心肺复苏(cardiopulmonary resuscitation,CPR)是拯救心跳、呼吸骤停患者的关键技术，2010年美国心脏协会(American Heart Association,AHA)心肺复苏指南进一步强调了胸外按压的重要性^[1]。传统的人工心肺复苏技术面临按压质量难控制、易疲劳等问题，为了弥补这些缺陷，机械复苏技术逐渐发展。尽管目前尚没有足够的证据证明机械复苏可以完全替代人工心肺复苏，但其不输后者的效果已得到证实，且在某些特定领域，机械复苏更为优越。随着更多多中心的研究数据的出炉以及更多新型器械的出现，机械复苏领域有着更广阔的前景，本研究将就近年来机械复苏领域的研究与进展作一综述。

该学说认为，胸外按压可以间接挤压心脏，心室内压力增高，由于房室瓣的存在，血液只能向前流动，在按压放松阶段，静脉内血流顺压力差进入心房，使心脏重新充盈。有学者通过经食道心脏超声检查研究心肺复苏时血流动力学的变化，认为心泵是心肺复苏时占据主导作用的血流动力来源^{[2, 3]}。

胸泵学说指出，按压阶段，胸腔内压升高，胸腔内血管内压被动增高，高于胸腔外血管内压力，由于静脉瓣和房室瓣的存在，血流流出心脏；按压放松阶段，胸腔内压降低，胸腔外静脉血回流入右心房，心脏恢复充盈状态。Halperin等^[4]在动物模型上证明心肺复苏时胸泵所起的作用比心泵更大。

有学者提出其他诸如腹泵^[5]、左心房泵^[6]等学说，但都不能完全解释心肺复苏的原理。王立祥等^[7]提出肺泵学说，结合胸泵及腹泵机制，应用于经膈肌下抬心肺复苏术，取得了不错的临床应用。

全自动心肺复苏器是一类自动胸外按压设备，主要包括以下几类。

Thumper是一种气动活塞胸外按压装置，基于胸泵机制，通过按压盘(massager pad)自动按压胸部。Thumper1001型是全球最早投入市场的心肺复苏器械，最新的1008型可以提供100次/min，按压深度0～8 cm连续可调，同步正压通气(30∶ 2)或每分钟9次非同步通气的全自动胸外按压。Thumper操作简单，对胸外按压的延误更少。

LUCAS同样基于胸泵原理，使用按压吸盘(suction cup)，除了按压胸腔还主动拉升胸廓，使其充分回弹，在减压期给予胸廓向上力量使得胸腔内产生一个较大的负压，更大程度地促进静脉回流，增加心室充盈，从而在下一次按压时大幅度提升心搏出量。最新的LUCAS 2提供由电池或外接电源驱动的100次/min深度达5 cm的全自动胸外按压，体积更小，连同配件可全部打包在一个背包中，更易携带。

AutoPulse可提供等多种按压模式，根据患者胸廓大小自动调节为胸廓前后径20%的按压深度，频率为80～100次/min。与机械活塞类复苏器不同，它不是单纯按压前胸壁，而是通过压力分散带包裹整个胸廓，均匀地传导各个方向均垂直于胸壁的按压力，造成胸腔内外血管压力差，促进重要器官的血流灌注。但AutoPulse一次充电仅能使用30 min，且电池仅能重复使用数次，仍有待改进。

CC由美国Weil危重医学研究所研发，采用“3D按压”方式，包裹整个胸廓，挤压胸廓的同时直接挤压心脏，利用心泵+胸泵的原理，更好地增加血流灌注。最新型的Weil SCC具有实时反馈以及数据记录回访功能，无需调整按压位置，也是目前最便携的自动胸外按压器，但尚缺乏大规模临床试验的证据支持。

ANIMAX CPR device是德国AAT公司研发的一款新型器械，它通过人工驱动，还提供通气功能。目前仅有一项试验证明ANIMAX可以提高单人CPR的按压效率，提高每分钟通气量，但却依然低于指南要求的每分钟通气量^[8]。对于这款器械还需更多研究。

辅助循环或通气装置是用于一些改良心肺复苏术的辅助器械，仍需人工操作，主要有以下两种。

主动按压-放松心肺复苏术(active compression-decompression CPR，ACD-CPR)需要使用手持吸盘进行按压，在按压放松阶段主动上提胸壁，增加胸腔负压，降低右心房压力，增加冠脉灌注压，从而提高心肺复苏成功率。

