以呼氣末跨肺壓為導(dǎo)向的PEEP設(shè)置在ARDS肺保護(hù)性機(jī)械通氣中的運(yùn)用研究

黃明禮　王繼相　廖群芬　錢竣　楊天星　黃媛媛　古秀娟

【摘要】 目的：研究急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）機(jī)械通氣中，以呼氣末跨肺壓為導(dǎo)向來指導(dǎo)呼氣末正壓（PEEP）設(shè)置，從而降低ARDS機(jī)械通氣中的肺損傷，提高生存率。方法：選取2016年5月-2018年12月在本院住院且明確診斷為中重度的ARDS患者70例，按照隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為對照組和治療組，各35例。對照組以氧飽和度（SaO2）為依據(jù)設(shè)置PEEP，治療組以呼氣末跨肺壓為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置PEEP。比較兩組治療前后的氧合指標(biāo)（OI、PaO2、SaO2、FiO2）、呼吸力學(xué)指標(biāo)（肺順應(yīng)性、呼吸功、呼氣末跨肺壓、呼氣末正壓），以及28 d死亡率、機(jī)械通氣時間、住院時間。結(jié)果：治療后48、72 h，治療組OI、PaO2、SaO2、肺順應(yīng)性、設(shè)置的呼氣末正壓均高于對照組，F(xiàn)iO2、呼吸功均低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。兩組呼氣末跨肺壓在治療前均為負(fù)值，比較差異無統(tǒng)計意義（P>0.05），治療后48、72 h，兩組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.001）。治療組機(jī)械通氣時間、住院時間均明顯短于對照組，28 d死亡率低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論：在ARDS肺保護(hù)性機(jī)械通氣中以呼氣末跨肺壓為導(dǎo)向來指導(dǎo)呼氣末壓設(shè)置的臨床效果較傳統(tǒng)滴定設(shè)置PEEP更精準(zhǔn)、優(yōu)越，能達(dá)到預(yù)防肺損傷的目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】 急性呼吸窘迫綜合征; 機(jī)械通氣; 呼氣末跨肺壓; 呼氣末正壓

【Abstract】 Objective：To study the setting of positive end-expiratory pressure（PEEP）in mechanical ventilation of acute respiratory distress syndrome（ARDS）guided by end-expiratory transpulmonary pressure，so as to reduce lung injury and improve survival rate in mechanical ventilation of ARDS.Method：From May 2016 to December 2018，70 patients hospitalized in our hospital who were definitely diagnosed as moderate to severe ARDS were selected.According to the random number table method，the patients were divided into the control group and the treatment group，with 35 patients in each group.PEEP was set in the control group based on oxygen saturation（SaO2），and in the treatment group based on end-expiratory transpulmonary pressure.Oxygenation indices（OI，PaO2，SaO2，F(xiàn)iO2）respiratory mechanical indices（lung compliance，respiratory work，end-expiratory transpulmonary pressure，end-expiratory positive pressure）before and after treatment，and 28 d mortality rate，duration of mechanical ventilation and hospital stay were compared between the two groups.Result：After 48 and 72 h of treatment，OI，PaO2，SaO2，lung compliance and positive end-expiratory pressure in the treatment group were all higher than those in the control group，and FiO2 and respiratory work were lower than those in the control group，with statistically significant differences（P<0.05）.The terminal expiratory transpulmonary pressure of the two groups was negative before treatment，and the difference was not statistically significant（P>0.05），48 and 72 h after treatment，the comparison between the two groups was statistically significant（P<0.001）.The duration of mechanical ventilation and hospitalization in the treatment group were significantly shorter than those in the control group，and the mortality on 28 days was lower than that in the control group，with statistically significant differences（P<0.05）.Conclusion：End-expiratory trans-pulmonary pressure is more precise and superior than PEEP in ARDS pulmonary protective mechanical ventilation，which can achieve the goal of preventing lung injury.

【Key words】 Acute respiratory distress syndrome; Mechanical ventilation; End-expiratory transpulmonary pressure; Positive end-expiratory pressure

First-authors address：Mianyang 404 Hospital，Mianyang 621000，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.14.006

