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利用模擬人研究操作者疲勞對心肺復蘇質量的影響

 論文欄目:臨床醫學    更新時間:2014-05-04 15:04   

  DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2014.04.014 
  作者單位:510120 廣州,中山大學孫逸仙紀念醫院急診科/心肺腦復蘇研究所(楊正飛、李恒、趙燊、周天恩、儲曰勇、余濤、黃子通);東莞市太平人民醫院急診科(陳昌衛、李恒、謝果晉);福建省立醫院急診科(趙燊) 
  通信作者:黃子通,Email:[email protected] 
  【摘要】目的 探討2010年國際心肺復蘇指南胸外按壓標準對非醫學專業的心肺復蘇操作者按壓質量和疲勞程度的影響。方法 選擇廣東工業大學自動化學院96名學員,按照自愿原則參與基礎生命支持課程培訓。學員按隨機數字法分入2010指南組與2005指南組,分別教授相應指南推薦的按壓標準。學員在模擬人上進行練習并考核合格后進入正式研究。兩組學員分別進行8 min連續不間斷的單純胸外按壓,對比兩組間學員的基礎狀態、按壓深度、按壓頻率、主客觀疲勞程度變化情況。結果 2010指南組、2005指南組分別有42、39人納入正式研究,兩組間學員在性別構成比、年齡、身高、體質量、基礎心率、收縮壓、乳酸等差異無統計學意義。利用重復測量方差對8 min胸外按壓過程分析顯示,2010指南組按壓深度、按壓頻率均顯著高于2005指南組(P<0.05),但同時伴隨2010指南組操作后的心率、收縮壓、乳酸變化均高于2005指南組(P<0.05)。從主觀疲勞程度分析,盡管2010指南組學員在第1分鐘仍處于主觀相對輕松狀態[(11.35±1.29) vs.(10.54±1.74),P=0.000],但已客觀出現按壓質量下降的事實[(47.63±7.87) mm vs.(40.26±5.93) mm,P=0.000]。結論 非醫學專業人士按照2010年指南進行心肺復蘇時,可以實施符合指南要求的胸外按壓,但同時會加速疲勞。在按壓第1分鐘,雖然操作者主觀未疲勞,但已出現按壓質量下降。因此,本研究提示,實施單純連續胸外按壓時,進行1 min輪換可能更有利于保證按壓質量。 
  【關鍵詞】2010年心肺復蘇指南;胸外按壓質量;疲勞程度;模擬人 
  An investigation into fatigue of witness and quality of external chest compression in the resuscitation Manikin Yang Zhengfei, Chen Changwei, Li Heng, Zhao Shen, Xie Guojin, Zhou Tianen, Chu Yueyong, Yu Tao, Huang Zitong. Emergency Department, SUN-YAT-SEN Memorial Hospital, SUN-YAT-SEN University,Guangzhou 510120,China 
  Corresponding author: Huang Zitong, Email: [email protected] 
  【Abstract】Objective To investigate the effect of fatigue of witness and quality of external chest compression according to the requirement of 2010 guidelines for cardiopulmonary resuscitation.Methods A total of 96 volunteer participants in basic life support training course were recruited from the College of Automation in the Guangdong University of Technology. All volunteers were randomly (random number) divided into two groups: 2010 guidelines group and 2005 guidelines group. The instructors explained the procedures of external chest compression as required as per different guidelines and then guided the trainees to practice CPR as they learned. Trainees, who completed entire training course and passed the examination, were eligible into the study. In the final investigation, trainees of two groups were asked to perform 8-min continuous external chest compression of CPR. The demographics of trainees such as age, gender, tallness, body weight, heart rate (HR), systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), blood lactate and rating of perceived exertion (RPE) were recorded before and immediately after CPR.Results Of them, 42 and 39 subjects were finally enrolled into 2010 group and 2005 group, respectively. There was no statistically significant difference in basic status of trainees between two groups. After 8-min external chest compression, trainees in 2010 guidelines group brought about greater compression depth and rate than those in 2005 guidelines group (P<0.05). On the contrary, HR, SBP and lactate were also higher in 2010 guidelines group than those in 2005 guidelines group (P<0.05). Furthermore, the quality of external chest compression declined to a sub-optimal pattern [(47.63±7.87) mm vs. (40.26±5.93) mm, P=0.000] even though RPE value still indicated a status of relative easiness [(11.35±1.29) vs.(10.54±1.74),P=0.000].Conclusions When the recommendation of 2010 guidelines for cardiopulmonary resuscitation was followed, trainees in current study could perform optimal compression depth and rate even in the occurrence of increased fatigue. Therefore, study on this manikin showed it had better to conduct rescuer-exchange in every minute so as to get high quality of external chest compression.
