不同潮氣量及呼氣末正壓機(jī)械通氣對(duì)復(fù)蘇后綜合征患者的影響研究

熊華威，黃 亮，曹春水，楊繼斌，劉 勇

機(jī)械通氣是廣泛應(yīng)用于心肺復(fù)蘇過程中的有效而重要的醫(yī)療技術(shù)，但該方法并非一種簡(jiǎn)單的生命支持手段，不當(dāng)?shù)耐獠呗栽斐傻牟l(fā)癥及呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷(VILI)可能對(duì)患者造成嚴(yán)重的甚至是致命性的后果。心肺復(fù)蘇后患者的病理生理狀態(tài)較為復(fù)雜，且心搏驟停后的患者常出現(xiàn)以心腦功能障礙為主的包括急性肺損傷在內(nèi)的多臟器功能障礙或衰竭，即復(fù)蘇后綜合征。本研究通過觀察不同潮氣量及呼氣末正壓(PEEP)機(jī)械通氣對(duì)心搏驟停后復(fù)蘇后綜合征患者的影響，旨在探討心肺復(fù)蘇后的機(jī)械通氣策略。

1　資料與方法

1.1一般資料選擇我院2008年12月—2011年12月收治的心搏驟停后復(fù)蘇后綜合征患者36例，采用數(shù)字表法隨機(jī)分為A1、A2、A3、B1、B2、B3組，每組6例。A1組中男4例，女2例；年齡45～66歲，平均(54.8±8.1)歲；采用低潮氣量(6 ml/kg)+低PEEP〔3 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)〕。A2組中男3例，女3例；年齡44～58歲，平均(53.3±5.9)歲；采用低潮氣量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)。A3組中男2例，女4例；年齡48～61歲，平均(55.0±5.6)歲；采用低潮氣量(6 ml/kg)+高PEEP(12 cm H2O)。B1組中男2例，女4例；年齡46～68歲，平均(57.7±7.3)歲；采用常規(guī)潮氣量(10 ml/kg)+低PEEP(3 cm H2O)。B2組中男4例，女2例；年齡48～67歲，平均(54.3±8.0)歲；采用常規(guī)潮氣量(10 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)。B3組中男3例，女3例；年齡47～63歲，平均(55.8±5.3)歲；采用常規(guī)潮氣量(10 ml/kg)+高PEEP(12 cm H2O)。各組患者的性別、年齡具有均衡性。

1.2方法

1.2.1心肺復(fù)蘇術(shù)患者入院時(shí)意識(shí)喪失，呈嘆氣樣呼吸或自主呼吸停止，心電監(jiān)護(hù)示心室纖顫、心臟停搏或電機(jī)械分離，迅速判斷為心搏驟停，立即進(jìn)行心肺復(fù)蘇術(shù)，心室纖顫者先給予除顫，并立即按心肺復(fù)蘇指南要求行正規(guī)胸外按壓，采用咽喉鏡經(jīng)口明視下行氣管內(nèi)插管術(shù)，插管成功后立即接呼吸機(jī)容量控制通氣，根據(jù)需要進(jìn)行1～3次體外雙向波直流電除顫(150 J)，自主循環(huán)恢復(fù)(ROSC)前每3 min靜脈注射腎上腺素1 mg，ROSC后停止心肺復(fù)蘇術(shù)。

1.2.2呼吸機(jī)采用Puritan-Bennet 840型呼吸機(jī)進(jìn)行機(jī)械通氣，始終采用容量控制通氣模式，呼吸頻率為16次/min，吸入氧濃度(FiO2)為40%，吸呼比為1∶2，潮氣量及PEEP按各組實(shí)驗(yàn)要求設(shè)置。

1.2.3中心靜脈置管患者取平臥位，在兩肩胛骨之間墊一小枕，患者面部轉(zhuǎn)向穿刺者對(duì)側(cè)，但頭部略偏向穿刺者，以減少鎖骨下靜脈與頸內(nèi)靜脈的夾角，使導(dǎo)管易于進(jìn)入中心靜脈方向而不致誤入頸內(nèi)靜脈。選擇右鎖骨下靜脈穿刺，穿刺點(diǎn)為鎖骨與第一肋骨相交處，即鎖骨中1/3段與外1/3段交界處，鎖骨下緣1～2 cm處，也可由鎖骨中點(diǎn)下1～2 cm進(jìn)行穿刺。

