杜全勝,劉秀清,邊堯鑫

(1.河北省人民醫(yī)院ICU,河北石家莊 050051;2.唐山市開平區(qū)醫(yī)院,河北唐山 063021;3.河北省優(yōu)撫醫(yī)院,河北石家莊 050000)

嘆氣法肺復張對急性肺損傷療效的研究

杜全勝1,劉秀清2,邊堯鑫3

(1.河北省人民醫(yī)院ICU,河北石家莊 050051;2.唐山市開平區(qū)醫(yī)院,河北唐山 063021;3.河北省優(yōu)撫醫(yī)院,河北石家莊 050000)

采用 PCV(壓力控制)模式,在吸氣壓力≤30 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)的條件下,使潮氣量為6～8 m L/kg,對2006年11月至2008年11月河北省人民醫(yī)院重癥監(jiān)護治療病房收治的20例AL I(急性肺損傷)患者實施嘆氣法肺復張治療,觀察嘆氣法肺復張對AL I的療效及對血流動力學的影響,為在臨床使用嘆氣法肺復張?zhí)峁┮罁?jù)。結果表明,持續(xù)的嘆氣能明顯改善AL I患者的氧合狀態(tài)及胸肺順應性,同時安全易行,對血流動力學干擾較小。

急性肺損傷;肺泡萎陷;肺保護性通氣;肺復張;嘆氣法;呼氣末正壓

急性肺損傷(acute lung injury,AL I)是急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)的早期階段,是在休克、嚴重感染、創(chuàng)傷等非心源性疾病過程中,肺毛細血管內皮細胞和肺泡上皮細胞損傷等造成彌漫性肺間質及肺泡水腫而導致的急性低氧性呼吸功能衰竭。以肺容積減少、肺順應性降低、嚴重的通氣/血流比例失調為病理生理特征,臨床上表現(xiàn)為進行性低氧血癥和呼吸窘迫,肺部影像學上表現(xiàn)為非均一性的滲出性病變[1]。機械通氣是治療AL I/ARDS的主要手段,但其本身可促成和加重肺損傷,即呼吸機相關性肺損傷(VAL I)[2-5]。隨機對照研究證實小潮氣量(V T)機械通氣能明顯減少氣壓傷,提出保護性通氣策略。然而,小潮氣量通氣會致使可復張肺泡長時間處于萎陷狀態(tài),并且不能避免已開放肺泡的再萎陷。肺復張法可將那些可復張的萎陷肺泡再度開放并維持其開放的狀態(tài),并可防止小潮氣量相關的肺泡再萎陷。目前肺復張(RM)已成為AL I/ARDS現(xiàn)代治療策略中的重要措施之一。嘆氣法肺復張是RM的一種,能夠改善患者的氧合及肺順應性等,而對循環(huán)系統(tǒng)干擾較少,似乎比較“溫和”,是RM的一種新思路。但其具體實施方式、持續(xù)時間、壓力水平尚無統(tǒng)一標準,對其療效及耐受性等尚處于探討階段,相關的研究很少。本研究擬在小潮氣量保護性肺通氣策略基礎上,以河北省人民醫(yī)院重癥監(jiān)護治療病房(ICU)2006年11月至2008年11月收治的20例AL I(急性肺損傷)患者為研究對象,應用具有可調節(jié)嘆氣功能的呼吸機實施嘆氣法肺復張,觀察嘆氣法肺復張對AL I的療效(改善氧合和呼吸力學狀況等)及對血流動力學的影響,從而評價其復張效果及安全性等,為臨床對AL I患者應用嘆氣法肺復張?zhí)峁┮罁?jù)。

1 資料與方法

1.1 病例選擇

選擇2006年11月至2008年11月河北省人民醫(yī)院重癥監(jiān)護治療病房收治的AL I患者20例為研究對象。

1.1.1 入選標準

1)具備發(fā)生AL I的危險因素;2)急性起病;3)較嚴重的氧合障礙:200 mm Hg≤氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)≤300 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa);4)X射線胸片示肺水腫浸潤影;5)沒有左房高壓的臨床證據(jù);6)需有創(chuàng)正壓通氣支持;7)血流動力學相對穩(wěn)定,不需要快速補液,未應用大劑量血管活性藥物。