在重癥醫(yī)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）以死亡率高而引起高度重視，是一種危及生命的呼吸衰竭形式，在美國每年影響大約20萬例患者，每年導(dǎo)致近75 000人死亡，在全球范圍內(nèi)，ARDS占重癥監(jiān)護(hù)病房入院人數(shù)的10%，每年有300多萬重度ARDS患者[1-2]。機(jī)械通氣是治療ARDS的主要手段，但應(yīng)用不當(dāng)可增加死亡率[3]，ARDS病理改變是肺泡塌陷和不均一，塌陷的肺泡周圍有血流導(dǎo)致通氣血流比失調(diào)，造成低氧血癥[4]，PEEP可以維持肺復(fù)張，改善肺內(nèi)分流，改善氧合。反復(fù)的肺泡打開又關(guān)閉，造成剪切力損傷，PEEP可減緩剪切力損傷的發(fā)生，所以在ARDS機(jī)械通氣中PEEP設(shè)置是非常重要的，肺泡開放的關(guān)鍵是要維持跨肺呼氣末壓在正壓狀態(tài)[5]。保持合適的PEEP是ARDS目前重要的機(jī)械通氣策略，是肺保護(hù)性通氣重要手段[6-7]，如果PEEP過高，肺泡在已經(jīng)復(fù)張的情況下無法保持穩(wěn)定狀態(tài)，氣體交換和通氣會受到肺泡過度膨脹的影響產(chǎn)生障礙，帶來呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷，如果PEEP的值過低，肺泡會出現(xiàn)塌陷，影響氧合功能，怎樣精準(zhǔn)設(shè)置呼氣末正壓（PEEP）達(dá)到肺保護(hù)通氣效果，一直是ARDS研究領(lǐng)域的重要課題，本研究擬采用呼氣末跨肺壓精準(zhǔn)指導(dǎo)ARDS機(jī)械通氣患者呼氣末正壓（PEEP）設(shè)置與傳統(tǒng)滴定法設(shè)置PEEP[急性呼吸窘迫綜合征協(xié)作網(wǎng)（ARDSNet）]建議方法進(jìn)行比較，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年5月-2018年12月在四川省綿陽市四0四醫(yī)院等綿陽市區(qū)內(nèi)三家三級醫(yī)院就診住院的中重度ARDS患者70例，納入標(biāo)準(zhǔn)：患者必須符合2012年ARDS柏林診斷標(biāo)[8]。排除標(biāo)準(zhǔn)：心源性肺水腫、懷孕和哺乳期婦女、未成年、顱腦存在重度損傷、不能保持穩(wěn)定的血流動力狀態(tài)、24 h內(nèi)有死亡可能性、有不允許放置食管氣囊導(dǎo)管情況。按照隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為對照組和治療組，各35例。醫(yī)院倫理學(xué)委員會已經(jīng)批準(zhǔn)了該研究，患者均通過書面的形式確認(rèn)知情同意。

1.2 方法 兩組患者均給予持續(xù)有創(chuàng)機(jī)械通氣。所有患者均在容控模式下接受潮氣量6 mL/kg（理想體重）。保持流速恒定，流速30～60 L/min，頻率16～20次/min，均給予鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜治療，并給予肺復(fù)張治療，為避免相關(guān)參數(shù)影響對自主呼吸進(jìn)行適當(dāng)控制，適當(dāng)時可使用肌松劑。使用設(shè)備：多功能監(jiān)護(hù)儀（Mindray Bene View T8）、AVER呼吸機(jī)（美國Carefusion）、血?dú)夥治鰞x（GEM3500）

1.2.1 對照組 在上述治療過程中，平臺壓維持≤30 cm H2O。以氧飽和度為依據(jù)結(jié)合吸氧濃度（FiO2）和血壓狀況進(jìn)行PEEP滴定，找到最佳PEEP，盡可能使目標(biāo)SpO2 88%～95%、PaO2 55～80 mm Hg、血壓正常。

1.2.2 治療組 在上述治療過程中，測量呼氣末跨肺壓。使用設(shè)備和材料：采用CareFuiion公司生產(chǎn)的呼吸機(jī)（AVEA）成人型食管測壓管7003100和用鳥牌AVEA呼吸機(jī)。先將成人型呼吸機(jī)食管測壓管測量導(dǎo)管與呼吸機(jī)相應(yīng)接口相連，然后進(jìn)行食道氣囊測試，確保無漏氣后開始食道置管。要求患者均保持平躺狀態(tài)，且以30°為標(biāo)準(zhǔn)抬高頭部，把少許石蠟油涂在食管氣囊導(dǎo)管前端，插入食管時經(jīng)患者鼻腔，按照40 cm的深度標(biāo)準(zhǔn)置入，約在食道中段1/3處。此時呼吸機(jī)主屏幕持續(xù)顯示標(biāo)準(zhǔn)的氣道壓力和食道壓曲線波形，當(dāng)按壓吸氣暫停鍵時呼吸機(jī)屏幕顯示出吸氣末跨肺壓（PtpPlat）的讀數(shù)，當(dāng)按壓呼氣暫停鍵時屏幕顯示出PtpPEEP（呼氣末跨肺驅(qū)動壓的讀數(shù)）。同時可以顯示肺順應(yīng)性（Cstat）和患者呼吸功（WOBp）。通氣目標(biāo)：呼氣末跨肺壓為0～10 cm H2O，通過調(diào)節(jié)PEEP使之保持在0～10 cm H2O，避免出現(xiàn)負(fù)值，即用最小PEEP保持最佳呼氣末跨肺壓0～10 cm H2O。

