控制性肺膨脹時(shí)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)對(duì)ARDS機(jī)械通氣患者容量反應(yīng)性的預(yù)測(cè)價(jià)值

蔡俊丹，陳劍瀟，黃英姿，張曦文，顏漢文，宋健偉，張小軍，吳云， 盛潔，楊毅

(1.丹陽市人民醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，江蘇 丹陽 212300；2.東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，江蘇 南京 210009)

控制性肺膨脹時(shí)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)對(duì)ARDS機(jī)械通氣患者容量反應(yīng)性的預(yù)測(cè)價(jià)值

蔡俊丹1，陳劍瀟2，黃英姿2，張曦文2，顏漢文1，宋健偉1，張小軍1，吳云1， 盛潔1，楊毅2

(1.丹陽市人民醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，江蘇 丹陽 212300；2.東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科，江蘇 南京 210009)

目的：探討控制性肺膨脹(SI)對(duì)急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)機(jī)械通氣患者容量反應(yīng)性的預(yù)測(cè)價(jià)值。方法：將2016年3月至12月在丹陽市人民醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科行機(jī)械通氣的ARDS患者納入研究。監(jiān)測(cè)患者SI前后的血流動(dòng)力學(xué)變化，15 min進(jìn)行補(bǔ)液試驗(yàn)(FC)，根據(jù)心指數(shù)變化值(ΔCI)將其分為有容量反應(yīng)性組(FR組,ΔCI≥10%)和無容量反應(yīng)性組(NFR組,ΔCI<10%)。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析SI時(shí)可預(yù)測(cè)容量反應(yīng)性的指標(biāo)，并評(píng)估其診斷價(jià)值。結(jié)果：本研究共納入40例患者(FR組22例，NFR組18例)。與SI前相比，F(xiàn)R組SI后CI(2.90±0.24vs2.61±0.24)、收縮壓(SBP)[(102.4±8.0)mmHgvs(94.0±8.6)mmHg]差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。SI- ΔCI、SI- ΔSBP評(píng)估容量反應(yīng)性的ROC分別為0.934、0.851，敏感度均為90.9%，特異度分別為88.9%、77.8%。結(jié)論：SI- ΔCI、SI- ΔSBP可用于評(píng)估ARDS機(jī)械通氣患者的容量反應(yīng)性。

急性呼吸窘迫綜合征；控制性肺膨脹；容量反應(yīng)性；心指數(shù)；快速補(bǔ)液試驗(yàn)

急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)是重癥醫(yī)學(xué)科(intensive care unit，ICU)常見的危重疾病，病死率高達(dá)40%[1]。既往研究顯示，約60%的ARDS患者伴有循環(huán)衰竭，接近65%的ARDS患者需要血管活性藥物及液體復(fù)蘇[2]。不恰當(dāng)?shù)囊后w輸注可能會(huì)導(dǎo)致肺及其他組織水腫，影響機(jī)體氧合及組織細(xì)胞氧代謝，延長(zhǎng)機(jī)械通氣時(shí)間，甚至增加患者病死率[3]。因此，準(zhǔn)確評(píng)估ARDS患者的容量狀態(tài)及容量反應(yīng)性，是ARDS限制性液體管理策略的重要內(nèi)容。

控制性肺膨脹(sustain inflation, SI)作為ICU床旁肺復(fù)張(recruitment maneuver, RM)的常用方法之一，可促進(jìn)萎陷的肺泡復(fù)張，改善患者的呼吸衰竭，一定程度地減輕呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷[4]。SI時(shí)，患者胸腔內(nèi)壓急劇增高，靜脈回流減少致回心血流量降低，影響患者的血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，尤其在有效循環(huán)血容量不足時(shí)，其效應(yīng)更為顯著[5]。然而能否在ARDS機(jī)械通氣患者SI的同時(shí)，應(yīng)用SI對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響來評(píng)估患者的容量反應(yīng)性及其預(yù)測(cè)價(jià)值目前尚無研究報(bào)道。

本研究通過對(duì)ARDS機(jī)械通氣患者實(shí)施SI進(jìn)行肺復(fù)張，觀察SI前后血流動(dòng)力學(xué)變化，以快速補(bǔ)液試驗(yàn)(fluid challenge，F(xiàn)C)為金標(biāo)準(zhǔn)，將患者分組，評(píng)估SI時(shí)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)對(duì)容量反應(yīng)性的預(yù)測(cè)價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

