高仿真情景体外膜氧合模拟培训在医学继续教育中的价值

侯晓彤 杨 峰 杜中涛 江春景 李呈龙 邢智辰 徐 博 辛 萌 郭 冬 王鹏程

(首都医科大学附属北京安贞医院心脏外科危重症中心,北京 100029)

新冠肺炎疫情严重威胁人民身心健康,在这场“战疫”中,体外膜氧合(extracorporeal membrane oxygenation, ECMO)技术在我国广泛应用于各种危重症患者的救治,被国人称为“救命神器”。患者接受ECMO辅助时,辅助模式的选择、 ECMO辅助的建立撤除过程、辅助期间各种并发症和意外的处理均会影响患者的临床预后[1-2]。如何真正用好ECMO这一高精尖新兴医疗技术,仍然是一个值得深思的问题。另外,不同层级医院能力参差不齐,如何规范化我国体外生命支持技术也迫在眉睫[3]。

随着ECMO临床适应证的不断扩大,救治患者病情普遍危重,越来越多的单位开展了针对危重症患者的多学科协作救治的诊疗模式。危重症患者的ECMO救治往往需要医院多个科室与ECMO团队沟通交流,甚至需要不同级别医院(转诊)之间的密切团队协作,所以相关医务人员必须要有大团队理念。

现代危重症患者诊疗规范中明确指出对患者进行任何有创操作均需以安全性为前提,高效而快速实施。而当下,ECMO相关从业人员同时面临日常防疫和危重症患者ECMO救治的双重任务,自由时间较少,身心压力较大。所以对于临床经验较少的医护人员而言,模拟培训是帮助其快速、准确掌握ECMO相关技术的最有效学习途径之一[4]。

ChECLS一直致力于推进我国ECMO技术的规范化开展,通过充分借鉴体外生命支持组织的ECMO培训课程内容,再结合我国ECMO技术从业人员特点以及ECMO技术临床应用的国际最新进展,最终推出了高仿真情景ECMO模拟培训项目,并已取得了较好效果[5]。本文就ECMO技术模拟培训相关内容进行简要介绍,以供ECMO从业者及ECMO项目人员参考。

1 ECMO技术模拟培训的必要性和重要性

1.1 ECMO技术救治对象

ECMO技术主要用于常规治疗手段效果较差、预计住院病死率较高的危重症患者,包括心源性休克、急性呼吸窘迫综合征、严重感染脓毒血症性休克、难治性心脏骤停(extracorporeal cardiopulmonary resuscitation, ECPR)患者等[6-10]。这些危重症患者通常分布在医院的各个科室,如危重症监护室、外科术后监护室、手术室或导管室、急诊科或其他科室普通病房等。

1.2 ECMO技术特点

当出现符合ECMO辅助指征的患者,各科值班医生拨打ECMO技术求救电话,正式启动ECMO救治流程。ECMO小组值班人员接到求救电话后,应尽快赶赴患者床旁,对患者快速进行评估,迅速判断是否适合行ECMO辅助治疗。对符合ECMO辅助治疗临床适应证且无明确临床禁忌证的患者,应尽快实施ECMO辅助救治,包括ECMO环路预充、选择合适的ECMO辅助模式、ECMO插管位置和方式等[11]。

尽管ECMO技术成功应用于临床已有50余年历史,但由于ECMO技术本身专业性较强、操作风险较高、管理较复杂等原因,目前危重症患者接受ECMO辅助治疗的预后呈现出一定的“量-效关系”态势,即ECMO经验较丰富的医疗单位接受ECMO辅助治疗患者出院存活率较高[12-13]。例如,患者接受ECMO辅助期间可能出现各种并发症与意外突发事件,从业人员能否早期识别并迅速准确处理,将直接影响患者的临床预后。

随着ECMO技术临床适应证的不断扩展,越来越多的危重症患者得以救治。目前已有较多研究报道ECPR抢救性辅助院外心脏骤停(out-of-hospital cardiac arrest, OHCA)患者,并且能够取得较好的临床预后[14-15]。由于该类患者可以在医院外任何时间、地点、环境和场所出现心脏骤停,故其对ECMO团队从业人员的及时响应与协调能力也提出了更高的要求。

因此,对有意开展ECMO技术而限于经验水平的医疗单位而言,ECMO模拟培训具有教学、巩固和提高ECMO团队成员业务能力与协调能力等重要临床意义。

1.3 提高ECMO从业人员职业成就感

当前我国医务工作者同时肩负疫情防控和日常患者诊疗的双重任务,职业倦怠和成就感较低的现象普遍存在。有调查研究数据显示我国ICU医护工作者中超过一半认为工作压力大且存在轻度以上职业倦怠。ECMO从业人员通常救治的患者预计病死率较高,属于极为危重症患者。据国际ELSO组织和ChELSO组织统计数据显示,成人呼吸、循环和ECPR救治患者的出院存活率分别约为60%、45%和30%[13]。此外,在ECMO辅助的患者中,部分患者的器官损伤已进入不可逆性损伤病理生理进程,从业人员即使对其进行了ECMO辅助,也可能无法挽救患者生命,这些客观因素均给ECMO从业人员带来一定精神压力,致其职业成就感较低,出现一定的职业倦怠现象。因此,无论对于新开展ECMO项目的医疗单位,还是ECMO经验丰富的医疗单位而言,定期对ECMO相关从业人员进行模拟培训,使其能够学习巩固ECMO相关临床操作技能,并培养团队协作理念,还能减轻ECMO从业人员的职业倦怠,提高职业成就感和荣誉感,侧面提高ECMO辅助效果。