1.3 觀察指標(biāo)及判定標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 氧合指標(biāo) 氧合指數(shù)（OI）是氧分壓除以需要吸入氧濃度，400～500 mm Hg是正常水平，如果比300 mm Hg低就說明出現(xiàn)了肺呼吸功能障礙，ARDS≤200 mm Hg屬中重度;氧分壓是溶于血液氧氣張力，ARDS患者會嚴(yán)重降低，低于60 mm Hg。氧飽和度是反映ARDS病情輕重的重要指標(biāo)，越低反映病情越重。由于ARDS嚴(yán)重缺氧需要吸入很高氧濃度，多大于60%。在治療前后分別按照相應(yīng)的時間截點(diǎn)對患者的OI、PaO2、SaO2、FiO2進(jìn)行檢測。

1.3.2 呼吸力學(xué)指標(biāo) 肺順應(yīng)性Cstat是指肺容積在改變單位壓力的情況下發(fā)生的改變，是肺功能狀態(tài)的反映，處于200 mL/cm H2O屬于正常范圍，在進(jìn)行食道壓測量時，呼吸機(jī)會有直接顯示，ARDS患者肺順應(yīng)性會明顯下降，且與病情嚴(yán)重程度正相關(guān)。呼氣末跨肺壓：是呼氣末肺泡內(nèi)壓與胸腔壓之差，用氣道壓代替肺泡壓，以食道壓代替胸腔壓力，跨肺壓=氣道壓-食道壓，呼氣末跨肺壓等于呼氣末正壓與食道壓之差，理想值0～10 cm H2O，如果是負(fù)壓說明肺處于塌陷狀態(tài)，負(fù)壓值大小與塌陷狀態(tài)呈正相關(guān)。呼吸功（WOBp）是患者克服氣道阻力和肺組織彈性所做的功，是胸腔壓力變化與容積變化的比值，正常0.3～0.6 J/L，在ARDS由于肺彈性阻力明顯增高，故WOBp明顯增高。在治療前后分別按照相應(yīng)的時間截點(diǎn)對患者的三項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測。

1.3.3 預(yù)后指標(biāo) 28 d死亡率、機(jī)械通氣時間、住院時間。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 21.0軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，計量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗(yàn);計數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn);非正態(tài)分布數(shù)據(jù)用M（P25，P75）表示，比較采用秩和檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組基線資料比較 治療組男23例，女12例;年齡最小26歲，最大88歲，平均（52.9±7.9）歲;發(fā)病原因：重癥胰腺炎13例，重癥肺感染10例，嚴(yán)重復(fù)合傷3例，8例各種休克，1例中毒;APACHEⅡ評分（22.3±6.3）分。對照組男22例，女13例;年齡最小27歲，最大88歲，平均（53.7±8.6）歲;發(fā)病原因：10例患者是由重癥胰腺炎引起的，6例患者有嚴(yán)重復(fù)合傷，9例患者出現(xiàn)各種休克，重癥肺感染10例;APACHEⅡ評分（22.9±7.2）分。兩組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

2.2 兩組治療前后氧合指標(biāo)比較 治療前，兩組氧合指標(biāo)比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）;治療后48、72 h，治療組的OI、PaO2、SaO2均高于對照組，F(xiàn)iO2均低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），見表1。

2.3 兩組呼吸力學(xué)指標(biāo)比較 治療前，兩組呼吸力學(xué)各指標(biāo)比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）;治療后48、72 h，治療組肺順應(yīng)性得到改善，均明顯高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。兩組呼氣末跨肺壓在治療前均為負(fù)值，差異無統(tǒng)計意義（P>0.05），治療后48、72 h，兩組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.001）。治療后48、72 h，治療組設(shè)置的呼氣末正壓均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。治療后48、72 h，治療組的呼吸功均低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。見表2。

2.4 兩組預(yù)后指標(biāo)比較 治療組機(jī)械通氣時間、住院時間均短于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）;治療組28 d死亡率低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），見表3。

