頭罩持續(xù)氣道內(nèi)正壓治療體外循環(huán)心臟手術(shù)拔除氣管插管后低氧血癥初探

王 紅，賈 明，李呈龍，楊 毅，阮彩霞，劉 楠，侯曉彤

·臨床研究·

頭罩持續(xù)氣道內(nèi)正壓治療體外循環(huán)心臟手術(shù)拔除氣管插管后低氧血癥初探

王 紅，賈 明，李呈龍，楊 毅，阮彩霞，劉 楠，侯曉彤

目的 總結(jié)頭罩持續(xù)氣道內(nèi)正壓（CPAP）無創(chuàng)通氣治療體外循環(huán)（CPB）心臟手術(shù)拔除氣管插管后低氧血癥的臨床療效。方法 分析2013年12月至2014年3月期間，CPB下開胸心臟外科手術(shù)入ICU監(jiān)護(hù)的接受頭罩CPAP治療6例患者的臨床資料?；颊甙纬龤夤懿骞芎?8 h內(nèi)出現(xiàn)低氧血癥，面罩給氧氧合指數(shù)（PaO2／FiO2）無法達(dá)到200以上開始頭罩治療，療程為6 h；采用自身對照比較治療前中后各項(xiàng)參數(shù)。結(jié)果 頭罩CPAP治療3 h，患者的PaO2和PaO2／FiO2明顯提升［（76.84 ±8.93）mmHg vs.（150.44±56.05）mmHg和（153.30±15.79）vs.（255.20±76.05），P＜0.05］，其他各項(xiàng)血?dú)庵笜?biāo)及治療結(jié)束后和治療時(shí)血?dú)庵笜?biāo)之間的變化不明顯。呼吸頻率和心率明顯降低［（32.33±2.42）次／min vs.（21.33±5.98）次／min和（108.40±25.60）次／min vs.（98.20±33.54）次／min，P＜0.05），治療后與治療時(shí)無明顯差異。結(jié)論 頭罩CPAP治療明顯提升拔除氣管插管后出現(xiàn)低氧血癥患者的PaO2和PaO2／FiO2，對心功能有一定輔助作用。

頭罩CPAP；心臟手術(shù)；體外循環(huán)；低氧血癥；心功能不全

肺部并發(fā)癥是心臟術(shù)后最常見的問題，直接導(dǎo)致死亡率增加，而且，肺部并發(fā)癥的發(fā)生使患者費(fèi)用增加，ICU停留時(shí)間和住院時(shí)間延長［1］。體外循環(huán)（cardiopulmonary bypass，CPB）、心臟術(shù)后膈肌受損、疼痛和免疫等均易引發(fā)肺部并發(fā)癥［2］，其中，影響肺功能和氧合的主要肺部并發(fā)癥是肺不張，發(fā)生率約54%～92%［3－4］。呼氣末正壓（positive end－ex?piratory pressure，PEEP）常常用來防止肺不張和作為肺復(fù)張的手段，只是一旦氣管插管已經(jīng)拔除，患者自主呼吸，PEEP就只能靠持續(xù)氣道內(nèi)正壓（continuous positive airway pressure，CPAP）無創(chuàng)通氣實(shí)現(xiàn)［5］。

CPAP不只防止肺泡萎陷，補(bǔ)償呼吸功能和降低呼吸功以及提高功能殘氣量和改善低氧血癥，尤為重要的是它可以同時(shí)減低心臟的前后負(fù)荷。對于前負(fù)荷，胸腔壓力增加，靜脈回流減少；對于后負(fù)荷，一般認(rèn)為它等于左心室內(nèi)壓和心包壓力（胸腔內(nèi)壓）之差即跨壁壓，胸腔壓力增加，跨壁壓減?。?］。而相當(dāng)部分心臟手術(shù)的患者都或多或少存在心功能不全，CPAP同時(shí)影響呼吸和左室負(fù)荷，對心輸出量／臟器灌注和對氧合雙管齊下，且無需人機(jī)同步，患者獲益可能更大。

