趙 誼, 章文豪, 穆心葦, 章 淬, 孫 芳, 祁 祥, 鄒 磊

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院 南京市第一醫(yī)院, 重癥醫(yī)學(xué)科, 江蘇 南京, 210006)

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論著

跨肺壓滴定PEEP在急性主動脈夾層術(shù)后低氧血癥患者中的臨床應(yīng)用研究

趙 誼, 章文豪, 穆心葦, 章 淬, 孫 芳, 祁 祥, 鄒 磊

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院 南京市第一醫(yī)院, 重癥醫(yī)學(xué)科, 江蘇 南京, 210006)

目的 探討跨肺壓指導(dǎo)呼氣末正壓通氣(PEEP)選擇對急性主動脈夾層術(shù)后低氧血癥患者氧合、血流動力學(xué)及預(yù)后的影響。方法 采用前瞻性隨機(jī)對照研究，入選2014年1月—2015年8月急性Stanford A型主動脈夾層術(shù)后低氧血癥患者28例，隨機(jī)分為2組：個體化治療組(n=19), 肺復(fù)張后通過食道壓監(jiān)測結(jié)果調(diào)整PEEP; 傳統(tǒng)機(jī)械通氣治療組(n=9), 肺復(fù)張后按照ARDSnet建議調(diào)整PEEP。比較2組患者呼吸、血流動力學(xué)參數(shù)、機(jī)械通氣時間、住ICU時間及住院病死率。結(jié)果 第72 h, 個體化治療組的PEEP、吸氣末跨肺壓均較傳統(tǒng)機(jī)械通氣治療組高(P<0.05); 第72 h, 個體化治療組動脈血氧分壓(PO2)、氧合指數(shù)高于傳統(tǒng)機(jī)械通氣治療組(P<0.05)。整個實驗過程中, 2組患者的心率和心排量無明顯差異(P>0.05)。個體化治療組患者機(jī)械通氣時間和住ICU時間均比傳統(tǒng)機(jī)械通氣組時間短(P<0.05), 2組患者的住院病死率無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。結(jié)論 肺復(fù)張后應(yīng)用跨肺壓指導(dǎo)PEEP的機(jī)械通氣策略可改善急性主動脈夾層術(shù)后低氧血癥患者氧合，縮短機(jī)械通氣時間、住ICU時間，且不會引起循環(huán)波動。

急性主動脈夾層; 低氧血癥; 跨肺壓; 食道壓

急性Stanford A型主動脈夾層(AADA)是一種嚴(yán)重威脅人類生命的心血管疾病，需積極的外科干預(yù)[1]。急性呼吸功能障礙、低氧血癥是AADA術(shù)后常見并發(fā)癥，可導(dǎo)致患者的圍術(shù)期死亡率增加[2-3], 其主要由肺泡塌陷、肺容積減少、肺泡表面透明膜形成所致[4], 臨床上通常應(yīng)用肺復(fù)張(RM)及呼氣末正壓通氣(PEEP)改善氧合。而真正維持肺泡開放的壓力是跨肺壓，即氣道壓減去胸腔內(nèi)壓，PEEP大于胸腔內(nèi)壓才能真正防止已復(fù)張肺泡再次塌陷。在主動脈夾層術(shù)后患者，多種因素均可導(dǎo)致術(shù)后胸廓彈性阻力增加，引起胸腔內(nèi)壓升高，跨肺壓降低[5], 如何監(jiān)測胸腔內(nèi)壓成為研究的關(guān)鍵。食道壓與胸腔內(nèi)壓有很好的相關(guān)性[6], 本研究擬通過前瞻性隨機(jī)對照臨床研究，觀察測定跨肺壓指導(dǎo)PEEP選擇及RM對主動脈夾層術(shù)后低氧血癥患者氧合、血流動力學(xué)的影響，探討跨肺壓指導(dǎo)此類患者PEEP選擇的安全性和有效性，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象

