院外心脏骤停时近红外光谱监测：初始脑组织氧合指数是否能预测自主循环恢复？
1院外心脏骤停时近红外光谱监测：初始脑组织氧合指数是否能预测自主循环恢复？
文献回顾
研究背景
1. 超过70%的医院外心脏骤停（OHCA）的住院患者死于脑损伤，根据最新的美国心脏协会（AHA）指南，心肺复苏（CPR）仅能恢复正常脑血流的30%-40%。
2. CPR期间很少有方法评估脑血流的变化。
3.近红外光谱（NIRS）是一种评估大脑血流和脑组织氧饱和度的无创、实时且无需搏动血流的光谱分析方法。既往研究发现心脏骤停后初始脑组织氧合指数（TOI）≥ 40%可能与自主循环恢复(ROSC)有关。
研究目的
本研究的目的是评估脑组织氧合指数是否与自主循环恢复相关，并用于指导判断是否终止CPR或是继续行ECPR 治疗。
研究方法
1、实验设计：2013年9月至2016年3月期间，日本神奈川县的圣玛丽安娜大学医学院接收的OHCA的患者。当患者到达急诊科后立即行CPR，同时放置双侧前额探头记录TOI，在患者自主循环恢复后或患者死亡后终止CPR。
2、患者选择：所有OHCA患者均≥18岁且非创伤性心脏骤停。低体温患者和到达急诊室前已恢复自主循环的患者排除在外。
3、NIRS概念和设备：NIRO-200NX采用NIRS原理，无创连续测量脑组织氧饱和度，一旦激活，NIRS装置就会通过粘附探头发射和检测近红外光，探头粘附于眉毛上方的眶上区域，大约相隔4cm,发射的红外光穿透皮肤、颅骨和皮层脑组织3cm深。
4、术语定义：不考虑病人自主循环是否恢复，将初始的TOI定义为在急诊室为病人放置探头时测量的TOI，将CPR终止时最后记录的TOI值定义为终末TOI。根据TOI值假定两个区域：ECPR区和TOR区，这两个区域被用来探索继续CPR还是停止CPR的潜在联系。ECPR区代表高TOI值区，TOI值越高，患者生存出院机率越大，使用ECPR可能更有效。而TOR区代表低TOI区，在这个范围内患者不太可能恢复自主循环，继续CPR可能是徒劳的。
5、测量和结果：主要观察结果为ROSC和非ROSC患者的初始TOI值。次要结果为应用接收器工作特性曲线预测ROSC，使用TOI截止值评估ECPR区和TOR区。
6、统计学分析：连续变量根据Shapiro- Wilk检验用中值或均值表示，当变量为正态分布时，进行未配对t检验。当变量正偏或者负偏时，进行Mann-Whitney U检验。分类变量用计数和百分比表示，并使用卡方检验。多元逻辑回归分析用于评估ROSC和初始TOI与Utstein 核心变量之间的关系，以控制潜在的混杂效应。计算调整后OR和95%CI，p值<0.05为差异有统计学意义。统计分析采用SPSS 25和R统计软件。
研究结果
1. 基线特征：在141名符合纳入标准的患者中，排除24例患者，其中21例初始CPR过程中器械功能障碍，2例在到达急诊室前自主循环恢复，1例因外伤而心肺骤停。其余117例患者中，44例(37.6%)达到自主循环恢复(ROSC组)，73例(62.4%)未达到自主循环恢复(非ROSC组)。ROSC患者中，25例在医院死亡，19例存活出院 (图1)。ROSC组患者年龄较轻，目击者比例较高且更多接受旁观者CPR。在血气分析中，ROSC组的乳酸和钾浓度明显低于非ROSC组（表1）。
初始TOI、目击者、旁观者CPR和心脏原因导致的心肺骤停与ROSC显著相关，而紧急呼救到场的时间以及电击节律与ROSC无显著相关（表2）。
ROSC组的初始TOI值较非ROSC组更高(60.5%±17.0% vs 37.9%±13.7%;p < 0.01) (图2)。
在常规Utstein模式CPR中加入初始TOI有助于鉴别ROSC和非ROSC患者（图3）。
院外心脏骤停的患者初始TOI ≤ 24%均未恢复自主循环，而TOI ≥ 59%则存活出院机率增加（图4）。
讨论
在本研究中，初始TOI显著提高了基于曲线下估计面积的ROSC预测准确度。院外心脏骤停患者初始TOI ≤ 24%则预示自主循环恢复的可能性极低。最近一项多中心研究显示，71%的自主循环未恢复的患者在到达医院时局部脑氧饱和度(rSO2) ≤ 15%。但也有报道指出低rSO2值不一定意味着预后差，部分患者rSO2 ≤ 15%也能恢复自主循环，神经系统预后良好。在AHA的CPR指南中，呼末二氧化碳(ETCO2)已被认为复苏终止的潜在指标，进行CPR 20分钟后，当ETCO2浓度低于10 mmHg时，自主循环恢复的几率极低。在OHCA患者中ETCO2是一种更敏感的指标，rSO2是一种更特异的指标，但二者不能单独作复苏终止的指标，既往研究也没有将二者结合来提高预测ROSC的准确性。
本研究结果表明，患者初始TOI ≥ 59%则幸存出院的几率增大。这为以后的研究打开了一扇窗，高于这个值的OHCA患者有更高的生存出院机会，也意味着后续ECPR治疗可作为继续CPR的一种替代选择。既往研究显示，在接受ECPR的OHCA患者中，无论心肺骤停时最初的节律如何，15%-30%的患者神经系统预后良好，而OHCA患者的生存率仅为10.6%。
局限性
本研究为单中心研究，样本量较小，TOI截止值的有效性尚未评价。在将来的研究中，需要更大的样本量排除混杂因素以得到更精确的估计。NIRS技术目前还处于发展阶段，NIRS设备制造商之间未统一算法，使得目前市场上所有NIRS设备之间的数据无法进行比较。因此，本研究的结果可能无法与基于不同NIRS设备、不同算法的研究结果相比较。
结论
本研究结果表明初始TOI是ROSC的重要相关因素，在预测模型中使用Utstein变量时显著提高了ROSC的预测精度。基于特定截止值的初始TOI值也预示了CPR终止（TOR 区）或ECPR启动(ECPR区)的潜在决策。
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