現(xiàn)將6例CPB心臟手術(shù)拔除氣管插管后文丘里面罩或面罩加鼻導(dǎo)管吸氧仍出現(xiàn)低氧血癥，采用頭罩CPAP治療的結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象 安貞醫(yī)院2013年12月至2014年3月期間，共6例患者，男性2例，女性4例，年齡33～62歲，冠狀動脈旁路移植術(shù)（CABG）2例，大血管手術(shù)2例，房缺修補(bǔ)和瓣膜手術(shù)各1例，于術(shù)后入ICU監(jiān)護(hù)并且在拔除氣管插管后出現(xiàn)低氧血癥而接受頭罩CPAP治療。治療的適應(yīng)證為：神志清楚，拔除氣管插管后48 h內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重低氧血癥，靠面罩或面罩加鼻導(dǎo)管氧合指數(shù)（PaO2／FiO2）無法達(dá)到200以上，中心靜脈插管位置可以保證在其上方有固定頭罩的距離。排除標(biāo)準(zhǔn)為：氣道阻塞、嚴(yán)重腹脹、肝腎功能損傷和消化道出血及存在誤吸風(fēng)險(xiǎn)的高危因素、氣胸、顱內(nèi)高壓和鼓膜破裂，禁忌證為：正在EC?MO輔助、嚴(yán)重心功能不全（EF＜25%）、重度COPD及心肺移植的患者。

1.2 頭罩 研究使用Helmet頭罩（Intersurgical S.p.A.，意大利），包括透明罩體、帶充氣墊的項(xiàng)圈、防窒息閥、PEEP閥接頭、充氣球和耳塞等。操作步驟為：頭罩入氣側(cè)孔連接接高壓墻壁氧的空氣氧氣混合器，后者可為頭罩提供所需的約40～60 ml／min的氣流量，治療氧濃度（FiO2）50%～60%?；颊甙肱P位，項(xiàng)圈可圍繞患者頸部，與頭罩相扣，穩(wěn)定充氣墊，后者充氣后將頭罩封閉起來，胃管等從特設(shè)的出口引出。防窒息閥最后擰閉，壓力不足時(shí)自動進(jìn)空氣。根據(jù)患者耐受程度，PEEP調(diào)至10～15 cmH2O。

1.3 血?dú)?、生命體征和患者的轉(zhuǎn)歸 頭罩支持前為文丘里面罩吸氧、記錄基礎(chǔ)和頭罩治療3 h動脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果，記錄呼吸頻率（RR）、心律（HR）、平均動脈血壓（MAP）和中心靜脈壓（CVP）；治療時(shí)間為6 h，其后改為面罩并再次行血?dú)夥治觯涗汻R、HR、MAP和CVP。觀察患者并發(fā)癥，記錄ICU停留時(shí)間、住院時(shí)間及預(yù)后。

1.4 降鈣素原測定 降鈣素原（procalcitonin，PCT）反映全身炎癥反應(yīng)的活躍程度，常在外科大手術(shù)后1～4 d升高，感染和免疫反應(yīng)的狀況影響PCT水平［7］。本組患者術(shù)后單數(shù)天常規(guī)送血至本院檢驗(yàn)科，取術(shù)后1 d的PCT值為100%，比較PCT變化趨勢。

1.5 統(tǒng)計(jì)方法 應(yīng)用SPSS 16.0軟件包分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用配對t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用中值和范圍表示。

2 結(jié) 果

2.1 患者一般情況 術(shù)中無惡性心律失常。有3例患者因?yàn)樾墓δ懿蝗谛g(shù)后氣管插管期間實(shí)施了主動脈內(nèi)球囊反搏（intra－aortic balloon pump，IABP）和體外膜肺氧合（extracorporeal membrane ox?ygenation，ECMO）支持。2例患者因腎功能不全使用了連續(xù)腎臟替代療法（continuous renal replace?ment therapy，CRRT）。術(shù)后無急劇的血紅蛋白（Hb）減少，入ICU時(shí)平均SOFA（Sequential Organ Failure Assessment）評分（9.50±2.88）。見表1。

2.2 患者血?dú)馇闆r 頭罩CPAP治療3 h，患者的PaO2和PaO2／FiO2明顯提升（與頭罩使用前相比P＜0.05）。除1例房缺患者PaO2／FiO2均達(dá)到200以上且6 h治療結(jié)束還可以保持較高的水平（與頭罩使用時(shí)相比無差異）。1例房缺患者6 h后 PaO2／FiO2仍低于200，最終再次氣管插管，呼吸機(jī)輔助呼吸。除卻頭罩后的pH有上升，其他各項(xiàng)血?dú)庵笜?biāo)變化均不明顯?；A(chǔ)RR為（32.33±2.42）次／min，頭罩CPAP治療3 h為（21.33±5.98）次／min（二者相比P＜0.05），治療結(jié)束后與治療時(shí)無明顯差異。見表2。

2.3 血流動力學(xué)改變 患者M(jìn)AP和CVP無明顯變化，HR明顯下降，提示心功能有所好轉(zhuǎn)；其中3例患者治療中進(jìn)行了超聲心動圖評價(jià)，左室射血分?jǐn)?shù)（Left Ventricular Ejection Fractions，LVEF）均有提高（35%升至 38%、46%升至 59%和 56%升至72%）。見表3。

