機(jī)械通氣中驅(qū)動(dòng)壓與肺保護(hù)通氣策略的關(guān)系研究進(jìn)展

楊唯奕，石夢(mèng)竹，劉海林，桂波，張志捷

1 南京醫(yī)科大學(xué)附屬淮安第一醫(yī)院麻醉科，江蘇 淮安 223000；2 南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院麻醉科

肺保護(hù)通氣是目前常用于臨床的機(jī)械通氣策略，被廣泛應(yīng)用于減少外科手術(shù)后肺部并發(fā)癥（PPCs）的發(fā)生，包括小潮氣量（VT）、有限的呼氣末正壓（PEEP）及吸氣平臺(tái)壓（Pplat）和肺復(fù)張手法（RM）。近期發(fā)表的一篇Meta分析認(rèn)為，PPCs的發(fā)生及預(yù)后可能與術(shù)中機(jī)械通氣時(shí)的VT和PEEP并不相關(guān)，而與高驅(qū)動(dòng)壓顯著相關(guān)，或者說，當(dāng)VT和PEEP的變化影響驅(qū)動(dòng)壓時(shí)，兩者才與PPCs呈現(xiàn)相關(guān)性［1］。驅(qū)動(dòng)壓是指克服呼吸系統(tǒng)彈性阻力促使肺泡開放的壓力，呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性（Crs）指單位肺內(nèi)壓引起肺容積的變化，從呼吸力學(xué)角度解釋，Crs=VT／驅(qū)動(dòng)壓，所以驅(qū)動(dòng)壓=VT/Crs。臨床上在沒有自主呼吸的情況下，驅(qū)動(dòng)壓可簡化計(jì)算為Pplat-PEEP［2］。隨著肺保護(hù)策略研究的進(jìn)一步深入，凡是能夠防止PPCs發(fā)生的策略都具有納入肺保護(hù)通氣策略的可能?，F(xiàn)就近年來驅(qū)動(dòng)壓與肺保護(hù)通氣策略之間的關(guān)系做一綜述，旨在為臨床機(jī)械通氣策略相關(guān)研究提供參考。

1 驅(qū)動(dòng)壓與小VT的關(guān)系

一項(xiàng)薈萃分析顯示，對(duì)于已存在急性肺損傷或呼吸衰竭的患者行小VT機(jī)械通氣可以降低患者病死率及住院期間機(jī)械通氣時(shí)長［3］。SERPA 等［4］及SCHULTZ等［5］的研究也均表明，小VT通氣的確對(duì)外科手術(shù)患者的預(yù)后有益。因此，之后的許多臨床工作及相關(guān)研究均將小 VT（＜6 mL/kg）及 Pplat＜30 mmHg作為肺保護(hù)通氣策略的參考標(biāo)準(zhǔn)。然而，F(xiàn)ERNANDEZ-BUSTAMANTE等［6］在對(duì)1 202例機(jī)械通氣患者的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，在推薦的肺保護(hù)通氣背景下，PPCs在美國麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)分級(jí)3級(jí)的患者中仍十分常見，提示小VT肺保護(hù)通氣策略對(duì)肺損傷的改善是有限的。BUGEDO等［7］將急性呼吸窘迫癥（ARDS）患者分為兩組行對(duì)照通氣試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)肺保護(hù)性通氣組（VT 6.0～7.6 mL/kg）的驅(qū)動(dòng)壓鮮有超過17 cmH2O，而非肺保護(hù)性通氣組（VT 10.2～12.0 mL/kg）的驅(qū)動(dòng)壓多已超過了20 cmH2O，這提示通過控制VT的大小來限制驅(qū)動(dòng)壓是可行的。肺部存在基礎(chǔ)病變的患者，其功能殘氣量多是降低的，若此時(shí)仍依照預(yù)測(cè)體質(zhì)量（PBW）的潮氣量（6～8 mL/kg）行傳統(tǒng)小VT通氣，則存在肺泡過度擴(kuò)張可能。此時(shí)，應(yīng)降低VT來獲取較低的氣道驅(qū)動(dòng)壓從而減少肺損傷。如果能通過減少VT，將驅(qū)動(dòng)壓限制在一定的安全范圍內(nèi)，以此來個(gè)性化調(diào)節(jié)符合患者的呼吸參數(shù)，將會(huì)減少呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷，改善患者的預(yù)后。

