引用本文： 冉燕妮, 吳彬, 王兵. 應用食管壓與氧合法指導創傷性急性呼吸窘迫綜合征患者機械通氣呼氣末正壓選擇的比較研究. 中國呼吸與危重監護雜志, 2015, 14(6): 565-568. doi: 10.7507/1671-6205.2015137 復制
創傷后多器官功能衰竭是導致創傷患者死亡的重要病因之一，急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)則是創傷后最常見的器官功能衰竭。ARDS目前重要的機械通氣策略是肺保護性通氣策略，足夠的呼氣末正壓(PEEP)是維持肺泡開放的關鍵[1]，但過高的PEEP可能造成已經復張的肺泡過度膨脹產生呼吸機相關性肺損傷(VILI)，PEEP過低又不足以阻止可復張的肺泡在呼氣期塌陷，根據急性呼吸窘迫綜合征協作網(ARDSNet)方法選擇PEEP是最常用的方法，但未考慮到患者的呼吸力學特征。初步研究表明，食管壓指導的PEEP選擇個體化調節患者的呼吸力學特征，對于急性肺損傷(ALI)患者可能有益[2]。但對于創傷性ARDS患者應用食管壓指導PEEP選擇的意義尚不明確。本研究擬在創傷性ARDS患者置入食管氣囊導管，觀察根據食管壓選擇的PEEP與根據傳統ARDSNet方法選擇的PEEP水平、呼吸力學、呼氣跨肺壓等指標的差異，為食管壓在創傷性ARDS患者中的應用提供依據。
對象與方法
一 對象
2013年9月至2015年3月收住廈門市第三醫院重癥監護病房的創傷性ARDS患者12例，入選標準：創傷后符合2012年ARDS柏林診斷標準，損傷嚴重度評分(ISS)評分>16分。排除標準：懷孕或哺乳期婦女；年齡低于18歲；重度顱腦損傷患者格拉斯哥昏迷評分(GCS)<8分；血流動力學不穩定患者；預計24 h內死亡患者；其他不適合放置食管氣囊導管患者。入選的時間：創傷患者經液體復蘇、確定性手術處理血流動力學穩定后入組。入選患者均為男性，平均年齡(37.2±11.4)歲，急性生理學和慢性健康狀況評分系統Ⅱ(APACHEⅡ)評分(14.4± 6.1)分，ISS評分(29.8±9.6)分，氧合指數(PaO2/FiO2)(227.25±69.64) mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。12例均為創傷后患者，其中高處墜落傷4例(33.33%)，車禍傷8例(66.67%)。入組者均有肺挫傷并發呼吸衰竭。合并顱腦損傷2例(16.67%)，腹部臟器損傷5例(41.67%)，二者合并1例(8.33%)。12例患者均給予經口氣管插管，Hamilton G5呼吸機(瑞士Hamilton公司)輔助呼吸。
二 方法
1.血流動力學及呼吸力學監測：12例患者均給予右側頸內靜脈或鎖骨下靜脈穿刺放置中心靜脈導管，并接監護裝置，連接監護儀(Draeger，美國)，測中心靜脈壓。右側橈動脈置管，監測有創動脈壓，輸液泵控制輸液速度70 mL/h，維持血壓。經右股動脈監測平均動脈壓。由Hamilton G5呼吸機監測氣道峰值壓力、氣道平臺壓力、平均氣道壓、食管壓力、呼氣末跨肺壓、吸氣末跨肺壓和肺靜態順應性。經右股動脈置管抽取動脈血，血氣分析儀(美國IL公司GEM Premier3000)測定動脈血pH、動脈血氧分壓(PaO2)、動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)，并計算PaO2/FiO2。
