PETCO2在腹部提压心肺复苏急救效果评估中的临床价值分析：附92例报告

汪宏伟 张思森 沙鑫 宋维 李静 王立祥

·论著·

PETCO2在腹部提压心肺复苏急救效果评估中的临床价值分析：附92例报告

汪宏伟1张思森1沙鑫1宋维2李静3王立祥4

目的分析呼气末二氧化碳分压对心脏骤停患者接受腹部提压心肺复苏术复苏效果的评估价值。方法选择2014年9月至2016年10月收治的92例CA患者为研究对象，所有患者均行经口气管插管，远端连接红外线CO2探测仪，监测腹部提压CPR复苏前、中、后的心率、平均动脉压(MAP)、血气分析[动脉血氧分压(PaO2)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)]及动态监测复苏过程中不同时刻的呼气末二氧化碳分压(PETCO2)变化值；记录开始实施CPR至自主循环恢复(ROSC)时间，根据复苏结局分为成功组和失败组，成功组记录30 min、60 min的生存患者例数并计算复苏成功率,最后回顾分析影响心肺复苏成功率的因素。结果复苏结局成功组和失败组患者开始时PETCO2值约为9～10 mmHg，两组比较差异无统计学意义(P>0.05)。成功组在CPR过程中PETCO2值逐渐上升，失败组则在2～5 min内稍升高，之后逐渐下降。复苏过程中PETCO2平均值≥20 mmHg者复苏成功，而相反者复苏失败，两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。复苏过程中血气分析结果与开始复苏前的血气结果比较差异有统计学意义(P<0.05)，ROSC 20 min与腹提中比较MAP、PaO2、PaCO2差异有统计学意义(P<0.05)。成功组30 min及60 min的自主循环恢复率为17.4%(16/92)。创伤性疾病与脑源性疾病引起的心脏骤停与心肺复苏成功与否关系密切(P<0.05)。经腹部提压CPR成功复苏CA患者37(40.22%)例，且成功复苏患者的ROSC时间为(10.20±3.52)min，较失败患者[(23.70±5.20)min]明显缩短，差异有统计学意义(t=-13.796，P<0.05)。结论PETCO2值变化可以作为临床评价和预测腹部提压CPR成功率的指标。腹部提压CPR对于创伤性疾病与脑源性疾病引起的CA的复苏成功率较低。ROSC时间越短，ROSC率越高。

腹部提压； 心肺复苏术； 自主循环恢复； 呼气末二氧化碳分压

各种原因导致的心脏骤停(cardiac arrest,CA)是临床常见的危急重症,高质量心肺复苏术(cardiopulmonary resuscitation,CPR)是抢救CA患者、提高其生存率的唯一有效急救措施[1]。目前大多数医院普遍采用标准胸外按压CPR,但由于胸外伤不能行胸外按压,约1/3 CA患者易导致胸肋骨骨折,行CPR时不能同时兼顾循环与呼吸的片面性,限制了其临床应用的范围。相较于胸外按压CPR,腹部提压CPR则弥补了其缺陷,具有更广的适应范围,特别是对于存在胸肋骨骨折、血气胸以及胸廓畸形等胸外按压禁忌症的患者,可起到同时兼顾通气和循环复苏的作用[2-3]。笔者探索简单、快捷的腹部提压CPR的复苏效果评价方法及影响复苏成功率的因素。

