張曉麗，鄭潔，曹雪濱，何鑫，張楠，王冬穎，黃河玲

心臟驟停是全球面臨的重大公共衛(wèi)生問題之一[1]，我國每年約有55萬人，平均每天約1500人發(fā)生心臟驟停[2]。心肺復(fù)蘇（CPR）是搶救心臟驟停的主要措施之一，有效、快速、高質(zhì)量的按壓是CPR成功的關(guān)鍵[3]。2015年國際心肺復(fù)蘇指南和2016年中國心肺復(fù)蘇專家共識(shí)中均指出，有效的CPR包括：成人按壓深度在5~6 cm，按壓頻率為100~120 次/min[4]，每次按壓后胸廓完全回彈，減少和避免按壓中斷，放松與按壓的比例大致相等[5]。徒手心肺復(fù)蘇存在按壓深度、按壓速率合格與否的不確定性，且有胸廓未完全回彈、按壓中斷、操作者疲勞等問題[6]。國外研究發(fā)現(xiàn)[7]，24%~49%的CPR過程中醫(yī)務(wù)人員未達(dá)到有效的胸外按壓效果?，F(xiàn)階段應(yīng)用機(jī)械心肺復(fù)蘇機(jī)實(shí)施救治是很多醫(yī)療場(chǎng)所進(jìn)行CRP的關(guān)鍵組成部分。對(duì)于成人機(jī)械心肺復(fù)蘇機(jī)的最佳按壓部位目前尚有爭(zhēng)議，仍需進(jìn)一步的研究和探討。本文將從CPR的發(fā)展歷程及機(jī)械心肺復(fù)蘇機(jī)的不同按壓部位等方面進(jìn)行綜述。

1 機(jī)械心肺復(fù)蘇機(jī)的歷史

胸部按壓機(jī)是Bramson設(shè)計(jì)的電動(dòng)氣動(dòng)機(jī)，由一個(gè)可產(chǎn)生60~75磅力的壓縮氣體驅(qū)動(dòng)彈簧活塞實(shí)現(xiàn)胸骨[8]按壓。隨后，Rodriquez Tocker的一種與心電圖監(jiān)測(cè)儀同步的自動(dòng)體外心臟按摩機(jī)、Butterworth-LSI心臟外壓機(jī)、beckand以電池驅(qū)動(dòng)的心臟外壓機(jī)等被予以應(yīng)用。1989年背心CPR研制成功，這是一件放置于胸部周圍的背心，通過快速充氣和放氣實(shí)現(xiàn)按壓功能。1992年，主動(dòng)壓縮減壓（ACDCCPR）技術(shù)應(yīng)用于CPR，通過馬桶柱塞完成按壓。2000年，美國心臟協(xié)會(huì)和歐洲復(fù)蘇委員會(huì)在《心肺復(fù)蘇和心血管急救指南》中發(fā)布了關(guān)于“標(biāo)準(zhǔn)手動(dòng)CPR的替代技術(shù)”的建議，該技術(shù)中就包括使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行CPR。

2 心肺復(fù)蘇機(jī)的分類

選擇機(jī)械心肺復(fù)蘇機(jī)時(shí)應(yīng)考慮患者所處環(huán)境、疾病特點(diǎn)及有無禁忌癥等情況[9]。根據(jù)成人機(jī)械心肺復(fù)蘇機(jī)按壓部位的不同分為：點(diǎn)式按壓機(jī)、全胸按壓機(jī)、點(diǎn)式和胸腔結(jié)合按壓機(jī)、腹部提壓式按壓機(jī)四類。

2.1 點(diǎn)式機(jī)械心肺復(fù)蘇機(jī)點(diǎn)式機(jī)械心肺復(fù)蘇機(jī)根據(jù)按壓方式不同，分為活塞式機(jī)械復(fù)蘇機(jī)和主動(dòng)式胸部按壓-減壓復(fù)蘇機(jī)[10]。

