胸外心脏按压的机制及研究进展

胸外心脏按压的机制及研究进展陈立芳(合肥市第一人民医院230061)1901年,挪威外科医生Igel第一次采用直接心脏按压使心脏复跳，1903年，美国外科医生Crile采用胸外心脏按压并成功复苏一名心跳骤停病人，1960年Kouwenhoven等发表了第一篇有关胸外心脏按压的文章，将胸外心脏按压规定为心跳骤停病人的主要抢救措施，被称为心肺复苏的里程碑。40多年来经过人们不断地研究探索与发展，胸外心脏按压越来越合理规范及现代化，成为心跳呼吸骤停病人最重要的复苏措施，被普遍规范地应用于院外院内急救。本文就该技术应用的一些历史现状及进展综述如下：1胸外心脏按压复苏的原理心搏停止后，心脏面临着缺血、缺氧、酸中毒，缺氧早期可减低迷走神经的兴奋性，引起心动过速。严重缺O2和CO2储留，抑制心脏的正常传导和节律，使心肌收缩力降低及引起心动过缓。缺血心肌随时间延长，细胞内酸中毒，加重ATP耗竭，细胞膜失去屏障作用及离子交换失常（钙内流），进一步导致心肌顿抑、细胞死亡及细胞外高钾。心肌细胞缺血30分钟，将造成不可逆的损伤，而脑内血流断绝6分钟即造成不可逆的中枢神经损害。心脏停搏后，立即进行胸外心脏按压，以心脏挤压形成暂时的人工循环并诱发心脏自主搏动，以维持心脑的血液供应，按压放松期，胸廓回弹，有助于肺通气。因此，心脏骤停早期及时作心脏按压可以挽救病人的生命。2胸外心脏按压维持血液流动机制的认识2．1心泵机制该理论认为：胸外心脏按压是通过体外按压胸骨，将心脏向后压于坚硬的脊柱上，挤压心脏将血液排出。此时二尖瓣三尖瓣关闭，防止按压时血液向心房逆流，使血流向主动脉流去。按压放松时，胸廓因弹性回缩而扩张，心脏恢复原状，静脉血被动吸回心内。反复按压推动血液流动而建立人工循环。何忠杰等研究发现［１］：体外心脏按压时心脏各腔室之间存在着一个承受和传导压力的梯度，即左室压右室压右房压。在很大程度上支持了心泵机制。2．2胸泵机制认为胸外按压，心脏仅仅是一个被动的管道。推动血流循环的是胸腔内外的压力梯度，胸廓具有泵的作用，肺血管床是血液的储存器。理由是，①加大胸腔内的压力或腹部加压时，可增加胸内泵血流量。②食道超声心电图显示，胸外挤压时，二尖瓣、三尖瓣并未关闭。③胸外按压时，主动脉压与中心静脉压同时升高，从而对心泵机制产生怀疑。压迫胸骨下部，胸腔内压力上升，将血液从胸腔内推向胸腔外血管。胸外按压时，主动脉、左心室、上下腔静脉压力同时增高。因动脉对抗血管萎陷的抗力大于静脉，按压时动脉保持开放，且动脉管腔相对狭小，等量血液在动脉可产生较大抗力，从而使血压上升。同时，在胸腔入口处的大静脉被压陷（静脉壁比动脉壁薄），颈静脉瓣及上腔瓣防止血液返流。血液只能从动脉方向前流。按压放松时，胸腔内压力下降，形成胸外和胸内的静脉压差，静脉管腔开放，驱动血液从外周静脉返回心脏。动脉血也同时从胸腔外反向流向主动脉。由于受主动脉瓣阻挡，返流的血液有限，部分血液从冠状动脉开口流入冠状动脉，营养心肌。有关“胸泵”和“心泵”机制目前仍存在争议。Ma.Porter等用食道超声心动图发现［2。3］：1/3病人在胸外按压时二尖瓣关闭，2/3病人在按压时二尖瓣三尖瓣开放。对按压时二尖瓣关闭的病人，与“心泵”机理相符。按压时二尖瓣开放的病人，按心脏只是作为一个流出道，胸泵机制是这类病人按压时血流的主要机制。何种机制起作用，可能与抢救的时间、病人的体型等有关。在CPR早期，心脏仍作为泵工作，这时心泵机制占主导地位。而CPR晚期，二尖瓣乳头肌ATP已经耗竭，按压时二尖瓣不能关闭，心脏则变成一个简单的管道，这时胸泵机制起主导地位。3胸外心脏按压频率心脏按压频率是影响心脏复苏及血液动力学的重要因素。早期推荐为60~80次/分。1980年后开始修正为80~100次/分，2000年国际心肺复苏指南中把胸外心脏按压频率推荐100次/分，目前仍推行100次/分的按压频率。项涛报道［5］，高频率按压（＞100次/分）复苏成功率较标准按压复苏成功率高。