ITD(impedance threshold device)可以防止在按压解除阶段吸入气流，降低胸腔内压以增加胸壁复位产生的负压，促进静脉回流，增加心脏泵血量。研究表明ITD可以增加冠脉灌注及颅脑血管灌注以及自主循环恢复(resumption of spontaneous circulation，ROSC)率^[9]，与ACD-CPR联用也被2010AHA心肺复苏指南作为Ⅱb级的应用推荐^[10]。

众多动物实验或临床试验对机械复苏的效果、损伤分型、多环境应用做出了分析与验证。

研究表明，Thumper可以提高平均动脉压、呼气末二氧化碳浓度(ETCO₂)等血流动力学指标^[11]，但在大规模临床试验中，并没有优于人工心肺复苏的短期及长期生存率^[12]。国内一些试验显示Thumper-1007相比于人工复苏可以提高复苏成功率及出院存活率^{[13, 14]}。

实验证明，LUCAS可以提供更高的冠脉灌注压及颅脑灌注^[15]，同时降低肋骨骨折的风险^[16]。一项纳入2 589例院外心跳骤停患者的试验(LINC)发现，LUCAS具有与人工复苏无差异的4 h生存率及神经功能结局^[17]。另一项试验PARAMEDIC显示LUCAS对患者的生存率及神经功能恢复与传统人工胸外按压对比结局相似，未明显高于后者^[18]。虽然这些临床试验表明使用LUCAS一样有效，但较人工CPR并没有优势。且有研究表明安置LUCAS平均需要32.5 s的时间^[19]，如此长的按压中断有很大的不利影响。因此，在实际应用中，LUCAS也只是可选的替代措施。此外，瑞典的一项研究显示LUCAS可以维持PCI术中心跳骤停患者的灌注，降低病死率，对于初始心律为室颤的患者尤其有效^[20]。

相关研究表明，与人工胸外按压相比，AutoPulse增加心跳骤停患者的动脉收缩压、舒张压、平均动脉压^[21]效果更明显，可以有效改善血流动力学情况。然而在众多的临床研究中，AutoPulse对患者神经功能恢复及生存率的影响却有着不同的结果。Hallstrom等^[22]的一项研究表明，AutoPulse在4 h生存率方面与人工组无统计学差距，但在出院生存率及神经系统表现方面却不及后者。而新加坡的一项研究却显示，AutoPulse相比人工CPR，有更高的出院生存率和自主循环恢复率^[23]。最新完成的一项纳入4 231例OHCA患者的实验(CIRC)表明，AutoPulse用于OHCA患者具有与高质量人工心肺复苏相当的存活出院率、自主循环恢复率及神经功能结局良好率^[24]。研究表明，AutoPulse在循环、呼吸恢复情况、复苏成功率及24 h存活率方面优于人工心肺复苏^[25]。在某些情况下，AutoPulse则有明显的优势，日本的一项研究表明，在直升机转运途中，AutoPulse在自主循环恢复率及出院生存率上表现更好^[26]。因此，2010AHA心肺复苏指南也指出，尽管尚没有足够的证据支持AutoPulse可作为常规复苏手段，但在某些场合可以推荐经培训的急救团队使用AutoPulse(Class IIb,LOE B)^[10]。相比人工胸外按压，AutoPulse造成的胸骨及肋骨骨折更少，但对皮肤软组织或内脏造成损伤的概率却更大^[27]。

多个动物试验显示MCC与Thumper(1004型)相比，在ETCO₂、颅脑灌注压、生存率上差异无统计学意义 ^[28]；之后又在MCC与LUCASTM1,Thumper 1004的随机对照试验中，证实MCC与LUCAS一样可以改善CPR过程中的血流动力学情况，但却降低了肋骨骨折的概率^[29]。另一项研究证实相比于Thumper(1004型)，MCC可以有效提高颅脑灌注压,但却不增加颅内压，安全性更高^[30]。目前关于MCC的研究只停留在动物模型上，试验中选取的作为对照的器械也是比较老的型号，因此对于MCC复苏效果的评价还需更多研究。

机械复苏是一门实践科学，因为应用领域的特殊性及伦理学考虑，其研究的限制较多，对于按压深度、频率、按压通气比、按压方式等变量的改变对于提高愈后的研究应该进一步开展，有研究指出胸外按压深度在40.3～55.3 mm时患者生存率最高，而非2010AHA心肺复苏指南提出的50 mm以上且没有上限^[31]，随着2015年新指南的即将发布，会出现更多的变化与调整，我们期待未来有更多高效的复苏器械投入应用以拯救更多患者。