2.1.1 活塞式機(jī)械復(fù)蘇機(jī)活塞式心肺復(fù)蘇機(jī)模擬徒手按壓的手法，采用點(diǎn)式按壓，如Thumper是第1代的心肺復(fù)蘇機(jī)，以美國密歇根公司的薩勃心肺復(fù)蘇機(jī)為主要代表[11]。它是以胸泵機(jī)制為基礎(chǔ)，通過給予機(jī)體大動(dòng)脈和心室產(chǎn)生壓力梯度，使血液流向肺循環(huán)和體循環(huán)[12]，具有同時(shí)進(jìn)行間歇性正壓通氣和同步胸外按壓的功能，可顯示胸部按壓下陷的數(shù)據(jù)，從而避免按壓不足和按壓過重[13]。攜帶通氣管的機(jī)型，可同時(shí)輔助患者通氣，但安裝所引起的平均按壓中斷時(shí)間較長，按壓位置易發(fā)生偏移，存在一定的骨折風(fēng)險(xiǎn)。胸外按壓深度調(diào)節(jié)范圍大，可應(yīng)用于超體重型患者。部分機(jī)型具有精確設(shè)定潮氣量及氣道壓力過大自動(dòng)報(bào)警功能，可實(shí)現(xiàn)加壓與通氣自動(dòng)同步。該設(shè)備具有氣動(dòng)模式，屬于電絕緣，為監(jiān)護(hù)和除顫同時(shí)使用提供可能，但同時(shí)存在重量和體積較大的情況。由于缺乏對(duì)患者氣道壓力和呼出潮氣量的監(jiān)測(cè)，可能存在按壓和/或通氣不充分，或因通氣過大造成氣壓傷的情況。國內(nèi)現(xiàn)使用的心肺復(fù)蘇機(jī)大部分使用氧氣作為動(dòng)力源（如YH2005A型氣動(dòng)式心肺復(fù)蘇機(jī)、S-410型擔(dān)架式心肺復(fù)蘇機(jī)、藍(lán)仕威克TMHLRRR-310心肺復(fù)蘇機(jī)等）。單純活塞式機(jī)Thumper雖面世最早，但目前已較少應(yīng)用臨床[14]。

2.1.2 主動(dòng)式胸部按壓-減壓復(fù)蘇機(jī)主動(dòng)式胸部按壓-減壓復(fù)蘇機(jī)同樣采取點(diǎn)式按壓，2015年ZOLL Medical公司的主動(dòng)按壓-減壓機(jī)（手動(dòng)ACD泵）在美國獲得FDA批準(zhǔn)，同時(shí)以“ResQPUMP”命名。它是應(yīng)用帶兩個(gè)把手的吸盤對(duì)患者進(jìn)行按壓和減壓，還包括壓力表和計(jì)時(shí)機(jī)，從而保持必要的按壓深度和頻率，ResQPOD抗阻臨界機(jī)連接面罩或呼吸管后，可減小胸部壓力從而使更多血液進(jìn)入心臟。其與傳統(tǒng)心肺復(fù)蘇相比，使下次按壓時(shí)增加胸腔內(nèi)負(fù)壓[14]，使更多血液回流至心臟，從整體改善血液循環(huán)。

Lund大學(xué)研發(fā)的LUCAS心肺復(fù)蘇機(jī)對(duì)點(diǎn)式按壓進(jìn)行了改進(jìn)，其與傳統(tǒng)按壓類似，是在Thumper基礎(chǔ)上結(jié)合ACD泵原理進(jìn)行改良完成的,實(shí)現(xiàn)了將心泵機(jī)制發(fā)展到肺泵和胸泵機(jī)制。吸盤式的按壓頭設(shè)計(jì)，可自動(dòng)調(diào)節(jié)高度，在按壓的同時(shí)向上拉升胸廓，不但有效降低按壓過程中的滑動(dòng)缺陷，還可促進(jìn)胸廓回彈。有研究顯示，在院前和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，Lucas能提高自主呼吸循環(huán)恢復(fù)率[15], 但國內(nèi)外有研究顯示，與徒手心肺復(fù)蘇相比，其生存率和自主循環(huán)恢復(fù)率無明顯優(yōu)勢(shì)[16]，后續(xù)仍需大型的高質(zhì)量隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

