不同呼氣末正壓對(duì)COPD患者腹腔壓力及肝臟的影響*

張雅婷 趙曉赟 李月川△

不同呼氣末正壓對(duì)COPD患者腹腔壓力及肝臟的影響*

張雅婷1,2趙曉赟2李月川2△

目的 研究機(jī)械通氣時(shí)不同呼氣末正壓（PEEP）參數(shù)對(duì)慢性阻塞性肺疾?。–OPD）患者肝臟形態(tài)、功能及血流動(dòng)力學(xué)的影響。方法采用前瞻性、開放性、自身對(duì)照的研究方法，對(duì)50例因COPD呼吸衰竭行機(jī)械通氣的患者，待其病情穩(wěn)定后，觀察在PEEP分別為0、5、10 cmH2O時(shí)腹腔壓力（IAP）的改變，以及肝臟形態(tài)、肝門靜脈內(nèi)徑、血流動(dòng)力學(xué)和肝功能的變化。結(jié)果隨著PEEP值增大，IAP隨之增加(P＜0.01)；肝臟形態(tài)未發(fā)生明顯變化，門靜脈內(nèi)徑無顯著改變(P＞0.05)，門靜脈血流減慢(P＜0.05)，肝功能改變差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。結(jié)論機(jī)械通氣時(shí)較高的PEEP值會(huì)使IAP升高、門靜脈血流減慢，但門靜脈內(nèi)徑及肝功能所受影響不明顯。

呼吸，人工；門靜脈；肝功能試驗(yàn)；肺疾病，慢性阻塞性；呼氣末正壓；腹腔壓力

近年來隨著機(jī)械通氣技術(shù)的不斷完善和廣泛應(yīng)用，呼吸衰竭治療的成功率得到了顯著地提高，但不適當(dāng)?shù)臋C(jī)械通氣模式和（或）不適當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)置，則可能會(huì)導(dǎo)致治療時(shí)間的延長(zhǎng)甚至病情的加重。筆者通過一項(xiàng)單中心、前瞻性、開放性、自身對(duì)照的臨床研究，觀察不同的機(jī)械通氣參數(shù)設(shè)置和自然呼吸狀態(tài)下在幾乎相同的時(shí)間內(nèi)對(duì)肝臟的影響。通過監(jiān)測(cè)機(jī)械通氣狀態(tài)下腹腔壓力及肝臟的形態(tài)、功能、血流動(dòng)力學(xué)等相關(guān)指標(biāo)，探討機(jī)械通氣本身及不同呼氣末正壓（PEEP）參數(shù)設(shè)置對(duì)腹腔壓力及肝臟的影響。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選擇2010年1月—2012年7月我院呼吸重癥監(jiān)護(hù)病房（RICU）患者50例，其中男21例，女29例，平均年齡（69.89±7.06）歲。其中經(jīng)鼻氣管插管43例，經(jīng)口氣管插管5例，氣管切開2例。合并冠心病21例，合并糖尿病13例，機(jī)械通氣5～18 d，平均（10.17±4.22）d。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）有慢性咳嗽、咳痰和（或）呼吸困難病史。（2）既往肺功能檢測(cè)應(yīng)用支氣管舒張劑后[第一秒用力呼氣容積（FEV1）/用力肺活量（FVC）]×100%＜70%。（3）胸部X線檢查有肺過度充氣表現(xiàn)。（4）確診慢性阻塞性肺疾病（COPD）急性加重并發(fā)呼吸衰竭行機(jī)械通氣（包括經(jīng)口、經(jīng)鼻氣管插管和氣管切開）的患者，經(jīng)系統(tǒng)治療病情穩(wěn)定后已達(dá)到脫機(jī)條件但尚未脫機(jī)的患者。（5）留置尿管的患者。（6）留置胃管每日鼻飼腸內(nèi)營養(yǎng)液吸收良好，胃腸功能穩(wěn)定的患者。（7）經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，自行或由其代理人簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）APECHEⅡ評(píng)分＞20預(yù)計(jì)存在較高死亡風(fēng)險(xiǎn)的患者。（2）氣管插管機(jī)械通氣72 h內(nèi)死亡或自動(dòng)出院患者。（3）合并哮喘、支氣管擴(kuò)張癥、充血性心力衰竭、結(jié)核病、間質(zhì)性肺病和細(xì)支氣管炎等。（4）在觀察期間發(fā)生呼吸機(jī)相關(guān)肺炎（VAP）者。（5）合并肝硬化或其他肝臟基礎(chǔ)疾病者。（6）存在泌尿系感染、神經(jīng)性膀胱、膀胱外傷、嚴(yán)重前列腺增生肥大者。（7）胃腸功能紊亂，存在腹脹、腹瀉、便秘、胃腸吸收障礙者。（8）腹部包扎和過度粘連者。（9）患者或家屬以任何理由要求退出者。（10）醫(yī)生認(rèn)為繼續(xù)觀察有可能影響治療者。

