［摘要］院外心臟驟停（OHCA）是一種致命的突發(fā)情況，需要第一時(shí)間進(jìn)行有效急救，包括人工心肺復(fù)蘇（CPR）及急救輔助設(shè)備，本文綜述輔助CPR的4種方法或設(shè)備（CPR反饋裝置、電話及視頻指導(dǎo)CPR、智能CPR設(shè)備），以及體外自動除顫儀（AED）的使用及布局，提出目前這些方法和設(shè)備的局限性，探討未來的研發(fā)方向，以期最大化地提高OHCA患者的存活率。

［關(guān)鍵詞］院外心臟驟停；心肺復(fù)蘇；體外自動除顫儀

doi：10.3969/j.issn.1674-7593.2023.05.024

Advancements in Auxiliary Equipment for Out-of-Hospital Cardiac Arrest FirstAid：a Research Overview

Li Rong1，Cheng Jiahao2，Zhuo Jingyu1，Zhang Ruiyuan1，Xian Zhongzhi1，Gao Tianxin1，Guo Wei3**

1School of Medical Technology，Beijing Institute of Technology，Beijing100081；2School of Computer Science amp; Technology，Beijing Institute ofTechnology，Beijing100081；3Emergency Department of Beijing Tiantan Hospital Affiliated to Beijing Capital Medical University，Beijing100070

**Corresponding author：Guo Wei，email：guowei1010@126.com

［Abstract］Out-of-hospital cardiac arrest（OHCA） is a critical medical emergency necessitating prompt and proficient initial assistance，comprising of artificial cardiopulmonary resuscitation（CPR） and first aid interventions.This article presents a comprehensive examination of four techniques or apparatuses employed to enhance CPR efficacy，namely CPR feedback devices，telephone and video-guided CPR，and intelligent CPR devices.Additionally，it explores the utilization and arrangement of automatic external defibrillators（AEDs）.The existing methodologies and devices' constraints are deliberated upon，alongside an exploration of future research and development prospects，all aimed at optimizing the OHCA survival rate.

［Key words］Out-of-hospital cardiac arrest;Cardiopulmonary resuscitation;Automatic external defibrillator

心臟驟停（Cardiac arrest，CA）是指心臟泵血功能突然停止，造成血液循環(huán)中斷、呼吸停止和意識喪失。CA發(fā)作突然，10 s左右可出現(xiàn)意識喪失，需要在4～5 min內(nèi)實(shí)施急救，否則將出現(xiàn)生物學(xué)死亡且罕見自發(fā)逆轉(zhuǎn)［1］。我國每年約有54.4萬人發(fā)生CA，發(fā)病率接近發(fā)達(dá)國家水平，但整體搶救水平遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，CA患者神經(jīng)功能良好的出院生存率僅為1%左右［1］。大部分的CA事件發(fā)生在院外，其中67%左右有現(xiàn)場目擊者，但通常為非醫(yī)務(wù)人員［2］。目前院外心臟驟停（Out-of-hospital cardiac arrest，OHCA）的主要急救手段是心肺復(fù)蘇（Cardiopulmonary resuscitation，CPR）和使用自動體外除顫儀（Automatic external defibrillator，AED）進(jìn)行除顫［3］。老齡化趨勢下，我國60歲以上老人數(shù)量不斷增長且老年人發(fā)生OHCA的概率更高，對老年OHCA患者的急救應(yīng)得到更多關(guān)注［4］。老年患者發(fā)生OHCA具有高發(fā)性、可預(yù)見性、目擊率高等特點(diǎn)［5-6］。但多次高能單相波除顫對老年患者造成的心臟損傷明顯上升［5］。因此，完善OHCA輔助設(shè)備，增強(qiáng)有關(guān)人員的救助意識將大大提升老年OHCA患者的存活率。本綜述總結(jié)歸納了現(xiàn)有的4種用于救助OHCA患者的設(shè)備和方法及其各自的發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)缺點(diǎn)，以期發(fā)現(xiàn)目前對OHCA患者急救的不足，探討更加完善、系統(tǒng)的救助方案。

