ARDS患者右心功能最佳PEEP與氧合最佳PEEP關(guān)系的研究

張海燕 姚波 李連弟

(青島大學(xué)附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，山東 青島 266003)

急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)是常見的內(nèi)科急危重癥之一，其預(yù)后不良，病死率高。雖然近年來治療策略和方法不斷進(jìn)展，并且機(jī)械通氣方式和通氣策略有了長足發(fā)展，但ARDS患者的病死率仍高達(dá)35%～45%[1]。肺內(nèi)急性炎癥為其病理上的主要表現(xiàn)，肺毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞和肺泡上皮細(xì)胞損傷、肺泡水腫、通氣血流比例失調(diào)[2]，可導(dǎo)致嚴(yán)重的低氧血癥。肺開放通氣策略自1992年被提出后日益受到重視,根據(jù)此策略治療ARDS患者可以降低病死率[3-4]。肺開放通氣策略即開放萎陷的肺泡，并使已開放的肺泡維持開放狀態(tài)，此通過肺復(fù)張及調(diào)整呼氣末正壓(PEEP)來實現(xiàn)，肺復(fù)張及PEEP支持是治療ARDS的重要的策略之一[5-6]。肺復(fù)張作為非傳統(tǒng)的機(jī)械通氣方式，可通過增加跨肺壓，復(fù)張塌陷的肺泡，從而改善患者的氧合狀況，同時解除低氧性肺血管收縮，降低血液在肺動脈中所受的阻力，降低右心室的后負(fù)荷,已越來越多用于ARDS患者的治療[7]。但是，PEEP過高肺泡過度膨脹則會壓迫肺泡內(nèi)的血管，使肺血管阻力增大，導(dǎo)致右心后負(fù)荷增大。右心室的解剖特點為室壁較薄，壓力負(fù)荷耐受性差，輕微的肺血管阻力變化即會影響右心室的負(fù)荷，而急劇的肺血管阻力變化，可致急性右心功能衰竭[8]。存在肺實變的ARDS患者，隨著呼吸機(jī)氣道壓力增加，塌陷的肺泡逐漸打開，肺容積逐漸擴(kuò)大，肺血管阻力逐漸降低，但如果繼續(xù)增加氣道壓力，可以引起肺血管阻力逐漸增加，此過程肺血管阻力呈“U”字形改變[9]?；谏鲜龅睦碚?，在肺復(fù)張滴定PEEP過程中，隨PEEP滴定下降，肺血管阻力可能會出現(xiàn)“U”字形改變，而這種肺血管阻力的變化可能會進(jìn)一步影響右心功能。本研究旨在觀察ARDS患者氧合法滴定最佳PEEP過程中，右心功能的變化趨勢，以及右心功能與最佳PEEP的關(guān)系。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇2018年10月—2019年10月在我院ICU收治的ARDS合并肺實變的患者納入研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合ARDS柏林診斷標(biāo)準(zhǔn)并合并肺實變者；②年齡≥18歲者；③氣管插管并機(jī)械通氣且生命體征平穩(wěn)的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①氣胸、嚴(yán)重肺大泡、血循環(huán)不穩(wěn)定患者；②慢性肺源性心臟病、肺性腦病、肺間質(zhì)病、肺栓塞患者；③既往有右心心肌梗死或心功能不全病史者；④妊娠及哺乳期患者；⑤不能取得清晰的心臟超聲圖像的患者。共有35例ARDS患者納入研究，5例患者心尖四腔超聲心動圖圖像顯示不清，給予刪除，最終30例患者納入研究。其中男18例，女12例；平均年齡(62±15)歲；急性生理和慢性健康評分(APACHEⅡ評分)為(20±3)分；原發(fā)病為肺部感染8例，多發(fā)傷5例，急性胰腺炎4例，膽石癥術(shù)后2例，開腹探查術(shù)后2例，頭部外傷2例，顱內(nèi)感染2例，熱射病2例，消化道穿孔2例，腎切除術(shù)后1例。根據(jù)ARDS柏林定義標(biāo)準(zhǔn)，患者ARDS輕度19例，中度10例，重度1例。肺復(fù)張前平均氧合指數(shù)190±54。本研究得到青島大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，所有入組患者均知情并簽署同意書。