1.2 儀器與材料 呼吸機(jī)（GALILEO呼吸機(jī)，瑞士Hamilton Medical AG公司）；RM6240-C型多導(dǎo)生理信號(hào)采集系統(tǒng)、YPJ01H定標(biāo)型壓力換能器（成都儀器廠）；球囊氣管插管（OD7.5 mm，Pentax公司）；尿管（14號(hào)硅膠雙腔氣囊導(dǎo)尿管，蘇州新區(qū)文教醫(yī)療用品廠）；彩色超聲儀（探頭頻率5 MHz，Philips公司）。

1.3 研究方法

1.3.1 機(jī)械通氣模式及參數(shù)的設(shè)置 基線值：即患者停止機(jī)械通氣但未拔除氣管插管下的自主呼吸狀態(tài)，僅予人工鼻吸氧5 L/min。機(jī)械通氣參數(shù)的設(shè)置：機(jī)械通氣模式選取目前COPD呼衰患者最常用的同步間歇指令通氣（SIMV）模式。試驗(yàn)前72 h內(nèi)未應(yīng)用鎮(zhèn)靜劑、肌松劑，試驗(yàn)的時(shí)間窗為患者病情平穩(wěn)，符合撤機(jī)試驗(yàn)篩查標(biāo)準(zhǔn)但不適合立刻撤機(jī)的階段。根據(jù)先后設(shè)置PEEP值的不同，進(jìn)行自身對(duì)照，并分為PEEP1組、PEEP2組、PEEP3組，PEEP1=0 cmH2O（1 cmH2O= 0.098 kPa），PEEP2=5 cmH2O，PEEP3=10 cmH2O，3組的PEEP值逐漸升高，其他參數(shù)相同：潮氣量(VT）400 mL，呼吸頻率（F）8次/min，壓力支持（PS）20 cmH2O，吸氧濃度（FiO2）40%，吸呼比（I/E）1∶2。機(jī)械通氣參數(shù)的設(shè)置以臨床常用參數(shù)為參考，試驗(yàn)過程中嚴(yán)密觀察患者各項(xiàng)生命指征，未發(fā)現(xiàn)明顯血液動(dòng)力學(xué)改變及低氧血癥，既滿足試驗(yàn)所需，又保證患者病情穩(wěn)定及生命安全。

1.3.2 腹腔壓力測(cè)定及數(shù)據(jù)收集 患者胃腸功能穩(wěn)定，空腹?fàn)顟B(tài)下，經(jīng)胃管回抽無胃液時(shí)測(cè)量腹腔壓力。采用目前公認(rèn)的膀胱壓力測(cè)定法[1]間接測(cè)定腹內(nèi)壓（IAP）。方法：患者平臥位，將Foley導(dǎo)尿管經(jīng)尿道插入膀胱，充氣囊，膀胱排空后，注入37℃100 mL無菌等滲鹽水，外接壓力傳感器測(cè)壓，穩(wěn)定約30 s，讀出呼氣末時(shí)數(shù)值即為腹內(nèi)壓力。分別測(cè)量PEEP1、PEEP2、PEEP3及基線值4種狀態(tài)下的腹腔壓力。