  【Key words】2010 guideline for cardiopulmonary resuscitation; Quality of chest compression; Degree of fatigue; Manikin 
  據統計,我國每年發生院外心臟性猝死人數為54.4萬人,發病率約為發達國家的2倍[1]。在院外環境下,盡早啟動急診醫療服務系統,是提高心搏驟停救治成功率、減少并發癥與后遺癥的關鍵。在核心的“生存鏈”當中,盡早實施心肺復蘇(cardiopulmonary resuscitation, CPR)占了非常重要的地位。對徒手心肺復蘇而言,院外環境下具有區別于院內和實驗條件下的特征。首先,大部分心搏驟停事件的目擊者為非醫學專業人士,大多未受過心肺復蘇相關知識和技能的培訓;其次,他們一旦實施心肺復蘇,其質量大多不盡如人意,與指南推薦的標準相差甚遠;其三,幾乎大部分院外施救者,均不會采取口對口輔助人工呼吸。目前,國內AED尚未普及的前提下,除顫前能否通過高質量胸外按壓獲得優化的血流動力學效應直接關系到后期的心、腦復蘇效果。 
  基于此,在2010年末美國心臟病協會、歐洲復蘇協會分別更新了2005年心肺復蘇指南,其中對成人基礎生命支持中胸外按壓質量提出了更高的要求。最突出的變化為胸外按壓頻率由“約100次/min”調整為“至少100次/min”,按壓深度由“4~5 cm”調整為“至少5 cm”[2]。根據Luo等[3]的研究,要達到2005年指南要求的38~51 mm的按壓深度必須提供34.9~50 kg的按壓力量;依此推論,如果嚴格遵循新指南按壓標準,則必須每次按壓施加至少50 kg的按壓力度。另一方面,對實施徒手CPR的施救者而言,操作者疲勞必定會直接影響按壓質量,而目前尚未有研究說明,在遵循2010年指南的按壓標準后,以非醫學專業人士為施救者的CPR質量及操作者疲勞程度對按壓效果的影響。因此,筆者設計該實驗,擬探討新指南指導下對操作者疲勞及其對按壓質量的影響。 
  1 資料與方法 
  1.1 受試者征募與納入標準 
  經過廣東工業大學自動化學院團委下屬紅十字協會的召集,借助網上論壇、傳單等方式聯系非醫學專業的96名本科第一、二年級學生參加研究。納入課程培訓的標準:(1)年齡18歲以上;(2)非醫學專業;(3)身體健康;(4)以前未參加過心肺復蘇培訓(理論或者實踐);(5)能順利完成課程學習并通過理論以及技能考核。 
  1.2 授課老師與課程內容安排 
  授課老師團隊由中山大學心肺腦復蘇研究所中4名美國心臟協會基礎生命支持課程導師組成。授課前統一制作非醫學從業人員成人基礎生命支持課程內容。總共分為兩套課程,分別是基于2005年與2010年國際心肺復蘇指南推薦的成人基礎生命支持標準流程設計和安排(以下分別簡稱為2005指南課程以及2010指南課程)。所有老師對授課內容集體備課并達到熟練掌握。兩種課程授課、練習、考核的總時間約為4 h。每次課程時,控制導師與學員比例為1:4,模擬人與學員比例為1:3。 
  1.3 學員的課程前準備 
  自愿報名參加測試的同學先填寫基本情況登記表和問卷調查。根據學員所提供信息,對之前參加過類似心肺復蘇培訓者,不納入本次課程培訓和最終研究。進入本次課程學習的學員簽署自愿參加課程以及測試知情同意書,但不了解研究目的和研究方案的具體內容。 
  1.4 教學環境與教學器材的準備 
  教學地點選在廣東工業大學自動化學院的多媒體課室,依照美國心臟病協會基礎生命支持課程設計要求擺設,并配備了包括電腦、投影儀、音響設備等教學器材。培訓用模擬人為帶電子顯示器的半身復蘇安妮模型(Resusci Anne SkillGuide,Laerdal Medical,Stavanger, Norway),考核測試用模擬人為帶有電腦報告儀的全身復蘇安妮模型(Resusci Anne SkillReporter,Laerdal Medical,Stavanger, Norway)。此外還有便攜面罩、一次性過濾器、AED培訓用模擬器等。 