2014年1月—2015年8月本科收治的急性Stanford A型主動脈夾層術(shù)后低氧血癥患者。入選標(biāo)準(zhǔn): ① Stanford A型主動脈夾層患者; ② 年齡18～70歲，性別不限; ③ 需要機(jī)械通氣的主動脈夾層術(shù)后早期低氧血癥患者(發(fā)病時間<72 h, 預(yù)計機(jī)械通氣時間>24 h); ④ p(O2)/FiO2<200 mmHg。排除標(biāo)準(zhǔn): ① 慢性阻塞性肺病(COPD)、肺纖維化等慢性呼吸疾病; ② 食道梗阻、食道穿孔、嚴(yán)重食道靜脈曲張出血，上消化道手術(shù); ③ 胸廓畸形、膈疝、氣胸，留置胸引管; ④ 血流動力學(xué)不穩(wěn)定(收縮壓<90 mmHg, 血管活性藥物難以維持); ⑤ 嚴(yán)重左室功能不全。

1.2 方法

1.2.1 試驗器材呼吸機(jī)：瑞士Hamilton公司, HAMILTON-G5呼吸機(jī)；食道壓氣囊導(dǎo)管：瑞士Hamilton公司, REF84310; 血?dú)夥治鰞x：美國NOVA公司, NOVA-CCX; 多功能監(jiān)護(hù)儀：美國Philip公司, Philip MP60; 微創(chuàng)血液動力學(xué)監(jiān)護(hù)儀：美國Edwards Lifesciences公司, Viligence-Ⅱ。

1.2.2 實驗過程一: 患者入ICU后常規(guī)進(jìn)行鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛、補(bǔ)液、維持水電解質(zhì)及酸堿平衡、使用血管活性藥、抗菌素等，采用同步間歇指令通氣+壓力支持(SIMV+PSV)輔助呼吸，頻率12次/min, 2 L/min流量觸發(fā)，潮氣量6～8 mL/kg, 吸呼比1: 2, 吸入氧濃度(FiO2) 40%～60%, 呼氣末正壓(PEEP)4～5 cmH2O。機(jī)械通氣30 min后血?dú)夥治鰴z查，達(dá)到病例入選標(biāo)準(zhǔn)的患者隨機(jī)分組，隨機(jī)化方案采用住院號尾號單雙號處理，分為2組：個體化RM治療組和傳統(tǒng)機(jī)械通氣治療組，最終分別收錄19例和9例。

1.2.3 實驗過程二：食道壓導(dǎo)管放置及食道壓測量: ① 患者斜坡臥位，床頭抬高30°, 采用插胃管的方式，將食道壓管插入胃內(nèi)，確定食道壓管道測壓氣囊部分位于食管中下段。病人肌松鎮(zhèn)靜狀態(tài)，消除自主呼吸，純氧通氣120 s，使用呼吸機(jī)呼氣、吸氣暫停功能，呼吸暫停10 s, 凍結(jié)屏幕波形，測量呼氣末2 s、吸氣末2 s左右輔助壓壓力(此時氣道氣體流速為0 L/min, 且穩(wěn)定在為0 L/min), 此壓力即反映病人胸腔壓力的食道壓。

1.2.4 實驗過程三：傳統(tǒng)機(jī)械通氣治療組：根據(jù)ARDSnet的PEEP/FiO2滴定表進(jìn)行調(diào)節(jié)PEEP和FiO2調(diào)整，保證SpO2≥90%。個體化肺復(fù)張治療組：根據(jù)食道壓監(jiān)測結(jié)果調(diào)整PEEP, 保證呼氣末跨肺壓0～10 cmH2O, 吸氣末跨肺壓≤25 cmH2O, 保證SpO2≥90%。

1.3 觀察指標(biāo)

