注压大于20mmHg，在婴儿DBP大于25mmHg，在较大儿童大于30mmHg(或许在成人，见表1)。

尽管支持最佳目标ETCO2的资料有限，CPR复苏20min后ETCO2仍小于10mmHg是灌注不良和预后不良指标。有关无创检测CPR效果重要临床措施的方面未来研究将有望挽救更多患者生命。

翻译：医院麻醉科储勤军

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