1.1.2 排除標準

1)年齡<18歲或>95歲;2)入選后48 h內因復蘇失敗而死亡;3)急性心肌梗死發(fā)病1周內;4)妊娠;5)氣胸或支氣管胸膜瘺或肺葉切除術后2周內;6)嚴重的慢性呼吸系統(tǒng)疾病;7)存在可能影響自主呼吸的顱內壓增高或神經肌肉疾病;8)已納入過本研究的病例再次入院者,或正在參加其他臨床研究的病例。

1.2 操作方案

1.2.1 指標記錄

所有患者均經口氣管插管,平臥位,應用 Taema Horus4呼吸機進行機械通氣,建立有創(chuàng)血壓持續(xù)監(jiān)測,對所有患者均行鎮(zhèn)靜及肌松。每次研究持續(xù)4 h,分3個時期,即基礎期2 h、嘆氣期1 h、嘆氣后期1 h。分別記錄基礎期末、嘆氣期30 min、嘆氣期60 min、嘆氣后期30 min、嘆氣后期60 min時患者的機械通氣參數(shù)設置及監(jiān)測數(shù)據(jù)、血氣分析指標(包括動脈血及FiO2(氧合水平)為1.0時的中心靜脈血)、血流動力學指標、呼吸力學指標等。

1.2.2 基礎期

采用壓力控制(PCV)模式,在吸氣壓力(PI)≤30 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)的條件下,使潮氣量為6～8 m L/kg。選擇適宜的呼氣末正壓。根據(jù)血氣分析結果調節(jié)呼吸頻率及 PI,盡量保持適當通氣。若 PI過大和/或呼吸頻率過快(時間流速曲線提示呼氣不完全時),則采用允許性高碳酸血癥策略,即在保證PI≤30 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa),同時不存在內源性呼氣末正壓的條件下,允許一定程度的二氧化碳潴留和呼吸性酸中毒(p H值為7.25～7.30)。

1.2.3 嘆氣及嘆氣期設定

傳統(tǒng)的嘆氣法多是在每100次呼吸給一次較大的(多為1.5倍)潮氣量(或氣道峰壓)的通氣。不同品牌呼吸機設計不一,但嘆氣的潮氣量(開放壓)和頻率(維持時間)多是不可調節(jié)的。本研究所采用嘆氣法是對傳統(tǒng)嘆氣法的改良,嘆氣的頻率和大小是可以調節(jié)的,即時間和壓力可調。應用 Taema Horus4呼吸機來提供這種嘆氣功能(此呼吸機能提供自動的、連續(xù)的、容量性或壓力性的嘆氣)。本研究選擇1 min呼吸給與3次嘆氣(如果呼吸頻率選擇為25次/min,那么嘆氣的頻率設定為3次嘆氣/25次呼吸),設置嘆氣時吸氣壓力=1.5×基礎時期的吸氣壓力,同時限制最大PI≤40 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)。嘆氣以外的呼吸機設置與基礎階段相同。

1.2.4 嘆氣后期

在嘆氣后期,恢復基礎期參數(shù)。

1.2.5 呼氣末正壓(PEEP)的選擇

采用P-V曲線法。典型的P-V曲線包括開始段、充氣段(曲線中呈線性的一段)、低位拐點(L IP)。確定適宜的PEEP值為L IP上2 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)。

1.3 觀察項目

1)入選患者的一般情況;2)機械通氣參數(shù)及監(jiān)測;3)氧合指數(shù)(PaO2/FiO2);4)通氣及酸堿情況;5)呼吸力學監(jiān)測:在C/AMV模式下測量靜態(tài)順應性及靜態(tài)阻力;6)血流動力學指標:心率 (HR)、平均動脈壓(MAP)、中心靜脈壓(CVP);7)氣壓傷的發(fā)生情況:包括新近出現(xiàn)的氣胸、縱隔氣腫、直徑>2 cm的肺大泡,或者出現(xiàn)皮下氣腫,不能用其他原因解釋。