1.3觀察指標(biāo)ROSC后開始計(jì)時(shí)，觀察并記錄各組患者1 h、6 h、12 h、24 h時(shí)氧合指數(shù)(OI)、血?dú)夥治觥瞤H值、動(dòng)脈血氧分壓(PO2)、二氧化碳分壓(PCO2)〕、中心靜脈壓(CVP)、維持基礎(chǔ)平均動(dòng)脈壓(MAP)所需多巴胺劑量、心率(HR)、肝腎功能〔丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、總膽紅素(TBiL)、肌酐(Cr)〕、格拉斯哥昏迷量表評(píng)分(GCS評(píng)分)[1]。

2　結(jié)果

2.1OI各組組內(nèi)24 h時(shí)OI與1 h、6 h、12 h時(shí)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；A1組與A2、A3組，B1組與B2、B3組各時(shí)點(diǎn)OI比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表1)。

2.2CVP、維持MAP所需多巴胺劑量、HR各組6 h時(shí)CVP最高、維持基礎(chǔ)MPA所需多巴胺劑量最高、HR最快，12～24 h時(shí)CVP逐漸降低、維持基礎(chǔ)MPA所需多巴胺劑量逐漸降低、HR逐漸減慢，與1 h、24 h時(shí)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表2)。

2.3血?dú)夥治龈鹘MpH值在6 h時(shí)均升高至正常，在6 h后又逐漸下降，A2組1 h、24 h時(shí)pH值與6 h時(shí)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；A2組12 h、24 h時(shí)pH值與其他各組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。各組24 h時(shí)PO2與1 h、6 h、12 h時(shí)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；A1組與A2、A3組，B1組與B2、B3組各時(shí)點(diǎn)PO2比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表3)。

2.4肝腎功能各組1 h時(shí)ALT、TBiL、Cr水平與12 h、24 h時(shí)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；A2組12 h、24 h時(shí)ALT、TBiL、Cr水平與其他各組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表4)。

表1　各組OI比較Table 1　Comparison of OI in each group

注：與組內(nèi)24 h時(shí)比較，●P<0.05；與A1組對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)比較，▲P<0.05；與B1組對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)比較，☆P<0.05

表2　各組CVP、維持MAP所需多巴胺劑量、HR比較Table 2　Comparison of CVP，dopamine dose to maintain MAP and HR in each group

注：與組內(nèi)6 h時(shí)比較，○P<0.05；與A3組對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)比較，*P<0.05；與B3組對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)比較，△P<0.05；與A1組對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)比較，▲P<0.05；與A2組對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)比較，★P<0.05

表3　各組血?dú)夥治霰容^Table 3　Comparison of blood-gas analysis in each group

注：-表示無相應(yīng)數(shù)據(jù)；與組內(nèi)6 h時(shí)比較，★P<0.05；與組內(nèi)24 h時(shí)比較，☆P<0.05；與A2組對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)比較，*P<0.05；與A1組對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)比較，▲P<0.05；與B1組對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)比較，△P<0.05

表4　各組肝腎功能比較Table 4　Comparison of liver and kidney function in each group

注：與組內(nèi)1 h時(shí)比較，★P<0.05；與A2組對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)比較，*P<0.05

2.5GCS評(píng)分各組24 h內(nèi)GCS評(píng)分均處于較低水平，A2組1 h時(shí)GCS評(píng)分與12 h、24 h時(shí)比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；A2組12 h、24 h時(shí)GCS評(píng)分與其他各組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，見表5)。

表5　各組GCS評(píng)分比較分)Table 5　Comparison of GCS score in each group

注：與組內(nèi)1 h時(shí)比較，★P<0.05；與A2組對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)比較，*P<0.05