3 討論

ARDS表現(xiàn)為危及生命的呼吸衰竭，有著極高的病死率[9]。呼吸機(jī)仍然是ARDS治療的基礎(chǔ)，但參數(shù)設(shè)置不當(dāng)會發(fā)生肺損傷[10]，ARDS發(fā)生肺損傷機(jī)制是容積傷、氣壓傷、萎陷傷[11]，針對肺損傷機(jī)制采用并廣泛運(yùn)用的傳統(tǒng)肺保護(hù)策略：6 mL/kg理想體重，平臺壓在30 cm H2O以下，使用合適的PEEP。但即便是6 mL/kg理想體重以下的潮氣量和較高的呼氣末壓，仍然會導(dǎo)致肺過度充氣和肺萎陷傷[12]，由于每例ARDS患者正常肺組織數(shù)量（可通氣肺組織）存在顯著差異，故ARDS機(jī)械通氣不能用一個固定標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)（PEEP、潮氣量6 mL/kg）進(jìn)行操作，故提出個性化通氣原則[13-14]，怎樣進(jìn)行精準(zhǔn)的個性化通氣？怎樣選擇適當(dāng)?shù)腜EEP？通過氧合反應(yīng)選擇PEEP[15]，根據(jù)P-V曲線、上拐點(diǎn)下拐點(diǎn)選擇PEEP，肺CT動態(tài)變化選擇PEEP、肺超聲的碎片征動態(tài)變化選擇PEEP、根據(jù)跨肺壓壓（跨肺驅(qū)動壓）來進(jìn)行個性化設(shè)置PEEP[16-17]。上述方法中的P-V曲線、肺CT動態(tài)變化、肺超聲的碎片征其可操作性不強(qiáng)，重復(fù)性弱，而根據(jù)呼氣末跨肺壓精準(zhǔn)設(shè)置PEEP是安全可行，重復(fù)性強(qiáng)[18]。文獻(xiàn)[19]比較了H1N1嚴(yán)重ARDS患者機(jī)械通氣中，跨肺壓對治療的指導(dǎo)意義，用跨肺驅(qū)動壓指導(dǎo)PEEP設(shè)置，減少了EAMO的使用，降低了死亡率。用呼氣末跨肺壓指導(dǎo)設(shè)置PEEP的機(jī)制：ARDS保護(hù)通氣原則是打開可復(fù)張的塌陷肺，這需要設(shè)置呼氣末壓，來維持已經(jīng)開放的肺不再塌陷，維持其在開放狀態(tài)，不發(fā)生二次塌陷，不出現(xiàn)由于反復(fù)開閉導(dǎo)致的剪切傷。這樣的呼氣末壓必須克服胸腔負(fù)壓，克服肺泡的彈性回縮力，才能開放肺，所以呼氣末跨肺壓才是真正使肺不塌陷保持開放的力量[20]，所以必須是正壓0～10 cm H2O。

在本研究中，PEEP設(shè)置的核心目標(biāo)是使呼氣末跨肺壓保持正壓0～10 cm H2O，從而到達(dá)肺能打開、維持肺泡開放、控制膨脹程度、穩(wěn)定循環(huán)、最大化改善氣體交換和通氣、避免容積傷、氣壓傷的發(fā)生目標(biāo)。通過研究可以看出，治療組經(jīng)過治療后的OI、PaO2、SaO2均高于對照組，F(xiàn)iO2低于對照組（P<0.05），明顯改善了氧合狀況，減少了高FiO2帶來的肺損傷。與對照組相比，肺順應(yīng)性得到改善，治療組患者的呼吸所耗費(fèi)的呼吸功低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），在機(jī)械通氣中，治療組由于為保持跨肺呼氣末壓在正值所設(shè)置的PEEP高于對照組，而對照組在跨肺呼氣末壓治療72 h后仍在-1 cm H2O，說明在進(jìn)行通氣中保持呼氣末跨肺壓正值是預(yù)防肺損傷重要措施。治療組機(jī)械通氣時間、住院時間均短于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）;治療組28 d死亡率低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），證明了治療組的預(yù)后效果更好。

綜上所述，PEEP設(shè)置以呼氣末跨肺壓為導(dǎo)向的方法能夠精準(zhǔn)開放ARDS患者塌陷的肺，并能維持肺泡開放狀態(tài)，改善氧合狀況，避免了肺過度擴(kuò)張，避免容積氣壓傷，對循環(huán)無不良影響，起到很好的肺保護(hù)通氣效果。但本研究必須是在無自主呼吸情況下進(jìn)行，所以需要用鎮(zhèn)靜劑，個別需用肌松劑，研究對象數(shù)量較少，沒有納入嚴(yán)重胸部外傷、腹腔高壓患者。

參考文獻(xiàn)

[1] Xie H，Zhou Z G，Jin W，et al.Ventilator management for acuterespiratory distress syndrome associated with avian influenza A（H7N9）virus infection：A case series[J].World J Emerg Med，2018，9（2）：118-124.