2.食管測壓管置入方法：所有患者均取仰臥位，床頭抬高30°，將食管氣囊導管(瑞士Hamilton公司)前端涂少許石蠟油，經患者鼻腔插入食管，置入深度約40 cm，將導管另一端通過三通、硬質壓力延長管與Hamilton G5呼吸機輔助壓力監測端口連接，通過三通連接口向導管氣囊內注入5 mL空氣，回抽4 mL后，觀察呼吸機顯示屏輔助壓(食管內壓)波形，可見與呼吸相關的壓力波動，將導管逐漸外撤直至壓力波動消失，表明氣囊在食管中下段。
3.步驟及參數設置：根據患者最佳PEEP滴定方法的不同，分為食管壓組和ARDSNet組。給予患者丙泊酚50~100 mg/h，咪達唑侖3~6 mg/h，枸櫞酸芬太尼 60~100 μg/h持續泵入。充分鎮靜和麻醉后，應用控制性肺膨脹法(SI)，維持30 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)氣道壓30 s，以標準化肺容積的初始狀態，潮氣量設置6~8 mL/kg理想體重。食管壓組PEEP根據食管壓進行調節，即PEEP由 5 cm H2O先增至8 cm H2O，隨后每次遞增2 cm H2O，PEEP值最大不超過20 cm H2O，同時測定食管壓力，選擇使呼氣末跨肺壓保持在0~10 cm H2O的最小PEEP值為最佳PEEP，維持最佳PEEP 3 min后查動脈血氣分析。ARDSNet組根據吸入氧濃度和氧合指標調節PEEP值。機械通氣目標為PaO2達到60~120 mm Hg 或脈搏血氧飽和度達90%~100%。
三 統計學處理
所有數據均采用SPSS 18.0 軟件包進行統計分析。計量資料采用
結果
一 食管壓組與ARDSNet組指導創傷性ARDS患者PEEP設置情況
同一患者采取兩種不同方法設置PEEP，因而年齡、性別、APACHEⅡ評分、血流動力學情況等指標差異均無統計學意義，達到目標氧合時的動脈血氣分析見表 1。食管壓組PEEP值(10.98±4.36) cm H2O明顯高于ARDSNet組(7.13±2.01) cm H2O，差異有統計學意義(P=0.000)，結果見表 2。在48次測量中，PEEP≥12 cm H2O者中食管壓組有25次(52.1%)，ARDSNet組僅1次。兩組在入組0 h時PEEP值差異無統計學意義(P=0.200)；而在24、48及72 h食管壓組PEEP值明顯高于ARDSNet組，差異有統計學意義(P值分別為0.038、0.002和0.001)，結果見表 3和表 4。而食管壓組0、24、48及72 h時段間設置的PEEP值差異均無統計學意義(P>0.05)。ARDSNet組0、24、48及72 h時段間設置的PEEP值亦均無統計學差異 (P>0.05)。食管壓組氣道峰壓(24.69±5.30) cm H2O 高于ARDSNet組(20.85±3.28) cm H2O，差異有統計學意義(P=0.000)；而兩組在肺順應性方面無明顯差異(P=0.388)，結果見表 2。
表1
動脈血氣分析(mm Hg，
表2
食管壓組與ARDSNet組PEEP、呼氣末跨肺壓、氣道峰壓、肺順應性變化(
表3
食管壓組在不同治療時間PEEP值、呼氣末跨肺壓變化(cm H2O，
表4
ARDSNet組在不同治療時間PEEP值、呼氣末跨肺壓變化(cm H2O，二 食管壓與ARDSNet法指導創傷性ARDS患者PEEP時呼氣末跨肺壓情況。