3　討論

復(fù)蘇后綜合征是指心搏驟停后繼發(fā)的多器官功能障礙綜合征，是導(dǎo)致復(fù)蘇失敗、患者死亡或傷殘的最常見原因，發(fā)生率為60%～90%[1]。本研究結(jié)果顯示，各組6 h時(shí)維持基礎(chǔ)MPA所需多巴胺劑量最高，HR最快，CVP最高，12～24 h時(shí)維持基礎(chǔ)MPA所需多巴胺劑量逐漸降低，HR逐漸減慢，CVP逐漸降低，提示復(fù)蘇后綜合征患者在6 h時(shí)血流動(dòng)力學(xué)最不穩(wěn)定，12～24 h后漸趨穩(wěn)定。各組24 h時(shí)PO2、OI低于1 h、6 h、12 h時(shí)，提示復(fù)蘇后綜合征患者在24 h后肺損傷明顯加重；各組1 h時(shí)ALT、TBiL、Cr低于12 h和24 h時(shí)；pH值在6 h時(shí)均升高至正常，之后又逐漸下降，A2組6 h時(shí)pH值與1 h時(shí)差異有顯著性，6 h與24 h時(shí)pH值間差異無顯著性，其他各組6 h時(shí)pH值與1 h和24 h時(shí)間差異均有顯著性，提示復(fù)蘇后綜合征患者在12 h后肝腎功能損害逐漸加重，內(nèi)環(huán)境紊亂在6 h時(shí)得到糾正，之后又逐漸加重。各組24 h內(nèi)GCS評(píng)分均處于較低水平，提示復(fù)蘇后綜合征患者24 h內(nèi)腦功能損害始終較為嚴(yán)重。

機(jī)械通氣是治療復(fù)蘇后綜合征的最重要手段，但機(jī)械通氣是一把“雙刃劍”，在產(chǎn)生明顯益處的同時(shí)亦會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重并發(fā)癥。本研究觀察到復(fù)蘇綜合征患者ROSC后24 h內(nèi)無自主呼吸或自主呼吸極其微弱，因此，機(jī)械通氣在復(fù)蘇后綜合征患者治療中的支持作用是最關(guān)鍵的，否則心肺復(fù)蘇將不可能成功。本研究結(jié)果顯示，各組pH值在6 h時(shí)均升高至正常，與1 h時(shí)比較，差異均有顯著性，提示各組機(jī)械通氣參數(shù)對(duì)復(fù)蘇后綜合征早期均有糾正內(nèi)環(huán)境紊亂的作用；A1組與A2組、A3組，B1組與B2組、B3組各時(shí)點(diǎn)PO2、OI比較，差異均有顯著性，提示中等PEEP(6 cm H2O)與高PEEP(12 cm H2O)在保持肺換氣功能方面均優(yōu)于低PEEP(3 cm H2O)，可能是因?yàn)橹械萈EEP與高PEE能夠使更多的肺泡保持開放狀態(tài)，有更理想的通氣/血流比值，從而增加氧合作用。

VILI是機(jī)械通氣常見并發(fā)癥，可對(duì)復(fù)蘇后綜合征患者造成雙重打擊，產(chǎn)生嚴(yán)重的不利后果。近年研究還發(fā)現(xiàn)，機(jī)械通氣期間由肺牽張引起的機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)可激活一系列細(xì)胞如中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、表皮和上皮細(xì)胞及細(xì)胞外基質(zhì)的信號(hào)通路，釋放炎性遞質(zhì)，引起“生物傷”，還可以通過局部炎性遞質(zhì)轉(zhuǎn)移及細(xì)菌入血引發(fā)肺外器官損傷，最終造成多器官功能障礙綜合征[2-4]。肺保護(hù)性通氣策略，即限制潮氣量(5～8 ml/kg)和平臺(tái)壓(<30 cm H2O)，同時(shí)使用一定的PEEP維持肺泡的開放，能減少肺“容積傷”、“剪切傷”的發(fā)生，最終降低肺“生物傷”的嚴(yán)重程度，降低急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)患者VILI發(fā)生率，減少ARDS患者全身各臟器功能的損害[5-6]。Gajic等[7]研究表明，低潮氣量通氣對(duì)非ARDS患者也同樣有利。本研究結(jié)果顯示，復(fù)蘇后綜合征患者在24 h內(nèi)肺損傷尚不嚴(yán)重(OI>235)，但同樣能從低潮氣量通氣中獲益，即通過減少肺“容積傷”最終降低肺“生物傷”的嚴(yán)重程度，從而減輕復(fù)蘇后綜合征患者肝腎腦功能的損害程度。