通常來說，降低VT會(huì)降低驅(qū)動(dòng)壓（驅(qū)動(dòng)壓=VT/Crs），但這僅局限于VT的減少不會(huì)導(dǎo)致肺泡塌陷的范圍內(nèi)。在某些情況下，尤其是當(dāng)PEEP水平不恰當(dāng)時(shí)，VT的增加也能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)力降低［8］，此時(shí)可能由于肺不張因VT的增加而減少，肺的順應(yīng)性也相應(yīng)增加。根據(jù)肺部三維CT掃描，基于患者PBW的肺部容積計(jì)算結(jié)果通常與實(shí)際肺部大小（功能性肺容積）不一致。PBW高的患者肺容量通常低于PBW較低的患者，患者實(shí)際肺容量和PBW之間的相關(guān)性較差（r=0.58～0.65），而這種情況在肺順應(yīng)性低的患者中表現(xiàn)更為明顯［9］。由于PBW通常不能可靠地反映患者的實(shí)際肺容積，并且患者肺基礎(chǔ)存在一定異質(zhì)性，即功能性肺容積不同，因此，即使是6～8 mL/kg PBW的正常 VT 也可能不是一個(gè)合適的選擇。一項(xiàng)針對(duì)ARDS患者的Meta分析顯示，患者出現(xiàn)氣壓傷的比例和病死率均在驅(qū)動(dòng)壓超過15 cmH2O時(shí)急劇增加［10］。另一項(xiàng)納入778例受試者的回顧性隊(duì)列分析表明，在驅(qū)動(dòng)壓＞19 cmH2O時(shí)受試者的死亡風(fēng)險(xiǎn)逐漸增加［11］。

由上可見，驅(qū)動(dòng)壓代表了施加在肺部的壓力，限制驅(qū)動(dòng)壓可使VT與功能性肺更好地匹配，尤其是在肺部嚴(yán)重受損的患者中。盡管尚未進(jìn)行前瞻性臨床試驗(yàn)以更好地鞏固驅(qū)動(dòng)壓與病死率之間的關(guān)系，但目前的證據(jù)支持對(duì)驅(qū)動(dòng)壓進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測(cè)，以確?；颊卟粫?huì)因驅(qū)動(dòng)壓過高而產(chǎn)生不良臨床結(jié)果。因此，由驅(qū)動(dòng)壓力引導(dǎo)的VT滴定可能是有益的。

2 驅(qū)動(dòng)壓與PEEP的關(guān)系

PEEP被提出并應(yīng)用于臨床已有40多年的歷史，適當(dāng)?shù)腜EEP水平可防止肺泡塌陷，保持肺泡持續(xù)開放，提高患者氧合通氣/血流量比值，減少剪切傷發(fā)生。目前，PEEP水平的設(shè)定仍存在較大爭異，既往研究認(rèn)為，高水平的PEEP具有肺保護(hù)作用，然而近年來有文章否認(rèn)了這一觀點(diǎn)［12］。隨之有研究表明，肺功能正常的全身麻醉患者合理PEEP值的異質(zhì)性很大［13］。在此背景下，提出了“個(gè)體化PEEP”的新概念，旨在根據(jù)患者的個(gè)體特征（如肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性和驅(qū)動(dòng)壓）找到最佳PEEP。一項(xiàng)納入17個(gè)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的薈萃分析發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)壓與PPCs的發(fā)生單獨(dú)相關(guān)，而與VT和PEEP無關(guān)；并且，驅(qū)動(dòng)壓每上升1 cmH2O，PPCs發(fā)生率增加1.16倍［1］。在該研究的亞組分析中發(fā)現(xiàn)，如果高PEEP增加了驅(qū)動(dòng)壓，則高PEEP與PPCs發(fā)生高度相關(guān)；如果同樣高的PEEP可以降低驅(qū)動(dòng)壓，則似乎可以減少PPCs發(fā)生率［1］。