按压频率在120~140次/分时，心输出量、冠脉灌注压、冠脉血流量都达最佳效果。但另有报道［6］，以正常人心率（60~80次/分）按压频率按压时，复苏效果好于快速按压，原因是按压频率过快，心室舒张期缩短，灌脉灌注压降低，不利于复苏。4按压在CPR中顺序的再认识在传统标准复苏程序中，执行的是ABC顺序，即先开放气道、人工呼吸、再是胸外心脏按压。在临床实践中，人们对心肺复苏的顺序提出新的认识。认为在院内尤其是心源性心搏骤停患者，首先是按压心脏建立人工循环，因心搏骤停患者大都有1~2次/分自发性气喘，是一种自发性复苏反应，且常温下体内贮存氧能维持4~6分钟，单纯胸外按压足以维持动脉血氧合。这时病人的主要病理变化是循环停止，可以将操作烦琐的人工呼吸推后。因此，心搏骤停现场急救以单纯胸外心脏按压为主，不需要人工呼吸［8］。Chandra［９］等在犬心跳停止4分钟进行胸外心脏按压，经4分钟测动脉血氧饱和度仍大于90%，平均每分钟通气量达到（5.2±1.1）L/min。因此，心脏停搏早期仅作心脏按压，可以挽救病人的生命。另杨敏娟等分析病例资料表明［10］：心跳停止在先者占６２％，呼吸停止在先者占１６％，其它无明确计录者占２２％。故现场发现心搏骤停病人应先行简单易行心脏按压。近年来，国外有行“onlyCPR”的研究，“onlyCPR”指只进行胸外按压的心肺复苏。国外院外急救前瞻性研究资料表明，采用或不采用口对口呼吸对院前急救复苏的成活率影响无统计学差异［11］。马艳莉经大量临床观察发现[]对于心脏骤停患者早期，不加人工呼吸，畅通气道后只做胸外按压，且持续胸外按压中间不加人工呼吸，每分钟可赢得20-30秒的时间，使机体早期持续不断地得到血液和氧的供应，确实取得良好的复苏效果。姜志安报道［12］：单纯胸外心脏按压对心室颤动有直接转复作用，机理可能是快速有冲击力的按压所产生的能量对室颤有直接转复作用。邓绍林报道［13］，胸外心脏按压对心脏静止也有直接转复作用。所有这些都强调胸外心脏按压在心肺复苏中的重要地位。但并不是说所有的复苏中都不需要呼吸支持。应根据具体情况分别对待，如心搏骤停时间较长或原有呼吸系统疾病，呼吸衰竭至心脏缺氧停搏者，仍应执行ABC程序，或人工呼吸与人工循环同时进行。5辅助按压方式的应用有资料表明，徒手胸外心脏按压供给组织脏器的血流量低于最低需要量，复苏效果并不满意。为此人们研究了多种旨在增加回心血量和心脑等重要脏器灌注压的胸外心脏按压方法。5．1正负压胸外心脏按压上世纪90年代，一位意大利老人无意间用疏通下水道的“水拨子”吸引其反复心梗发作至猝死的丈夫的胸前，使其心脏复跳。事隔不久，他的儿子用同样的方法再一次挽回了父亲的生命。根据此原理，一种心脏按压器——心脏泵问世，在欧美许多国家推广使用，取得了良好的复苏效果，心脏泵具有“心泵”和“胸泵”两种作用机理，按压时增加了按压力度和与胸壁的接触面积，增大了胸腔内压力，放松时增加了主动提举的动作，使胸腔容积扩大，增加胸腔力的负压，回心血量增加。同时，肺容积增加，增强了通气作用。国内大量临床资料［14、15］表明，使用这种正负压胸外心脏按压器，大大增加了复苏的成功率，另有报道［16］使用心脏泵还可使肺动脉主干内的巨大栓子因反复挤压和抽吸而裂解，最终使栓塞血管恢复血液循环。5．2插入式腹部按压插入式腹部按压是20世纪90年代初提出的一种新的建立人工循环的方法。是在心脏按压的放松期，由另一名急救人员按压患者的腹部，胸外按压与腹部按压交替进行。腹部按压使静脉血从大静脉和腹部脏器回流心脏，增加了心室的充盈，同时动脉血返流回主动脉和颈总动脉，增加了冠脉灌注压和脑部的血流量，而冠脉搏灌注压是决定能否恢复自主循环的关键性因素，脑复苏是心肺复苏的最终目标。Ｓack等临床观察发现［17］插入式腹部按压的优点在于：增加平均动脉压、心肌灌注压、及脑血流灌注压。国内研究同样认为复苏效果明显优于单纯胸外按压，尤其是脑复苏的效果明显提高［18。19］，从而提高了患者的生存质量。