周瑞 姜文兵
心血管疾病死亡占全球死亡人数的29%,其中每年与冠心病相关的死亡人数可达720万。心脏骤停是急性心肌梗死的最严重并发症之一,是急性心肌梗死后患者死亡的重要病因[1]。有研究数据显示,每年10万人中就有67人在院外发生心脏骤停事件并被急救医疗系统救治,而心源性病因占其中的75%~80%[2]。心脏骤停根据事件发生地点可被简单分为院外心脏骤停(out of hospital cardiac arrest,O HCA)和院内心脏骤停(in-hospital cardiac arrest,IHCA)。在OHCA人群中,只有15%的事件能在公共场所被目击,约有85%的事件发生在家中或其他非公共场所,而其中只有1/3的心脏骤停事件在发生时被旁人发现[3]。这对心脏骤停事件的监控提出了严峻的考验。
在一项2013年的研究中,研究者对84例发生OHCA患者进行冠状动脉造影,发现人群中71%的患者存在显著的临床冠状动脉病变,而这部分中将近一半为完全闭塞的冠状动脉病变[4]。在丹麦的一项为期10年的临床研究,研究学者观察到丹麦人口中OHCA的发生率有一定幅度的下降趋势,从2001年的0.40‰下降到2010年的0.34‰,而30d生存率则从3.5%上升至10.8%[5]。在另一项美国的临床研究中,研究人员也观察到OHCA群体的出院生存率从2007年的6.5%上升到2012年的8.3%[6]。尽管目前资料提示人们在OHCA人群的救治成功率的提高,但是在不同研究团队报道的OHCA发生率还是存活率都存在较大的差异[7]。IHCA的发生率在不同研究中也存在类似现象。在一项较早的统计中,IHCA发生率为1‰~5‰[8]。一项美国心脏协会(American Heart Association,AHA)主导的一项研究统计了全美国范围不同医院的心脏骤停事件,发现住院患者IHCA的平均发生率约在4‰,平均出院存活率为18.8%[9]。类似的,国内研究中统计分析北京12所医院资料后发现,在所有住院患者中发生IHCA并接受心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation,CPR)救治的比例为4.7‰,而且该人群中仅有9.1%的患者能存活至出院[10]。由于住院患者均存在不同程度的基础疾病,基本情况较院外人员要差,这也不难理解IHCA发生率远远高于OHCA的情况。但不管是院内还是院外发生心脏骤停,这部分人群的成功救治率仍不容乐观。
心脏骤停是指心脏机械收缩功能停止导致的射血功能障碍,引起循环血流中断以及外周器官缺血缺氧的危重病情。常见的导致心脏骤停事件的原因包括急性心肌缺血、电击、药物、溺水、卒中等。其中急性心肌缺血被认为占其中的最主要的原因。一项较早期的荟萃分析在排除了明显的非心源性因素后认为,约有59%~71%的OHCA是由冠状动脉病变相关的急性心肌缺血引起[11]。另一项研究认为,在急诊救治的OHCA患者中仅有不到10%的患者存在明显的非心源性因素[12]。与之类似,柳叶刀杂志刊登的心肺复苏对比研究显示,潜在心源性的心脏骤停占OHCA中的86%,呼吸系统疾患占8%,而如溺水等其他非心因性原因则只占剩余6%的比例[13]。在OHCA并且被成功接送到医院的幸存者中,超过70%的患者在冠状动脉造影中发现明显的冠状动脉狭窄性病变,其中超过一半的冠状动脉病变被证实为完全性闭塞[4]。
此外,20%~30%的OHCA人群都被发现存在心电图上的ST段抬举样改变,这部分患者在后续的冠状动脉造影上都有相应冠状动脉的严重狭窄或继续闭塞[14]。IHCA患者在疾病诱因上和OHCA相比,可能存在着些许差异。尽管心源性病因仍可能是其中最主要的部分(60%),但其中心梗相关IHCA比例(39%)低于OHCA人群(36%~69%);而其他心源性因素如心力衰竭、心律失常及非心源性因素如缺氧、低血容量、肺栓塞、败血症等则在其余IHCA事件中作为主要病因[12,15]。IHCA群体多由于基础疾病加重而住院治疗,这与OHCA群体基础疾病较少而以急性心血管事件作为主要病因的特点明显不同。心脏骤停发生事件地点的差异解释了两个群体病因组成上的不同,并可能影响后续的生存预后。
由于急诊医学的进展及急诊抢救体系的完善,心脏骤停患者生存预后均存在显著升高,但不管是IHCA还是OHCA的患者生存率均较低,且在不同研究中存在较大差异。