2016年3月至12月江蘇省丹陽市人民醫(yī)院ICU收治的接受機(jī)械通氣的ARDS患者。

1.1.1 入選標(biāo)準(zhǔn)

年齡18～70歲；符合2012年ARDS柏林診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]；行有創(chuàng)機(jī)械通氣治療；診斷ARDS 3 d內(nèi)。

1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn)

年齡<18歲或>70歲；嚴(yán)重心律失常；嚴(yán)重右心功能障礙；妊娠；腫瘤終末期；嚴(yán)重顱腦外傷；兩個(gè)以上肺外器官功能障礙；循環(huán)不穩(wěn)定無法完成肺復(fù)張。

1.1.3 倫理學(xué)

本研究通過丹陽市人民醫(yī)院倫理委員會(huì)審批(2010036)，知情同意書由入組患者或法定代理人簽署。

1.2 方法

1.2.1 患者準(zhǔn)備

機(jī)械通氣時(shí)所有患者接受充分鎮(zhèn)痛(瑞芬太尼0.04～0.07 μg·kg-1·min-1)、鎮(zhèn)靜[右美托咪定0.3～0.5 μg·kg-1·min-1或(和)異丙酚30～100 mg·h-1]，維持鎮(zhèn)痛(CPOT)評(píng)分0分，鎮(zhèn)靜(RASS)評(píng)分0～2分。右側(cè)頸內(nèi)靜脈留置雙腔深靜脈導(dǎo)管、股動(dòng)脈留置脈波指示連續(xù)心排血量監(jiān)測(cè)(pulse- indicated continuous cardiac output, PiCCO)導(dǎo)管，行PiCCO監(jiān)測(cè)(PiCCO plus,Pulsion Medical System公司,德國(guó))。

1.2.2 監(jiān)測(cè)指標(biāo)

1.2.2.1 一般指標(biāo) 記錄患者的性別、年齡、入住ICU時(shí)間、主要診斷、急性生理慢性健康(acute physical and chronic health evaluation，APACHE)Ⅱ評(píng)分、機(jī)械通氣參數(shù)、血管活性藥物使用情況、動(dòng)脈血乳酸水平等。

1.2.2.2 血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè) 記錄心率(heart rate, HR)、收縮壓(systolic blood pressure, SBP)、平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure, MAP)、中心靜脈壓(central venous pressure, CVP)、心指數(shù)(cardiac output index, CI)。

1.2.2.3 呼吸力學(xué)監(jiān)測(cè) 監(jiān)測(cè)患者平臺(tái)壓、峰壓等。

1.2.3 試驗(yàn)流程

第一步：監(jiān)測(cè)患者血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，記為Baseline SI；第二步：實(shí)施SI[6]，采用壓力支持通氣模式，設(shè)置壓力支持水平0 cmH2O，呼氣末正壓水平40 cm H2O，維持30 s，SI結(jié)束后記錄血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)；第三步：SI結(jié)束后恢復(fù)機(jī)械通氣參數(shù)至初始狀態(tài)，其他條件不變，15 min后進(jìn)行快速補(bǔ)液試驗(yàn)(FC)，即晶體液250 ml靜脈輸注，15 min內(nèi)輸完。分別在FC前后記錄血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)。根據(jù)FC前后心指數(shù)的變化(ΔCI)分為有容量反應(yīng)性(fluid responsiveness, FR; ΔCI≥10%)組和無容量反應(yīng)性(No fluid responsiveness, NFR;ΔCI<10%)組[7]。

終止指標(biāo)：試驗(yàn)時(shí)如患者出現(xiàn)HR低于50次·min-1或大于140次·min-1、SBP低于60 mmHg或SPO2低于88%則立即停止SI，并迅速轉(zhuǎn)為初始通氣模式。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用GraphPad Prism 6和SPSS 22.0軟件進(jìn)行分析。正態(tài)分布的計(jì)量資料以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，數(shù)據(jù)比較行t檢驗(yàn)，組內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)采用重復(fù)測(cè)量方差分析；非正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)(四分位區(qū)間)表示，數(shù)據(jù)比較采用 Mann- Whitney 檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以百分比(%)表示，數(shù)據(jù)比較采用χ2檢驗(yàn)。應(yīng)用多因素回歸分析，找出SI后血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)中與判斷容量反應(yīng)性最具相關(guān)性的指標(biāo)，其預(yù)測(cè)價(jià)值采用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristi, ROC)線下面積評(píng)估。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 患者一般情況

