胸阻抗信号及PETCO2监测在心肺复苏质量监控中的应用研究

赖世超

(四川大学华西医院急诊科，四川 成都 610041)

胸阻抗信号及PETCO2监测在心肺复苏质量监控中的应用研究

赖世超

(四川大学华西医院急诊科，四川 成都 610041)

心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation，CPR)包括人工通气、胸外按压、体外电除颤等，是对心脏骤停患者抢救的重要手段。在2010 年心肺复苏指南中欧洲复苏委员会和美国心脏协会均强调了在其实施高质量的胸外按压能有效提高CPR的成功几率。呼气末二氧化碳(pressure of end tidal carbon dioxide，PETCO2)与CPR期间心肌血流量和心排血量有密切的关系，能预测心肺复苏后自主循环恢复的可能性。本文通过对胸阻抗(transthoracic impedance，TTI)信号及PETCO2监测在心肺复苏质量监控中的应用情况进行分析、综述，以期为临床实施高质量CPR提供依据。

胸阻抗信号；呼气末二氧化碳；心肺复苏

心肺脑复苏(cardiac pulmonary cerebral resuscitation，CPCR)是急救医学中重要的组成部分，是指采用生理、机械、药理等方式使心脏呼吸恢复，恢复生命体征的医疗措施[1-2]。CPR为其重要组成部分，高质量的CPR能挽救患者的生命，提高其生存率。采用快速、准确、简便、无创的方式检测心脏骤停(cardiac arrest，CA)患者CPR期间的生理参数并予以正确解读，在实现高质量CPR中发挥重要的作用，能对心脏骤停患者的预后早期评估，利于临床配置更加合理的医疗卫生资源[3-4]。胸外按压是早期CPR的急救措施，胸外按压的质量指标包括按压频率、按压深度、胸廓的回弹程度以及按压时间占比等[5]。高质量的胸外按压能促进神经功能恢复、增加脑血流量，降低复苏后脑损伤。但即使是急救医疗服务或院内CPR人员实施胸外按压也难以达到指南要求的按压深度5 cm。随着按压时间的延长，施救人员会逐渐出现疲劳，按压深度降低，如在此时更换人员按压会引起短时间内无循环血量，增加胸廓回弹不足出现的危险性[6-7]。PETCO2是心脏骤停患者在CPR期间的重要监测指标，PETCO2会随着施救人员的疲劳程度的增加而发生变化，2010年CPR指南推荐在CPR过程中应采用PETCO2监测[8]。

1 质量监测手段

TTI信号、按压频率、按压深度、PETCO2等均是目前监测CPR质量的重要指标，其中按压频率与按压深度是经在患者胸口放置位移传感器或加速度传感器测量。目前已出现的新型可视化手持式CPR反馈装置，可在患者胸口放置装置，以图形或数字的方式反映当前按压频率、深度，施救人员可根据显示情况对按压速率及深度进行调整或保持，进而提高CPR质量。手持式的反馈装置虽为无创监测，但存在一定的局限性，容易受到身体位移及动作的干扰，需进一步验证其临床可靠性。TTI应用于CPR质量监测时，不受患者支撑表面硬度的影响，是经除颤电极获得，无需增加额外器件，采用相应软件便可处理其信号，提取所需参数，能实时反馈。PETCO2是经红外线技术进行测量，为无创监测方式，能估算出动脉二氧化碳分压。PETCO2与TTI监测CPR质量均具有良好的应用前景。

2 CPR质量监测

2.1基于TTI信号的CPR质量监测

TTI信号包括两方面的信息：①血管及心脏内血流等变化所致的阻抗信号改变；②施救人员在行胸外按压时引起机体胸腔变形所致的阻抗信号改变[9]。在CPR领域中TTI测量的应用已经超过30年，由早期无创监测心排量、心博出量到定量分析个体呼吸潮气量，逐渐发展到全面监测与评估CPR质量[10]。

龚平等[11]将13例CA后自主循环恢复的患者随机分为对照组(n=6)和试验组(n=7)，均采用胸阻抗法监测CI和CO，分析胸阻抗法无创血流动力学监测指导心肺复苏后血管活性药物的应用价值。结果显示，试验组的多巴胺使用时间为(8.3±1.2)h、使用量为(480±53)mg，对照组的多巴胺的使用时间为(10.2±2.1)h、使用量为(540±67)mg，差异具有统计学意义(P<0.05)；试验组和对照组乳酸清除率分别为(71.78±8.17)%、(57.17±12.70)%，28 d的存活率分别为57.1%、50.0%。证实胸阻抗法无创血流动力学监测能有效指导CPR中血管活性药物的应用。

李勇明等[12]采用基于密度加权和偏好信息的K均值聚类的胸阻抗信号自动检测算法，对猪的电诱导CA模型TTI信号数据进行分析，结果显示，在排除部分噪声及畸变的干扰下，能正确识别通气及按压波形，计算出按压通气比、按压频率、按压时间比等参数，能实时向CPR患者的操作人员反馈按压通气信息，对CPR操作进行调整，提高CPR成功率，为TTI信号监测与实时反馈在临床中广泛使用奠定了基础。

Ayala等[13]对38例院外复苏患者的情况，监测了对应的TTI和按压深度，论证TTI和按压深度对胸外按压质量检测的可靠性，结果显示，TTI和按压深度对胸外按压质量均具有很高的准确性。大部分情况下，采用TTI和按压深度对患者实施监测，无需人工技术，可经阻抗通道自动反馈频率。