2 高仿真情景模拟培训的形式与内容

该模拟培训系统在最大程度上还原了实际临床工作中各种危重症患者接受ECMO辅助的真实情景,包括不同环境(手术室、监护室、心内科导管室、急诊抢救室、普通住院病房、门诊检查室或医院外任何场所)、不同年龄(新生儿与婴幼儿、儿童和成人)、不同辅助类型(呼吸衰竭、循环衰竭和ECPR)等情形。系统主要由计算机、监护室监测设备、医学相关抢救设备(呼吸机、除颤仪、冰帽、气管插管等)、医学教学模拟人和ECMO环路组成,通过电脑中提前设定的软件,尽可能还原临床上患者接受ECMO辅助的所有情形,加深培训人员对ECMO辅助的了解。

2.1 相关设备与耗材

由计算机控制的模拟设备,可模拟显示患者基本生命参数,如心电图、动脉血压、中心静脉压、脉搏氧饱和度、静脉血氧饱和度和体温等。呼吸机与气管插管、各种型号注射器、心肺复苏设备、模拟器与ECMO设备和医学模拟人相连接,可以实现对ECMO辅助期间各种突发事件的模拟。

2.2 ECMO设备与相关耗材

ECMO设备与相关耗材包括离心泵及变温水箱、Medtronic氧饱和度监测仪、Sechrist空氧混合仪、Maquet ECMO套包、ECMO相关插管、管道及接头、生理盐水(预充ECMO环路)、食品级添加颜料(用于模拟动静脉血液颜色)、股静脉和股动脉插管模拟仿真系统(自制硅胶管,模拟成人股部插管建立ECM辅助情景)等。

2.3 ECMO模拟培训人员

根据学员专业和职称、有无ECMO从业经历等进行分组,每组学员分别由副主任医师、主治医师、住院医师各1名及1～2名护理人员组成。此外,还从经验丰富的ECMO中心选取两名ECMO培训讲师[16]。两名ECMO培训讲师分别担任ECMO值班医师和患者家属进行ECMO情景模拟培训,加强对ECMO学员团队沟通与交流意识的培养。此外,培训讲师还将引导学员对患者当前情况进行分析讨论,找出其最合适的治疗手段,针对不同的突发事件,讨论分析每种场景所产生的原因及应对处理的策略与方法。

2.4 高仿真模拟培训内容

高仿真模拟培训内容包括成人循环衰竭经股静脉和股动脉插管建立ECMO辅助;ECMO辅助期间突发意外的识别与处理;ECPR的实施情景模拟培训和ECMO的撤机等。ECMO辅助期间突发意外的高仿真模拟情景内容主要涉及3个方面:①ECMO环路管理,包括流量下降(引流不畅或动脉输血管路堵塞等)、变温水箱故障导致患者体温较低和膜肺功能障碍需要更换;②ECMO辅助期间突发意外,如泵功能异常、氧供不足、插管意外脱出、环路进气等的识别与积极应对处理流程;③ECMO辅助期间患者的管理,主要是相关并发症的早期识别与处理,如ECMO引流不畅致辅助流量不稳定或下降、高血压、心包填塞、心室颤动、差异性缺氧(“南-北综合征”)和严重左心功能障碍(脉压差＜10 mmHg;床旁超声检查结果提示主动脉瓣开放困难、左心室室壁运动几乎消失、左心室心腔内血流自发显影现象)的识别与处理措施(联合主动脉内球囊反搏辅助、经皮房间隔造瘘、左心减压减压引流管)等。ECMO辅助的撤机:呼吸辅助和循环辅助撤机的时机判断、撤机标准和撤机流程与步骤等。