2.4 PCT的變化 頭罩治療時(shí)間為術(shù)后4（1～12）d，PCT絕對值在術(shù)后1 d即明顯超出正常范圍，因手術(shù)不同而不同。采用與術(shù)后1天PCT值的百分比值評價(jià)，術(shù)后3 d PCT達(dá)術(shù)后1 d值的（175±52）%，術(shù)后5 d降至（102±21）%，術(shù)后7 d為（13±6）%。頭罩CPAP治療后PCT未出現(xiàn)反常升高和降低。

表1 患者一般情況

表2 患者血?dú)馇闆r（±s）

表2 患者血?dú)馇闆r（±s）

注：P為治療前和治療中的比較；P′為治療中和治療后的比較。

項(xiàng)目 治療前 治療中 治療后 P P′PaO2／FiO2153.30±15.79 255.20±76.05 287.60±112.72 0.04 0.21 PaO2（mm Hg） 76.84±8.93 150.44±56.05 143.90±64.29 0.03 0.58 PaCO2（mm Hg） 31.34±6.75 32.12±6.32 31.64±5.41 0.69 0.48 pH 7.45±0.04 7.44±0.02 7.46±0.03 0.32 0.05 HCO－3（mmol／L） 22.20±2.94 22.52±4.59 23.58±1.95 0.79 0.50

表3 患者心率和動靜脈壓力的變化（±s）

表3 患者心率和動靜脈壓力的變化（±s）

注：P為治療前和治療中的比較；P′為治療中和治療后的比較。

項(xiàng)目 治療前 治療中 治療后 P P′HR（次／min） 108.67±23.97 93.17±25.96 100.50±21.51 0.03 0.22 MAP（mm Hg） 83.60±12.28 76.40±6.27 82.60±8.20 0.08 0.10 CVP（mm Hg） 11.20±2.59 11.80±2.77 11.44±4.72 0.43 0.70

2.5 副作用及患者的轉(zhuǎn)歸 治療期間，無惡性心率失常，無面罩所致?lián)p傷?；颊呔闯霈F(xiàn)肺不張、發(fā)熱、肺炎，1例主動脈夾層患者頭罩CPAP治療結(jié)束1周后因腦出血死亡，余均治愈出院?；颊唠mSOFA評分高，病情較重，ICU停留時(shí)間、住院時(shí)間與全部CBP術(shù)后患者的平均ICU停留時(shí)間、住院時(shí)間相同。

3 討 論

Helmet頭罩最初是為了保持氣道正壓而設(shè)計(jì)的，雖然作為無創(chuàng)通氣的一種形式已臨床應(yīng)用超過10年，仍然沒有被廣泛研究和接受［8］，其原因之一是Helmet的早期頭罩通過兩條繞過腋窩的拉力帶連接頭罩下方硬質(zhì)牽引鉤進(jìn)行固定，可能造成腋部的摩擦和受傷，本研究采用的是新一代頸圈固定式頭罩，可提升患者使用的舒適性。頸圈固定式頭罩因入氣、排氣側(cè)孔的設(shè)計(jì)不同而分兩種：通過管路連接呼吸機(jī)的，可以進(jìn)行無創(chuàng)機(jī)械通氣；本研究所用頭罩無需機(jī)械輔助，入氣測連接空氣氧氣混合器，排氣側(cè)是壓力指示裝置，可以控制排氣量從而達(dá)到理想PEEP，同時(shí)，可以有效排出CO2。另外，頭罩還具備以下諸多優(yōu)點(diǎn)：①無面罩的漏氣問題；②可避免各種面罩帶來的因?yàn)楣潭ㄔ诳?、鼻及額部，為了防止漏氣而壓緊這些部位導(dǎo)致的局部潰瘍糜爛；③不限制患者進(jìn)食／水和排痰；④保留上氣道的生理溫化、濕化和免疫功能；⑤可避免氣體對患者的直吹；⑥面罩有S、M、L、XL等型號，可根據(jù)患者頸圍選擇。

關(guān)于無需機(jī)械輔助的頭罩CPAP研究有限，其中包括證明其安全性［9］，證實(shí)其減輕社區(qū)獲得性肺炎患者的低氧血癥［10］，改善急性心源性肺水腫患者的氧合和血流動力學(xué)指標(biāo)以及減少腹部手術(shù)后的氣管插管率［11－12］，也有對肺葉切除患者預(yù)防性應(yīng)用的研究，雖然得到頭罩CPAP可以改善氧合的結(jié)果，但除卻頭罩后其作用并不持久［13］。值得注意的是，上述使用都是在沒有經(jīng)過氣管插管的人群中。