资料与方法

一、一般资料

共选取郑州人民医院急诊医学科及其“120”急救站和海南省人民医院急救中心,2014年9月至2016年10月收治并通过心电图检查确诊的92例CA患者为研究对象,进行回顾性病例系列分析。纳入标准：(1)符合腹部提压CPR适应证,且无禁忌证者。适应证包括：胸部创伤致呼吸心搏骤停、呼吸肌无力及呼吸受到抑制之全麻患者,尤其是存在胸廓畸形、胸部外伤、胸部骨折(包括复苏过程中出现的胸肋骨骨折等)、血气胸等胸部按压禁忌之情况。禁忌证包括：腹部外伤、膈肌破裂、腹腔器官出血、腹主动脉瘤、腹腔巨大肿物(如妊娠、肠梗阻、腹腔器官肿瘤、大量腹水、巨大卵巢囊肿)等状况。(2)体重40～150 kg的成年人,性别不限。排除标准：(1)有腹部提压禁忌证或在腹部按压过程中出现腹腔器官损伤者。(2)患有可能影响疗效评价的其他疾病者(如恶性肿瘤、严重结核性疾病等)。入选的92例患者中,男性52例,女性40例；平均年龄(63.67±15.89)岁；身高(166.45±8.31)cm；体重(61.37±11.02)kg。引起CA的原因为：(1)外伤、烧伤、中毒等创伤性疾病。(2)脑出血、脑梗死等引起的脑源性疾病。(3)肺结核、肺感染、肺炎等引起肺源性疾病。(4)心肌梗死、心律失常等引起的心源性疾病。(5)其他。本研究获郑州人民医院和海南省人民医院医学伦理委员会批准(201401003)。患者家属均签署相关知情同意书。

二、研究方法

参考2013年《腹部提压心肺复苏专家共识》及2010年美国心脏协会(AHA)CPR指南要求,由专业急救医师操作CPR-LW 1000腹部提压CPR仪(北京德美瑞医疗设备有限公司,专利号：ZL 2009 2 0164343.6,ZL 2009 2 0160376.3,ZL 2014 3 0044027.1)。所有入组CA患者均行经口气管插管(近端连接红外线CO2探测仪),呼吸气囊辅助呼吸,多功能心电监护仪全程动态监护。具体操作方法：施救者用双手紧握提压手柄,将提压板平放在被救者的中上腹部,提压板上方三角形顶角放在肋缘和剑突下方,负压装置开口与被救者皮肤紧密接触,快速启动负压装置,使患者的腹部和提压板紧密结合。施救者于患者右侧,按照指示灯指示,以100次/min频率连续交替向下按压与向上提拉提压手柄,按压和提拉时间比为1∶1,按压和提拉时垂直均衡用力,按压力度 30～50 kg,提拉力度20～30 kg,持续抢救30 min以上。

三、观察指标

多功能心电监护仪、红外线CO2探测仪等设备监测以评价复苏效果；由专员采集并记录复苏前、中、后的信息,专业统计分析人员分析自主循环恢复(return of spontaneous circulation,ROSC)参数。

(一)复苏结果判断

1. ROSC判定标准[4-5]：恢复窦性或室上性心律,收缩压(systolic blood pressure,SBP)≥50 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),脉压≥20 mmHg,维持时间≥1 min；或平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)≥60 mmHg且维持时间≥20 min(1 mmHg=0.133 kPa)。

2. 复苏失败判定标准[6-7]：持续复苏30 min后,患者无意识恢复,压眶反射消失；未扪及颈动脉、股动脉等大动脉搏动,血压测不出；无自主呼吸、心跳,无末梢循环恢复(口唇、四肢末梢皮肤黏膜苍白)；瞳孔散大,对光反射消失；心电图呈一条直线。

(二)监测指标

监测和记录复苏前、中、后患者心率(heart rate,HR)、平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)、股动脉血氧分压(arterial partial pressure of oxygen,PaO2)及二氧化碳分压(arterial partial pressure of carbon dioxide,PaCO2),动态监测CPR后0,2,5,10,20及120 min时CPR呼气末二氧化碳分压(end-tidal partial pressure of carbon dioxide,PETCO2),统计CPR患者ROSC率；对ROSC患者进一步统计并计算ROSC后30,60 min的生存率。

四、统计学分析

结 果

一、不同病因类型CA患者的腹部提压CPR成功率的影响

经腹部提压CPR成功复苏CA患者37(40.22%)例,且成功复苏患者的ROSC时间为(10.20±3.52)min较失败患者[(23.70±5.20)min]明显缩短,差异有统计学意义(t=-13.796,P<0.05)。创伤性疾病和脑源性疾病引起CA患者的复苏失败率较高(P<0.05)。见表1。

