足部接触区域（足跟 vs 前脚掌）与足部方向（纵向 vs 横向）对腿-足胸外按压质量及医疗保健专业人员生理反应的影响：一项2×2混合设计模拟研究

《Resuscitation Plus》：Effect of Orientation and Contact Area on Leg-Foot Chest Compression Quality: A Simulation Study

　　

目的：对疲劳和安全性的关切促使研究人员探索足部胸外按压（foot chest compressions）作为替代技术。旨在评估足部接触区域（足跟（heel） vs 前脚掌（ball-of-the-foot））与足部方向（纵向（longitudinal） vs 横向（transverse））对腿-足胸外按压（leg-delivered chest compressions）质量和医疗保健专业人员（healthcare professionals）生理反应的影响。
方法：这项2×2混合设计模拟研究在胸骨上方检查了纵向和横向方向的足跟和前脚掌技术。参与者连续完成两组两分钟腿-足胸外按压，使用Resusci Anne QCPR模拟人（manikin）。按压质量参数包括深度、频率、回弹（recoil）和按压-释放比（compression-to-release ratio）。连续监测心率（heart rate, HR），使用Keytel方程（Keytel equation）估算能量消耗（energy expenditure），使用Borg量表（Borg scale）评估自觉用力（perceived exertion）。采用非参数统计检验，显著性设为p < 0.05。
结果：80名医疗保健专业人员完成研究。所有条件下平均按压深度范围为51至55 mm，频率范围为118至123次/分。足跟技术产生更大的平均按压深度（54.2 ± 6.2 vs 51.6 ± 7.1 mm；p < 0.001）、更高的足够深度按压百分比（81.8 ± 29.8% vs 72.7 ± 34.6%；p < 0.001）和更高的按压-释放比（1.1 ± 0.3 vs 0.9 ± 0.2；p = 0.002），优于前脚掌技术。按压频率、完全回弹（complete recoil）、能量消耗、心率和自觉用力在两种技术之间相当。纵向与横向方向之间未观察到显著差异。
结论：足部胸外按压无论足部方向如何均达到指南一致的深度和频率。足跟技术比前脚掌技术产生更大平均深度和更高比例的足够深度按压。两种技术之间身体需求相似。这些发现支持腿-足按压在无法进行手部按压时作为可行辅助手段，并值得进一步临床评价。

论文解读

研究背景：高质量胸外按压（chest compressions）是改善心脏骤停（cardiac arrest）生存结局的关键，要求适当按压频率和深度、每次按压后完全胸廓回弹、低中断频率和正确手位。尽管推荐手位明确，但已提出多种替代技术，包括改变施救者体位或杠杆方式，如过顶式胸外按压、“四臂”和“单臂”方法、肘部技术、前倾姿势，以及由第二名施救者用专用装置进行同步节律性腹部按压-减压。同时，施救者疲劳、进行性身体限制、危险或受限环境以及感染传播风险，促使探索足部胸外按压（foot chest compressions）技术。2025年欧洲复苏委员会（European Resuscitation Council, ERC）成人基础生命支持（basic life support, BLS）指南强调尽量减少心肺复苏（cardiopulmonary resuscitation, CPR）中断，建议非专业施救者持续CPR直至接到停止指令、出现恢复迹象或施救者身体耗竭。近期范围综述显示足部胸外按压技术差异大，有的用足跟（heel），有的用足部或前脚掌（ball-of-the-foot），存在明显异质性。为确定腿-足胸外按压（leg-foot chest compressions）能否提供足够按压质量并识别最有效技术，研究人员开展模拟研究，评估医疗保健专业人员（healthcare professionals）在胸骨上方采用足跟与前脚掌方法、纵向与横向方向的效果。