共40例患者納入該研究,其中FR組22例，NFR組18例。兩組患者的性別、年齡、體表面積、呼吸機(jī)參數(shù)設(shè)置、呼吸力學(xué)、血管活性藥物用量、APACHE Ⅱ評(píng)分、基礎(chǔ)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)(HR、CVP、SBP、MAP、CI)均無顯著性差異(P> 0.05)。見表1。

2.2 SI對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響

SI前，F(xiàn)R組患者與NRF組患者相比，HR、SBP、MAP、CVP和CI 均無顯著性差異(P>0.05)。實(shí)施SI后，F(xiàn)R組與SI前相比，CI、SBP差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；NFR組患者SI前后的HR、SBP、MAP和CI差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與SI前相比，F(xiàn)R組和NFR組患者SI后的CVP均明顯上升(P<0.05)。見表2。

表1 患者入組時(shí)一般情況比較

一般情況有容量反應(yīng)性組(n=22)無容量反應(yīng)性組(n=18)年齡/歲54．6±14．353．5±111．7男/例1110APACHEⅡ19．6±1．920．4±2．4BSA/m21．67[1．65，1．74]1．67[1．62，1．73]初始機(jī)械通氣參數(shù) 頻率/(次·min-1)19[18，21．5]18[16，19．5] Vt/ml380(360，395)380(360，400) PEEP/cmH2O8[8，10]7[6，9．5]呼吸力學(xué) Pplat/cmH2O25[23．25，28]24[22，26]NE/%18(82)14(78)Lac/mmol·L-12．4[2．125，3．8]2．3[2．025，2．575]動(dòng)脈血?dú)夥治?pH7．32±0．067．37±0．08 PaCO2/mmHg39．7±3．937．6±3．7 (PaO2/FiO2)/mmHg124．8±22．1139．9±24．9血流動(dòng)力學(xué) HR/(次·min-1)104．2±10．8105．0±6．8 SBP/mmHg102．4±8．0103．7±6．4 MAP/mmHg77．3±6．378．8±3．9 CVP/mmHg9．6±1．510．7±1．8 CI/(L·min-1·m-2)2．90±0．242．92±0．32

注：APACHE Ⅱ.急性生理和慢性健康評(píng)分Ⅱ； BSA.體表面積；Vt.潮氣量；PEEP.呼氣末正壓；Pplat.平臺(tái)壓；NE.去甲腎上腺素；Lac.乳酸；pH.酸堿度；PaCO2.動(dòng)脈血二氧化碳分壓； PaO2/FiO2.氧合指數(shù)； HR.心率；SBP.收縮壓；MAP.平均動(dòng)脈壓；CVP.中心靜脈壓；CI.心指數(shù)

2.3 多因素回歸分析

多因素回歸分析結(jié)果顯示，SI- ΔCI及SI- ΔSBP評(píng)估患者容量反應(yīng)性的OR分別為0.973、0.641，見表3。

2.4 預(yù)測(cè)價(jià)值

SI- ΔCI評(píng)估容量反應(yīng)性的ROC AUC為0.934，截?cái)嘀? 8.67%，敏感度90.9%，特異度88.9%，95%可信區(qū)間0.652～ 0.983；SI- ΔSBP評(píng)估容量反應(yīng)性的 ROC AUC為0.851，截?cái)嘀? 6.0%，敏感度90.9%，特異度77.8%，95%可信區(qū)間0.524～ 0.935，見表4。

表2 有容量反應(yīng)性組與無容量反應(yīng)性組在SI前后及FC前后血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)比較

組 別nHR/(次·min-1)SBP/mmHgMAP/mmHgCVP/mmHgCI/(L·min-1·m-2)基線SISI基線SISI基線SISI基線SISI基線SISIFR組22104．2±10．8104．8±10．0102．4±8．094．0±8．6a77．3±6．373．5±7．1a9．6±1．513．7±1．6a2．90±0．242．61±0．24aNFR組18105．0±6．8104．6±6．4103．7±6．4102．4±9．478．8±3．978．6±6．110．7±1．814．9±1．7a2．92±0．322．87±0．35組 別nHR/(次·min-1)SBP/mmHgMAP/mmHgCVP/mmHgCI/(L·min-1·m-2)基線FCFC基線FCFC基線FCFC基線FCFC基線FCFCFR組22104．2±10．793．2±10．9b102．6±8．0114．9±7．4b77．4±6．286．2±6．0b9．6±1．512．0±1．4b2．91±0．243．23±0．25bNFR組18105．6±4．5103．4±5．7103．3±6．4104．7±6．581．3±5．282．8±4．410．7±1．912．2±1．52．92±0．302．94±0．30