關(guān)于PEEP滴定，近幾年的研究大多規(guī)模較小，研究人員比較了兩種設(shè)置PEEP的方法：使氧合最大化方法及使肺順應(yīng)性最大化方法。這兩種方法都改善了臨床表現(xiàn)，但與基于氧合最大化的PEEP相比，使用驅(qū)動(dòng)壓指導(dǎo)設(shè)置PEEP可減少肺水腫、降低炎癥細(xì)胞因子水平并降低肺損傷評(píng)分［14］。在一項(xiàng)關(guān)于腹部手術(shù)患者的研究中，實(shí)驗(yàn)組即PEEP滴定組取獲得最高肺順應(yīng)性時(shí)的PEEP值，對(duì)照組則接受5 cmH2O的固定PEEP。該研究結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組驅(qū)動(dòng)壓降低了28%［15］。PEREIRA等［13］在進(jìn)行腹部手術(shù)中的同時(shí)，使用電阻抗斷層掃描來監(jiān)測(cè)能夠最大限度減少肺塌陷和過度擴(kuò)張的PEEP值，該研究結(jié)果表明，與4 cmH2O的固定PEEP相比，PEEP滴定更能降低驅(qū)動(dòng)壓。該研究同時(shí)使用肺部CT檢測(cè)肺不張面積，發(fā)現(xiàn)與4 cmH2O固定PEEP組相比，PEEP滴定組顯示出更少的術(shù)后肺不張；且與開放手術(shù)相比，腹腔鏡手術(shù)中PEEP滴定對(duì)降低驅(qū)動(dòng)壓及減少肺不張的效果更優(yōu)，這提示腹腔鏡手術(shù)患者可能從個(gè)體化PEEP中受益更多。PARK等［16］的研究將胸部手術(shù)患者分為兩組，一組行傳統(tǒng)肺保護(hù)性通氣，另一組行驅(qū)動(dòng)壓引導(dǎo)通氣。驅(qū)動(dòng)壓引導(dǎo)通氣組對(duì)PEEP進(jìn)行滴定，取最低驅(qū)動(dòng)壓時(shí)的PEEP值并應(yīng)用于整個(gè)單肺通氣過程；常規(guī)肺保護(hù)通氣組則應(yīng)用5 cmH2O的固定PEEP；結(jié)果顯示，常規(guī)肺保護(hù)通氣組PPCs發(fā)生率為12.2%，驅(qū)動(dòng)壓引導(dǎo)通氣組為5.5%，兩者差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。分析該結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)壓引導(dǎo)通氣組中較低的PPCs發(fā)生率可能得益于個(gè)體化PEEP以及更低的驅(qū)動(dòng)壓。由上可見，PEEP滴定可以降低驅(qū)動(dòng)壓，并有可能成為指導(dǎo)通氣的一種方式。

目前還沒有降低驅(qū)動(dòng)壓的成熟技術(shù)。驅(qū)動(dòng)壓力的變化取決于PEEP和VT［驅(qū)動(dòng)壓=Pplat-PEEP=VT/Crs］。因此，PEEP和VT的調(diào)整都有可能降低驅(qū)動(dòng)壓力。目前有關(guān)驅(qū)動(dòng)壓滴定PEEP或VT的研究均較少，有待進(jìn)一步的研究和探索。

3 驅(qū)動(dòng)壓與RM的關(guān)系

在開始進(jìn)行PEEP滴定以測(cè)量驅(qū)動(dòng)壓力之前，RM也是必不可少的。如今，開放肺方法（OLA）因RM技術(shù)而使用的更為頻繁。常用的RM方法有兩種，一種是在固定的吸氣峰值壓力下保持肺部充氣5～30 s，另一種方法是將RM與個(gè)體化PEEP相結(jié)合［17-18］。通常第二種方法選擇較多，因?yàn)檩^高的固定吸氣峰值壓力更容易導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定。

FERRANDO等［18］研究顯示，行OLA（RM+PEEP滴定+RM）組較標(biāo)準(zhǔn)術(shù)中通氣組（5 cmH2O的固定PEEP，無RM）驅(qū)動(dòng)壓低。OLA中的PEEP是在RM操作后，達(dá)到最佳呼吸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)順應(yīng)性時(shí)獲得的，在術(shù)中應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生了良好的生理效應(yīng)［19-20］。PEI等［20］的研究分析了兩個(gè)肺功能指標(biāo)：靜態(tài)肺順應(yīng)性和驅(qū)動(dòng)壓，結(jié)果表明，RM在降低驅(qū)動(dòng)壓的同時(shí)提高了靜態(tài)肺順應(yīng)性，這可能是RM減少PPCs的機(jī)制。同樣，在ARDS患者中，基于OLA的個(gè)體化PEEP會(huì)產(chǎn)生更有利的生理反應(yīng)，且與根據(jù)ARDSnet通氣策略設(shè)置PEEP相比具有更低驅(qū)動(dòng)壓［17］。

