肺复张策略抢救急性呼吸窘迫综合征患者的最佳PEEP设置

陈文智,赵 中,黄影兰,蓝志新,幸日坤,唐光大,董文韬

(广东省罗定市人民医院,广东罗定,527200)

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是由多种原发病和诱因所致的急性呼吸衰竭,以非心源性肺水肿和顽固性低氧血症为特点,是全身炎症反应综合征(SIRS)在肺部的表现。多年来对ARDS发病机制的研究和治疗手段均取得了长足的进步,但ARDS仍是危重病患者最严重的并发症之一。机械通气是ARDS最重要的支持和治疗手段,近年来“肺复张、小潮气量及呼气末正压(PEEP)”的肺保护性通气策略已成为ARDS机械通气治疗的主要推荐方法,但由此造成的呼吸机相关性肺损伤及其对循环系统的不良反应,也逐步引起了人们的重视。肺复张后如何选择PEEP成为关注的热点,目前推荐静态P-V曲线吸气支低拐点+2 cmH2O的PEEP设置[1],但对于最佳PEEP的选择仍存在争论。本研究采用压力控制法模式肺复张后,以动态P-V曲线呼气支拐点为PEEP抢救ARDS,并与吸气支低拐点+2 cmH2O为PEEP相比较,探讨临床抢救ARDS最佳的PEEP设置,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2007年3月—2012年3月入住本院需行气管插管机械通气的ARDS患者37例,随机分为治疗组(n=19)和对照组(n=18)。治疗组中男14例,女5例,年龄(51.3+20.5)岁;严重肺部感染8例,多发伤2例,胃内容物误吸1例,大量输血1例,肺挫伤4例,全身性感染 1例,化脓性胆管炎1例,急性重症胰腺炎1例。对照组中男14例,女4例,年龄(53.9±19.5)岁;严重肺部感染7例,肺挫伤 3例,多发伤1例,淹溺 1例,DIC 1例,急性重症胰腺炎2例,肠穿孔术后1例,严重全身感染1例,腹腔严重感染1例。2组性别、年龄等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

所有病例诊断符合ARDS标准:①急性发病;②正位X线胸片显示双肺均有斑片状阴影;③氧合指数PaO2/FiO2<200 mmHg;④排除心源性肺水肿。排除标准:血流动力学不稳定、严重颅内高压、气胸、慢性重度器官功能不全者。

1.2 方法

1.2.1 肺复张方法:所有患者均取仰卧位,均持续静脉泵入咪达唑化,使患者充分处于镇静非肌肉松弛状态,采用压力控制模式(PCV15～20 cmH2O),FiO2调至1.0,潮气量为6～8 mL/kg,PEEP为20 cmH2O,维持2 min,所有患者采用DASH 4000(美国通用电气医疗技术公司)监护仪监测心电、血压等。

1.2.2 RM 后PEEP的选择:治疗组以P-V曲线呼气支拐点(PPMC)设置PEEP,对照组以PV曲线低拐点(PLIP)+2 cmH2O设置PEEP。

1.2.3 观察指标:监测RM前,RM后15 min及1、2 h时的下列指标:①血流动力学:监测平均动脉血压(MAP),心率(HR),中心静脉压(CVP);②肺机械力学:气道峰压、平均气道压,动态肺顺应性;③肺气体交换和氧代谢:分别抽取动脉血行血气分析测定 PH、PaO2、PaCO2、SaO2、PvO2、SvO2。

1.3 统计学方法

所有数据用SPSS 11.5统计软件分析,计量资料结果以(±s)表示,采用 t检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

通过目测法观察P-V曲线设置PEEP,治疗组 PEEP为(15.6±4.1)cmH2O,对照组PEEP(12.9±3.8)cmH2O,治疗组PEEP高于对照组(P<0.05)。

2.1 RM对患者氧合和呼吸系统顺应性及呼吸力学的影响

2组RM后PaO2/FiO2短时间内(15 min,1、2 h)较RM前均明显增高(P<0.01),治疗组RM 后1、2 h的PaO2/FiO2明显高于对照组(P<0.05或P<0.01)。2组RM 后15 min的Cdyn较RM前明显增高(P<0.01),RM后1、2 h与RM前无显著差异(P<0.05);治疗组 RM后Cdyn均明显高于对照组(P<0.05)。2组RM后平均气道压、气道峰压均明显高于同组RM前(P<0.01),2组RM后组间比较无显著差异(P>0.05)。见表1。