1.3.3 肝臟形態(tài)學(xué)影響 在PEEP1、PEEP2、PEEP3及基線值4種狀態(tài)下應(yīng)用超聲波對(duì)肝臟左葉和右葉的大小形態(tài)進(jìn)行測(cè)量，以比較各種通氣模式和參數(shù)對(duì)肝臟形態(tài)的影響。患者取仰臥位進(jìn)行測(cè)量。（1）肝右葉最大斜徑：以肝右靜脈注入下腔靜脈的肋下肝臟斜切面聲像為標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量得到的肝臟前后緣之間的最大垂直距離。（2）肝右葉前后徑：在肋間切面聲像圖上測(cè)量得到的肝臟前后緣間的垂直距離。（3）肝右葉橫徑：自肝最右外側(cè)線至下腔靜脈右側(cè)壁間的距離。（4）肝左葉厚度和長(zhǎng)度：以通過腹主動(dòng)脈的矢狀縱切聲像圖作為測(cè)量肝左葉厚度和長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)切面，盡可能顯示膈肌。

1.3.4 對(duì)肝門靜脈的研究 患者仰臥位，使用彩色多普勒測(cè)量門靜脈內(nèi)徑及血流速度。在PEEP1、PEEP2、PEEP3及基線值4種狀態(tài)下，分別記錄肝門靜脈的內(nèi)徑D、平均血流速度Vmean。

1.3.5 對(duì)肝臟功能的研究 晨起空腹時(shí)，在PEEP1、PEEP2、PEEP3及基線值4種狀態(tài)下，在右側(cè)肘正中靜脈取3 mL靜脈血，檢測(cè)天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)和丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)，4種狀態(tài)均間隔24 h。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，不同的PEEP設(shè)置值組間采用單因素方差分析，組間多重比較采用LSD-t法。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 4種狀態(tài)下對(duì)腹腔壓力的影響 隨著PEEP的增加，腹腔壓力相應(yīng)升高，組間兩兩比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），見表1。

2.2 4種狀態(tài)對(duì)肝臟形態(tài)、門靜脈內(nèi)徑、血流動(dòng)力學(xué)及肝功能的影響 在PEEP1、PEEP2、PEEP3及基線值4種狀態(tài)下肝臟形態(tài)、門靜脈內(nèi)徑及肝功能ALT、AST差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，而隨著PEEP值的增高，門靜脈血流速度減慢，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

Table1 Comparison of abdominal pressure,morphology of liver,portal vein diameter,hepatic portal hemodynamics and liver function between four groups表1 各組腹腔壓力、肝臟形態(tài)、門靜脈內(nèi)徑、門靜脈血流及肝功能的比較 （n=50）

3 討論

機(jī)械通氣由于為正壓通氣，其所產(chǎn)生的胸腔正壓也將引起膈肌下移從而導(dǎo)致腹腔壓力（IAP）的升高，有研究表明腹內(nèi)高壓（IAH）和腹腔間隔室綜合征（ACS）是導(dǎo)致危重癥患者呼吸衰竭發(fā)病率和死亡率顯著升高的原因之一[2-3]。特別是PEEP的使用，使腹腔壓力受到影響[4-5]。Reintam等[6]認(rèn)為PEEP＞10 cmH2O是機(jī)械通氣患者出現(xiàn)腹內(nèi)高壓的高危因素。對(duì)于COPD肺殘氣量和肺總量增大的患者，上述影響可能更為突出。如本組資料所示，隨PEEP值的增加，測(cè)得的IAP升高。曹楓等[7]的研究也得出了相似的結(jié)論。