注：SI.控制性肺膨脹； FC.補(bǔ)液試驗(yàn)；HR.心率；SBP.收縮壓；MAP.平均動(dòng)脈壓；CVP.中心靜脈壓；CI.心指數(shù)與Baseline SI比較，aP<0.05; 與Baseline FC比較,bP<0.05

表3 SI導(dǎo)致的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)變化的Logistics回歸分析

單變量模型多變量模型BetaSEP值OR(95%CI)BetaSEP值OR(95%CI)SI?ΔHR%0．1980．1510．1921．218(0．906，1．639)SI?ΔSBP%-0．3180．1130．0050．728(0．584，0．907)-0．0270．1260．8280．973(0．760，1．245)SI?ΔMAP%-0．2970．1070．0050．743(0．603，0．915)SI?ΔCVP%0．0120．0170．4901．012(0．978，1．047)SI?ΔCI%-0．4440．111<0．0010．641(0．516，0．797)-0．4440．111<0．0010．641(0．516，0．797)

注：Beta.回歸系數(shù)；SE.標(biāo)準(zhǔn)誤；OR.比值比；95%CI.95%可信區(qū)間；SI.控制性肺膨脹；HR.心率；SBP.收縮壓；MAP.舒張壓；CVP.中心靜脈壓；CI.心指數(shù)

表4 SI對(duì)容量反應(yīng)性的預(yù)測(cè)價(jià)值

指 標(biāo)AUCP值95%CI截?cái)嘀?%敏感性/%特異性/%PLRNLRPPVNPVSI?ΔCI%0．9340．00010．652～0．983-8．6790．988．98．180．100．880．91SI?ΔSBP%0．8510．00010．524～0．935-6．090．977．84．090．1200．780．90

注：SI.控制性肺膨脹； AUC.受試者工作特征曲線下面積；95%CI.95%可信區(qū)間；PLR.陽性似然比；NLR.陰性似然比,PPV.陽性預(yù)測(cè)價(jià)值；NPV.陰性預(yù)測(cè)價(jià)值

3 討 論

ARDS患者在機(jī)械通氣時(shí)的容量管理一直是臨床研究熱點(diǎn)，明確患者的容量反應(yīng)性則是其關(guān)鍵所在。本研究首次通過對(duì)比SI導(dǎo)致的血流動(dòng)力學(xué)變化與FC評(píng)價(jià)的容量反應(yīng)性的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，SI- ΔCI及SI- ΔSBP是評(píng)估容量反應(yīng)性的可靠指標(biāo)。

既往認(rèn)為，容量反應(yīng)性是心臟在補(bǔ)液后的反應(yīng)，若快速補(bǔ)液后每搏輸出量(stroke volume, SV)或者CI較前明顯增加(≥10%),提示容量反應(yīng)性陽性[8]，反之提示容量反應(yīng)性陰性。但隨著研究的深入，容量反應(yīng)性評(píng)估的本質(zhì)被認(rèn)為是判斷患者的前負(fù)荷處于心功能(frank- starling)曲線的位置：在上升支，補(bǔ)液可以導(dǎo)致CI的增加，患者有容量反應(yīng)性；在平臺(tái)支，補(bǔ)液不能導(dǎo)致CI的增加，患者無容量反應(yīng)性。與之相反的是前負(fù)荷下降后，有容量反應(yīng)性的患者CI會(huì)出現(xiàn)明顯的下降，而無容量反應(yīng)性的患者未必會(huì)出現(xiàn)CI的明顯下降。

SI作為ARDS患者肺復(fù)張的常用方法之一，其評(píng)估容量反應(yīng)性機(jī)制在于：機(jī)械通氣導(dǎo)致肺容積的變化，擴(kuò)張的肺壓迫胸壁和膈肌，胸內(nèi)壓增加，引起右心房壓力增加，導(dǎo)致靜脈回流到右心室減少，胸腔內(nèi)血容量減少，大約3次心跳后流量下降傳導(dǎo)至左心室，使得左心室前負(fù)荷下降，導(dǎo)致心輸出量暫時(shí)降低[9]。SI顯著增加了胸腔內(nèi)壓，所以這種變化更加明顯[10]。同時(shí)SBP也會(huì)出現(xiàn)明顯下降。