表1 2组不同时间点呼吸力学及氧合指数的变化( ±s)

表1 2组不同时间点呼吸力学及氧合指数的变化( ±s)

与 RM前比较,＊P<0.01;与对照组比较,#P<0.05,##P<0.01。

项目 组别 RM前 RM后15 min RM后1 h RM后2 h Cdyn/(mL/cmH2O)治疗组 25.6± 3.0# 44.3± 5.2＊# 38.5±3.9# 35.2±5.3#对照组 25.1±3.2 40.1±4.7＊ 35.1±4.1 30.7±3.8 PaO2/FiO2/(mmHg)治疗组 126.3±13.6 215.5±39.3＊ 181.4±35.1＊# 164.8±33.7＊##对照组 121.9±11.5 202.6±47.4＊ 168.9±42.6＊ 155.4±38.7＊平均气道压/cmH2O 治疗组 16.1± 1.6 29.7± 2.3＊ 20.3±2.9＊ 19.4± 5.2＊对照组 15.4± 1.3 21.0± 2.5＊ 18.1±3.1＊ 17.5±2.8＊气道峰压/cmH2O 治疗组 33.6± 4.2 48.1± 6.4＊ 43.7±4.9＊ 41.5± 5.2＊对照组 32.8± 3.2 46.3± 5.5＊ 41.7±3.6＊ 38.2±4.3＊

2.2 RM对血流动力学的影响

2组 RM 前HR、MAP、CVP比较差异无统计学意义(P>0.05),RM后短时间内(15 min)CVP、HR升高,MAP下降,与RM 前比较差异有统计学意义(P<0.01);HR、MAP很快恢复(RM后1 h);治疗组CVP持续至RM后2 h恢复。与对照组比较,治疗组RM后15 min的CVP差异有统计学意义(P<0.01),RM后1、2 h的差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 2组血流动力学参数的变化( ±s)

表2 2组血流动力学参数的变化( ±s)

与 RM前比较,＊P<0.01;与对照组比较,#P<0.05。

项目 组别 RM前 RM后15 min RM后1 h RM后2 h HR/(次/min)治疗组 95.6± 8.3 117.5±16.3＊ 108.5±12.4 93.8± 6.4对照组 98.9± 7.5 113.6±19.7＊ 107.1±15.4 92.3± 8.9 MAP/mmHg 治疗组 104.5±16.9 83.3±17.8＊ 99.8±18.6 101.5±16.4对照组 107.2±15.8 85.4±15.1＊ 101.5±15.9 104.7±18.2 CVP/mmHgH2O 治疗组 8.8± 2.6 13.8± 3.6＊# 11.7± 2.4＊ 9.4± 2.7对照组 8.5± 2.3 12.8±4.2＊ 10.8±1.5 8.9±2.8

2.3 不良反应

2组均没有出现高碳酸血症,与 RM前比较差异无统计学意义(P>0.05),治疗组与对照组RM后比较差异无统计学意义(P>0.05)。所有病例没有发生气胸、纵膈气肿等并发症。

3 讨 论

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是一种常见危重病,病死率极高,严重威胁重症患者的生命安全和生存质量。近10年有关ARDS发病机制、病理改变和呼吸力学的研究,尤其对呼吸机所致肺损伤的认识深入和研究进展,促进了ARDS通气策略的改变。肺复张策略是一种使塌陷肺泡最大限度复张并保持其开放,以增加肺容积,改善氧合的方法。具体包括2个阶段,首先在短时间内用较高的压力使肺泡充分开放,然后用较低的压力维持肺泡的开放,以避免高压力对循环功能的持续抑制和气压伤的发生。这个维持塌陷肺泡尽量保持开放的压力就是PEEP。PEEP的设置应在RM使塌陷肺泡开放后进行[2]。RM后选择合适的PEEP是维持肺泡开放的关键[3]。常用的选择最佳PEEP的方法是根据静态P-V曲线来选择。典型ARDS的P-V曲线吸气支呈“S”型,有明显的低拐点(LIP)和高拐点,低拐点是充气时萎缩的小气道和肺泡得以复张的最低吸气压力,高拐点通常意味着肺泡的过度膨胀。AMATO[4]率先将PEEP设定在LIP之上2 cmH2O,结果可提高ARDS患者28 d的存活率。然而将PEEP设定在吸气相曲线LIP之上,可能存在理论上的缺陷[5]。Hickling[6]在数学模型中发现LIP之上仍有肺复张,LIP只是肺复张的开始而并非结束。LIP+2 cmH2O很可能不是设置ARDS最佳PEEP的参数。