IAP升高會(huì)對(duì)肝臟產(chǎn)生直接的外壓，但在本研究中，即使在能使IAP顯著升高的PEEP3作用下，肝臟的形態(tài)與基線相比也沒有發(fā)生有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的改變。分析原因可能與IAP升高引起肝臟血流動(dòng)力學(xué)的改變相關(guān)。因門靜脈占肝總供血量的2/3至3/4[8]，故以門靜脈為代表進(jìn)一步觀察了肝臟血管形態(tài)及血流動(dòng)力學(xué)的情況，結(jié)果顯示在較高的PEEP3下IAP上升，門靜脈血流速度減慢，而門靜脈內(nèi)徑無明顯改變。其原因可能為IAP上升，下腔靜脈回流受阻，肝靜脈壓升高，整個(gè)肝臟靜脈回流受影響，門靜脈血流速度減慢，導(dǎo)致肝淤血。血液淤積對(duì)門靜脈產(chǎn)生的張力與肝臟受壓對(duì)門靜脈產(chǎn)生的壓力可能相互抵消，故門靜脈內(nèi)徑未發(fā)生明顯變化。且肝臟為雙重供血，不僅有門靜脈供血也有肝動(dòng)脈供血。Gutt等[9]在以豬為模型的實(shí)驗(yàn)研究中表明，在二氧化碳?xì)飧菇⒑蟾蝿?dòng)脈的血流量顯著增加，它可以一定程度補(bǔ)償減少的門靜脈血流量（PVBF）。綜合以上因素，因門靜脈血流速度減慢引起的肝淤血以及為補(bǔ)償減少的門靜脈血流而增加的肝動(dòng)脈血流量均導(dǎo)致了肝內(nèi)壓的升高，從而抵消了腹壓升高對(duì)肝臟的外壓作用，故往往難以從大體形態(tài)學(xué)方面觀察到肝臟所受的影響。

本研究進(jìn)一步以ALT、AST為代表觀察了肝功能的變化。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，IAP升高引起肝臟血流量減少影響肝臟功能[10-11]。但本研究結(jié)果與上述研究結(jié)果不同，隨著IAP的升高，肝臟功能指標(biāo)ALT、AST均未發(fā)生顯著變化。胡建華等[12]通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)與本研究相似的結(jié)果。分析其原因可能有以下幾個(gè)方面：首先，在門靜脈血流量減少的早期，肝動(dòng)脈的血流量可代償性增加[9]，從而基本保證了肝臟的供血，使肝功能得以不受影響。其次，在機(jī)械通氣狀態(tài)下，患者出現(xiàn)肝功能功異常者多見，可由感染、應(yīng)激、藥物、缺氧等引起，影響因素較多，難以單純?cè)u(píng)價(jià)；本研究選取觀察的時(shí)間段為患者病情穩(wěn)定，已停機(jī)但未拔除氣管插管時(shí)，盡可能排除影響所監(jiān)測(cè)指標(biāo)的因素；且本研究為臨床研究，與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)相比避免了物種差異帶來的影響。再次，本研究嚴(yán)格遵守倫理委員會(huì)要求，以盡可能降低對(duì)患者病情影響為前提，故研究方案可能存在不足。因有研究表明IAP＞25 mmHg時(shí)大多數(shù)動(dòng)物存活不超過2 h[11]，過高的PEEP會(huì)對(duì)全身多臟器產(chǎn)生影響，甚至死亡[5]。故本研究將PEEP及IAP控制在相對(duì)安全范圍內(nèi)，且未持續(xù)過長(zhǎng)時(shí)間。

[1]Divarc? E,Ergün O,Karap?nar B,et al.Can increased intra-abdominal pressure(IAP)be treated more effectively with intravesical pressure measurement in high-risk patients[J]?Ulus Travma Acil Cerrahi Derg,2013,19(6):559-563.doi:10.5505/tjtes.2013.35478.

[2]Cheatham ML,Malbrain ML,Kirkpatrick A,et al.Results from the International Conference of Expertson Intra-abdominal Hypertension and Abdominal Compartment Syndrome.II.Recommendations [J].Intensive Care Med,2007,33(6):951-962.doi:10.1007/s00134-007-0592-4.

[3]齊艷.腹腔內(nèi)高壓和腹腔間室綜合征評(píng)估流程共識(shí)[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué), 2012,18(21):50-51.doi:10.3969/j.issn.1009-4393.2012.21.039.

[4]Jakob SM,Knuesel R,Tenhunen JJ，et al．Increasing abdominal pressure with and without PEEP:effects on intra-peritoneal,intraorgan and intra-vascular pressures[J].BMC Gastroenterology,2010, 10(4):70.doi:10.1186/1471-230X-10-70.