1輔助CPR的設(shè)備及方法

CPR是CA患者初期的基礎(chǔ)生命支持?，F(xiàn)代CPR的主要原理為借助外力維持患者的呼吸和循環(huán)，直至患者呼吸循環(huán)恢復(fù)或獲得高級生命支持。高質(zhì)量的CPR可以有效挽救CA患者的生命，一般CPR搶救后存活的老年人大多數(shù)可恢復(fù)到心臟停搏前的功能狀態(tài)［7］。然而，CPR對施救者的要求較高，高質(zhì)量CPR對按壓位置、按壓頻率和按壓深度均有一定要求，在操作中還應(yīng)盡量避免按壓傾斜和胸廓回彈不充分。這對徒手進(jìn)行CPR的施救者無疑有著不小的難度［8］。

我國CPR的培訓(xùn)普及率不足1%，因此，院外CPR成功率較低［9］。所以對現(xiàn)場非專業(yè)CPR操作人員進(jìn)行輔助，可提高CA患者生存率。輔助非專業(yè)人員進(jìn)行CPR的研究主要集中在以下3個方面：CPR反饋裝置的實(shí)時(shí)反饋，幫助施救者調(diào)整和保持合適的按壓頻率和深度；通過電話或視頻由專業(yè)急救人員指導(dǎo)進(jìn)行CPR；由機(jī)械裝置代替人工進(jìn)行CPR，即智能心肺復(fù)蘇設(shè)備。

1.1CPR反饋裝置

CPR的實(shí)時(shí)反饋模塊具有2個主要特性：實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性。CPR裝置中選取的重要的反饋信息為胸部按壓頻率與深度。目前主流的反饋裝置有阻抗信號反饋裝置和加速度信號反饋裝置。加速度傳感器通過測量位移加速度信號和震動信號，轉(zhuǎn)化為電信號，把加速度信號與標(biāo)準(zhǔn)按壓頻率對照，使實(shí)時(shí)反饋裝置能通過語音或者信號燈等方式，警示施救者的施救按壓頻率是否標(biāo)準(zhǔn)。反饋處理中，對于反饋信號的實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性有極高的要求。目前產(chǎn)品主流的算法為Donoho的軟、硬小波包閾值降噪測量算法，對于采樣間隔的要求不嚴(yán)格時(shí)，閾值函數(shù)的選擇都偏向于選取硬閾值［10］。雖然不連續(xù)的信號會極大地降低反饋的實(shí)時(shí)性，但相較于人的反應(yīng)時(shí)間（約0.2 s），CPR的實(shí)時(shí)性要求不高。對于施救者來說，時(shí)間間隔取到0.1 s，既能保證反饋的實(shí)時(shí)性，也能極大地保證反饋的準(zhǔn)確性。大部分OHCA急救設(shè)備上都未配備CPR反饋裝置。一方面是重量過大，另一方面是成本過高。所以對于CPR反饋裝置的輕量化與傳感器的簡化，是未來研發(fā)的重要方向。

1.2電話指導(dǎo)CPR

電話指導(dǎo)CPR（Telephone-assisted cardiopulmonary resuscitation，TCPR）是指急救中心人員接到旁觀者求救電話后，判斷患者發(fā)生CA，向施救的目擊者發(fā)布指令，指導(dǎo)其進(jìn)行的CPR。目前我國CPR技術(shù)尚未完全普及，在TCPR中，急救人員能夠通過報(bào)數(shù)等方式指導(dǎo)施救者的按壓頻率，以及正確按壓位置，提高CPR執(zhí)行率，從而改善OHCA的存活率、長期預(yù)后及院前成活率（自主循環(huán)恢復(fù)并持續(xù)至入院）［11-12］。也有助于提高對OHCA的識別和急救效率。但目前國內(nèi)急救人員對于OHCA事件的識別率為20.2%～57.8%，而國外為82.9%～97.5%［13］。所以國內(nèi)急救調(diào)度人員對于OHCA事件的識別能力以及指導(dǎo)能力還有待改進(jìn)和提高。TCPR難以監(jiān)測和評估施救者CPR急救的質(zhì)量，在按壓深度、按壓中斷時(shí)間和胸廓回彈程度等方面的監(jiān)測和指導(dǎo)不足。