冠状动脉灌注压是临床预测患者能否恢复自主循环的最直接的指标，而CPR质量与按压深度存在密切的相关性。按压深度是保持冠状动脉灌注压的关键。苌飞霸等[14]经建立家猪模型进行试验，分析按压不足和高质量按压对CPR结果的影响。结果证实，高质量按压对CPR具有积极的意义，建立了按压深度与TTI变化值和CPP与TTI变化值的线性相关性。说明采用TTI对按压深度进行预测，能较好的反映胸外按压的质量。

在CPR过程中，TTI信号的检测作用逐渐突出，但在院外CPR过程中，涉及不同人群及多个施救人员时，按压深度与TTI信号的线性相关性会变差，会降低TTI信号对按压深度的预测准确性[15]。此外，TTI信号会受到多种因素的影响，如生物体基础阻抗的个体差异等，以TTI信号替换按压深度对CPR质量进行测量时，须充分考虑患者的体质量、身高、年龄、性别、胸围等个体差异，设定校正参数，进而实现CPR质量的实时反馈[16]。

2.2基于PETCO2的CPR质量监测

PETCO2是2015年美国心脏协会心血管急救与心肺复苏指南推荐的监测CPR的指标之一，是远端肺泡内气体被全部呼出的代表，为无创性监测[17-18]。其最早用于麻醉医学领域，而后逐渐被应用于临床中[19]。

梁章荣等[20]对86例CA患者进行PETCO2监测，结果显示34例自主循环恢复患者复苏10 min、25 min的PETCO2分别为(26.84±4.20)mmHg、(32.87±4.12)mmHg，52例自主循环未恢复患者复苏10 min、25 min的PETCO2分别为(13.57±1.29)mmHg、(5.92±1.04)mmHg，差异具有统计学意义(P<0.05)。34例自主循环恢复中的19例于24 h内死亡患者的复苏10 min、25 min的PETCO2分别为(21.25±1.38)mmHg、(26.16±0.53)mmHg，存活大于24 h的15例患者复苏10 min、25 min的PETCO2分别为(33.92±1.91)mmHg、(41.37±1.37)mmHg，差异具有统计学意义(P<0.05)。由此可见，在CA患者的CPR过程中，PETCO2水平与患者的预后有密切的关系，是监测CPR预后的有效指标。

刘斌等[21]对76例院内CA患者进行CPR与PETCO2监测，分析PETCO2评估院内CA患者自主循环恢复和预后临床价值，结果显示21例自主循环恢复患者的平均PETCO2为(34.63±13.20)mmHg，55例自主循环未恢复患者的平均PETCO2为(18.48±10.11)mmHg，差异具有统计学意义(P<0.05)；其中入住急诊重症监护室24 h存活的9例患者平均PETCO2为(44.24±11.20)mmHg，入住急诊重症监护室24 h死亡的67例患者平均PETCO2为(20.09±10.54)mmHg，差异具有统计学意义(P<0.05)；4例存活出院患者的平均PETCO2为(45.21±11.40)mmHg，72例死亡患者的平均PETCO2为(21.71±12.15)mmHgmmHg差异具有统计学意义(P<0.05)。由此可见，平均PETCO2能评估院内CA患者的CPR质量，能预测患者预后。

临床可将PETCO2作为预测CA患者预后的的指标之一。CPR期间PETCO2结果可能会受到测量仪器、方式及人为因素等方面的影响，误导施救人员；体内的CO、CO2产生量以及肺泡通气量等均会对PETCO2造成影响[22-23]。如单一使用，质量可能存在一定的局限性，进而需联合其他指标提高预测CA患者预后的特异性及灵敏性[24]。

3 总结与展望

综上所述，TTI信号和PETCO2对CPR监测均有较高的临床应用价值。TTI信号能实时反馈按压通气信息，反映胸外按压的质量，准确度较高；PETCO2能较好的预测患者预后，评估CPR质量[25]。但TTI信号会受患者体征差异的影响，降低预测按压深度的效果；PETCO2会受测量仪器、肺泡通气量等因素的影响，降低其预测的特异性及灵敏性。临床可经获取不同体征差异的患者数据，在不同体征差异条件下建立按压深度与TTI信号的关系模型，严格控制多种因素，并联合其他指标共同监测，以提高监测准确性。

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ApplicationoftransthoracicimpedancesignalandPETCO2inCPRqualitymonitoring

LAI Shi-chao

(DepartmentofEmergency,WestChinaHospitalofSichuanUniversity,Chengdu610041,Sichuan,China)

Cardiopulmonary resuscitation (CPR) including artificial ventilation,chest compression,external electric defibrillation,etc,which is an important means of rescuing patients with sudden cardiac arrest.In 2010 CPR guidelines of European Resuscitation Council (ERC) and American Heart Association (AHA) emphasized the importance of high-quality chest compression in CPR.The pressure of end tidal carbon dioxide (PETCO2) has close relationship with myocardial blood flow and cardiac output during CPR,and it can predict the possibility of spontaneous circulation restoration after CPR.This paper aims to analyze and review the application of transthoracic impedance (TTI) signal and PETCO2monitoring in CPR quality monitoring ,so as to provide reference for clinic.

Transthoracic impedance;Pressure of end tidal carbon dioxide;Cardiopulmonary resuscitation

10.3969/j.issn.1005-3697.2017.05.044

成都市科技惠民计划项目(2016-HM02-00099-SF)

2017-06-12

赖世超(1984-)，男，硕士，住院医师。E-mail：lsc217@163.com

时间： 2017-10-10 02∶28

http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20171010.0228.090.html

1005-3697(2017)05-0803-03

R459.7

A

(学术编辑曹小平)

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