3.1 短期及长期生存预后 研究显示,只有1/4的OHCA患者能恢复自主血液循环,能顺利恢复并成功出院仅为1/10[16]。在Girotra等[17]的一项纳入了84 000例IHCA患者的研究中,IHCA患者总的出院率为17%,接近上述研究中OHCA患者生存率的2倍。尽管绝大多数住院患者基础疾病更多且病情更差,但是住院患者在发现心脏骤停及时性以及急救处理效率上要远高于院外人群,这可能导致了IHCA反而具有更好的预后。
在最近Nicole Karam团队的临床研究发现,伴有OHCA事件的ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction,STEMI)患者的出院生存率为70.2%,而不伴心脏骤停的STEMI患者出院生存率可达到96.0%[18]。平均每20例STEMI患者中就有一例出现OHCA事件,其中发生OHCA的STEMI患者的出院死亡率是无OHCA事件患者的10倍。与之前研究相比(30.4%~42.2%)[16],该报道中如此之高的出院存活率可能与其人群纳入标准有关。与该研究结果类似,Lee等[19]的对亚洲韩国人群的临床研究提示,发生OHCA的STEMI出院生存率为67.9%,远远低于单纯STEMI人群的95.5%。但是,心脏骤停事件并不对STEMI人群的出院后6个月以及更长期的生存预后产生显著影响。这提示心脏骤停可能仅作为一种急性事件降低心脏骤停后短期的生存率,一旦患者成功存活度过该危险时间,长期的生存预后更易受到除心脏骤停事件之外的其他危险因素影响。该结论也得到Alahmar等[20]研究结果的支持。他们发现在所有出院的STEMI人群中,住院期间发生心脏骤停会增加30d内的死亡事件,但不会对超过30d的STEMI患者的生存预后产生显著影响。
3.2 心电图改变与生存预后 此外,心脏骤停时监测的心电图改变也对预后产生影响。相比较于STEMI伴心脏骤停的患者,未观察到心电图ST段抬高(ST-segment elevation,STE)的非 STEMI心脏骤停患者的预后可能要更差[21]。非STEMI的心脏骤停患者往往具有更多的严重并发症,更少的急性冠状动脉栓塞事件和严重冠状动脉狭窄病变,从早期PCI中获得的预后收益也较STEMI患者低[22]。非STEMI的心脏骤停患者中慢性阻塞性病变(chronic total occlusion,CTO)的发生率是STEMI心脏骤停的3倍,这也可能解释了早期PCI在该群体预后中低获益的现象。
在心脏骤停发生时监测到的心律中,心脏停搏往往较心室颤动、室性心动过速以及心脏无脉性电活动预示着更差的生存预后[20]。同样的,Taglieri等[22]的研究发现STEMI伴心脏骤停的人群中出现非休克性心律(心脏停搏和无脉性电活动)的患者在1年生存率及神经功能恢复上均劣于休克心律(心室颤动和室性心动过速)。尽管心脏骤停时心律失常的资料很难得到完整收集,导致在上述研究结论都存在着数据的偏移。但是心脏停搏往往预示着广泛心肌缺血和严重心功能不全,这与心室颤动和室性心动过速这种急性电活动异常引起的致死性心律失常存在着差异,可能是两者预后不同的潜在原因之一。
3.3 神经系统功能与生存预后 心脏骤停患者在接受抢救时的意识状态也对预后有重要的提示作用。Gorjup团队[23]报道了135例在2000至2005年期间经历了心脏骤停和心肺复苏的STEMI患者,并对所有患者进行必要时的经皮冠状动脉介入(percutaneous interventions,PCI)治疗。研究结果提示,PCI时仍有意识的患者出院生存率明显高于PCI时昏迷的患者(67%vs.51%)[24]。在一份早期的研究中也报道发现,PCI时意识昏迷且没有刺激反应的心脏骤停伴STEMI患者的出院存活率仅为意识清晰者的一半[25]。意识的保存与否反映了患者中枢神经系统缺血状态的严重程度,影响患者出院后的长期生活状态和预后,任何心脏骤停患者均应评估神经系统恢复情况。对心脏骤停患者的救治目标不单单要求尽快恢复自主循环,更要求减少神经系统的损伤,尽可能保留神经系统功能完整。
3.4 介入治疗及低温治疗对心脏骤停生存预后的影响 在心脏骤停患者抢救中,及时发现并进行早期心肺复苏目前被认为心脏骤停患者救治中最重要的一环。院前死亡的OHCA患者中有34.3%从电话到第一次医疗接触时间超过30min,而成功到达医院的OHCA患者中该比例为20.1%[18]。此外,心肺复苏过程超过30min也预示着相对不良的生存预后[26]。目前认为,心脏骤停患者的存活率并不单单取决于当地的医疗水平,更是与当地公众基本医学知识普及以及现场施救的程度密切相关。