食管壓組呼氣末跨肺壓均≥0 cm H2O，而ARDSNet組在48次測量中有35次(73%)呼氣末跨肺壓<0 cm H2O,最低值為-12.7 cm H2O，13次(27%)呼氣末跨肺壓>0 cm H2O的情況主要集中在ARDSNet組滴定的PEEP值高于食管壓組的患者，ARDSNet組PEEP值增加(3±0.93)cm H2O。食管壓組呼氣末跨肺壓(0.71±0.62) cm H2O與ARDSNet組(-2.29±3.49)cm H2O差異有統計學意義(P=0.000)。結果見表 2。
討論
創傷性ARDS患者機械通氣時設置合適的PEEP至關重要。PEEP可使ARDS患者肺內氣體分布更均勻，使陷閉的肺組織減少，是肺保護策略的重點。但最佳PEEP如何設置仍有爭議，低水平PEEP不能使塌陷的肺泡完全打開，缺氧得不到改善；高水平PEEP，則可引起肺泡過度膨脹，使肺內壓增高，靜脈回流受阻，心排出量降低并導致低氧血癥[3]。目前公認的ARDSNet選擇PEEP的方法是根據吸氧濃度來選擇的，未考慮到患者的呼吸力學特征，而創傷性ARDS患者常常合并頭顱、胸、腹腔臟器、骨折等損傷。多數患者存在腹脹，腹腔內壓力增加等情況，而引起胸腔壓力升高，此時可能需要較高的PEEP來抵消這種效應[4-5]。如僅僅根據ARDSNet選擇PEEP可能造成呼氣末肺泡塌陷，嚴姝瑛等[6-7]研究發現ALI伴腹高壓時可引起呼吸生理嚴重不協調，胸壁順應性顯著下降，同時引起跨肺壓進一步下降，而PEEP水平的不斷增加可顯著改善呼吸機能，且對血流動力學無特殊影響。然而在ARDSNet進行的一項研究(ALVEOLI)未能證實高PEEP對ARDS患者在降低VILI方面的益處，Grasso等[8]推測原因為該研究方案沒有針對每例患者呼吸系統情況個體化設置PEEP水平。他們對19例ARDS患者進行研究發現應用較高水平PEEP的結果存在很大變異度，19例中只有9例(47.37%)獲得理想的反應，由此認為只有識別出需要高水平PEEP的患者，才能從中獲益。
食管壓通過測量胸膜腔內壓計算跨肺壓，跨肺壓是使肺膨脹的直接動力，跨肺壓=肺泡內壓-胸膜腔內壓，包括吸氣跨肺壓和呼氣跨肺壓，設置合理的吸氣跨肺壓能避免肺泡過度膨脹，減輕容積傷，設置合理的呼氣跨肺壓可以避免呼氣末肺組織塌陷，減少萎陷傷，達到對ARDS患者的個體化治療。但是直接測量胸膜腔內壓是有創的，臨床極少應用。Buytendi[9]證明用食管壓代替胸腔內壓是可能的。Higgs等[10]通過對10例ASA全麻患者進行俯臥位時阻塞測試，發現食管氣囊技術可以準確測量胸膜壓力變化。2008年Talmor等[2]發現食管壓指導PEEP設置的方法，可能改善ALI患者的氧合、降低死亡率。但在創傷性ARDS患者食管壓指導PEEP選擇的方法與作用尚不明了。
本研究發現在達到相同的氧合目標前提下，在48次測量中食管壓組的呼氣末跨肺壓均為正值，而ARDSNet組73%呼氣末跨肺壓均小于0 cm H2O，表明ARDSNet法常低估了胸腔內壓力，即肺泡內壓或氣道內壓小于胸膜腔內壓，肺泡存在持續的周期性呼氣末肺單位塌陷。呼氣末跨肺壓負值越小造成的損傷越大，此時肺泡容易塌陷，在下一次吸氣時開放易造成肺泡剪切力損傷，同時在開放肺泡與關閉肺泡之間也可產生剪切力損傷。有研究表明，氣道峰壓30 cm H2O時，塌陷肺泡與開放肺泡之間的剪切力可以達到140 cm H2O[11]。基于本研究結果提示，通過食管壓計算跨肺壓，對于重癥創傷性ARDS患者，尤其是合并腹內壓增高，肺和/或胸壁順應性下降的患者，食管壓可以個體化指導創傷性ARDS患者機械通氣PEEP設置，識別出能從高PEEP中獲益的患者，在改善氧合的同時保證呼氣末跨肺壓大于0 cm H2O，可能更符合患者需要。但本研究樣本量較小，仍需要大樣本多中心的臨床研究進一步證實。
