利用模拟人研究操作者疲劳对心肺复苏质量的影响

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DOI：10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2014.04.014

作者单位：510120 广州，中山大学孙逸仙纪念医院急诊科/心肺脑复苏研究所（杨正飞、李恒、赵、周天恩、储曰勇、余涛、黄子通）；东莞市太平人民医院急诊科（陈昌卫、李恒、谢果晋）；福建省立医院急诊科（赵）

通信作者：黄子通，Email：.cn

【摘要】目的 探讨2010年国际心肺复苏指南胸外按压标准对非医学专业的心肺复苏操作者按压质量和疲劳程度的影响。方法 选择广东工业大学自动化学院96名学员，按照自愿原则参与基础生命支持课程培训。学员按随机数字法分入2010指南组与2005指南组，分别教授相应指南推荐的按压标准。学员在模拟人上进行练习并考核合格后进入正式研究。两组学员分别进行8 min连续不间断的单纯胸外按压，对比两组间学员的基础状态、按压深度、按压频率、主客观疲劳程度变化情况。结果 2010指南组、2005指南组分别有42、39人纳入正式研究，两组间学员在性别构成比、年龄、身高、体质量、基础心率、收缩压、乳酸等差异无统计学意义。利用重复测量方差对8 min胸外按压过程分析显示，2010指南组按压深度、按压频率均显著高于2005指南组（P

【关键词】2010年心肺复苏指南；胸外按压质量；疲劳程度；模拟人

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： .cn

【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

【Key words】2010 guideline for cardiopulmonary resuscitation； Quality of chest compression； Degree of fatigue； Manikin

据统计，我国每年发生院外心脏性猝死人数为54.4万人，发病率约为发达国家的2倍[1]。在院外环境下，尽早启动急诊医疗服务系统，是提高心搏骤停救治成功率、减少并发症与后遗症的关键。在核心的“生存链”当中，尽早实施心肺复苏（cardiopulmonary resuscitation， CPR）占了非常重要的地位。对徒手心肺复苏而言，院外环境下具有区别于院内和实验条件下的特征。首先，大部分心搏骤停事件的目击者为非医学专业人士，大多未受过心肺复苏相关知识和技能的培训；其次，他们一旦实施心肺复苏，其质量大多不尽如人意，与指南推荐的标准相差甚远；其三，几乎大部分院外施救者，均不会采取口对口辅助人工呼吸。目前，国内AED尚未普及的前提下，除颤前能否通过高质量胸外按压获得优化的血流动力学效应直接关系到后期的心、脑复苏效果。

基于此，在2010年末美国心脏病协会、欧洲复苏协会分别更新了2005年心肺复苏指南，其中对成人基础生命支持中胸外按压质量提出了更高的要求。最突出的变化为胸外按压频率由“约100次/min”调整为“至少100次/min”，按压深度由“4～5 cm”调整为“至少5 cm”[2]。根据Luo等[3]的研究，要达到2005年指南要求的38～51 mm的按压深度必须提供34.9～50 kg的按压力量；依此推论，如果严格遵循新指南按压标准，则必须每次按压施加至少50 kg的按压力度。另一方面，对实施徒手CPR的施救者而言，操作者疲劳必定会直接影响按压质量，而目前尚未有研究说明，在遵循2010年指南的按压标准后，以非医学专业人士为施救者的CPR质量及操作者疲劳程度对按压效果的影响。因此，笔者设计该实验，拟探讨新指南指导下对操作者疲劳及其对按压质量的影响。

1 资料与方法

1.1 受试者征募与纳入标准

经过广东工业大学自动化学院团委下属红十字协会的召集，借助网上论坛、传单等方式联系非医学专业的96名本科第一、二年级学生参加研究。纳入课程培训的标准：（1）年龄18岁以上；（2）非医学专业；（3）身体健康；（4）以前未参加过心肺复苏培训（理论或者实践）；（5）能顺利完成课程学习并通过理论以及技能考核。

1.2 授课老师与课程内容安排

授课老师团队由中山大学心肺脑复苏研究所中4名美国心脏协会基础生命支持课程导师组成。授课前统一制作非医学从业人员成人基础生命支持课程内容。总共分为两套课程，分别是基于2005年与2010年国际心肺复苏指南推荐的成人基础生命支持标准流程设计和安排（以下分别简称为2005指南课程以及2010指南课程）。所有老师对授课内容集体备课并达到熟练掌握。两种课程授课、练习、考核的总时间约为4 h。每次课程时，控制导师与学员比例为1：4，模拟人与学员比例为1：3。