本研究首次評價(jià)體外循環(huán)心臟手術(shù)后拔除氣管插管的患者應(yīng)用無需機(jī)械輔助的頭罩CPAP治療低氧血癥的作用，所收集病例病情較重，3例氣管插管拔除前已ECMO輔助，在ECMO和呼吸機(jī)均脫機(jī)后出現(xiàn)較嚴(yán)重低氧血癥，雖然缺乏治療前中后心輸出量的直接有創(chuàng)監(jiān)測，但是患者的臨床癥狀、HR的下降提示心功能有所改善。一部分患者的LVEF監(jiān)測也證實(shí)了CPAP對心功能的輔助作用。這是因?yàn)镃PAP不僅同時(shí)降低心臟前后負(fù)荷，而且反射性抑制交感神經(jīng)［14］。HR下降又可減少心肌耗氧量，利于形成良性循環(huán)，使患者在除卻頭罩后氧合指標(biāo)繼續(xù)好轉(zhuǎn)，繼而轉(zhuǎn)出ICU。除卻頭罩后pH的輕微上升可能是：①呼吸性堿中毒，除去頭罩封閉和PEEP后的反應(yīng)，但不支持的是RR降低和PaCO2沒有沒有明顯變化；②因低氧改善，酸性代謝產(chǎn)物減少；③例數(shù)較少，影響到統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

由于CPB帶來的全身性炎癥反應(yīng)可以波及肺部，再加上機(jī)械通氣就可能放大炎癥，損害肺功能［15－16］，故推測不連接呼吸機(jī)的無創(chuàng)CPAP對心臟術(shù)后的炎癥有減輕作用，筆者也利用PCT對炎癥進(jìn)行了評價(jià)，發(fā)現(xiàn)影響PCT的主要因素仍是手術(shù)。只有增大樣本量，設(shè)立背景相同的對照組，才可以對此進(jìn)行深入分析。

本研究采用自身對照，發(fā)現(xiàn)頭罩CPAP治療明顯改善低氧血癥，提升氧合指數(shù)，不增加CO2潴留，無肺不張和肺炎發(fā)生，除1例患者頭罩CPAP結(jié)束1周后死亡，與治療無關(guān)，其他患者預(yù)后良好。初步說明頭罩CPAP對體外循環(huán)心臟手術(shù)拔除氣管插管后低氧血癥的治療安全有效，特別是對心功能差的患者有一定輔助效果。

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Preliminary exploration of CPAP－Helmet treatment for hypoxemia in airway ex?tubated patients after cardiac surgery with cardiopulmonary bypass

Wang Hong，Jia Ming，Li Cheng－long，Yang Yi，Ruan Cai－xia，Liu Nan，Hou Xiao－tong
Center for Cardiac Intensive Care，Capital Medical University affiliated Beijing Anzhen Hospital，Beijing Institute of Heart，Lung and Blood Vessel Diseases，Beijing 100029，China

Hou Xiao－tong，Email：xt.hou＠ccmu.edu.cn

Objective To summary the clinical efficacy of the continuous positive airway pressure（CPAP）－Helmet for the treatment of hypoxemia in airway extubated patients after cardiac surgery with cardiopulmonary bypass（CPB）.Methods The clinical data of 6 adult patients in ICU from December 2013 to March 2014，who were after open heart surgery with CPB，were collected.These patients suffered hypoxemia within 48 hours after extubation，and their PaO2／FiO2with oxygen mask could not reach more than 200.Treatment duration was six hours.Paired t test was used for compare.Results Three hours of the CPAP－Helmet therapy significantly improved the patient＇s PaO2and PaO2／FiO2（76.84±8.93 vs.150.44±56.05 mmHg and 153.30±15.79 vs.255.20±76.05，P＜0.05 re?spectively）.Other indicators of blood gas during the treatment and after the treatment were not changed obviously.Respiratory rate and heart rate were significantly lower with the treatment（32.33±2.42 vs.21.33±5.98 beats／min and 108.40±25.60 vs.98.20±33.54 times／min，P＜0.05 respectively），while no significant differences during the treatment and after the treatment were found.ConclusionThe CPAP－Helmet therapy improves PaO2and PaO2／FiO2significantly in patients with hypoxemia after airway extubation，who had underwent cardiac surgery with CPB.CPAP－Helmet plays a role in supporting cardiac function.

CPAP－Helmet；Cardiac surgery；Cardiopulmonary bypass；Hyoxemia；Cardiac dysfunction

2014?04?24）

2014?04?28）

10.13498／j.cnki.chin.j.ecc.2014.02.08

100029首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院－北京市心肺血管疾病研究所心臟外科危重癥中心

侯曉彤，Email：xt.hou＠ccmu.edu.cn