創傷后多器官功能衰竭是導致創傷患者死亡的重要病因之一，急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)則是創傷后最常見的器官功能衰竭。ARDS目前重要的機械通氣策略是肺保護性通氣策略，足夠的呼氣末正壓(PEEP)是維持肺泡開放的關鍵[1]，但過高的PEEP可能造成已經復張的肺泡過度膨脹產生呼吸機相關性肺損傷(VILI)，PEEP過低又不足以阻止可復張的肺泡在呼氣期塌陷，根據急性呼吸窘迫綜合征協作網(ARDSNet)方法選擇PEEP是最常用的方法，但未考慮到患者的呼吸力學特征。初步研究表明，食管壓指導的PEEP選擇個體化調節患者的呼吸力學特征，對于急性肺損傷(ALI)患者可能有益[2]。但對于創傷性ARDS患者應用食管壓指導PEEP選擇的意義尚不明確。本研究擬在創傷性ARDS患者置入食管氣囊導管，觀察根據食管壓選擇的PEEP與根據傳統ARDSNet方法選擇的PEEP水平、呼吸力學、呼氣跨肺壓等指標的差異，為食管壓在創傷性ARDS患者中的應用提供依據。
對象與方法
一 對象
2013年9月至2015年3月收住廈門市第三醫院重癥監護病房的創傷性ARDS患者12例，入選標準：創傷后符合2012年ARDS柏林診斷標準，損傷嚴重度評分(ISS)評分>16分。排除標準：懷孕或哺乳期婦女；年齡低于18歲；重度顱腦損傷患者格拉斯哥昏迷評分(GCS)<8分；血流動力學不穩定患者；預計24 h內死亡患者；其他不適合放置食管氣囊導管患者。入選的時間：創傷患者經液體復蘇、確定性手術處理血流動力學穩定后入組。入選患者均為男性，平均年齡(37.2±11.4)歲，急性生理學和慢性健康狀況評分系統Ⅱ(APACHEⅡ)評分(14.4± 6.1)分，ISS評分(29.8±9.6)分，氧合指數(PaO2/FiO2)(227.25±69.64) mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。12例均為創傷后患者，其中高處墜落傷4例(33.33%)，車禍傷8例(66.67%)。入組者均有肺挫傷并發呼吸衰竭。合并顱腦損傷2例(16.67%)，腹部臟器損傷5例(41.67%)，二者合并1例(8.33%)。12例患者均給予經口氣管插管，Hamilton G5呼吸機(瑞士Hamilton公司)輔助呼吸。
二 方法
1.血流動力學及呼吸力學監測：12例患者均給予右側頸內靜脈或鎖骨下靜脈穿刺放置中心靜脈導管，并接監護裝置，連接監護儀(Draeger，美國)，測中心靜脈壓。右側橈動脈置管，監測有創動脈壓，輸液泵控制輸液速度70 mL/h，維持血壓。經右股動脈監測平均動脈壓。由Hamilton G5呼吸機監測氣道峰值壓力、氣道平臺壓力、平均氣道壓、食管壓力、呼氣末跨肺壓、吸氣末跨肺壓和肺靜態順應性。經右股動脈置管抽取動脈血，血氣分析儀(美國IL公司GEM Premier3000)測定動脈血pH、動脈血氧分壓(PaO2)、動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)，并計算PaO2/FiO2。