1.3視頻指導(dǎo)CPR

視頻指導(dǎo)CPR是指急救中心接到第一反應(yīng)人或求救者的求助后，在人員組織機(jī)構(gòu)、信息技術(shù)手段等資源的保障下，應(yīng)用視頻遠(yuǎn)程技術(shù)給予OHCA患者的CPR進(jìn)行指導(dǎo)［14］。視頻指導(dǎo)CPR可有效提高OHCA救治成功率和患者存活率。在視頻通話中，急救中心人員可以對按壓位置、按壓頻率、按壓深度等進(jìn)行實(shí)時(shí)指導(dǎo)。研究表明，使用手動除顫器的視頻通話指導(dǎo)組與使用AED的傳統(tǒng)組相比，在第一次除顫時(shí)間、放手時(shí)間、按壓中斷時(shí)間、最后一次按壓到除顫時(shí)間、除顫到恢復(fù)按壓時(shí)間等方面均有明顯改善［15］。視頻指導(dǎo)CPR可以有效避免因?yàn)槭┚日邔I(yè)知識缺乏而發(fā)生的意外［16］。雖然視頻指導(dǎo)CPR可能會在許多方面提高CPR質(zhì)量，但延遲啟動胸部按壓會危及患者的生存機(jī)會。目前，亞洲大城市地區(qū)的緊急救護(hù)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間約為5～10 min［17］。因此，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行TCPR和視頻指導(dǎo)CPR［15］。

1.4智能CPR設(shè)備

根據(jù)按壓方式的不同，現(xiàn)存的智能CPR設(shè)備可分為三代［18］：第一代以機(jī)械作用的單點(diǎn)力作用于患者心臟；第二代基于胸泵理論，改進(jìn)作用力為分部式，均勻覆蓋于患者前胸；第三代則發(fā)展為全胸腔包裹式的三維按壓，更加貼近心臟的工作原理。第二代在功能上保證了急救運(yùn)輸患者途中胸外按壓的穩(wěn)定性，第三代創(chuàng)造性采用三維按壓，減少了因CPR而產(chǎn)生的胸骨或肋骨骨折等并發(fā)癥，同時(shí)，在Weil危重科學(xué)研究院所推出的Weil SCC智能CPR系統(tǒng)中，率先提出了具有有效按壓深度的CPR反饋。在國外，三代智能CPR設(shè)備具有長足的發(fā)展而且逐漸趨于成熟［19］。而國內(nèi)由于發(fā)展起步較晚，基礎(chǔ)薄弱，智能CPR設(shè)備多為第一代。目前對智能CPR設(shè)備的研究，缺少對于胸外按壓深度的反饋以及修正，無法根據(jù)按壓動態(tài)地修正按壓力度與深度，雖然機(jī)械按壓提高了CPR的質(zhì)量，但患者仍然可能面臨骨折等并發(fā)癥所帶來的危險(xiǎn)，智能CPR設(shè)備缺少自適應(yīng)的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制［19］。

2自動體外除顫儀

體外除顫是指按照選定的除顫能量，由充電電路對除顫電容完成充電，得到高達(dá)數(shù)千伏的高電壓，然后根據(jù)指令放電，通過除顫電極將電流注入患者體內(nèi)［20］。手動除顫器需要醫(yī)生手動控制除顫過程，通過心電圖確認(rèn)除顫或心臟復(fù)律的指征，從而選擇合適的能量進(jìn)行放電。對操作人員的專業(yè)要求高，不利于面向大眾進(jìn)行急救培訓(xùn)和推廣。而AED因操作簡單，且不需要急救者判斷是否除顫，也不需要選擇放電能量，所以適用于非醫(yī)務(wù)人員實(shí)施急救。

2.1AED設(shè)備

AED于70年代問世，最大的優(yōu)勢是能通過一套計(jì)算機(jī)算法自動檢測和分析心率異常并判斷是否放電。該算法的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于準(zhǔn)確識別和選擇放電能量。一項(xiàng)對837份院前急救時(shí)AED記錄的心電圖的回顧性研究表明，由于外在干擾和檢測錯誤的原因，有16%的需除顫的心律失常未予除顫，4%因?yàn)橥獠扛蓴_、使用植入式復(fù)律除顫器（Internal cardioverter defibrillator，ICD）等原因?qū)е略静恍枰澋慕o予了除顫的提示，但這種情況下除顫并沒有導(dǎo)致心率進(jìn)一步惡化［21］。不同的患者有著不同的經(jīng)胸阻抗，高阻抗的患者需要更高的電流才能達(dá)到治療效果，而低阻抗的患者則相反?，F(xiàn)有的AED設(shè)備普遍通過雙相波除顫和重復(fù)除顫或者稍微延長電流時(shí)間的方法增加除顫成功率。如何在達(dá)到目的的同時(shí)降低除顫電擊能量是AED的一個發(fā)展方向。