[2] Fan E，Brodie D，Slutsky A S.Acute Respiratory Distress Syndrome：Advances in Diagnosis and Treatment[J].Jama，2018，319（7）：698-710.

[3] Slutsky A S，Ranieri V M.Ventilator-induced lung injury[J].New England Journal of Medicine，2013，369（22）：2126.

[4]王云霞，周天瑜，孫超，等.機(jī)械通氣相關(guān)性肺損傷發(fā)生機(jī)制研究進(jìn)展[J].中國呼吸與危重監(jiān)護(hù)雜志，2018，17（1）：93-96.

[5] Chiumello D，Cressoni M，Carlesso E，et al.Bedside Selection of Positive End-Expiratory Pressure in Mild，Moderate，and Severe Acute Respiratory Distress Syndrome[J].Critical Care Medicine，2013，42（2）：252-264.

[6] Walkey A J，Sorbo L D，Hodgson C L.Higher PEEP versus Lower PEEP Strategies for Patients with Acute Respiratory Distress Syndrome.A Systematic Review and Meta-Analysis[J].Ann Am Thorac Soc，2017，14（Supplement 4）：S297.

[7] Slutsky A S，Ranieri V M.Mechanical ventilation：lessons from the ARDSNet trial[J].Respiratory Research，2000，1（2）：73.

[8] Grasso S，Stripoli T，De M M，et al.ARDSnet ventilatory protocol and alveolar hyperinflation：role of positive end-expiratory pressure[J].American Journal of Respiratory & Critical Care Medicine，2007，176（8）：761-767.

[9] Russell J.Ventilator-associated lung injury in ARDS：American Thoracic Society（ATS），European Society of Intensive Care Medicine（ESICM）Sociéte de réanimation de langue francaise（SRLF）[J].Reanimation Urgences，2000，9（1）：53-61.

[10] Bellani G，Laffey J G，Pham T，et al.Epidemiology，Patterns of Care，and Mortality for Patients With Acute Respiratory Distress Syndrome in Intensive Care Units in 50 Countries[J].Jama，2016，315（8）：788.

[11] Slutsky A S，Ranieri V M.Ventilator-induced lung injury[J].Ventilator-induced Lung Injury，2013，369（22）：2126-2136.

[12] Walkey A J，Sorbo L D，Hodgson C L.Higher PEEP versus Lower PEEP Strategies for Patients with Acute Respiratory Distress Syndrome.A Systematic Review and Meta-Analysis[J].Ann Am Thorac Soc，2017，14（Supplement 4）：S297.

[13] Nieman G F，Satalin J，Andrews P，et al.Personalizing mechanical ventilation according to physiologic parameters to stabilize alveoli and minimize ventilator induced lung injury（VILI）[J].Intensive Care Medicine Experimental，2017，5（1）：8.

[14] Henderson W R，Chen L，Amato M B P，et al.Fifty Years of Research in ARDS.Respiratory Mechanics in Acute Respiratory Distress Syndrome[J].Am J Respir Crit Care Med，2017，196（7）：822-833.

[15] Chiumello D，Cressoni M，Carlesso E，et al.Bedside selection of positive end-expiratory pressure in mild，moderate，and severe acute respiratory distress syndrome[J].Critical Care Medicine，2014，42（2）：252-264.

[16] Long Y，Liu D W，He H W，et al.Positive End-expiratory Pressure Titration after Alveolar Recruitment Directed by Electrical Impedance Tomography[J].Chinese Medical Journal，2015，128（11）：1421-1427.

[17] Haddam M，Zieleskiewicz L，Perbet S，et al.Lung ultrasonography for assessment of oxygenation response to prone position ventilation in ARDS[J].Intensive Care Medicine，2016，42（10）：1546-1556.

[18]葉碧華，楊天星，黃明禮.以限制跨肺驅(qū)動壓為導(dǎo)向的ARDS肺保護(hù)性通氣的臨床研究[J].中國醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2018，15（24）：7-11.

[19] Grasso S，Terragni P，Birocco A，et al.ECMO criteria for influenza A（H1N1）-associated ARDS：role of transpulmonary pressure[J].Intensive Care Medicine，2012，38（3）：395-403.

[20] Mauri T，Langer T，Zanella A，et al.Extremely high transpulmonary pressure in a spontaneously breathing patient with early severe ARDS on ECMO[J].Intensive Care Medicine，2016，42（12）：2101-2103.

（收稿日期：2019-03-04） （本文編輯：張爽）