急性冠脉综合征是心脏骤停的重要诱因。在伴有STE的心脏骤停人群中基本均存在冠状动脉的严重狭窄,其中CTO病变占92.7%;而在不伴STE的人群中严重狭窄血管占比也可达69.2%[21]。及时的PCI治疗和病变冠状动脉的早期开通在心脏骤停患者,尤其是排除明显非心源性诱因的患者的救治中非常重要。一项双中心临床研究发现,在排除了拥有明显非心源性病因的人群后,24h内进行急诊PCI的患者的出院存活率是无冠状动脉造影和PCI患者的近2倍,并且具有更高的神经系统评分[27]。单独行冠状动脉造影而无PCI治疗的患者预后则与非未接受冠状动脉造影者无明显差别。在心脏骤停患者中绝大多数存在肌钙蛋白水平的升高,但是其中仅有20%~30%存在典型的心电图ST段抬高[28]。这部分患者基本能明确存在冠状动脉狭窄病变,而剩余患者因缺乏典型心电图改变,在非侵入性技术下很难明确是否存在严重冠状动脉狭窄或阻塞。因此,上述研究结果提示,对于原因尚不明确的心脏骤停患者,早期的冠状动脉造影似乎是安全的,并不会带来更差的预后;而冠状动脉造影术中明确冠状动脉病变并及时开通则能为患者带来生存预后的获益。该结论得到另外两项观察性研究结果的支持[29]。但是目前为止,由于缺乏大样本的临床研究,对无明显心源性诱因患者进行早期的冠状动脉造影或后续PCI治疗在推荐等级上仍是Ⅱb类。
自主血流循环恢复是心脏骤停患者心肺复苏的首要目标,但随之而来缺血-再灌注损伤则是后续所必须面临的问题之一。缺血-再灌注损伤引起的氧自由基累积和细胞因子的释放造成细胞损伤和能量代谢紊乱。这点在高耗氧器官(心脏和大脑)上尤为明显,可导致复苏后心肌功能紊乱和缺氧性脑损伤。不管是感染因素还是细胞因子释放引起的心肺复苏后发热,都被证实可能加重神经系统损伤,是患者住院期间预后的不利因素[30]。治疗性目标温度管理(therapeutic temperature management,TTM)被认为是减少再灌注损伤的有效治疗措施。现有TTM治疗主要分为体表降温和血管内降温两种方式。传统的静脉输注冷盐水进行目标体温控制的方式因容易引起肺水肿,且神经系统保护效果不佳而逐渐被淘汰。不管是体表降温和血管内降温,有无昂贵的辅助设备精确检测患者体温,只要能将患者体温稳定维持在目标体温,TTM治疗都能起到有效的保护作用[31]。研究显示,对恢复自主血流循环的OHCA进行24h的体温管理,并将目标体温控制在33℃或36℃,患者复苏后发热的病情将被有效控制[32]。该研究中,不管目标体温是33℃还是36℃,均能有效改善患者后续的神经系统评分和生存预后,出院存活率可达到50%,神经系统恢复良好的比例可达48%,这意味着绝大多数出院患者都具有良好的神经功能。随后的亚组分析发两组目标体温似乎在预后改善上并不存在显著差异。但是个别研究发现,对于神经系统损伤和心脏骤停时间较长的患者,降低目标体温或者延长低温时间可能会有更多的获益[33]。Callaway等[34]认为在出血患者中可设置更高的管理体温,而在神经系统并发症风险高的患者中则更倾向于使用较低的目标体温。他建议对IHCA及OHCA中处于昏迷状态的所有心脏骤停患者均施行TTM治疗。但是,TTM在心脏骤停不同亚组人群中的获益可能存在差异。目前大部分的TTM研究都是基于休克心律(心室颤动和室性心动过速)的心脏骤停人群数据,而非休克心律(心脏停搏和无脉性电活动)的高质量研究甚少。相比于休克心律患者,复苏成功后的非休克心律患者存在更多的并发症,如慢性肺病、阿尔茨海默病、肿瘤及脑卒中后遗症等,并且出院存活率不足前者的一半[35]。但是现有的少量研究结果基本支持以下结论:与无体温管理患者相比,TTM治疗能改善患者神经评分及生存预后[36-37]。
心脏骤停是急性心血管事件的最为危重的并发症之一,一旦发生就意味着极高的病死率和致残率。尽管近几十年急救医学的进步改善了这部分患者的生存预后,但该人群总的短期生存率仍不超过20%。IHCA人群可能存在更多的基础疾病,但其生存预后优于OHCA,这可能归功于心脏骤停事件的及早发现和紧急抢救的施行。心电图ST段抬高改变可能对急诊PCI有重要的提示价值,但在排除明显心源性因素后,对无心电图ST段升高的心脏骤停患者中进行早期冠状动脉造影可能是安全的,并有潜在治疗价值。对昏迷患者实行短期的TTM有助于神经系统和生存预后的改善,但不同神经功能预后的患者中可能要选择不同的目标体温和低温时间。心脏骤停预后不仅受当地急救系统和医疗水平的影响,更取决于当地公众医疗教育程度和目击者现场心肺复苏的及时程度。