目前AED設(shè)備的開發(fā)已經(jīng)較為成熟，市場上的AED設(shè)備可以做到自動檢測心電并提示是否放電，大部分AED設(shè)備上有提示電極片安裝位置的彩圖，在急救過程中有語音提示放置電極片，是否需要放電，提醒放電時(shí)不要觸碰患者，放電后提示進(jìn)行胸外按壓。部分設(shè)備通過語音提示對CPR進(jìn)行深度和頻率的指導(dǎo)，但無法對CPR情況進(jìn)行反饋。關(guān)于如何更好利用AED進(jìn)行急救，當(dāng)前的研究主要集中于：通過優(yōu)化AED判斷心律失常的算法和放電機(jī)制，提高AED的除顫效果，如何使AED在需要時(shí)能夠及時(shí)獲得。

2.2AED的布局

AED的布局是提高OHCA存活率的一個重要因素。即使在廣泛設(shè)置AED的公共場所，也只有不到10%的OHCA發(fā)生在距離AED設(shè)備100 m以內(nèi)［22］。美國規(guī)定在救護(hù)車5 min內(nèi)無法到達(dá)的公共場所依法布局AED［23］。我國專家建議全國各省市區(qū)可以按照人口密度和急救需求，按照“每10萬人設(shè)置100～200臺”的原則確定AED配備數(shù)量，統(tǒng)一規(guī)劃配置AED。同時(shí)建議以“第一反應(yīng)人”能夠在3～5 min內(nèi)獲得AED并趕到患者身邊為標(biāo)準(zhǔn)［24］。在近5年內(nèi)發(fā)生過OHCA，存在可能發(fā)生OHCA的高危人群或人群中有一定發(fā)生心血管意外的概率［≥1次/（年·1 000人）］的區(qū)域設(shè)置AED?？偟膩碚f就是在5年內(nèi)發(fā)生過OHCA的場所、50歲以上人口占較大比例或其他高危人群占比高的場所、平均固定人口大于3 000人的場所，如學(xué)校、工廠等區(qū)域設(shè)置AED。這些場合發(fā)生OHCA的概率較大，且往往存在目擊者，設(shè)置AED可確保發(fā)生OHCA時(shí)急救者能獲得AED并盡早進(jìn)行除顫。在長距離交通工具上至少配備1臺AED，短距離交通工具如出租車、公共汽車也鼓勵配備AED。不僅旅行中乘客發(fā)生CA時(shí)可以使用，同時(shí)公共交通工具所在的地方往往人流量較大，且公共交通工具可以移動，方便OHCA目擊者在最短的時(shí)間內(nèi)獲得AED。AED在公共場所的日常布局是推進(jìn)AED急救的重要問題?？赏ㄟ^開發(fā)小程序?yàn)槭褂谜咧悄茱@示附近的AED設(shè)備并規(guī)劃最短獲得路徑來幫助目擊者快速獲得AED［25］。

AED的配置和使用還存在應(yīng)用普及率不高，現(xiàn)有AED管理困難等問題。例如在AED配置上做得較好的深圳，AED的配置由市政府出資，深圳市急救中心負(fù)責(zé)購置和保養(yǎng)維修，產(chǎn)權(quán)屬于急救中心。AED所在場所和產(chǎn)權(quán)人分離帶來了維護(hù)及監(jiān)管不便等問題［26］。

3小結(jié)

綜上所述，發(fā)生OHCA需要第一時(shí)間急救，且主要依賴第一反應(yīng)人已成為共識。為提高非專業(yè)第一反應(yīng)人的急救效率，優(yōu)化院外急救設(shè)備和電話或視頻指導(dǎo)CPR是非常必要的。目前的AED設(shè)備具備語音指導(dǎo)除顫和CPR頻率指導(dǎo)模塊，未來當(dāng)傳感器和反饋裝置進(jìn)一步簡化，有望將CPR指導(dǎo)和實(shí)時(shí)反饋功能集成到AED設(shè)備上。相對于CPR，AED對大眾來說使用門檻更低。如果智能CPR裝置能夠繼續(xù)發(fā)展，制造出類似AED一類便攜的半自動CPR裝置，并結(jié)合反饋裝置實(shí)現(xiàn)自我優(yōu)化，那么不僅非專業(yè)人士可以使用其進(jìn)行第一時(shí)間的高質(zhì)量CPR，醫(yī)護(hù)人員也可以在急救中依靠此類設(shè)備實(shí)現(xiàn)長時(shí)間持續(xù)的高質(zhì)量CPR。

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（2023-03-10收稿）