在一項(xiàng)面向腹部手術(shù)患者的研究中，RM與個(gè)體化PEEP的結(jié)合能夠恢復(fù)呼氣末肺容積，將通氣重新分配到與插管前相似的水平，并能在整個(gè)手術(shù)過程中保持這種水平；且在氣腹期間，驅(qū)動(dòng)壓僅為固定PEEP組的一半［21］。

一項(xiàng)驅(qū)動(dòng)壓引導(dǎo)PEEP滴定的對(duì)比研究分為遞增式滴定PEEP與遞減式滴定PEEP兩種模式，兩種模式均以獲得最小驅(qū)動(dòng)壓為目的，在2～16 cmH2O的范圍內(nèi)以2 cmH2O為梯度遞增或遞減PEEP，并且遞減模式在滴定前后均會(huì)行RM。該研究結(jié)果表明，遞減模式中獲得的驅(qū)動(dòng)壓低于遞增模式，且遞減模式中獲得的氧合指數(shù)顯著增加。OLA實(shí)施期間兩種以驅(qū)動(dòng)壓為導(dǎo)向的PEEP滴定策略均能產(chǎn)生有益生理效應(yīng)，但與遞增PEEP滴定方法相比，RM后遞減式滴定在降低驅(qū)動(dòng)壓和改善氧合方面更有效，特別是對(duì)于術(shù)中驅(qū)動(dòng)壓較高（＞14 cmH2O）的患者［22］。一項(xiàng)旨在綜合評(píng)估基于小VT通氣策略的個(gè)體化PEEP和RM對(duì)腹部手術(shù)期間肺功能和血流動(dòng)力學(xué)影響的網(wǎng)絡(luò)薈萃分析指出，個(gè)體化PEEP+RM組在氧合指數(shù)和動(dòng)態(tài)肺順應(yīng)性方面均優(yōu)于單純個(gè)體化PEEP組［23］。既往的一個(gè)數(shù)學(xué)模型揭示了在RM后遞減試驗(yàn)中，獲得最大肺順應(yīng)性時(shí)的PEEP水平與預(yù)設(shè)的開放肺PEEP（即最佳PEEP）之間存在一致關(guān)系的可能。然而，這種關(guān)系在沒有RM的遞增試驗(yàn)中是不一致的［24］。這一假設(shè)在后來的一項(xiàng)與ARDS肥胖患者相關(guān)的臨床試驗(yàn)中被證實(shí)［25］。但這些研究中，由于RM屬于OLA中的一部分，故區(qū)分PEEP和RM的獨(dú)立作用是較難實(shí)現(xiàn)的，但也不能排除遞減模式的優(yōu)勢(shì)是來源于RM的實(shí)施。盡管任意水平的PEEP對(duì)驅(qū)動(dòng)壓的影響是不可預(yù)測(cè)的，但在進(jìn)行RM后的個(gè)體化PEEP顯然與驅(qū)動(dòng)壓的降低有關(guān)。

綜上所述，已有多項(xiàng)研究表明驅(qū)動(dòng)壓與機(jī)械通氣患者的生存、病死率密切相關(guān)，機(jī)械通氣期間較高的驅(qū)動(dòng)壓往往提示較差的預(yù)后，將驅(qū)動(dòng)壓控制在相對(duì)安全的范圍是指導(dǎo)通氣策略的新目標(biāo)。通過滴定PEEP來限制驅(qū)動(dòng)壓是目前最主要的方法，在腹部、胸部手術(shù)或是肥胖患者的研究中，個(gè)體化PEEP的應(yīng)用改善了氧合、降低了PPCs的發(fā)生［25-27］。OLA在多個(gè)實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出了更優(yōu)的呼吸生理狀態(tài)和預(yù)后。雖然目前尚無統(tǒng)一的驅(qū)動(dòng)壓引導(dǎo)通氣策略設(shè)定方法，但無論是基于最小驅(qū)動(dòng)壓還是將驅(qū)動(dòng)壓控制在一定水平下的方法，都是避免高驅(qū)動(dòng)壓引起預(yù)后不良的明確途徑。令人遺憾的是，眾多研究中對(duì)主動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)壓以減少并發(fā)癥或改善預(yù)后以及如何主動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)壓并沒有一個(gè)明確的結(jié)論，因此需要更多的前瞻性高質(zhì)量研究來評(píng)估驅(qū)動(dòng)壓力和PEEP滴定對(duì)臨床結(jié)果的獨(dú)立作用。