二、腹部提压CPR成功复苏相关因素

创伤性疾病与脑源性疾病引起的CA与CPR成功率关系密切,是腹部提压CPR结果的独立影响因素。见表2。

表1 不同病因类型对腹部提压CPR效果的影响[例(%)]

注：CPR为心肺复苏

表1 腹部提压CPR相关因素的Logistic回归分析

注：CPR为心肺复苏。

三、CA患者经腹部提压CPR的生命体征变化

(一)复苏前、中、后患者的生命体征变化

92例CA患者复苏20 min后ROSC率达40.2%(37/92)明显高于前期预实验设定的理论值13.0%,但30 min及60 min的自主循环恢复率为17.4%(16/92),与前期预实验[9]17.5%(7/40)的差异无统计学意义(P>0.05)。复苏过程中患者HR、MAP、PaO2及PaCO2均明显改善(P<0.05)；ROSC 20 min MAP、PaO2及PaCO2均高于腹提中(P<0.05)(表3)。利用两项分布的原理,本次临床试验的30、60 minROSC率与预实验比较差异无统计学意义(Z=0.312,P>0.05)。

表3 腹部提压CPR复苏前、中、后CA患者的各指标比较

注：CPR为心肺复苏,CA为心跳骤停,HR为心率,MAP为平均动脉压,PaO2为动脉血氧分压,PaCO2为动脉血二氧化碳分压。-为测不出，1 mmHg=0.133 kPa

(二)复苏过程中患者的PETCO2值变化

PETCO2值变化结果(图1)提示92例患者于开始CPR时PETCO2值均较低,随着时间的进行,结局成功的患者PETCO2在腹部提压CPR过程中逐渐升高,相反失败者则在2～5 min内开始下降。复苏过程中PETCO2值平均≥20 mmHg者复苏成功,而相反者复苏失败(图2)。两结局比较有明显的统计学意义(P<0.05)。

图1 PETCO2值的估算边际均值

图2 腹部提压过程中PetCO2值变化

讨 论

CA是指各种原因引起的心脏有效泵血功能消失、大动脉搏动消失或全身血液循环中断的现象。CA可导致患者全身组织器官不同程度损伤甚至死亡,具有较高的死亡率。2015年美国心脏协会(American Heart Association,AHA)CPR指南建议对CA患者复苏的初级目标为自主循环恢复,然后恢复通气、减少脏器损伤,从而实现出院生存的终极目标。由于复杂病因、医疗条件、抢救时间等限制,导致不同医院的CA抢救水平参差不齐[10]。因此,寻找一种快速、精准且有效的复苏方法,对医疗工作者来说是个挑战[11]。

目前影响CPR复苏后出院生存率的因素很多,本研究发现腹部提压CPR 20 min后患者的ROSC率为40.2%,但出院生存率为17.4%,这与之前预实验结果[8]及国外研究结果[10]一致。腹部提压CPR相关因素的Logistic回归分析及卡方检验结果显示，创伤性疾病和脑源性疾病诱发CA后行CPR的成功率较低(P<0.05),出院存活率也较低。由于ROSC时间越长,患者死亡率也越高,因此抢救时应快速选择正确而有效的复苏方法,尽可能缩短ROSC时间,对提高复苏成功率非常关键。