1.4 數(shù)據(jù)處理

應用SPSS11.5統(tǒng)計軟件包。計量資料數(shù)據(jù)以(均數(shù)±標準差)來表示,多個樣本均數(shù)間的兩兩比較采用LSD-t法,各期的監(jiān)測指標的比較用單因素方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 入選患者的基本情況

納入本實驗的患者共20例,男女均有,年齡范圍及疾病嚴重程度適度,詳見表1。表1數(shù)據(jù)說明本研究所選擇的對象比較有代表性。

表1 患者的一般情況及預后情況Tab.1 Patient characteristics and outcome

2.2 機械通氣參數(shù)及監(jiān)測

在基礎狀態(tài)時期、嘆氣后時期及嘆氣時期的非嘆氣時段,完全遵循小潮氣量的肺保護性通氣策略。除嘆氣以外,各時期的主要機械通氣參數(shù)之間無顯著差異,P>0.05。詳見表2。

2.3 氧合情況

經過一段時間的嘆氣,患者的氧合狀態(tài)明顯改善;但是隨著嘆氣的結束,患者的氧合狀態(tài)又恢復到之前的水平,詳見表3。說明持續(xù)的嘆氣能改善AL I患者的氧合情況,但維持時間較短。

表2 呼吸機的設置Tab.2 Ventilato ry settings

2.4 通氣及酸堿情況

經過一段時間的嘆氣,患者的PaCO2(CO2分壓)有所減低;但是隨著嘆氣的結束,患者的通氣狀態(tài)又恢復到之前的水平,這說明持續(xù)的嘆氣能改善AL I患者的通氣情況,但維持時間較短。在整個研究過程中,p H值變化差異無顯著性,均大于0.05。詳見表3。

表3 各時期PaO2/FiO2,PaCO2,p H值的比較Tab.3 Comparison of PaO2/FiO2,PaCO2 and p H

2.5 呼吸力學情況

呼吸力學情況詳見表4。結果表明持續(xù)的嘆氣能改善AL I患者的Cstat(靜態(tài)順應性),但維持時間較短;嘆氣對Rstat(靜態(tài)阻力)雖有影響,但這種變化并沒有明顯的統(tǒng)計學差異,P>0.05。

表4 各時期Cstat及Rstat的比較Tab.4 Comparison of Cstat and Rstat

2.6 血流動力學情況

在整個研究過程中,患者的心率、平均動脈壓及中心靜脈壓變化差異無顯著性,P>0.05,詳見表5。結果表明持續(xù)的嘆氣對AL I患者的血流動力學影響較小。

2.7 氣壓傷的發(fā)生情況

20例患者均未發(fā)生胸和縱隔氣腫、直徑>2 cm的肺大泡、皮下氣腫等并發(fā)癥,這說明對AL I患者應用嘆氣法肺復張發(fā)生氣壓傷的風險較小。

表5 各時期血流動力學指標的比較Tab.5 Comparison of hemodynamics

3 討 論

3.1 嘆氣法肺復張的實施方法

實施肺復張的具體方法很多,通過正壓通氣來實現(xiàn)的有如下幾種方法。1)控制性肺膨脹法。采用恒壓通氣方式,吸氣壓力為30～45 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa),持續(xù)時間為30～50 s。吸氣開始時,給予足夠壓力,并持續(xù)足夠的時間,使萎陷肺泡充分開放,同時使時間常數(shù)不同的肺泡達到平衡。萎陷肺泡復張后,在相當時間 (4 h)內能夠繼續(xù)維持復張狀態(tài),顯著增加肺容積,改善肺順應性,防止呼吸機相關性肺損傷的發(fā)生,而且氧合改善也能維持較長時間[9]?？刂菩苑闻蛎浭钱斍白畛Ｓ玫姆螐蛷埛椒?但其對血流動力學干擾較大[10]。2)壓力控制法。采用壓力控制通氣,先將PEEP增加到20 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa),然后將壓力控制水平增加到40～45 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa),維持30～60 s。與控制性肺膨脹相比,壓力控制法能夠得到相同的或更好的效果,需要較低的平均壓,對血流動力學干擾較小。3)嘆氣法。傳統(tǒng)的嘆氣法多是在每100次呼吸給一次較大(多為1.5倍)的潮氣量或氣道峰壓的通氣。不同品牌呼吸機設計不一,但嘆氣的潮氣量(開放壓)和頻率(維持時間)多是不可調節(jié)的。