5．3充气背心式按压1993年Halperin等采用可充气的背心，以空气泵压迫胸腔而使动脉压和冠脉灌注压上升。该方法采用一环绕胸部的类似于大血压带的背心，通过周期性的充气和放气，对整个胸背部进行按压，大大提高了对心脏的挤压力，可提高主动脉压。由于该仪器体大笨重，限制了临床应用。5．4侧卧外按压［21］。方法：患者取稳定的右侧卧位，抢救者右手置于常规按压部位，左手置于背部正中，掌心相对。按压时双掌同时双向用力，频率100次/分。侧卧位时胸廓前后径增大，胸腔活动范围加大，按压放松期回心血量增多，且有利于气体交换，有利于呼吸道分泌物引流。适用于溺水、大咯血、有机磷中毒等呼吸道有大量液体和分泌物患者的现场急救。6心脏按压器的应用传统的人工体外心脏按压快捷简便，但在临床应用中有一定的局限性。①对操作人员技术要求高，需要经过专门培训。②操作人员体力消耗大，易疲劳，需多人轮流按压，很难保证按压的稳定性与连续性。③为烈性传染病病人复苏时，操作人员易被传染。④做其他抢救治疗需中断按压。大量临床资料表明，采用长时复苏挽救心搏骤停病人生命已成为可能。而长时间持续有效的按压是医护人员很难做到的。因此，心肺复苏机械装置应运而生。1007型萨勃机是一种气动、同步胸外按压及间歇正压通气的心肺复苏机，使用时可自动调节按压深度，按压过程中可同时做心电图、除颤、给药及其它复苏措施，且机器体积小、操作简便，以高压氧源驱动，无需电源，便于病人在转运途中携带，保证了按压的连续性和有效性，真正做到了复苏的标准化［22］。而有节律连续有效的按压是心脏复跳的关键因素，直接决定了心肺复苏的成功率和存活率。国内临床资料［23。24］表明，应用1007型萨勃机使复苏的成功率大大提高，同时提高了工作效率。杨最素等［25］研制了一种电子数控的移动式液压传动的胸外心脏按压机．赵文峰等［26］研制了智能型心脏按压机，都是智能化装置，可视自动调整按压参数，性能稳定可靠，可望被广泛应用于临床急救。值得注意的是，不能因为有机械装置而不先作徒手CPR，平时应进行复苏训练，机械按压时一定要密切观察病人，如按压位置错误或不慎移位。更不能依赖机械复苏而置病人于不顾。小结2005美国心脏病学会的心肺复苏指南把心肺复苏的重点放在胸外心脏按压上，强调正确、快速、有效、连续的按压，重要的是使血液流动，胸外心脏按压只是心肺复苏的一部分，单纯的心脏按压不积极配合其他的抢救措施，即使临时复苏成功也难以维持长久。抢救过程的方案与方法是否有效，与抢救人员专业水平和是否正确理解并灵活应用国际心肺复苏指南密切相关。参考文献：［1］何忠杰，党广博，尹长富，等．人体心脏按压存在压力传导梯度．急诊医学，1995，(3)：149-152．［2］MaＨＭ，ＨｗangJJLai,LPetal．Transesophagealechoardiographicassessmentofmitral,valuepositionandｐulmonary,venousflowduringcardiopulmonaryresuscitationinhumans［J］Circulation,1995,92(4)：854-861．［4］何忠杰．危重病人心肺复苏氧代谢研究．中华急诊医学杂志，2001，10(6)：376-378．［5］项涛,高频和标准胸外心脏按压在心肺复苏中成功率的比较．现代临床医学，2006，32(4)：266．［6］姜韵玉．胸外心脏按压频率对心肺复苏影响的观察及护理体会．广西中医学院报，2004，7(3)：109．［８］郭英，张驰，张杰．急诊科心肺复苏２４３例临床分析，中国医药，2006，1(7)：396．［9］ChandraNC，GrubenKG，TsilikJE，etalObservationofventilationduringresuscitationinacaninemodel．Circulation，1994，90（6）：3070-5［10］杨敏娟，邱秀芬，王淑慧．对传统心