一、腹部提压CPR同时产生循环和通气支持

由于标准胸外按压CPR存在不能同时兼顾循环和通气[12]的不足,《2015年心肺复苏指南》将CPR步骤从“A-B-C”更改为“C-A-B”,增加了按压深度和频率,调整了按压通气比例,同时强调了尽量减少心脏按压的干扰或中断[13]。为了弥足标准胸外按压心肺复苏的不足,Babbs等[12]提出了腹泵学说。王立祥等[14]发明了腹部提压CPR仪,通过腹泵、胸泵启动心泵、肺泵,从而同时产生了人工循环和人工呼吸。使用腹部提压仪按压腹部时,首先腹腔内压力增大(减小),膈肌上抬(下移),胸腔内压增高(降低),心脏容积变小(增大),产生正(负)向压力,从而产生类似自主循环。此法同时可以使腹腔脏器及血管内约25%的血液流回心脏[5]；其次肺脏受压回缩(舒张)使肺泡内气体排出(吸入),完成呼气和吸气动作,从而产生了与人工循环同步的人工呼吸,避免了传统CPR过程中人工通气和胸外按压的分离,弥补了胸外按压时没有通气的缺陷。 Pargett等[14]研究显示,腹部提压CPR较标准胸外按压CPR在改善通气上有优势。本课题组前期有关腹部提压CPR和胸外按压CPR比较的研究[15-19]证实,腹部提压CPR在患者的ROSC率及ROSC后60 min存活率等均较胸外按压CPR有改善明显[22.5% (9/40) vs 16.3%(7/43)；17.5%(7/40) vs 4.7%(2/43)]。本研究发现与复苏前对比,腹部提压CPR可以明显提高CA患者的HR、MAP、PO2,复苏成功后HR也明显提高,与国外研究[15,18]结论基本一致。刘亚华等[20-21]的动物及临床研究也证实,标准胸外按压CPR产生的通气为死腔通气,而腹部提压CPR产生的通气为有效潮气量,因此更能同时兼顾人工循环和呼吸。

二、由PETCO2评价腹部提压CPR的复苏效果

由于复苏过程较短,动脉血气的变化往往不能及时反映机体的内环境稳态情况,失去了其监测的灵敏性和准确性。冠脉灌注情况良好与否决定着心脏复跳的成功率,临床上一般通过监测心脏灌注压来评估心脏能否复跳。动物实验结果表明PETCO2值与冠脉灌注压密切相关[22]。研究[23-24]显示，PETCO2与心输出量、心肌灌注以及CPR成功与否关系密切。基于此,本研究引入了PETCO2,通过动态测定其变化间接反映肺循环、通气及心脏灌注情况。本研究结果显示：心脏骤停时PETCO2值极低,由此可知肺及全身组织灌注很低甚至接近于零。腹部提压CPR开始后CA患者的PETCO2值逐渐升高,说明早期的组织灌注已有所恢复,但仍处于低灌注期。此后,结局成功CA患者的PETCO2值逐渐上升至正常甚至更高(PETCO2值≥20 mmHg),说明此时患者自助循环已恢复且逐渐趋于稳定,组织灌注良好,代谢产生的CO2可充分排出,说明复苏成功。结局失败CA患者的PETCO2值期初上升,2～5 min内开始下降至低水平,说明未建立ROSC,组织器官处于持续低灌注状态,最终导致全身各脏器不可逆的损伤,复苏失败。PETCO2值的动态监测有助于提示实施CPR的操作者的复苏质量,同时有助于预测患者的复苏成功与否。

本研究结果显示，复苏结局成功的CA患者的平均PETCO2值为(26.98±5.56)mmHg,复苏失败患者的PETCO2值为(11.67±4.93)mmHg,PETCO2值变化与心肺复苏成功率密切相关。因此,通过监测PETCO2值可以评估复苏效果,同时预测ROSC情况,从而预测腹部提压CPR的复苏成败,且由于其简单、无创、快捷等特性,也将更实用于临床抢救过程中的监测。

总之,监测PETCO2值变化可以作为评价和预测腹部提压CPR成功率的临床判断指标,腹部提压CPR对于创伤性疾病与脑源性疾病引起的CA的复苏成功率较低；ROSC时间越短,复苏成功率越高。

1 王立祥,李秀满,刘亚华,等.腹部提压法对窒息性心搏骤停猪复苏效果的实验研究[J]. 中华危重病急救学,2012,24(4)：237-240.

2 王立祥,郑静晨.单纯腹部提压:一种心肺复苏的新方法[J].中华危重病急救医学,2009,21(6)：323-324.

3 中国腹部提压心肺复苏协作组.腹部提压心肺复苏专家共识[J].中华急诊医学杂志,2013,22(9)： 957-959.

4 Park CH,Jeung KW,Min YI,et al.Sustained manual abdominal compression during cardiopulmonary resuscitation in a pig model:a preliminary investigation[J].Emerg Med J,2010,27(1):8-12.

