尽管长时间复苏会可引起进行性的代谢紊乱,但体外心肺复苏仍可提高存活率

2020
06/05

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翁丹雷 / 急诊医学资讯
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对难治性心室颤动/室性心动过速而发生院外心脏骤停进行ECPR的患者,研究复苏时间对存活率和代谢状况的影响。

1、摘要


目的:随着复苏时间的延长,神经功能良好且存活的可能性逐渐下降。然而,体外心肺复苏(ECPR)如何影响这种下降的作用尚不清楚。我们的目的是对难治性心室颤动/室性心动过速而发生院外心脏骤停进行ECPR的患者,研究复苏时间对存活率和代谢状况的影响。

方法:回顾性地评估160名连续接受明尼苏达大学ECPR方案(在运输过程中持续进行心肺复苏,直至心导管室进行ECPR)治疗的由顽固性室颤/室性心动过速引发院外心脏骤停的成人的存活率,并与ALPS试验(胺碘酮、利多卡因或安慰剂研究)中使用胺碘酮治疗并接受标准心肺复苏(CPR)的654名成年人进行了比较。我们评估了接受明尼苏达大学ECPR方案的患者代谢变化、存活率与CPR持续时间的关系。

结果:总的来说,接受明尼苏达大学ECPR方案的患者神经功能良好的存活率显著高于ALPS试验中的患者(33% vs 23%;P=0.01),平均心肺复苏时间也明显长于ALPS试验中的患者(60min vs 35min;P<0.001) (图1)。分析CPR持续时间对神经功能良好的存活率的影响可以发现,在CPR持续时间<60min时,接受明尼苏达大学ECPR方案的患者神经功能良好的存活率明显高于ALPS组患者。但随着CPR持续时间越长,两组患者的神经有利生存率均呈进行性下降趋势。所有心肺复苏时间为20-29min且接受明尼苏达大学ECPR方案的患者(8/8) 神经功能良好,而同样持续时间的ALPS组患者的存活率为24%(24/102)。在ALPS试验中,复苏时间≥40min没有神经功能良好的幸存者,而复苏时间为50-59min、≥60min且接受明尼苏达大学ECPR方案的患者,神经功能良好的存活率分别为25%(9/36)和19% (图 2A)。心肺复苏持续时间≥60min且接受明尼苏达大学ECPR方案的患者,死亡或神经功能不良的相对风险显著降低(图 2B)。随着专业的心肺复苏时间的延长,显著的代谢变化包括pH下降,乳酸和二氧化碳动脉分压升高,左心室壁增厚(图 3-4)。

2、讨论

ECPR使难治性室颤/室性心动过速引发心脏骤停患者的血流灌注恢复正常,且与发病时的心脏节律无关。ECPR通过稳定患者的血流动力学状态,无需达到ROSC即可阻止缺血性损伤的加剧,为纠正长时间CPR期间形成的严重代谢紊乱提供了时间,并允许逆转可能导致难治性室颤的潜在病因。由明尼苏达大学ECPR方案所提供的这些稳定血流动力学的能力,与改善难治性心脏骤停患者的神经功能良好的存活率有关。

明尼苏达大学ECPR研究团队显示,在ECMO开始前接受20-29minCPR的患者神经功能良好的存活率可以达到100%,而接受标准CPR的存活率为24%。与单独使用标准CPR相比,即使在使用ECPR时进行了98min的CPR,存活的可能性仍然存在。然而,ECMO开始前的缺血性损伤却是严重的。在未接受CPR的时间超过29min后,每延迟10min,患者神经功能良好的存活率下降25%。