記錄患者一般臨床資料，于患者入組時、入組后每12 h各評估一次直至入ICU后72 h, 調(diào)整PEEP前應(yīng)用P-V工具行RM, 調(diào)整PEEP后即觀察生命體征，第72小時記錄氣體交換、呼吸力學(xué)、血流動力學(xué)等指標(biāo)，并收集預(yù)后指標(biāo)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。計數(shù)資料以百分比表示，計量資料以(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示。計數(shù)資料組間比較采用卡方檢驗或Fisher精確檢驗，計量資料組間比較采用t檢驗，多個樣本間均數(shù)比較采用ANOVA方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 一般臨床資料

觀察期共28例患者入組，其中傳統(tǒng)機(jī)械通氣治療組(依據(jù)ARDSnet法設(shè)定PEEP聯(lián)合RM)9例，個體化RM治療組(依據(jù)食道壓滴定法設(shè)定PEEP聯(lián)合RM)19例, 2組患者的基本信息見表1。2組患者基礎(chǔ)狀況無顯著差異(P>0.05), 入ICU時2組病情均較重，平均APACHE Ⅱ評分均在16分左右; 2組平均氧合指數(shù)在150 mmHg左右，為中重度ARDS患者。此外2組患者并發(fā)ARDS的獨(dú)立危險因素也無顯著差異(P>0.05), 包括體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、主動脈阻斷時間及體外循環(huán)時間等。2組入ICU時動脈血?dú)?、血流動力學(xué)狀況及組織灌注情況(血乳酸的水平)之間也無顯著差異(P>0.05)。

表1 2組患者入ICU時的基本狀況±s)[n(%)]

2.2 治療過程中的呼吸循環(huán)參數(shù)

2組患者在剛?cè)隝CU時呼吸狀況及血流動力學(xué)情況無明顯差異(P>0.05), 隨著治療的進(jìn)程, 2組均有患者符合拔除氣管插管指征而予拔除氣管插管，整個過程中，沒有患者需要再次插管。見表2。至第72小時, 可見個體化肺復(fù)張治療組較傳統(tǒng)機(jī)械通氣治療組有更多的患者拔管(P<0.05)。至第72小時, 個體化肺復(fù)張治療組與傳統(tǒng)機(jī)械通氣治療組分別有9例和6例患者尚未拔管，而個體化肺復(fù)張治療組患者也較傳統(tǒng)機(jī)械通氣治療組患者的p(O2)和氧合指數(shù)狀況更佳(P<0.05), 2組患者的血流動力學(xué)指標(biāo)無明顯差異(P>0.05)。見表3。

表2 2組各時間點(diǎn)行機(jī)械通氣患者例數(shù)

詳細(xì)分析整個實驗過程，由圖1可知，在整個實驗過程中，個體化肺復(fù)張治療組PEEP、吸氣末跨肺壓均較傳統(tǒng)機(jī)械通氣治療組高，在第72小時的差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05), 呼氣末跨肺壓整體也是個體化肺復(fù)張治療組高, 2組在第72小時差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。2組患者的氧合指數(shù)在第72小時也呈現(xiàn)出顯著差異，個體化肺復(fù)張治療組更有優(yōu)勢(P<0.05)。而在整個的實驗過程中, 2組患者的血流動力學(xué)均基本能夠維持穩(wěn)定，心率和心排量無明顯差異(P>0.05)。見圖2。

2.3 臨床預(yù)后

相比較依據(jù)ARDSnet設(shè)定PEEP聯(lián)合RM的傳統(tǒng)治療組，食道壓滴定PEEP聯(lián)合RM的個體化RM治療組患者機(jī)械通氣時間(76.3±36.1、 92.6±47.1,P=0.038)和住ICU時間(132.0±65.8、 196.9±56.7,P=0.012)更短，且2組住院病死率無顯著差異(P>0.05)。2組均未出現(xiàn)RM等相關(guān)并發(fā)癥，如呼吸循環(huán)的急劇不穩(wěn)定、新發(fā)的心律失常、氣胸等。見表4。