ARDS的主要病理改变为肺间质和肺泡的水肿、肺泡和小气道的陷闭,病变的分布有一定的重力依赖性,即下肺区和背侧肺区病变重,上肺区和前侧肺区病变轻微,从肺前部到背部可分为正常、陷闭、实变3部分,3者比例大体为30%～40%、20%～30%、40%～50%。PEEP不能使完全实变的肺泡扩张。对正常肺区而言,任何水平的PEEP皆可增加正常肺区的肺泡内径,但因气体交换已充分完成,已不能提高PaO2,压力过高时反而引起局限性肺组织过度充气,并增加周围肺血管阻力,而正常肺区的进一步充气压迫部分病变较轻的肺区,使发生肺泡陷闭或实变。因此,若PEEP水平刚好使陷闭肺泡扩张,则使含气肺泡数量增加 20%以上,从而使含气肺总量超过60%,并清除部分分流,从而改善氧合,减少反复打开和关闭肺泡产生剪切力导致的肺损伤,总体上改善或基本不影响肺循环,称之为最佳PEEP。过去一直认为LIP为肺泡复张的结束,吸气支上拐点(UIP)为肺泡过度膨胀的开始,将PEEP设置在LIP+2 cmH2O附近可使多数陷闭肺泡在呼气末保持扩张,因此常被用作最佳PEEP的设置,但部分学者认为P-V曲线的意义不可以这样简单的解释[7]。P-V曲线代表的是全部肺单位的顺应性,由于ARDS肺病变的不均一性,据此分析出的低拐点可能不能准确反映肺复张的压力值。另外,有研究认为一些ARDS患者P-V曲线根本没有低拐点。近来有研究表明PEEP水平以上潮气通气并非发生在整个P-V曲线的吸气支而是在呼气支,这提示阻止呼气末塌陷的最佳PEEP设置必须参照肺泡的关闭压,而不是开放压。在P-V曲线呼气相,随着压力下降到维持肺泡开放的最高压力以下时,肺单位尤其是依赖区的肺单位开始关闭,肺容积下降,顺应性下降形成呼气支拐点(PMC)。肺泡萎缩发生于呼气相而不是吸气相,因此理论上来讲,最佳PEEP应当出现于P-V曲线呼气支而不是吸气支[8]。呼气支的拐点亦即反映关闭压,呼气支拐点很可能代表着最佳PEEP。Albaiceta等[9]发现气道压力附近在P-V曲线PMC附近比在LIP附近时有较高的正常通气肺组织和较少的无通气肺组织,在呼气支PMC下方肺组织去复张显著,故而支持应用PMC选择最佳PEEP。LaFollette等[10]总结前人关于最佳PEEP各种观点,得出利用P-V曲线呼气支的PMC确定最佳PEEP仍然是最好的方法。

本研究采用PCV肺复张手法(PEEP 20 cmH2O,2 min)对37例ARDS患者进行了RM后PaO2/FiO2、Cdyn均明显增高。RM 后治疗组与对照组比较,PaO2/FiO2、Cdyn改善更为明显,其可能机制为RM后以PPMC为 PEEP,更能使复张的肺泡支呼气末仍保持开放,从而减少动静脉分流,改善氧合和肺顺应性[11]。

综上所述,压力控制法(PCV)肺复张策略能改善ARDS患者的氧合和呼吸系统顺应性,对血流动力学无严重不良影响,没有出现高碳酸血症,RM后以P-V曲线呼气支拐点设置PEEP较吸气支拐点+2 cmH2O效果更优。

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