1.3 学员的课程前准备

自愿报名参加测试的同学先填写基本情况登记表和问卷调查。根据学员所提供信息，对之前参加过类似心肺复苏培训者，不纳入本次课程培训和最终研究。进入本次课程学习的学员签署自愿参加课程以及测试知情同意书，但不了解研究目的和研究方案的具体内容。

1.4 教学环境与教学器材的准备

教学地点选在广东工业大学自动化学院的多媒体课室，依照美国心脏病协会基础生命支持课程设计要求摆设，并配备了包括电脑、投影仪、音响设备等教学器材。培训用模拟人为带电子显示器的半身复苏安妮模型（Resusci Anne SkillGuide，Laerdal Medical，Stavanger， Norway），考核测试用模拟人为带有电脑报告仪的全身复苏安妮模型（Resusci Anne SkillReporter，Laerdal Medical，Stavanger， Norway）。此外还有便携面罩、一次性过滤器、AED培训用模拟器等。

1.5 实验分组

通过征募自动化学院两大专业（自动控制与电气工程）总计96名学生参加课程培训。首先按专业将学员分为两大组，每组48人，之后抽签分别进入2005指南组与2010指南组，这样可以避免学生在课程结束后进行交流从而影响知识掌握（不同专业学生宿舍分布地区不同，聚集交流可能性不大）。

1.6 实验流程

为了充分保证课程的质量，课程开始前将2组学员再细分为4个小组，每组12名学员，确保导师与学员比例为1：4，模拟人与学员比例为1：3。笔者利用连续8个周末时间对所有学员进行了课程培训。每个小组在培训结束并充分休息24 h后，召回并进入实验阶段。参加2005指南组的学员在全部课程以及实验结束后，重新进行了一次2010指南组的课程更新学习，确保所有学员都掌握了最新复苏指南的技能。

1.7 受试者基本特征

采集受试者性别、年龄、身高、体质量、身体质量指数、基础血压（收缩压与舒张压），基础心率以及末梢血乳酸。通过乳酸快速分析仪（YSI 23 L； Yellow Springs Instruments； YellowSprings， OH）采集受试者左手无名指0.1 mL末梢血液检测末梢循环乳酸情况。

1.8 胸外按压质量的评估

利用复苏安妮模拟人的电脑分析系统，采集胸外按压质量的指标包括按压频率、按压深度、按压中断、胸廓不完全放松次数和按压-放松周期。

1.9 受试者客观疲劳程度评估

测试结束后，立即由专人记录心率、收缩压、舒张压，同时采集左侧无名指指尖末梢血液以检测乳酸浓度。

1.10 受试者主观疲劳程度评估

利用瑞典专家BORG发明的自认劳累分级表（rating of perceived exertion，RPE）进行自我评分（表1）。评分标准从6分开始，20分结束[4]。测试过程中研究者每分钟结束前5 s询问受试者根据RPE进行自我评分并记录。

1.11 统计学方法

连续变量以均数±标准差（x±s）或者中位数与范围表示。组间比较采用方差分析检验。采用成组t检验和Wilcox符号秩和检验比较两组基础状态以及操作前后的数据差异。采用重复测量方差分析比较两组按压深度、按压频率、疲劳指数的差异。所有统计分析应用SPSS 14.0统计软件处理（SPSS Inc.， Chicago， IL）。以P

2 结果

2.1 一般情况

原有参加课程96人。课程结束后，2005指南组共有43名学员通过课程考核，有2名学员因身体不适不能参加测试，测试过程中2名学员不能坚持完成8 min测试，实际符合入组人数为39人；2010指南组共有45名学员通过课程考核，有2名学员因身体不适未能参加测试，测试过程中1名学员不能坚持完成8 min测试，实际符合入组人数为42人。

2.2 受试者基本情况

两组学员在年龄、身高、体质量、性别构成比、基础心率、血压、基础乳酸值上差异均无统计学意义（表2）。

2.3 两组间胸外按压深度的比较

结果显示，2010指南组按压深度要显著高于2005指南组（P=0.006），两组的按压深度随时间均呈下降趋势（图1）。2010指南组在各时间点的按压深度均高于2005指南组，两组差异具有统计学意义（P=0.000）。在进一步对两组前2 min的按压深度比较后发现，第2 分钟按压深度均浅于第1分钟，差异具有统计学意义（P