3 討 論

低氧血癥是心外科術(shù)后患者的常見并發(fā)癥，尤其是AADA患者，導(dǎo)致機(jī)械通氣時間和住ICU時間延長，甚至可能增加病死率。因此所有能快速糾正急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)的安全有效策略，均可能改善AADA患者的預(yù)后。本研究在AADA術(shù)后并發(fā)ARDS的患者中探究了個體化的RM策略及跨肺壓指導(dǎo)PEEP的設(shè)定這2項機(jī)械通氣策略，發(fā)現(xiàn)此2項策略能快速改善患者的氧合，且不會引起循環(huán)上的波動，提示安全有效。循環(huán)的穩(wěn)定、呼吸狀態(tài)的快速改善使患者的機(jī)械通氣時間明顯縮短，住ICU時間相應(yīng)縮短。雖然在病死率方面未見明顯改善，這可能與本研究的樣本量小有關(guān)。小潮氣量高PEEP的保護(hù)性肺通氣策略已為大量的動物實驗所驗證[7-8]。而對于ARDS患者，如何依據(jù)患者的病理生理特點(diǎn)設(shè)定合適的PEEP一直缺乏有效方法。理想的PEEP既能維持肺泡張開狀態(tài)，防止肺泡塌陷，又能避免肺泡的過度擴(kuò)張，導(dǎo)致氣壓傷。ARDSnet研究依據(jù)患者的氧合狀態(tài)來調(diào)整吸入氧濃度(FiO2)和PEEP[9], 2004年的ALVEOLI試驗表明，在6 mL/kg的小潮氣量及限制平臺壓不超過30 cmH2O條件下，高PEEP組和標(biāo)準(zhǔn)PEEP組臨床預(yù)后無明顯差異[10]。2008年LOVS試驗[11]表明，在6 mL/kg的小潮氣量基礎(chǔ)上，整合一系列“打開肺”策略，包括即使將平臺壓升至40 cmH2O和更高的PEEP, 能顯著改善患者的氧合，且對患者全因病死率無影響，可能與患者原發(fā)病較重有關(guān)。2008年EXPRESS試驗表明，與傳統(tǒng)PEEP組相比，提升PEEP至平臺壓維持在28～30 cmH2O, 可明顯改善肺功能，減少機(jī)械通氣時間和器官功能衰竭時間，且不降低病死率[12]。雖然三項研究均得出了陰性結(jié)果，但2010年綜合了三項研究的薈萃分析[13]顯示，高PEEP可提高中重度ARDS患者的生存率。在最新的膿毒癥指南中，對于膿毒癥誘導(dǎo)的中重度ARDS中亦新增了有關(guān)高PEEP的推薦[14]。因此，本研究群體也選擇了中重度的ARDS患者，即氧合指數(shù)≤200 mmHg。更高的PEEP可能會引起更多的氣壓傷，但它能更好的防止呼氣末肺泡的塌陷，權(quán)衡利弊，食道壓滴定PEEP的策略仍可能為臨床所獲益[15-17]。雖然作者在研究過程中未出現(xiàn)因RM導(dǎo)致的血流動力學(xué)不穩(wěn)定、心律失常或者氣胸等相關(guān)并發(fā)癥，但如果擴(kuò)大樣本量的話，仍可能會出現(xiàn)，需密切注意[18-20]。

圖1 2組在第0、12、24、48、72小時的呼吸參數(shù)

圖2 2組第0、12、24、48、72小時的循環(huán)參數(shù)

表3 2組入ICU時和第72小時的呼吸循環(huán)參數(shù)對比

表4 2組預(yù)后情況比較

與個體化肺復(fù)張治療組比較, *P<0.05。

本研究結(jié)果表明，相比傳統(tǒng)的ARDSnet方案聯(lián)合肺復(fù)張，食道壓滴定的PEEP聯(lián)合RM, 即個體化RM方案，可更好的改善氧合，縮短患者的機(jī)械通氣時間和住ICU時間。AADA術(shù)后患者由于全身麻醉、開胸手術(shù)、胸腔積液等因素均會導(dǎo)致術(shù)后胸廓彈性阻力增加，引起胸腔內(nèi)壓升高，因此需要更高的PEEP來使得呼氣末跨肺壓為正值以防肺泡塌陷。本研究分析發(fā)現(xiàn)個體化治療組多數(shù)患者的PEEP較傳統(tǒng)機(jī)械通氣組高，即食道壓滴定的PEEP較ARDSnet方案的PEEP更高，因此相比較于傳統(tǒng)機(jī)械通氣組，個體化RM組的臨床獲益可能來自于食道壓滴定指導(dǎo)下所產(chǎn)生的更高的PEEP。這與其他學(xué)者在相關(guān)領(lǐng)域的研究結(jié)果基本一致[21]。