1.2 研究方法

患者增加鎮(zhèn)靜深度至RASS評分為-4分。肺復(fù)張前,清除患者氣道分泌物。首先予以純氧,呼吸機(jī)調(diào)為壓控模式，氣道峰壓為3.92 kPa，PEEP為1.96 kPa,維持2 min進(jìn)行肺復(fù)張。肺復(fù)張過程中，當(dāng)出現(xiàn)SpO2<88%、心率>140次/min或<60次/min、平均動脈壓<7.98 kPa、心律失常時，應(yīng)立即終止肺復(fù)張。肺復(fù)張后，根據(jù)小潮氣量通氣原則(6～8 mL/kg),調(diào)整氣道峰壓，立即測血氣分析和行心臟彩超檢查，然后逐步降低PEEP(每次降低0.196 kPa),每次調(diào)整PEEP 5 min后行動脈血氣分析[10]，尋找最佳PEEP。同時每次行心臟彩超檢查,測量心臟三尖瓣環(huán)位移(TAPSE)、脈沖多普勒心臟舒張早期三尖瓣血流速度與組織多普勒心臟舒張早期三尖瓣環(huán)運動速度的比值(E/e′)、Tei指數(shù)及右心室內(nèi)徑等。

1.3 右心功能的超聲評估

TAPSE:心尖四腔切面，M模式測量，采樣線對準(zhǔn)外側(cè)三尖瓣環(huán)，時間-運動圖像上測量三尖瓣位移距離。Tei指數(shù)：心尖四腔切面，啟用TDI獲取游離壁三尖瓣環(huán)組織運動頻譜，等容收縮期(ICT)與等容舒張期(IRT)之和與射血時間(ET)的比值，即為Tei指數(shù)。E/e′:脈沖多普勒舒張早期三尖瓣血流速度與組織多普勒舒張早期三尖瓣環(huán)運動速度的比值，即為E/e′。所有數(shù)據(jù)由同一人采集，連續(xù)測量3個心動周期，取其平均值。

1.4 最佳PEEP判定

滴定PEEP過程中，每次采集血標(biāo)本進(jìn)行血氣分析，當(dāng)PO2/FiO2下降大于10%時，提示肺泡開始塌陷[11]。此時的PEEP+0.196 kPa被認(rèn)為是最佳的PEEP。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié) 果

采用氧合指數(shù)法進(jìn)行肺復(fù)張，最佳PEEP為0.784(0.784～0.980)kPa，TAPSE最大值對應(yīng)PEEP為0.784(0.588～0.980)kPa，E/e′最小值對應(yīng)PEEP為0.784(0.588～1.176)kPa，Tei指數(shù)最小值對應(yīng)PEEP為0.784(0.588～0.98)kPa，右心室內(nèi)徑最小值對應(yīng)PEEP為0.882(0.784～1.176)kPa。組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(ICC)法：TAPSE最大值、E/e′最小值、Tei最小值、右心室內(nèi)徑最小值所對應(yīng)PEEP與氧合法最佳PEEP的ICC分別為0.734(P<0.05)、0.810(P<0.05)、0(P>0.05)、0(P>0.05)，TAPSE最大值、E/e′最小值對應(yīng)的PEEP與氧合法最佳PEEP一致性較好。配對t檢驗法：TAPSE最大值、E/e′最小值、Tei指數(shù)最小值及右心室內(nèi)徑最小值對應(yīng)的PEEP與氧合最佳PEEP相比，均數(shù)差值分別為：1.0(P=0.033)、-0.2(P=0.682)、0.2(P=0.762、-1.4(P=0.076)，E/e′最小值對應(yīng)的PEEP、Tei指數(shù)最小值對應(yīng)的PEEP與氧合法最佳PEEP一致性較好。綜合兩種統(tǒng)計學(xué)方法分析，E/e′最小值對應(yīng)的PEEP與氧合最佳PEEP一致性較好。分析E/e′隨PEEP遞減的變化趨勢，描繪變化趨勢圖，結(jié)果E/e′隨PEEP遞減呈“U”字形分布。