ECPR可能会提高长时间标准CPR后的存活率,但必须注意避免对那些仅使用标准CPR就可以存活的患者造成额外伤害。最近对单独接受标准CPR的院外心脏骤停患者的研究中发现,99%的神经功能良好且存活的患者在接受专业CPR后,最多28-39min内就可以达到ROSC,而与本研究ALPS组中的结果是一致的。大多数ECPR流程要求将患者运送到医院进行ECMO操作;然而,运送过程中可能会降低复苏效率,可能会影响某些患者的预后。也有人通过研究建议,在将患者送往院内进行ECPR操作之前进行21min的标准心肺复苏。本研究中明尼苏达大学ECPR方案要求救护人员在确定患者为难治性心脏骤停后应立即运送至医院,并且在转运前需要进行15-20min的专业心肺复苏操作。为此,本研究中所有患者都必须使用隆德大学心脏骤停系统的机械复苏装置,保证在转运过程中保持高质量的心肺复苏。

尽管在使用ECMO前会采用机械心肺复苏以保障复苏质量,但复苏≥40min的患者会出现严重的循环代谢恶化,表现为动脉pH下降、动脉血乳酸和PaCO2升高、左室壁增厚。而标准CPR最多只能提供正常心输出量的15%至25%。持续的低灌注可导致乳酸水平升高引起全身酸中毒进一步恶化,并对心脏产生多种影响,包括心肌细胞超极化、心肌肌丝钙敏感性降低、肾上腺素受体表面定位降低、心肌细胞钙瞬变延长和幅度增加。乳酸酸血症还会影响血管平滑肌细胞,最终导致血管扩张和降压。

ECPR的时间依赖性对社区ECPR项目的开展具有重要意义。患者的循环、代谢和相关指标可以表明,在目前院前复苏技术下,院外心脏骤停患者接受EMCO最佳时间为30min。然而,在本研究中ECPR的生存益处延长了60min以上。因此,ECPR计划的目标应该是最大限度地增加30min内能够到达院内进行ECMO的患者人数,同时不一定排除到院时间较长的患者。难治性室颤的现场诊断通常需要进行15-20min的心肺复苏,这也限制了单个ECPR中心可以接受的患者数。任何一个ECPR中心的覆盖范围都是有限的。本研究中,只有5%的患者在专业CPR后,可以在30min内到达明尼苏达大学,而48%的患者需要在60min内才能到达。因此,ECMO资源的下沉可能需要对整个社区的资源进行战略性分配。

未来院前救护的优化或许能提高ECPR相关的存活率。院前通过增加CPR完成后的器官灌注或降低患者的代谢需求,也许可以延长有效的专业CPR时间,从而延缓代谢紊乱的发生。院前进行ECPR或许也能提供一种快速稳定血流动力学的方法。最近也有研究发现,尽管ECPR组的患者总体上没有明显的生存益处,但院前ECPR的使用与生存率的提高有关。院前进行ECPR的益处很可能与ECPR操作得更快相关,但不能排除操作步骤或患者特征方面的一些差异。进行ECPR后没有总体生存益处也可能与多种因素有关,包括目标患者的选择、CPR持续时间严重延长、减少使用冠状动脉造影和经皮冠状动脉介入治疗,以及在传统CPR和ECPR同时可供选择时潜在的选择偏倚。

3、结论

与单独使用标准CPR相比,明尼苏达大学的ECPR方案用于治疗难治性心室颤动/室性心动过速引发的院外心脏骤停,可显著提高神经功能良好的存活率。心肺复苏持续时间仍然是决定患者存活与否的关键因素,因为随着心肺复苏的持续,ECPR组的存活率会迅速下降。因此,为了最大限度地提高存活率,必须最大程度地减少ECPR前的时间。需要进一步的研究来解决将院前代谢恶化降至最低的方法,或许可以通过维持或改善CPR效率、改善灌注或减少代谢需求等方法实现。

文献信息:Improved Survival With Extracorporeal Cardiopulmonary Resuscitation Despite Progressive Metabolic Derangement Associated With Prolonged Resuscitation. Circulation. 2020 ;141:877–886.


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关键词:
代谢紊乱,长时间复苏,体外心肺复苏

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