  1.5 實驗分組 
  通過征募自動化學院兩大專業(自動控制與電氣工程)總計96名學生參加課程培訓。首先按專業將學員分為兩大組,每組48人,之后抽簽分別進入2005指南組與2010指南組,這樣可以避免學生在課程結束后進行交流從而影響知識掌握(不同專業學生宿舍分布地區不同,聚集交流可能性不大)。 
  1.6 實驗流程 
  為了充分保證課程的質量,課程開始前將2組學員再細分為4個小組,每組12名學員,確保導師與學員比例為1:4,模擬人與學員比例為1:3。筆者利用連續8個周末時間對所有學員進行了課程培訓。每個小組在培訓結束并充分休息24 h后,召回并進入實驗階段。參加2005指南組的學員在全部課程以及實驗結束后,重新進行了一次2010指南組的課程更新學習,確保所有學員都掌握了最新復蘇指南的技能。 
  1.7 受試者基本特征 
  采集受試者性別、年齡、身高、體質量、身體質量指數、基礎血壓(收縮壓與舒張壓),基礎心率以及末梢血乳酸。通過乳酸快速分析儀(YSI 23 L; Yellow Springs Instruments; YellowSprings, OH)采集受試者左手無名指0.1 mL末梢血液檢測末梢循環乳酸情況。 
  1.8 胸外按壓質量的評估 
  利用復蘇安妮模擬人的電腦分析系統,采集胸外按壓質量的指標包括按壓頻率、按壓深度、按壓中斷、胸廓不完全放松次數和按壓-放松周期。 
  1.9 受試者客觀疲勞程度評估 
  測試結束后,立即由專人記錄心率、收縮壓、舒張壓,同時采集左側無名指指尖末梢血液以檢測乳酸濃度。
  1.10 受試者主觀疲勞程度評估 
  利用瑞典專家BORG發明的自認勞累分級表(rating of perceived exertion,RPE)進行自我評分(表1)。評分標準從6分開始,20分結束[4]。測試過程中研究者每分鐘結束前5 s詢問受試者根據RPE進行自我評分并記錄。 
  1.11 統計學方法 
  連續變量以均數±標準差(x±s)或者中位數與范圍表示。組間比較采用方差分析檢驗。采用成組t檢驗和Wilcox符號秩和檢驗比較兩組基礎狀態以及操作前后的數據差異。采用重復測量方差分析比較兩組按壓深度、按壓頻率、疲勞指數的差異。所有統計分析應用SPSS 14.0統計軟件處理(SPSS Inc., Chicago, IL)。以P<0.05為差異具有統計學意義。 
  2 結果 
  2.1 一般情況 
  原有參加課程96人??緯探崾?,2005指南組共有43名學員通過課程考核,有2名學員因身體不適不能參加測試,測試過程中2名學員不能堅持完成8 min測試,實際符合入組人數為39人;2010指南組共有45名學員通過課程考核,有2名學員因身體不適未能參加測試,測試過程中1名學員不能堅持完成8 min測試,實際符合入組人數為42人。 
  2.2 受試者基本情況 
  兩組學員在年齡、身高、體質量、性別構成比、基礎心率、血壓、基礎乳酸值上差異均無統計學意義(表2)。 
  2.3 兩組間胸外按壓深度的比較 
  結果顯示,2010指南組按壓深度要顯著高于2005指南組(P=0.006),兩組的按壓深度隨時間均呈下降趨勢(圖1)。2010指南組在各時間點的按壓深度均高于2005指南組,兩組差異具有統計學意義(P=0.000)。在進一步對兩組前2 min的按壓深度比較后發現,第2 分鐘按壓深度均淺于第1分鐘,差異具有統計學意義(P<0.001)。 
  2.5 兩組間客觀疲勞程度的比較 
  兩組學員在操作后心率、收縮壓和血乳酸水平均較操作前升高,差異具有統計學意義,其中2010指南組的心率、血乳酸升高程度要明顯高于2005指南組,差異具有統計學意義。而舒張壓在操作前后的變化差異無統計學意義(表3)。 