2.2 全胸機(jī)械心肺復(fù)蘇機(jī)全胸機(jī)械心肺復(fù)蘇機(jī)主要采用負(fù)荷分布式的復(fù)蘇機(jī)，是第2代的自動(dòng)心肺復(fù)蘇機(jī)。1979年背心式CPR被提出，但其按壓頻率僅為60 次/min；2000年因背心式心肺復(fù)蘇機(jī)體積大，操作不便，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出HB-CPR復(fù)蘇機(jī)，它雖然體積減小，但功能與原有的背心式CPR機(jī)相同，使用高壓汽缸為動(dòng)力源，在胸前加上水囊，使壓力均勻傳遞至胸壁。負(fù)荷分布式復(fù)蘇機(jī)是以美國ZOLL公司生產(chǎn)的AutoPulse為代表，采用半覆蓋式全胸廓壓力分布式按壓，實(shí)現(xiàn)按壓整個(gè)胸廓，以電池充電為動(dòng)力源，用一條與背板內(nèi)置電機(jī)相連的負(fù)荷分布條帶纏繞在患者胸部周圍，并根據(jù)預(yù)置的頻率有節(jié)奏進(jìn)行收緊，使壓力均勻分布，有效減少肋骨骨折的發(fā)生率，并使胸腔內(nèi)壓力在胸廓回彈時(shí)明顯降低，從而增加回心血量[17]。工程設(shè)計(jì)考慮了患者個(gè)體差異，其可自動(dòng)計(jì)算不同患者的胸廓大小、形狀和阻力，自動(dòng)調(diào)節(jié)按壓深度，并使按壓受力均勻；其可簡(jiǎn)便固定在擔(dān)架上，適用于患者轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)運(yùn)，穩(wěn)定性高；背包設(shè)計(jì)，方便攜帶，背包展開則可作為軟擔(dān)架使用。有研究顯示，雖然其可明顯提高院外心搏驟停患者的CPR成功率，但2006年JAMA發(fā)表的一項(xiàng)臨床研究結(jié)果表明，使用AutoPulse進(jìn)行CPR的患者較徒手CPR效果更好，但在改善腦功能方面尚需進(jìn)一步評(píng)估[18]。

2.3 點(diǎn)式和胸腔結(jié)合心肺復(fù)蘇按壓機(jī)點(diǎn)式和胸腔結(jié)合心肺復(fù)蘇按壓機(jī)主要為微型機(jī)械復(fù)蘇機(jī)，是第3代的心肺復(fù)蘇機(jī)，以Weil MCC為代表，由美國weil危重醫(yī)學(xué)研究院推出。其根據(jù)2010版AHA心肺復(fù)蘇指南設(shè)計(jì)，是一款集便攜CPR、移動(dòng)CPR、3D按壓CPR于一體的按壓機(jī)，采用全胸腔包裹的第三代3D按壓方式[19]，集成了分布式和活塞式的優(yōu)點(diǎn)，是胸腔擠壓和點(diǎn)式按壓的結(jié)合，在點(diǎn)式按壓的基礎(chǔ)上同時(shí)擠壓胸腔，形成360°壓力，使胸腔充分回彈，利用胸泵和心泵機(jī)制，高效改善血流動(dòng)力學(xué)，對(duì)冠狀動(dòng)脈灌注壓、腦灌注壓具有明顯改善作用[20]。與Lucas和Thumper相比，Weil MCC顯著改善胸腔內(nèi)的正壓和負(fù)壓[21],使用時(shí)無體位限制，重量輕（僅2.3 kg），體積小，便攜輕巧，在擔(dān)架上傾斜使用時(shí)按壓效果不受影響，為轉(zhuǎn)運(yùn)提供便利，廣泛用于自然災(zāi)害救援、院前急救、社區(qū)和院內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)等領(lǐng)域，減少了復(fù)蘇過程中引起的損傷[22]，但在無氣源時(shí)部分機(jī)型使用受限。