用SI評(píng)估容量反應(yīng)性的優(yōu)越性在于：(1)無須增加液體輸注即可判斷患者的容量反應(yīng)性；(2)SI所導(dǎo)致的血流動(dòng)力學(xué)變化持續(xù)時(shí)間短，停止SI后血流動(dòng)力學(xué)變化數(shù)分鐘即可恢復(fù)；(3)可重復(fù)性好。與SI相比，判斷容量反應(yīng)性的其他方法在ARDS患者中或多或少受到一些限制,比如SVV需要抑制患者的自主呼吸，并且潮氣量在8 ml·kg-1以上[11]；在伴有腹腔高壓的患者中，被動(dòng)抬腿試驗(yàn)(passive leg raising tests, PLR)預(yù)測(cè)價(jià)值尚不能完全明確[12]。

當(dāng)然，肺復(fù)張有多種方法，本研究采用了SI，但PEEP遞增法(increments of PEEP, IP)、壓力控制法(pressure control, PCV)是否有預(yù)測(cè)價(jià)值需要進(jìn)一步研究。

總之，本研究通過監(jiān)測(cè)SI所致的ΔCI和ΔSBP來評(píng)估ARDS機(jī)械通氣患者容量反應(yīng)性，為臨床床旁快速判斷容量反應(yīng)性提供了新的思路，具有一定的指導(dǎo)意義。

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Predictive value of sustained inflation for fluid responsiveness in patients of acute respiratory distress syndrome with mechanical ventilation

CAI Jun- dan1，CHEN Jian- xiao2，HUANG Ying- zi2， ZHANG Xi- wen2， YAN Han- wen1，SONG Jian- wei1，ZHANG Xiao- jun1， WU Yun1，SHENG Jie1，YANG Yi2

(1.DepartmentofIntensiveCareUnit,DanyangPeople’sHospital,Danyang212300, China; 2.Department of Intensive Care Unit,Zhongda Hospital, Southeast University, Nanjing 210009,China)

Objective:Toevaluatethepredictivevalueofsustainedinflationonfluidresponsivenessinpatientsofacuterespiratorydistresssyndrome(ARDS)withmechanicalventilation.Methods:ThestudywasconductedinICUofDanyangPeople’sHospitalfromMarchtoDecemberin2016.Duringthisperiod,ARDSpatientswithmechanicalventilationwereenrolled.Wemeasuredthechangesincardiacindex(CI)inducedbyfluidchallengeafter15minutes.Fluidresponsivenesswasdefinedbyafluidchallenge-inducedincreaseinCIgreaterthanorequalto10%.Accordingtothis,patientsweredividedintotwogroups-responders(FR)andnon-responders(NFR).LogisticsanalysiswasperformedtofindouttheindicatorsthatcanpredicttheresponsivenessduringSIandthenROCanalysiswasperformedtoevaluatethediagnosticvalueoftheindicators.Results: 40patientswereenrolledinthestudy, 22intheFRgroupand18intheNFRgroup.ComparedwithSI,thereweresignificantdifferencesofCI(2.90±0.24 vs 2.61±0.24) (P<0.05)andsystolicbloodpressure(SBP) [(102.4±8.0)mmHgvs 94.0±8.6)mmHg]inFRgroup.CIandSBPduringSI(SI-ΔCIandSI-ΔSBP)couldpredictfluidresponsiveness,theAUCofSI-ΔCIandSI-ΔSBPwas0.934and0.851respectivelywiththesensitivityof90.9%and90.9%andspecificityof88.9%and77.8%,respectively.Conclusion:SI-ΔCI,SI-ΔSBPcanpredictfluidresponsivenessofpatientsinARDSwithmechanicalventilation.

acuterespiratorydistresssyndrome;sustainedinflation;fluidchallenge;fluidresponsiveness;cardiacindex

2017- 02- 20

2017- 05- 25

蔡俊丹(1982-)，男，湖北丹江口人，主治醫(yī)師，在讀碩士研究生。E- mail:jordanever2016@163.com

楊毅 E- mail:yiyiyang2004@163.com

蔡俊丹，陳劍瀟，黃英姿，等. 控制性肺膨脹時(shí)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)對(duì)ARDS機(jī)械通氣患者容量反應(yīng)性的預(yù)測(cè)價(jià)值[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版，2017，36(4):624- 628.

R563

A

1671- 6264(2017)04- 0624- 05

10.3969/j.issn.1671- 6264.2017.04.026