羅前程， 劉 瑞， 曲凱麗， 許 磊， 馮 剛， 郭東風

（1.上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院急診醫(yī)學科，上海 200135； 2.上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院重癥醫(yī)學科，上海 200135；3.上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院內(nèi)分泌科，上海 200135； 4.寧夏醫(yī)科大學上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院研究生培養(yǎng)基地，上海 200135）

“肺開放策略”是機械通氣治療急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）中的主要方案[1]，常規(guī)采用以低潮氣量結(jié)合呼氣末正壓（positive end-expiratory pressure，PEEP）[2]促使塌陷肺泡復張、增加肺容積、改善肺順應性和調(diào)節(jié)通氣/血流比例，達到有效的肺復張，進而改善患者氧合功能。研究[3]表明，ARDS 的肺復張是一個持續(xù)的過程，受氣道內(nèi)壓力變化影響較大以及存在呼吸機相關性肺損傷（ventilator induced lung injury，VILI）等原因[4]，對于選擇合適的PEEP 仍是ARDS 治療中的關鍵點和難點。個體化的PEEP 設置有助于減少不適當?shù)母逷EEP引起的肺損傷[5]。因此，在ARDS 病情動態(tài)變化中，能夠及時、準確、安全、動態(tài)地進行肺部檢查評估是臨床治療迫切需要的。

傳統(tǒng)的肺復張評估指導方法存在搬動、轉(zhuǎn)運患者及輻射等不足，如放射性影像檢查，臨床難以廣泛實施；壓力-容積（pressure-volume，P-V）曲線法與患者既往肺容積情況影響較大，缺乏標準的測定方法以及需要患者處于深度鎮(zhèn)靜、肌松狀態(tài)，使用受到限制[6]。近年來，肺部超聲（lung ultrasound，LUS）以其無創(chuàng)、便捷、安全、動態(tài)評估等優(yōu)勢，在ARDS 的診療中受到關注[7-8]。Bouhemad 等[9]在研究LUS 與肺CT 有相關性的基礎上建立的超聲再氣化評分（ultrasound re-aeration score，US-RAS）能夠有效監(jiān)測PEEP 對塌陷肺泡的開放作用。但LUS 檢查有賴于醫(yī)師對肺部超聲形態(tài)的判斷和評估，帶有一定的主觀性，以及對肺泡的過度膨脹不敏感和在肥胖人群使用受限等因素，使得超聲不能作為唯一的工具去代替?zhèn)鹘y(tǒng)的評估手段。

因此，本研究把能夠在患者床邊即時開展的P-V 曲線描記和LUS 檢查相結(jié)合，研究在P-V曲線評估ARDS 肺內(nèi)壓力狀態(tài)，利用LUS 可視化、可重復、可定量[9-10]等特點，個體化指導ARDS機械通氣患者的PEEP 設定及評價肺復張效果，探索更合理的床邊即時肺部超聲（point-of-care lung ultrasound，POC-LUS）指導下的肺復張PEEP滴定方案。

1 資料與方法

1.1 研究對象

依據(jù)ARDS 柏林診斷標準[11]，選取2017 年10月至2019 年3 月上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院急診監(jiān)護病房（EICU）和重癥醫(yī)學科（ICU）收治的行有創(chuàng)機械通氣、年齡≥18 歲確診的ARDS 患者，并結(jié)合該標準中氧合指數(shù)［動脈血氧分壓（PaO2）/動脈血二氧化碳分壓（PaCO2）］情況，將病情分為輕度（200 mmHg ＜PaO2/ FiO2≤300 mmHg，且PEEP≥5 cmH2O）、中度（100 mmHg＜PaO2/FiO2≤200 mmHg，且PEEP≥5 cmH2O）或重度（PaO2/FiO2≤100 mmHg，且PEEP≥5 cmH2O）。同時排除存在以下情況者：顱內(nèi)高壓、合并氣胸或縱隔氣腫、嚴重低氧血癥（PaO2/FiO2＜50 mmHg）、血流動力學不穩(wěn)定、胸部外傷、胸部畸形或手術史、妊娠等。本研究共納入30 例患者，根據(jù)所采用的肺復張評價方法，隨機等分為POC-LUS 組（n=15）和最大氧合法（maximum oxygenation，Max-Oxy）組（n=15）。本研究經(jīng)上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院倫理委員會批準并在研究中獲得受試者家屬知情同意。