2.5 两组间客观疲劳程度的比较

两组学员在操作后心率、收缩压和血乳酸水平均较操作前升高，差异具有统计学意义，其中2010指南组的心率、血乳酸升高程度要明显高于2005指南组，差异具有统计学意义。而舒张压在操作前后的变化差异无统计学意义（表3）。

2.6 两组间主观疲劳程度的比较

结果显示，在第1分钟结束时2010指南组受试者的疲劳指数为（11.35±1.29），2005指南组为（10.54±1.74），两组受试者在第1分钟后基本处于比较轻松的状态。从第2分钟开始，两组疲劳指数呈上升趋势，且2010指南组疲劳程度高于2005指南组，两组在不同时间点差异具有统计学意义（时间主效应F=426.78，P=0.000；处理主效应F=20.52，P=0.000）（图3）。

3 讨论

通过小样本模拟人研究发现，非医学人士按照2010心肺复苏指南实施单纯连续胸外按压时，胸外按压的深度较2005年指南高，但同时也加重了操作者疲劳；其次，在按压的第1 分钟，虽然操作者未出现主观疲劳，但按压深度已经低于指南推荐的标准。

旁观者心肺复苏技术培训是目前提高心搏骤停现场的心肺复苏质量，保证重要脏器血供、提高复苏后生存率的重要手段。为便于非医学从业人员学习和掌握这门急救技能，2010年指南简化了心肺复苏的流程，提出了“Hands-only CPR”即“单纯连续胸外按压”的观点。从美国亚利桑那州的推广经验来看，单纯连续胸外按压与传统结合辅助通气的CPR在复苏效果上相差无异[5-6]。从病理生理学机制分析，前者在建立、稳定室颤时的血流动力学方面反而更有优势。因此，鼓励目击者进行徒手连续胸外按压，也是在为目击者因为不愿意实施人工呼吸而放弃施救的这部分患者争取生存的机会。

心肺复苏培训质量体现学员对心肺复苏技术理论知识与实践技能的即时掌握程度及中长期掌握效果两个方面。本研究重点主要针对培训的即时掌握程度。心肺复苏技术虽然是一项实践技能操作，但前期理论知识的讲授学习与考核必不可少。有研究表明，培训结束后的简单问答试题考评分数与其后的实践操作技能的等级密切相关[7-10]。因此在本研究中，所有受试者必须完成理论考核和导师主持的技能考核后才进入实验阶段。考核时，利用模拟人量化测试参数，分析受试者实施单纯连续胸外按压的质量。

本研究发现，2010指南组受试者的按压深度虽然未能达到指南推荐的标准，但对比2005指南组已有明显的提高，差异具有统计学意义。然而，更符合标准的按压深度必然需要消耗操作者更多的体力，对操作前后受试者收缩压、心率以及乳酸水平检测后发现，2010指南组受试者上述指标均高于2005指南组。同时，2010指南组受试者主观疲劳程度也显著高于2005指南组。实际上，由于操作者疲劳导致按压质量降低的事实已经毋庸置疑[3，11]。疲劳虽然无可避免，但却可以通过科学训练及选择合适时机进行操作者轮换来延缓其出现。与笔者的研究结果一致，Steen等[12]发现受试者在连续按压1 min后胸外按压的质量因为疲劳的出现而下降。类似的研究发现除了按压质量在1 min后急剧下降外，有约18%的受试者不能坚持完成连续3 min的按压。Sugerman在两家医院实行前瞻性的临床研究中发现，由于操作者的疲劳，胸外按压的深度在实施1.5～2 min期间下降最明显[13]。

本研究结果提示，在按压开始第1分钟，两组受试者尽管在主观疲劳评价上处于比较轻松的状态[（11.35±1.29） vs. （10.54±1.74）]，但却已无法阻止按压深度下降的客观事实。实际上，在传统CPR的人工辅助通气间期，操作者能在有限的时间内，从高强度的按压力度中缓解过来，延缓疲劳出现直至2 min后进行轮换。但当进行连续胸外按压时，尤其是采取更高标准的按压深度后，客观上无疑加速了操作者疲劳。在缺乏有效按压效果反馈提示的复苏现场，大多数施救者将会陷入本实验受试者经历的怪圈，因此，本研究结果提示，对非医学人士实施单纯连续胸外按压时，无论有无主观疲劳，进行1 min轮换，可能会对保证按压质量有所帮助。