2.食管測壓管置入方法：所有患者均取仰臥位，床頭抬高30°，將食管氣囊導管(瑞士Hamilton公司)前端涂少許石蠟油，經患者鼻腔插入食管，置入深度約40 cm，將導管另一端通過三通、硬質壓力延長管與Hamilton G5呼吸機輔助壓力監測端口連接，通過三通連接口向導管氣囊內注入5 mL空氣，回抽4 mL后，觀察呼吸機顯示屏輔助壓(食管內壓)波形，可見與呼吸相關的壓力波動，將導管逐漸外撤直至壓力波動消失，表明氣囊在食管中下段。
3.步驟及參數設置：根據患者最佳PEEP滴定方法的不同，分為食管壓組和ARDSNet組。給予患者丙泊酚50~100 mg/h，咪達唑侖3~6 mg/h，枸櫞酸芬太尼 60~100 μg/h持續泵入。充分鎮靜和麻醉后，應用控制性肺膨脹法(SI)，維持30 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)氣道壓30 s，以標準化肺容積的初始狀態，潮氣量設置6~8 mL/kg理想體重。食管壓組PEEP根據食管壓進行調節，即PEEP由 5 cm H2O先增至8 cm H2O，隨后每次遞增2 cm H2O，PEEP值最大不超過20 cm H2O，同時測定食管壓力，選擇使呼氣末跨肺壓保持在0~10 cm H2O的最小PEEP值為最佳PEEP，維持最佳PEEP 3 min后查動脈血氣分析。ARDSNet組根據吸入氧濃度和氧合指標調節PEEP值。機械通氣目標為PaO2達到60~120 mm Hg 或脈搏血氧飽和度達90%~100%。
三 統計學處理
所有數據均采用SPSS 18.0 軟件包進行統計分析。計量資料采用
結果
一 食管壓組與ARDSNet組指導創傷性ARDS患者PEEP設置情況
同一患者采取兩種不同方法設置PEEP，因而年齡、性別、APACHEⅡ評分、血流動力學情況等指標差異均無統計學意義，達到目標氧合時的動脈血氣分析見表 1。食管壓組PEEP值(10.98±4.36) cm H2O明顯高于ARDSNet組(7.13±2.01) cm H2O，差異有統計學意義(P=0.000)，結果見表 2。在48次測量中，PEEP≥12 cm H2O者中食管壓組有25次(52.1%)，ARDSNet組僅1次。兩組在入組0 h時PEEP值差異無統計學意義(P=0.200)；而在24、48及72 h食管壓組PEEP值明顯高于ARDSNet組，差異有統計學意義(P值分別為0.038、0.002和0.001)，結果見表 3和表 4。而食管壓組0、24、48及72 h時段間設置的PEEP值差異均無統計學意義(P>0.05)。ARDSNet組0、24、48及72 h時段間設置的PEEP值亦均無統計學差異 (P>0.05)。食管壓組氣道峰壓(24.69±5.30) cm H2O 高于ARDSNet組(20.85±3.28) cm H2O，差異有統計學意義(P=0.000)；而兩組在肺順應性方面無明顯差異(P=0.388)，結果見表 2。
表1
動脈血氣分析(mm Hg，
表2
食管壓組與ARDSNet組PEEP、呼氣末跨肺壓、氣道峰壓、肺順應性變化(
表3
食管壓組在不同治療時間PEEP值、呼氣末跨肺壓變化(cm H2O，
表4
ARDSNet組在不同治療時間PEEP值、呼氣末跨肺壓變化(cm H2O，二 食管壓與ARDSNet法指導創傷性ARDS患者PEEP時呼氣末跨肺壓情況。
食管壓組呼氣末跨肺壓均≥0 cm H2O，而ARDSNet組在48次測量中有35次(73%)呼氣末跨肺壓<0 cm H2O,最低值為-12.7 cm H2O，13次(27%)呼氣末跨肺壓>0 cm H2O的情況主要集中在ARDSNet組滴定的PEEP值高于食管壓組的患者，ARDSNet組PEEP值增加(3±0.93)cm H2O。食管壓組呼氣末跨肺壓(0.71±0.62) cm H2O與ARDSNet組(-2.29±3.49)cm H2O差異有統計學意義(P=0.000)。結果見表 2。