機(jī)械通氣主要通過增加胸腔內(nèi)壓(ITP)和肺容積的改變而影響復(fù)蘇后綜合征患者的血流動(dòng)力學(xué)變化，主要表現(xiàn)為CVP升高、低血壓和HR增快，甚至心律失常。一般情況下，容量控制通氣時(shí)，潮氣量、PEEP越高，ITP越高，CVP也越高。機(jī)械通氣時(shí)，心室容量和阻力的變化產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力能夠影響心肌細(xì)胞上對(duì)機(jī)械刺激敏感的離子選擇性通道的功能，心肌細(xì)胞內(nèi)離子水平的變化引起電生理的變化，從而引起心律失常的發(fā)生，以室性、室上性快速心律失常多見。本研究結(jié)果顯示，A1組、A2組與A3組，B1組、B2組與B3組各時(shí)點(diǎn)CVP、維持基礎(chǔ)MPA所需多巴胺劑量、HR比較，差異均顯著性，提示低PEEP(3 cm H2O)和中等PEEP(6 cm H2O)在保持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定方面均優(yōu)于高PEEP(12 cm H2O)；A1組與B1組，A2組與B2組，A3組與B3組各時(shí)點(diǎn)CVP、維持基礎(chǔ)MPA所需多巴胺劑量、HR比較，差異均有顯著性，提示低潮氣量(6 ml/kg)在保持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定方面優(yōu)于常規(guī)潮氣量(10 ml/kg)。

正壓機(jī)械通氣通過對(duì)復(fù)蘇后綜合征患者血流動(dòng)力學(xué)的影響還可導(dǎo)致肝腎回流受阻和血液灌注減少，激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)，同時(shí)抗利尿激素分泌增加，從而導(dǎo)致水鈉潴留，再加上VILI“生物傷”的發(fā)生導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)的增強(qiáng)，最終導(dǎo)致復(fù)蘇后綜合征患者肝腎功能的損害。本研究結(jié)果顯示，A2組與其他各組1 h和6 h時(shí)ALT、TBiL、Cr水平比較，差異均無顯著性，A2組12 h和24 h時(shí)ALT、TBiL、Cr水平低于其他各組，提示低潮氣量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)在12 h后保護(hù)肝腎功能的作用優(yōu)于其他通氣策略。

正壓機(jī)械通氣通過對(duì)復(fù)蘇后綜合征患者血流動(dòng)力學(xué)的影響可導(dǎo)致顱內(nèi)靜脈回流受阻、腦脊液吸收減少及腦組織灌注下降，從而使顱內(nèi)壓增高，再加上VILI“生物傷”的發(fā)生導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)的增強(qiáng)，最終影響復(fù)蘇后綜合征患者腦功能的恢復(fù)。本研究結(jié)果顯示，各組1 h、6 h時(shí)GCS評(píng)分比較，差異均無顯著性，A2組12 h、24 h時(shí)GCS評(píng)分高于其他各組，提示低潮氣量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)組12 h后在促進(jìn)腦功能恢復(fù)方面優(yōu)于其他通氣策略。