2.5 辅助期间突发意外模拟培训步骤

尽可能贴近危重症患者ECMO辅助临床实际情况,每个模拟场景开始之前,ECMO培训讲师先向学员解释该模拟环节所在的位置,如监护室、手术室、急诊抢救室、导管室或其他。患者基本情况、接受ECMO辅助原因及ECMO辅助现状等,尽可能还原患者ECMO辅助临床实际情况。随后,ECMO培训讲师开启高仿真ECMO模拟培训系统,通过计算机模拟监护室患者基本生命参数,引导ECMO培训学员开始思考患者ECMO辅助期间可能遇到的意外情况及其应对策略。ECMO模拟培训讲师应注意学员的医学背景情况,ECMO从业人员可能是外科医师、急诊科医师、监护室医师、呼吸治疗师、体外循环医师或护士等,对于不同医学背景学员应采取相应的方式。对参加培训之前无ECMO技术临床实践经验学员,讲解应充满耐心。ECMO培训讲师应加强学员在模拟培训期间发现问题的能力,并有ECMO团队配合意识,如患者ECMO辅助期间,值班护士突然发现泵功能衰竭致ECMO辅助流量无法维持,此时应快速向ECMO团队求救,并立刻转为“手摇泵”维持ECMO辅助流量稳定。增强团队交流与配合意识,可以将突发意外事件给患者带来的损伤降至最低。

2.6 多学科团队协作危重症患者ECMO救治意识的模拟培训

ECMO技术能够为危重症患者提供稳定血流动力学辅助,但该技术本身并没有直接治疗患者基础疾病作用。危重症患者接受ECMO辅助期间,应积极处理原发基础疾病,促进患者受损伤器官功能恢复。如心源性休克(cardiogenic shcok, CS)患者接受ECMO辅助之后,应积极联系心脏内科医师行冠状动脉造影检查,明确冠脉病变情况,必要时行冠脉支架治疗;如患者冠脉血管病变严重或同时合并急性心肌梗死机械并发症,如室间隔穿孔、二尖瓣返流(重度)、心室游离壁破裂等情况时,需积极联系心血管外科医师行外科手术治疗。因此,危重症患者的ECMO辅助救治需多学科团队协作才能完成。该模拟培训系统,培训期间可指定ECMO培训老师扮演不同科室医师,如危重症医学科、心脏内科、心血管外科、急诊科和超声心动科医师等,模拟危重症患者ECMO辅助期间不同科室医师之间的交流与配合场景或情形,培养ECMO学员团队配合意识。

2.7 危重症患者ECMO救治的院间转运模拟培训

受限于医务人员的教育水平及临床经验,县级或地市级级别医院医师在危重症患者救治能力方面有待进一步提高,如ARDS、急性心肌梗死合并心源性休克、感染脓毒血症患者等,不同级别医院救治的临床预后参差不齐。有研究显示,危重症患者接受ECMO辅助后,积极将患者转运至区域性高级诊疗中心能够显著改善患者临床预后[11]。若循环辅助患者自身心脏功能恢复可能性较小,而又适合进行心脏移植或长期心室辅助装置,应尽快协调转运至能够提供心脏移植或左心心室辅助装置的上级医院进行进一步救治。而协调不同级别医院之间危重症ECMO辅助患者转诊,需考虑到转诊的一系列流程和工作计划,安排相关人员平稳交接等事宜。因此,培训中将着重培养ECMO从业人员多学科团队协作ECMO救治危重症患者的理念,使其不仅能够与本院相关科室(心内科、监护室、急诊科、呼吸科、心血管外科、医学影像或检验科)精诚合作,还要能够与不同级别的医院进行沟通交流,顺利快速完成转运交接等相关事宜。

3 情景模拟培训的效果评价

该模拟培训对医疗单位开展ECMO项目有重要意义,ELSO组织注册的美国ECMO中心调查研究结果显示,46%的中心开展了ECMO模拟培训项目,ECMO经验丰富的中心或有儿童胸心外科术后监护室的医疗单位ECMO培训体系较完善;76%的中心开展了团队模拟培训,以应对ECMO辅助期间可能出现的突发事件,如泵功能障碍、膜肺氧合不良或环路崩开等[17]。2017年ELSO组织将ECMO模拟培训项目作为开展ECMO技术的医疗单位的继续教育项目之一,并写入国际ECMO技术指南中。已有较多研究结果显示,ECMO模拟培训能够增强学员开展ECMO辅助的自信心,缩短建立ECMO辅助时间,提高应对ECMO辅助期间突发事件的应急能力,增强ECMO团队交流与沟通能力,其有效性可持续一年[18-22]。ECMO模拟培训能否改善ECMO辅助的危重症患者的临床预后还有待于进一步多中心的临床研究证实。

总之,近年来ECMO技术在我国发展迅猛,各ECMO中心临床经验水平差异较大,新开展ECMO项目的医疗单位较多,且超过一半ECMO中心年开展ECMO辅助救治患者数量较少(＜30例)[2]。因此,对于开展ECMO技术的医疗单位和从业人员而言,高仿真情景ECMO培训项目在维持、巩固和提高ECMO技术业务能力,减轻职业压力和提高从业成就感,规范、高效开展ECMO技术等多个方面均具有重要意义。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献声明侯晓彤:提出研究命题,设计撰写思路,撰写论文;杨峰、杜中涛、江春景、李呈龙、邢智辰、徐博、辛萌:实施研究过程,校对论文;郭冬、王鹏程:撰写、修改论文