方法概括：该研究为2×2混合设计模拟研究，足接触技术（足跟 vs 前脚掌）为受试者内交叉因素，足部方向（纵向 vs 横向）为受试者间因素。样本来源为完成成人BLS课程、年龄>18岁且能完成连续两组两分钟不间断足部胸外按压的医疗保健专业人员队列，排除下肢损伤、平衡障碍或妊娠者；研究获Celje General Hospital（Celje, Slovenia）伦理批准。80名参与者非随机分配至四个平衡序列。使用Resusci Anne QCPR模拟人及30 kg弹簧，SkillReporter QCPR应用记录按压；HR连续监测，Keytel方程估算能量消耗，Borg量表评估自觉用力；非参数统计检验，显著性p<0.05。

研究结果：
研究人群：80名参与者完成研究，62名（77.5%）男性和18名（22.5%）女性，平均年龄33.1 ± 7.9岁。纵向和横向方向组各40名，每组31名男性和9名女性。其他人口学特征包括职业分布、身高、体重、BMI（body mass index）平均26.8 ± 3.8 kg/m²，工作经验10.3 ± 8.5年，惯用手和惯用足等。研究人员通过问卷和记录收集这些信息。
足部胸外按压质量参数：在所有条件下，平均按压深度为51.1 ± 7.7 mm至55.1 ± 5.1 mm，足够深度比例为71.0 ± 34.5%至85.3 ± 27.4%，按压频率为118.0 ± 19.6至122.7 ± 20.1次/分，完全回弹为29.3 ± 32.6%至45.7 ± 39.4%，按压-释放比接近1.0；纵向与横向方向之间无显著差异。2分钟内按压总数分别为236.9 ± 38.5和241.2 ± 42.5（p = 0.083），无显著差异。足跟技术整体平均深度54.2 ± 6.2 mm高于前脚掌51.6 ± 7.1 mm，足够深度比例81.8 ± 29.8%高于72.7 ± 34.6%（均p < 0.001），按压-释放比1.1 ± 0.3高于0.9 ± 0.2（p = 0.002）；按压频率和完全回弹百分比在两组间相当。研究人员通过模拟人独立传感器记录得出这些结论。
足部胸外按压期间的生理参数：静息HR为79.3 ± 9.3至83.0 ± 13.1 BPM（beats per minute），无显著差异。第一组按压期间HR为102.4 ± 12.7至108.9 ± 18.0 BPM，第二组为102.2 ± 12.4至108.5 ± 17.9 BPM，技术和足部方向均无显著影响。第一组能量消耗7.0 ± 1.8至8.6 ± 2.8 kcal/min，第二组7.2 ± 2.0至8.5 ± 2.8 kcal/min；第一组Borg自觉用力3.9 ± 0.9至4.1 ± 1.3，第二组4.0 ± 1.3至4.8 ± 1.6，均无显著差异。整体上，足跟与前脚掌在纵向和横向位置生理反应相似。
问卷结果：选择特定脚最常见原因为预期更大力量（70/80，87.5%）、更好精确性（62/80，77.5%）和减少疲劳（48/80，60.0%）；仅1名参与者因对侧腿损伤选择。BMI与HR增加呈弱负相关（p = 0.014）。超过一半参与者偏好前脚掌技术（44/80，55.0%），高于足跟（36/80，45.0%），但客观测量显示足跟深度和足够深度更高。参与者报告最常在手臂损伤或残疾（65/80，81.2%）、单人CPR施救者疲劳（64/80，80.0%）和空间受限（57/80，71.2%）时使用足部胸外按压；较少用于无机械按压装置（16/80，20.0%）和作为手动胸外按压替代的可接受性（24/80，30.0%）；2名（2.5%）认为不可接受。