討論
創傷性ARDS患者機械通氣時設置合適的PEEP至關重要。PEEP可使ARDS患者肺內氣體分布更均勻，使陷閉的肺組織減少，是肺保護策略的重點。但最佳PEEP如何設置仍有爭議，低水平PEEP不能使塌陷的肺泡完全打開，缺氧得不到改善；高水平PEEP，則可引起肺泡過度膨脹，使肺內壓增高，靜脈回流受阻，心排出量降低并導致低氧血癥[3]。目前公認的ARDSNet選擇PEEP的方法是根據吸氧濃度來選擇的，未考慮到患者的呼吸力學特征，而創傷性ARDS患者常常合并頭顱、胸、腹腔臟器、骨折等損傷。多數患者存在腹脹，腹腔內壓力增加等情況，而引起胸腔壓力升高，此時可能需要較高的PEEP來抵消這種效應[4-5]。如僅僅根據ARDSNet選擇PEEP可能造成呼氣末肺泡塌陷，嚴姝瑛等[6-7]研究發現ALI伴腹高壓時可引起呼吸生理嚴重不協調，胸壁順應性顯著下降，同時引起跨肺壓進一步下降，而PEEP水平的不斷增加可顯著改善呼吸機能，且對血流動力學無特殊影響。然而在ARDSNet進行的一項研究(ALVEOLI)未能證實高PEEP對ARDS患者在降低VILI方面的益處，Grasso等[8]推測原因為該研究方案沒有針對每例患者呼吸系統情況個體化設置PEEP水平。他們對19例ARDS患者進行研究發現應用較高水平PEEP的結果存在很大變異度，19例中只有9例(47.37%)獲得理想的反應，由此認為只有識別出需要高水平PEEP的患者，才能從中獲益。
食管壓通過測量胸膜腔內壓計算跨肺壓，跨肺壓是使肺膨脹的直接動力，跨肺壓=肺泡內壓-胸膜腔內壓，包括吸氣跨肺壓和呼氣跨肺壓，設置合理的吸氣跨肺壓能避免肺泡過度膨脹，減輕容積傷，設置合理的呼氣跨肺壓可以避免呼氣末肺組織塌陷，減少萎陷傷，達到對ARDS患者的個體化治療。但是直接測量胸膜腔內壓是有創的，臨床極少應用。Buytendi[9]證明用食管壓代替胸腔內壓是可能的。Higgs等[10]通過對10例ASA全麻患者進行俯臥位時阻塞測試，發現食管氣囊技術可以準確測量胸膜壓力變化。2008年Talmor等[2]發現食管壓指導PEEP設置的方法，可能改善ALI患者的氧合、降低死亡率。但在創傷性ARDS患者食管壓指導PEEP選擇的方法與作用尚不明了。
本研究發現在達到相同的氧合目標前提下，在48次測量中食管壓組的呼氣末跨肺壓均為正值，而ARDSNet組73%呼氣末跨肺壓均小于0 cm H2O，表明ARDSNet法常低估了胸腔內壓力，即肺泡內壓或氣道內壓小于胸膜腔內壓，肺泡存在持續的周期性呼氣末肺單位塌陷。呼氣末跨肺壓負值越小造成的損傷越大，此時肺泡容易塌陷，在下一次吸氣時開放易造成肺泡剪切力損傷，同時在開放肺泡與關閉肺泡之間也可產生剪切力損傷。有研究表明，氣道峰壓30 cm H2O時，塌陷肺泡與開放肺泡之間的剪切力可以達到140 cm H2O[11]。基于本研究結果提示，通過食管壓計算跨肺壓，對于重癥創傷性ARDS患者，尤其是合并腹內壓增高，肺和/或胸壁順應性下降的患者，食管壓可以個體化指導創傷性ARDS患者機械通氣PEEP設置，識別出能從高PEEP中獲益的患者，在改善氧合的同時保證呼氣末跨肺壓大于0 cm H2O，可能更符合患者需要。但本研究樣本量較小，仍需要大樣本多中心的臨床研究進一步證實。