2.4 腹部提壓式心肺復(fù)蘇機(jī)腹部提壓式心肺復(fù)蘇機(jī)是我國自主研發(fā)的創(chuàng)新性心肺復(fù)蘇機(jī)，其突破了傳統(tǒng)復(fù)蘇理念[23]，依據(jù)心泵、腹泵、肺泵和胸泵的機(jī)制，借助放置在腹部的提壓心肺復(fù)蘇機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)患者腹部進(jìn)行按壓與提拉，通過膈肌的位移改變胸腹壓力，由提壓手柄、壓力機(jī)、提壓板三部分組成。實(shí)施救助時(shí)將底板吸盤吸附于患者中上腹部，雙手緊握提壓手柄，提壓板平放并與患者腹部皮膚緊密結(jié)合，提壓板上方的三角形頂角放在劍突和肋緣下方，有規(guī)律地對(duì)腹部以100~120 次/min的頻率實(shí)施向下按壓和向上提拉操作，按壓時(shí)腹部下移3~5 cm，使膈肌位移，達(dá)到在膈肌上下位移時(shí)改變腹腔壓力的目的[24]，其主要適應(yīng)于無法進(jìn)行胸腔按壓的患者，如胸部重度燒傷、開放性胸外傷、張力性氣胸、大面積胸壁不穩(wěn)定、大量胸腔積液及嚴(yán)重胸膜病變伴心臟驟停 、嚴(yán)重肺大泡、嚴(yán)重心包積液、主動(dòng)脈夾層等。在自然災(zāi)害、創(chuàng)傷等特殊搶救中有著相對(duì)的優(yōu)勢(shì)[25]。但存在膈肌破裂、腹部創(chuàng)傷、腹腔臟器大出血、腹腔巨大腫物等情況時(shí)禁用。

3 應(yīng)用

有研究表明[26]，采用機(jī)械心肺復(fù)蘇機(jī)進(jìn)行心臟按壓相比徒手按壓的復(fù)蘇至心跳恢復(fù)時(shí)間明顯縮短，具有更高的心臟復(fù)蘇和腦復(fù)蘇成功率，增加超長心肺復(fù)蘇的有效率及出院率，值得臨床推廣應(yīng)用[27]。每種心肺復(fù)蘇機(jī)雖然按壓部位不同，適應(yīng)癥及禁忌癥也有所區(qū)別，但截止目前為止，在無禁忌癥的情況下，尚無研究能明確具體哪種按壓部位的心肺復(fù)蘇機(jī)優(yōu)于其它機(jī)型，后續(xù)仍需更多大規(guī)模、多中心的隨機(jī)對(duì)照研究，通過對(duì)不同按壓部位的多種機(jī)械心肺復(fù)蘇按壓機(jī)的效果進(jìn)行比較，構(gòu)建精準(zhǔn)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，對(duì)提高心臟驟停患者的生存率進(jìn)行更多高水平、高質(zhì)量的機(jī)械心肺復(fù)蘇的價(jià)值研究，以便提高預(yù)后。

4 小結(jié)與展望

機(jī)械心肺復(fù)蘇機(jī)可有效減輕急救人員的救治強(qiáng)度，使急救人員全力完成心肺復(fù)蘇以外的其他急救操作，有效防止人為誤操作或誤判斷，提高心肺復(fù)蘇的精準(zhǔn)性。隨著急救醫(yī)學(xué)研究的不斷深入，心肺復(fù)蘇的新理念與新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，心臟驟停自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)優(yōu)化決策，可對(duì)電除顫、呼吸通氣和按壓的操作順序等提供專業(yè)化建議[20]；按壓與通氣協(xié)調(diào)控制，可自動(dòng)協(xié)調(diào)胸外按壓和機(jī)械通氣操作，保證兩者順利同步進(jìn)行；自動(dòng)除顫優(yōu)化控制，把握最優(yōu)除顫時(shí)機(jī)，及時(shí)高效除顫，提高電擊除顫成功率；實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)集合一體機(jī)功能（如實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者室顫心電信號(hào)、呼吸末CO2、平均動(dòng)脈舒張壓和胸骨、肋骨彈性形變等信號(hào)），從而反饋至按壓機(jī)，達(dá)到閉環(huán)自動(dòng)調(diào)整按壓參數(shù)等。雖然相關(guān)儀器設(shè)備仍在不斷地更新迭代中，但機(jī)械心肺復(fù)蘇機(jī)的普及率在我國較低，尤其是公共場(chǎng)所，還不具備自動(dòng)化簡(jiǎn)單易操作的心肺復(fù)蘇機(jī)。未來隨著計(jì)算機(jī)輔助決策技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)及可穿戴機(jī)等研究的深入，各環(huán)節(jié)效能必將得到最大化發(fā)揮，從而提高患者的救治成功率。