5 黎敏,宋维,欧阳艳红,等.腹部提压心肺复苏的临床应用[J].中华危重病急救医学,2016, 28(7)：651-653.

6 Neumar RW,Shuster M,Callaway CW,et al. Part 1: Executive summary 2015 american heart association guidelines update for cardiopulmonary resuscitation and emergency cardiovascular care[J]. Circulation,2015,132(18 Suppl 2)：315-367.

7 贾耀红.心脏骤停病人急诊心肺复苏术成功的相关因素分析[J].中西医结合心脑血管病杂志, 2016,14(20)：2423-2425.

8 王立祥.一元变量单组设计:解决无对照组心肺复苏临床试验的良方[J].中华危重病急救医学,2014,26(10)：765.

9 王国涛,张思森,刘青,等.腹部提压心肺复苏临床应用研究:附40例报告[J].中华急诊医学杂志, 2015,24(11)：1264-1267.

10 Kayser RG,Ornato JP,Peberdy MA.Cardiac arrest in the Emergency Department: a report from the National Registry of Cardiopulmonary Resuscitation[J].Resuscitation,2008,78(2)：151-160.

11 Nolan JP.Cerebral oximetry during cardiac arrest-feasible,but benefit yet to be determined [J].Crit Care Med,2014,42(4)：1001-1002.

12 Babbs CF.InterposedabdominalcompressionCPR:a comprehensive evidence based review[J].Resuscitation,2003,59(1)：71-82.

13 Field JM,Hazinski MF,Sayre M,et al. Part 1:Executive summary:2010 American Heart Association Guidelines for Cardiopulmonary Resuscitationand Emergency Cardiovascular Care[J].Circulation,2010,122(18 suppl 3)：S640-S656.

14 Zhang S,Liu Q,Han S,et al.Standard versus Abdominal Lifting and Compression CPR[J].Evid Based Complement Alternat Med,2016,2016(1-2)：1-8.

15 Geddes LA,Rundell A,Lottes A,et al.A new cardiopulmonary resuscitation method using only rhythmic abdominal compression:a preliminary report[J].Am J Emerg Med,2007,25(7)：786-790.

16 Pargett M,Geddes LA,Otlewski MP,et al.Rhythmic abdominal compression CPR ventilates without supplemental breaths and provides effective blood circulation[J].Resuscitation,2008,79(3)：460-467.

17 张思森,孟志剑,刘青,等. 腹部提压心肺复苏术在胸部创伤患者院前急救中的应用[J/CD].中华卫生应急电子杂志,2015,1(1)：32-34.

18 戚文涛,彭丹洋,张思森,等.腹部提压心肺复苏法救治心搏骤停临床疗效观察：附57 例病例报告[J].中华危重病急救医学,2016,28(7)：654-656.

19 刘青,张思森,彭丹洋,等.腹部提压法急救复苏效果临床观察[J].中华危重病急救医学,2015,27(12)：1011-1012 .

20 刘亚华,李秀满,王立祥.4种复苏方法对呼吸骤停猪肺通气的影响观察[J].解放军医学杂志,2012,37(3)：221-224.

21 李会清,王立祥,刘亚华,等.腹部提压法对心搏骤停猪血流动力学影响的实验研究[J].中华危重病急救医学,2011,23(10)：631-632.

22 顾勤,朱章华.PetCO2—评价心肺复苏预后的有用指标[J].中华急诊医学杂志,2000,9(1)：24-25.

23 Kolar M,Krizmaric M,Klemen P,et al. Partial pressure of end-tidal carbon dioxide successful predicts cardiopulmonary resuscitation in the field: a prospective observational study[J]. Cri Care,2008,12(5)：R115.

24 Sanders AB,Ewy GA,Taft TV. Prognostic and therapeutic importance of the aortic diastolic pressure in resuscitation from cardiac arrest[J].Crit Care Med,1984,12(10):871-873.

ClinicalvalueofPETCO2inevaluatingefficacyofabdominalliftingandcompressionCPR:areportof92cases

WangHongwei1,ZhangSisen1,ShaXin1,SongWei2,LiJing3,WangLixiang4.