讨论总结：研究人员讨论指出，足部胸外按压可使施救者达到成人BLS指南目标深度5至6 cm和频率100至120次/分；足跟和前脚掌平均深度均在推荐范围，频率接近上限；足够深度比例高，但足跟深度和足够深度显著更高；足跟按压-释放比更高，但临床相关性不确定；所有技术和方向完整胸廓回弹均低于50%。足部方向未显著影响多数质量参数。生理反应相似，HR和Borg量表增加相当。与既往研究比较，样本量20至130；Lee等（2025）和Degel等（2025）报告相似平均深度和频率，符合指南；Otero-Agra等（2021）在护理学生中发现手动和足部胸外按压均达足够深度；早期研究报告绝对深度较低，因模拟人和指南不同；近期研究显示足部平均深度处于当前推荐范围下限。关于足部方向，早期描述推荐足跟置于胸骨下半部但未比较方向；本研究表明若按压点正确，方向无显著影响；问卷确认参与者通常选优势腿，理由为人机工学（力量、控制、平衡）。能量消耗用Keytel方程估算，该方程开发验证用于次最大有氧运动（跑步和骑行）在57%–90% HR_max（maximum heart rate）强度；本研究中按压HR对应相对低百分比年龄预测HR_max，传统分类为极轻至轻强度；但专家声明提醒相同%HR_max不一定代表相同身体努力，尤其低强度。两种技术能量消耗约8 kcal/min，方法选择不影响能量成本。既往无足部胸外按压能量消耗报道，与手动胸外按压研究比较差异大（约4 kcal/min、约19 kcal/min、约6 MET（metabolic equivalents of task）等），差异可能源于测量方法、努力时长、按压频率和样本特征；低HR时HR与能量消耗关系近平坦，心率衍生估计可能不准确。多数研究强调足部胸外按压优点：体弱或老年施救者也能达足够深度、减少疲劳、延长耐力；2019冠状病毒病（Coronavirus disease 2019, COVID-19）大流行期间强调距离气道更远降低感染风险；但文献也报告局限：对深度和节律控制感丧失、腿部不适或疼痛、害怕伤及患者、平衡和滑倒担忧、旁观者面前显得不专业；需标准化和专门训练。本研究中2名参与者有类似保留，认为不可接受，控制较差，需更多训练，并质疑专业形象。未来研究应纳入手动胸外按压更常受限、疲劳或不可能的人群，如儿童、老年施救者、行动障碍者、残奥运动员、残疾者和有功能限制的退伍军人；建议将足部胸外按压更明确地定义为辅助技术而非替代；用于施救者耗竭、上肢限制、单人长时间复苏或低体重等，并警告不稳定表面、危险环境和胸部损伤风险；需真实患者临床研究评估安全、血流动力学效果和复苏结果；作为成人BLS指南中简短标准化附加模块，定义最低安全标准（稳定站姿、非滑表面、合适鞋、准确按压点、避免滑倒）。
局限性与建议：研究局限包括无先验效能计算，可能不足以检测小差异；参与者技术技能差异可能影响结果；模拟人不能完全复制人体生物特性，可能影响测量准确性和向临床转化；仅纳入医疗保健专业人员，限制对普通人群的适用性；QCPR接触位置传感器为手部接触设计，未专门验证足部接触，且12次试验中传感器移位，导致足位置测量不可靠，受影响足位置数据和相应QCPR评分被排除，但深度、频率和回弹由独立内部传感器记录而保留；能量消耗用Keytel方程估计而非直接测量，间接测热法会更准确。
结论翻译：在这项模拟人研究中，使用足跟或前脚掌的足部胸外按压均达到指南推荐的按压深度和频率。然而，完整胸廓回弹发生在不到一半的胸外按压中，表明总体按压质量仍不理想。足跟技术产生更大深度和更高比例的足够深度按压，而参与者认为前脚掌技术在力量控制和耐力方面更好。尽管未发现足部方向的明确差异，但应谨慎解释这些发现，因为模拟人的手位传感器为手部接触设计，可能受足跟和前脚掌不同几何形状和压力分布影响，正如观察到的传感器移位伪影所示。因此，这些基于模拟人的发现不能确立足部胸外按压的临床有效性或安全性，但支持在真实心脏骤停环境中评估前进一步开展临床前评价。