[5]De Keulenaer BL,De Waele JJ,Powell B,et al.What is normal intra-abdominal pressure and how is it affected by positioning,body mass and positive end-expiratory pressure[J]?Intensive Care Med, 2009,35(6):969-976.doi:10.1007/s00134-009-1445-0.

[6]Reintam BA,Parm P,Kitus R,et al.Risk factors for intra-abdomina hypertension in mechanically ventilated patients[J].Acta Anaesthesiol Scand,2011,55(5):607-614.doi:10.1111/j.1399-6576.2011.02415.x.

[7]曹楓,王曉川,何茹,等.小潮氣量加PEEP通氣對(duì)腹內(nèi)高壓患者臨床應(yīng)用觀察[J].重慶醫(yī)學(xué),2010,39(13):1657-1659.doi: 10.3969/j.issn.1671-8348.2010.13.011.

[8]Ariff B,Lloyd CR,Khan S,et al.Imaging of liver cancer[J].World J Gastroenterol,2009,15(11):1289-1300.doi:10.3748/wjg.15.1289.

[9]Gutt CN,Schmedt CG,Schmandra T,et al.Insufflation profile and body position influence portal venous blood flow during pneumoperitoneum[J].Surgical Endoscopy,2003,17(12):1951-1957.doi: 10.1007/s00464-002-9244-5.

[10]Ery?lmaz HB,Memi? D,Sezer A,et al.The effects of different insufflation pressures on liver functions assessed with LiMON on patients undergoing laparoscopic cholecystectomy[J].Scientific World Journal,2012,2012:172575.doi:10.1100/2012/172575.

[11]莫非,趙曉琴,黃宗海,等.腹腔高壓對(duì)大鼠肝功能的獨(dú)立影響[J].蛇志,2013,25(1):6-8.doi:10.3969/j.issn.1001-5639.2013.01.003.

[12]胡建華,涂發(fā)平,王大慶,等.腹內(nèi)高壓對(duì)肝臟功能的影響[J].華西醫(yī)學(xué),2007,22(4):829-830.doi:10.3969/j.issn.1002-0179.2007. 04.076.

（2014-02-20收稿 2014-04-13修回）

（本文編輯 魏杰）

Effects of Different PEEP on Abdominal Pressure and Liver in COPD Patients

ZHANG Yating,ZHAO Xiaoyun,LI Yuechuan
Department of Respiratory and Critical Care Medicine,Tianjin Chest Hospital,Tianjin 300222,China

ObjectiveTo research the impact of various PEEP parameters of mechanical ventilation on liver morphology and function and on hemodynamics.MethodsFifty patients of respiratory failure due to COPD using mechanical ventilation was observed by prospective,exoterical and self-control methods after their condition were stabilized.The variation of abdominal pressure was measured with different PEEP of 0 cmH2O,5 cmH2O and 10 cmH2O with mechanical ventilation,and measured when patients breathe autonomously with tracheostomy tube.The changes of liver morphology,hepatic portal vein diameter,hemodynamics and liver function were also measured on above circumstances.ResultsWith PEEP value increases:the abdominal pressure(IAP)rise(P＜0.01)while liver morphology,function and hepatic portal did not change markedly evidently(P＞0.05).By contrast,blood flow of hepatic portal vein reduced with PEEP increase(P＜0.05).Conclu?sionHigher PEEP values on mechanical ventilation will causes abdominal pressure increases and low blood flow of hepatic portal,but not obvious impact on portal vein diameter and liver function.

respiration,artificial;portal vein;liver function tests;pulmonary disease,chronic obstructive;PEEP;abdominal pressure

R563

A

10.3969/j.issn.0253-9896.2014.06.025

*天津市衛(wèi)生局科技基金資助項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2011KY29）

1天津醫(yī)學(xué)大學(xué)（郵編300070）；2天津市胸科醫(yī)院RICU

△通訊作者 E-mail：liyuechuandoctor@126.com