3 討 論

ARDS病人肺實質(zhì)細(xì)胞受損，肺毛細(xì)血管通透性增加，間質(zhì)和肺泡水腫，肺容積減少，通氣血流比例失調(diào)，順應(yīng)性減低，導(dǎo)致嚴(yán)重低氧血癥發(fā)生，甚至出現(xiàn)低氧性呼吸衰竭[12]。肺復(fù)張是治療ARDS的重要措施，是使萎陷的肺泡開放，并以足夠的PEEP維持肺泡開放的一種通氣策略。肺復(fù)張不僅可以打開肺泡，改善氧合，同時也避免了肺泡在通氣過程中反復(fù)開放閉合引起的剪切力損傷[13]。肺復(fù)張后如果PEEP過低，肺泡再度塌陷；如果PEEP過高，肺泡過度膨脹，致肺損傷，因此選擇最佳PEEP至關(guān)重要。滴定能夠維持肺開放狀態(tài)的最佳PEEP，可避免肺泡周期性塌陷而產(chǎn)生的剪切力，從而減輕呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷的發(fā)生。臨床普遍應(yīng)用氧合法評估肺復(fù)張效應(yīng)，相對靜態(tài)P-V曲線法[14]、肺部CT法、肺部超聲法[15]等指標(biāo)更為客觀、準(zhǔn)確、方便，但是反復(fù)多次采集動脈血，病人痛苦較大；即使在有動脈置管的情況下，也會增加血流感染及血栓的風(fēng)險。肺部超聲法利用A線、B線、實變點等征象來滴定PEEP，能準(zhǔn)確區(qū)分彌漫性和局限性肺泡塌陷[16]，快捷無創(chuàng)，可重復(fù)性強(qiáng)，但是無法發(fā)現(xiàn)肺過度通氣和肺內(nèi)側(cè)病變。電阻抗斷層成像技術(shù)(EIT)[17]是近年來評價氣體分布的新興手段，可用于監(jiān)測局部肺組織的塌陷及復(fù)張[18]。根據(jù)EIT，招展奇等[19]提出了氣體分布導(dǎo)向的PEEP滴定方法，該技術(shù)具有無創(chuàng)、無福射、實時監(jiān)測等諸多優(yōu)點，但是該方法滴定的PEEP水平有増加潛在肺損傷的風(fēng)險[20]。臨床上滴定最佳PEEP的方法眾多，各有其優(yōu)缺點，尋找最佳PEEP一直是臨床醫(yī)生探索的難題。

本研究綜合兩種統(tǒng)計學(xué)方法分析，E/e′最小值對應(yīng)的PEEP與氧合最佳PEEP一致性較好，分析了ARDS患者PEEP滴定過程中右心功能的變化趨勢，E/e′隨著PEEP遞減，大體呈“U”字形分布。提示超聲測量右心功能指標(biāo)E/e′可以代替氧合法滴定PEEP。呼吸機(jī)相關(guān)性肺心病可增加病死率，即使實施肺保護(hù)性通氣策略的ARDS患者，肺心病的發(fā)病率仍為22%，而且影響患者預(yù)后[21]。ARDS右心功能的受累和肺復(fù)張對血流動力學(xué)的影響近些年逐漸受到重視，右心保護(hù)性通氣策略也逐漸受到廣泛關(guān)注[22]。因此，以右心功能指標(biāo)為導(dǎo)向的最佳PEEP法更符合循環(huán)保護(hù)性通氣策略的要求。

本研究結(jié)果顯示，TAPSE最大值與氧合指數(shù)法測定最佳PEEP的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)為0.734，提示TAPSE最大值對應(yīng)PEEP與氧合最佳PEEP一致性也較好。本研究的數(shù)據(jù)用配對t法檢驗分析顯示Tei指數(shù)最小值對應(yīng)的PEEP與氧合最佳PEEP一致性也較好。Tei指數(shù)是由日本學(xué)者TEI提出的一種用來綜合評價心臟整體舒張和收縮功能的新指標(biāo)[23]，當(dāng)ARDS患者右心功能受累，首先出現(xiàn)舒張功能障礙，若病情進(jìn)一步加重，才會出現(xiàn)收縮功能下降[24]。由于本研究樣本數(shù)量相對較少，因此關(guān)于心臟超聲TAPSE、Tei指數(shù)測量能否替代氧合法滴定最佳PEEP仍需要進(jìn)行更大樣本量的臨床研究進(jìn)行探討。

本研究存在的不足：①沒有監(jiān)測右心后負(fù)荷(肺血管阻力)，不能直接體現(xiàn)肺血管阻力變化情況；②床旁彩超檢測右心功能指標(biāo)，必須清楚顯示超聲影像，對于顯示不清的，無法用右心功能法替代氧合法確立最佳PEEP；③本研究樣本量小，還需要增加樣本量進(jìn)一步研究證實。

綜上所述，氧合法滴定最佳PEEP過程中，兩種統(tǒng)計學(xué)方法分析均顯示E/e′最小值對應(yīng)的PEEP與氧合最佳PEEP一致性好，且E/e′隨PEEP遞減呈“U”字形分布。床旁超聲監(jiān)測E/e′可以作為氧合法滴定最佳PEEP的替代方法，且具有經(jīng)濟(jì)、無創(chuàng)、快速的特點。