筆者所采用的嘆氣法則屬于嘆氣法的一種改良,嘆氣的頻率和程度是可以調節(jié)的,即時間和壓力可調,但具體實施方法并不完全相同。在開放壓方面采用壓力控制而不采用定容模式,這是基于以下幾方面的考慮。1)在定壓模式下,如果出現(xiàn)肺泡復張,為了保持目標壓力,便會有更多的氣體進入到新開放的肺泡內,因此有利于新開放肺泡的穩(wěn)定[11]。2)為了更好地把握跨肺壓,相對降低氣道峰壓,增加患者的舒適度等。3)在維持時間方面,采用3次/min,是為了使相對高的開放壓更分散,以減少肺復張對血流動力學的干擾及盡量減少呼吸機相關性肺損傷,尤其是壓力傷,使之與其他肺復張方法比較起來更“溫和”,應用肌松劑是為在實驗過程中除去自主呼吸因素的干擾,在臨床應用中并不一定如此。

3.2 復張效果

當前判斷肺復張的方法較多,臨床上比較實用的方法是測量動脈血氧合狀況。當FiO2為100%,PaO2高于350～400 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)或反復肺復張后氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)變化<5%時,則認為達到充分的肺復張[12]。筆者應用在臨床上比較容易得到同時又較為可靠的動脈血氧合狀況(PaO2/FiO2)、呼吸力學指標評估肺復張效果。為了除去FiO2的干擾,用PaO2/FiO2的變化來反映患者氧合程度的變化;所有患者均應用鎮(zhèn)靜及肌松劑,從而又除去了自主呼吸等因素對患者呼吸力學的影響,因而所監(jiān)測的Cstat及Rstat能夠反映患者呼吸力學的變化。

結果表明,嘆氣法肺復張能有效改善AL I患者的氧合,增加患者的胸肺順應性。也就是說,嘆氣法肺復張能達到使萎陷的肺泡得到一定程度復張的效果。其機制可能是AL I/ARDS患者的萎陷肺泡存在2種形式——壓縮性肺泡萎陷和重吸收性肺泡萎陷。壓縮性的肺泡萎陷是由于呼氣末小氣道的陷閉形成。如果在氣道打開后還留有部分氣體,那么這類肺泡就能保持開放,此類萎陷肺泡的開放壓可能較低;重吸收性肺泡萎陷可能主要由于通氣/血流比例失調,同時存在較高的吸入氧濃度及呼氣末肺容積的減少等因素。在呼氣末肺容積減少時,長時間給予高濃度氧,可因肺泡內氧被吸收后導致重吸收性肺泡萎陷。這類萎陷肺泡的開放壓可能較高。采用嘆氣法時,在非嘆氣階段,通過較低的開放壓力及適當?shù)腜EEP使很多壓縮性的萎陷肺泡復張;而在嘆氣階段,通過較高的開放壓力、適當?shù)腜EEP及不斷重復嘆氣使部分重吸收性的萎陷肺泡逐漸開放復張,而最終增加了參與氣體交換的肺泡數(shù)量和有效肺容積,改善氣體分布及通氣/血流比失衡[13]。

嘆氣法肺復張的復張效果保持時間卻不長,嘆氣后1 h的PaO2/FiO2及靜態(tài)順應性又恢復到嘆氣前的基礎水平(P>0.05)。其原因可能如下:1)導致AL I肺泡萎陷的基本病因仍未去除,所以復張后的受損肺泡也一直存在再發(fā)生萎陷的趨勢。2)嘆氣時的開放壓明顯高于非嘆氣時的開放壓。一些需要較高開放壓的萎陷肺泡,在嘆氣階段可能復張,而在較低的開放壓時不能使之復張。這種現(xiàn)象不僅出現(xiàn)在本研究的嘆氣法肺復張,在控制性肺膨脹、壓力控制法[10]等中也同樣存在。