  2.6 兩組間主觀疲勞程度的比較 
  結果顯示,在第1分鐘結束時2010指南組受試者的疲勞指數為(11.35±1.29),2005指南組為(10.54±1.74),兩組受試者在第1分鐘后基本處于比較輕松的狀態。從第2分鐘開始,兩組疲勞指數呈上升趨勢,且2010指南組疲勞程度高于2005指南組,兩組在不同時間點差異具有統計學意義(時間主效應F=426.78,P=0.000;處理主效應F=20.52,P=0.000)(圖3)。 
  3 討論 
  通過小樣本模擬人研究發現,非醫學人士按照2010心肺復蘇指南實施單純連續胸外按壓時,胸外按壓的深度較2005年指南高,但同時也加重了操作者疲勞;其次,在按壓的第1 分鐘,雖然操作者未出現主觀疲勞,但按壓深度已經低于指南推薦的標準。 
  旁觀者心肺復蘇技術培訓是目前提高心搏驟停現場的心肺復蘇質量,保證重要臟器血供、提高復蘇后生存率的重要手段。為便于非醫學從業人員學習和掌握這門急救技能,2010年指南簡化了心肺復蘇的流程,提出了“Hands-only CPR”即“單純連續胸外按壓”的觀點。從美國亞利桑那州的推廣經驗來看,單純連續胸外按壓與傳統結合輔助通氣的CPR在復蘇效果上相差無異[5-6]。從病理生理學機制分析,前者在建立、穩定室顫時的血流動力學方面反而更有優勢。因此,鼓勵目擊者進行徒手連續胸外按壓,也是在為目擊者因為不愿意實施人工呼吸而放棄施救的這部分患者爭取生存的機會。 
  心肺復蘇培訓質量體現學員對心肺復蘇技術理論知識與實踐技能的即時掌握程度及中長期掌握效果兩個方面。本研究重點主要針對培訓的即時掌握程度。心肺復蘇技術雖然是一項實踐技能操作,但前期理論知識的講授學習與考核必不可少。有研究表明,培訓結束后的簡單問答試題考評分數與其后的實踐操作技能的等級密切相關[7-10]。因此在本研究中,所有受試者必須完成理論考核和導師主持的技能考核后才進入實驗階段??己聳?,利用模擬人量化測試參數,分析受試者實施單純連續胸外按壓的質量。 
  本研究發現,2010指南組受試者的按壓深度雖然未能達到指南推薦的標準,但對比2005指南組已有明顯的提高,差異具有統計學意義。然而,更符合標準的按壓深度必然需要消耗操作者更多的體力,對操作前后受試者收縮壓、心率以及乳酸水平檢測后發現,2010指南組受試者上述指標均高于2005指南組。同時,2010指南組受試者主觀疲勞程度也顯著高于2005指南組。實際上,由于操作者疲勞導致按壓質量降低的事實已經毋庸置疑[3,11]。疲勞雖然無可避免,但卻可以通過科學訓練及選擇合適時機進行操作者輪換來延緩其出現。與筆者的研究結果一致,Steen等[12]發現受試者在連續按壓1 min后胸外按壓的質量因為疲勞的出現而下降。類似的研究發現除了按壓質量在1 min后急劇下降外,有約18%的受試者不能堅持完成連續3 min的按壓。Sugerman在兩家醫院實行前瞻性的臨床研究中發現,由于操作者的疲勞,胸外按壓的深度在實施1.5~2 min期間下降最明顯[13]。 
  本研究結果提示,在按壓開始第1分鐘,兩組受試者盡管在主觀疲勞評價上處于比較輕松的狀態[(11.35±1.29) vs. (10.54±1.74)],但卻已無法阻止按壓深度下降的客觀事實。實際上,在傳統CPR的人工輔助通氣間期,操作者能在有限的時間內,從高強度的按壓力度中緩解過來,延緩疲勞出現直至2 min后進行輪換。但當進行連續胸外按壓時,尤其是采取更高標準的按壓深度后,客觀上無疑加速了操作者疲勞。在缺乏有效按壓效果反饋提示的復蘇現場,大多數施救者將會陷入本實驗受試者經歷的怪圈,因此,本研究結果提示,對非醫學人士實施單純連續胸外按壓時,無論有無主觀疲勞,進行1 min輪換,可能會對保證按壓質量有所幫助。
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