1DepartmentofEmergency,SouthernMedicalUniversityAffiliatedZhengzhouPeople’sHospital,Zhengzhou450003,China;2HainanProvincialPeople’sHospitalEmergencyMedicalCenter,Haikou570311,China;3BeijingGMRMedicalEquipmentCo.,Ltd,Beijing100038,China;4EmergencyMedicalCenter,GeneralHospitalofChineseArmedPoliceForces,Beijing100039,China

ZhangSisen，Email:2362176700@qq.com

ObjectiveTo analyze the clinical value of the end tidal carbon dioxide partial pressure (PETCO2) in evaluating the efficacy of abdominal lifting and compression CPR in patients with cardiac arrest.MethodsNinety-two patients with cardiac arrest were selected from September 2014 to October 2016. All patients underwent oral endotracheal intubation whose distal end of trachea cannula were connected to a CO2infrared detector monitoring the heart rate (HR), mean arterial pressure (MAP), blood gas analysis of arterial oxygen partial pressure (PaO2) and arterial partial pressure of carbon dioxide (PaCO2) before, during and after abdominal lifting and compression CPR. PETCO2of CPR was also monitored at different time points dynamically. Meanwhile, the time from the beginning of CPR to the restoration of spontaneous circulation (ROSC) was recorded. All patients were divided into success group and failure group according to the ultimate outcome of CPR, the number of patients with 30-min and 60-min survival was recorded and the recovery success rate calculated in the success group. Finally, the factors affecting the success rate of abdominal lifting and compression CPR were retrospectively analyzed.ResultsAt the beginning of CPR, the PETCO2value in both groups was about 9-10 mmHg, with insignificant difference between the two groups (P>0.05). The PETCO2value in success group was rising gradually during the abdominal lifting and compression CPR process, and increased slightly at 2-5 min but then gradually decreased in the failure group. The average value of PETCO2was larger than 20 mmHg in the success group but was lower than 20 mmHg in the failure group, with significant difference between two groups (P<0.05). There was significant difference in the results of blood gas analysis between CPR process and beginning of CPR (P< 0.05). The difference of MAP, PaO2and PaCO220 minutes after ROSC was statistically significant compared with abdominal lifting and compression CPR process (P< 0.05). The recovery success rate of 30 min and 60 min after ROSC was both 17.4% (16/92) in the success group. The Cardiac arrest caused by traumatic disease and cerebral diseases was closely related to the cardiopulmonary resuscitation success or not (P<0.05). The successful resuscitation via abdominal lifting and compression CPR in CA patients was 37 cases (40.22%). The time for successful recovery of patients with ROSC was (10.20±3.52)min, shorter than [(23.70±5.20)min] in failure group, with statistically significant difference between two group (t=-13.796,P< 0.05).ConclusionThe variation of PETCO2value can be used as a clinical index to evaluate and forecast the success rate of abdominal lifting and compression CPR. Cardiopulmonary resuscitation success rate is low for abdominal lifting and compression CPR in traumatic or cerebral-induced CA patients. The ROSC time is negatively correlated with the ROSC rate.

Abdominal lifting and compression; Cardiopulmonary resuscitation; Restoration of spontaneous circulation; End tidal carbon dioxide partial pressure

10.3877/cma.j.issn.2095-9133.2017.02.009

河南省医学科技攻关计划项目(201303221)；河南省郑州科技攻关计划项目(131PPTGG380-2)；河南省郑州科技领军人才重点项目(131PLJRC682)

450003 郑州,南方医科大学附属郑州人民医院急诊医学科1；570311 海口,海南省人民医院急诊医学中心2；100038 北京，北京德美瑞医疗设备有限公司3；100039 北京,中国武警总医院急救医学中心4

张思森,Email：2362176700@qq.com

2017-02-07)

李建忠)

汪宏伟,张思森,沙鑫,等.PETCO2在腹部提压心肺复苏急救效果评估中的临床价值分析：附92例报告[J/CD].中华卫生应急电子杂志,2017,3(2):107-112.