3.3 耐受性

肺復張的不良反應主要包括對血流動力學的不良影響及氣壓傷。本研究中所有患者均能耐受嘆氣法肺復張,未觀察到與其相關的不良反應,這表明嘆氣法肺復張臨床應用較為安全。

肺復張可干擾血液動力學的原因可能與肺復張時壓力較高和時間較長有關。肺復張時較高的氣道壓會導致胸腔壓力增加,壓迫較大的容量血管,從而減少回心血量,最終導致前負荷不足而引起心排血量下降。氣壓傷可能是由于較高的跨肺壓及較長的持續(xù)時間。在耐受性方面,與其他肺復張方法相比較,嘆氣法肺復張有其自身的優(yōu)勢:1)需要較小的開放壓;2)較分散的高壓持續(xù)時間。但是呼吸機相關性肺損傷(VAL I)的機制并不僅限于壓力的改變,對肺泡細微損傷尚待研究。

3.4 嘆氣后呼氣末正壓的選擇

復張和開放是2個不同的概念[14]。復張是使萎陷的肺泡重新開放,開放是維持復張的肺泡持續(xù)開放。在AL I/ARDS(急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征)的治療策略中,復張后合適的PEEP是維持肺泡開放的關鍵[15]。而PEEP的設定則是一個綜合概念,需要考慮到開放肺泡的壓力,維持肺泡開放的壓力水平,避免PEEP引起的肺泡過度膨脹及呼吸機相關性肺損傷等[16]。目前PEEP的設定更趨向于綜合多項參數(shù)分析,如氧合、呼吸力學、血流動力學等。由于受設備限制,筆者采用在 Taema Ho rus4呼吸機較易得到的低位拐點+2 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)的方法。

4 結 語

“溫和”的肺復張方法,可能更接近患者的生理狀態(tài)。持續(xù)的嘆氣能明顯改善患者的氧合狀態(tài)及胸肺順應性,同時安全易行,對血流動力學干擾較小,但其療效的維持是不穩(wěn)定的。總之,嘆氣法在肺復張的應用仍處于探討階段。用多大的開放壓,尤其是用多少的維持時間或“嘆氣頻率”,如何保持復張效果,如何避免呼吸機相關性肺損傷和減少對血流動力學的干擾等都還有待于進行更深入的臨床觀察和研究。

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Study of sigh treatment on patients w ith acute lung injury

DU Quan-sheng1,L IU Xiu-qing2,B IAN Yao-xin3
(1.ICU,Hebei General Hospital,Shijiazhuang Hebei 050051,China;2.Tangshan Kaiping District Hopsital,Tangshan Hebei 063021,China;3.Hebei Privilege Hospital,Shijiazhuang Hebei 050000,China)

During this study,we p rovided small V T(6～8 m L/kg)through maintaining the PI≤30 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)by PCV to assess the effects of sighson hemodynamics.Twenty patients w ith AL Iadmitted from november 2006 to November 2008 in intensive care unitof Hebei General Hospitalwere enrolled in the study.Observation indicates that persistent sighs significantly imp rove oxygenation and comp liance of respirato ry system of AL Ipatients.The treatment p roves to be safe and simp le,having little interference to hemodynamics.

acute lung injury(AL I);alveolar collapse;lung p rotective ventilation;recruitment maneuver;sigh;positive end expiratory p ressure(PEEP)

R473.5

A

1008-1542(2010)06-0528-06

2010-06-21;

2010-09-13;責任編輯:張士瑩

河北省科學技術研究與發(fā)展計劃項目(10276105D-67)

杜全勝(1978-),男,河北唐山人,主治醫(yī)師,碩士,主要從事危重病及機械通氣方面的研究。