本研究存在一定的局限性。首先，這是一個單中心、小樣本量、單一病種的臨床研究，是否能適用于其他疾病，仍需要進(jìn)一步的大規(guī)模多中心的臨床研究來驗證[22-24]。其次，本研究陽性結(jié)果是改善氧合、縮短機(jī)械通氣時間和住ICU時間，但更高的PEEP亦可能導(dǎo)致氣壓傷，因此本研究方案是否真正降低病死率，亦需大樣本量研究來驗證。最后，通過CT掃描來評估局部的肺容量來決定AADA患者術(shù)后是否需要行RM, 本研究也未進(jìn)行[25-27]。

綜上所述，基于跨肺壓的理念，食道壓滴定的PEEP設(shè)置聯(lián)合RM的個體化機(jī)械通氣策略可能會為AADA術(shù)后并發(fā)ARDS的患者帶來臨床獲益，但能否提高患者的生存率，仍需進(jìn)一步的研究。

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Clinical application of transpulmonary gradient titration PEEP in patients with hypoxemia after acute aortic dissection surgery

ZHAO Yi, ZHANG Wenhao, MU Xinwei, ZHANG Cui,SUN Fang, QI Xiang, ZOU Lei

(IntensiveCareUnit,NanjingFirstHospitalAffiliatedtoNanjingMedicalUniversity,NanjingFirstHospital,Nanjing,Jiangsu, 210006)

Objective To explore the influence of transpulmonary gradient titration positive end expiratory pressure (PEEP) selection on oxygenation, hemodynamics and prognosis of patients with hypoxemia after acute aortic dissection surgery. Methods A perspective, randomized and controlled study was conducted, in which 28 patients with hypoxemia after acute type Stanford A aortic dissection surgery in our hospital from January 2014 to August 2015 were enrolled and randomly divided into two groups. Individual treatment group (n=19) received regulation of PEEP by esophageal pressure monitoring results after pulmonary re-expansion, while conventional mechanical ventilation treatment group (n=9) was given regulation of PEEP according to ARDSnet advice after pulmonary re-expansion. Respiration, hemodynamic parameters, mechanical ventilation duration, intensive care unit (ICU) stays and hospital mortality rate were compared between two groups. Results At 72 h after treatment, individual treatment group was markedly higher than conventional mechanical ventilation treatment group in PEEP and end-inspiratory transpulmonary gradient (P<0.05), and was notably higher in arterial partial pressure of oxygen (PO2) and oxygenation indexes (P<0.05). During the whole experiment, there was no significant difference between two groups in heart rate and cardiac output (P>0.05). Meanwhile, individual treatment group was evidently shorter than control group in mechanical ventilation duration and ICU stay (P<0.05). However, there was no significant difference between two groups in hospital mortality rate (P>0.05). Conclusion Application of mechanical ventilation using transpulmonary gradient-guided PEEP after pulmonary re-expansion can effectively improve the oxygenation and shorten the mechanical ventilation and ICU stay without triggering circular fluctuation in patients with hypoxemia after acute aortic dissection surgery.

acute aortic dissection; hypoxemia; transpulmonary gradient; esophageal pressure

2015-11-25

江蘇省南京市醫(yī)學(xué)重點(diǎn)科技發(fā)展項目(ZKX14036)

穆心葦, E-mail: 18951670877@163.com

R 543.1

A

1672-2353(2016)24-001-06

10.7619/jcmp.201624001