正壓機(jī)械通氣通過對(duì)復(fù)蘇后綜合征患者血流動(dòng)力學(xué)的影響還可導(dǎo)致全身各臟器血液灌注減少、組織缺氧及代謝性酸中毒，加上肺腎功能的損害使之不能有效代償，最終導(dǎo)致pH值降低，引起內(nèi)環(huán)境紊亂。本研究結(jié)果顯示，A2組1 h和6 h時(shí)pH值與其他各組比較，差異均無顯著性，12 h和24 h時(shí)高于其他各組，提示低潮氣量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)在12 h后穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境的作用優(yōu)于其他通氣策略。表明并發(fā)癥的嚴(yán)重程度與呼吸機(jī)參數(shù)的設(shè)置密切相關(guān)，合理的機(jī)械通氣策略可將機(jī)械通氣對(duì)復(fù)蘇后綜合征患者的不利影響降至最低。

機(jī)械通氣時(shí)PEEP能防止呼氣末肺泡萎陷，增加功能殘氣量，使氣體交換面積增加，改善通氣/血流比值，減少肺泡-動(dòng)脈血氧分壓差，并減少肺泡滲出及血管外肺水，改善肺的順應(yīng)性，提高氧合功能；降低肺血管阻力，降低右心后負(fù)荷；減少由“剪切傷”引起的肺損傷；對(duì)抗內(nèi)源性PEEP，減少呼吸功[8]。對(duì)于合并左心功能不全或復(fù)蘇后綜合征患者來說，應(yīng)用PEEP還可改善心功能[9]。目前臨床普遍應(yīng)用的是最佳氧合法，具有可操作性強(qiáng)、與肺泡開放金標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)性好等優(yōu)點(diǎn)，即為最佳PEEP[2]。PEEP不足將導(dǎo)致呼氣末肺泡萎陷，通氣/血流比值失調(diào)，增加肺內(nèi)分流，氧合功能下降；肺泡殘氣量過小，肺血管阻力增高，右心后負(fù)荷增加；增加呼吸功；吸氣相與呼氣相肺泡反復(fù)開啟-閉合，導(dǎo)致肺“剪切傷”及“生物傷”；不能有效降低左心功能不全患者的前負(fù)荷及左心后負(fù)荷。PEEP過高可導(dǎo)致呼氣末肺泡過度膨脹，增加肺“容積傷”及“生物傷”；肺泡殘氣量過大，肺血管阻力增高，右心后負(fù)荷增加；肺血管床血流減少，肺泡無效腔增大，通氣/血流比值失調(diào)，氧合功能下降；胸腔內(nèi)壓力增高，心搏出量降低，回心血量減少，血壓下降，從而導(dǎo)致重要臟器的灌注不足。

本研究納入的復(fù)蘇后綜合征患者大多無肺部器質(zhì)性疾病，復(fù)蘇后早期患者應(yīng)屬中樞性呼吸衰竭，此時(shí)的PEEP僅設(shè)定生理性的PEEP即可。心肌損傷導(dǎo)致復(fù)蘇后6 h血流動(dòng)力學(xué)處于最不穩(wěn)定狀態(tài)，12～24 h后才可逐漸趨向穩(wěn)定，此階段以心功能不全為突出表現(xiàn)，肺損傷尚不嚴(yán)重，此階段的PEEP以支持心臟功能、維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定、穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境、保持肺泡開放、增加氧合功能、避免VILI及臟器功能衰竭為主要目的，中等PEEP(6 cm H2O)對(duì)大多數(shù)患者是較為合理的。但由于客觀條件限制，本研究未能通過肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管或脈搏指數(shù)連續(xù)心輸出量(PiCCO)監(jiān)測(cè)來進(jìn)行精確的血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)；而復(fù)蘇后綜合征患者在24 h后肺損傷明顯加重(OI<235)，此時(shí)最佳PEEP的設(shè)定應(yīng)參照ARDS的設(shè)定方法，以實(shí)現(xiàn)塌陷肺泡復(fù)張和維持肺泡保持開放為主要目的，但研究中大多數(shù)患者家屬在復(fù)蘇后期放棄治療，因此無法對(duì)比研究24 h后最佳PEEP的設(shè)定，也無法觀察患者的遠(yuǎn)期存活率及致殘率。

總而言之，低潮氣量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)可能是心肺復(fù)蘇后24 h內(nèi)較為合理的機(jī)械通氣策略。

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