入組對象均接受常規(guī)鎮(zhèn)靜［咪達唑侖0.05～0.1 mg·（kg·h）-1］、鎮(zhèn)痛［芬太尼0.7～1.5 μg·（kg·h）-1］，根據(jù)病情需要將鎮(zhèn)靜深度維持在Ramsay評分4～5 分。在氣管插管下，使用Marquet Servo-i呼吸機（德國西門子公司），遵循肺保護性通氣策略（潮氣量6 mL·kg-1，氣道峰壓＜40 cmH2O，1 cm H2O=0.098 kPa）進行機械通氣。使用Philips MP40多功能監(jiān)護儀（荷蘭皇家飛利浦公司）常規(guī)監(jiān)測心率（HR）、指脈氧飽和度、無創(chuàng)血壓等。使用BD PresetTM采血針（美國碧迪公司）采集股動脈或橈動脈血樣進行動脈血氣（arterial blood gas，ABG）分析（ABL90，丹麥雷度米特公司）。

1.2 P-V 曲線描記

使用Marquet Servo-i 呼吸機自動測量描記P-V 曲線，先加強患者鎮(zhèn)靜深度（Ramsay 達到6分），并臨時加用神經(jīng)肌肉阻滯劑［順苯磺酸阿曲庫銨0.03～0.3 mg·（kg·h）-1］，鎮(zhèn)靜、肌松滿意后開始測量。采用恒速低流量法，呼吸機設置為容量控制通氣，潮氣量6 mL·kg-1，氧濃度100%，呼吸頻率10 次/min，調(diào)節(jié)吸呼比，使呼吸機的動態(tài)P-V 曲線的呼氣支和吸氣支連接閉合，得到P-V曲線。

1.3 LUS 和US-RAS

使用Philips Sonos 4500 超聲診斷儀及1.0～5.0 MHz 弧形探頭（美國飛利浦公司）進行超聲檢查。LUS 檢査方法[12]：患者先取仰臥位，定位于雙側(cè)鎖骨中線第2、5 肋間及腋中線相同水平兩個肋間的肺部超聲影像；再由助手協(xié)助抬高患者一側(cè)身體，抬離床面約60°，便于超聲探頭檢查該側(cè)肩胛線相應第2、5 肋間隙肺野，同理檢查另一側(cè)后胸部肺野。如上，共對胸部12 個區(qū)域在呼氣末進行超聲檢查，保持超聲探頭中心垂直于檢查部位胸壁，沿縱向和橫向掃查，局部區(qū)域內(nèi)避開骨性遮擋，觀察每個肺區(qū)有無積液、實變及間質(zhì)的改變。超聲影像分為4 類[9，13]，（1）正常通氣（N）：表現(xiàn)為平滑的A 線或者少于2 條孤立的B 線；（2）肺部通氣輕度減少（B1）：可見多條邊界清楚、規(guī)律分布且間距7 mm 以上或不規(guī)律分布的B 線；（3）肺部通氣嚴重減少（B2）：彌漫分布且間距3 mm 以內(nèi)的連續(xù)融合B 線；（4）肺實變征象：肝樣回聲伴動態(tài)支氣管充氣征。

US-RAS 分為4 個等級，在不同時點動態(tài)觀察上述12 個區(qū)域的肺超聲影像變化，根據(jù)變化情況進行評分（表1）[9]。本研究中的LUS 檢查，固定由一名經(jīng)過急危重病超聲培訓并能熟練床邊超聲操作的醫(yī)師進行。

表1 US-RAS 計算方法

1.4 最佳PEEP 滴定

POC-LUS 組在肺復張開始前，PEEP 為0 時（ZEEP），采集當時ABG、肺超聲及各監(jiān)測指標作為基線情況；該組根據(jù)P-V 曲線呼氣支最大曲率點（point of maximum curvature，PMC）確定初始PEEP[14-15]。Max-Oxy 組初始PEEP 設置依據(jù)P-V曲線的吸氣支低位拐點（lower inflection point，LIP）基礎上增加2 cmH2O[16]。兩組呼吸機其余設置相同，均在壓力控制模式下，施行PEEP 遞增法進行肺復張，氣道峰壓上限為40 cmH2O。根據(jù)初始PEEP，調(diào)整壓力控制水平，使潮氣量維持在6 mL·kg-1，將FiO2均設置為80%，以保持兩組在相同氧供條件下進行比較。后續(xù)各次ABG 及LUS 檢查均在調(diào)整PEEP 參數(shù)10 min 后進行。以PaO2/FiO2為復張后氧合改善指標進行兩組比較。

POC-LUS 組：從初始PEEP 設定后開始，在第15 min、1 h、2 h、6 h、12 h、24 h、36 h 及48 h 分別行POC-LUS、ABG 檢查，記錄監(jiān)護儀、呼吸機相關參數(shù)。若各時間點記錄的US-RAS 較前環(huán)比增加20%，則考慮有可能肺過度膨脹，存在VILI風險，將該時間點的PEEP 降低2 cmH2O；若該時間點記錄的US-RAS 較前環(huán)比增加未超過10%，則考慮有可能肺復張不全，將該時間點的PEEP增加2 cmH2O；若介于10%～20%，則維持當前PEEP 值，此時的PEEP 即為最佳維持PEEP。

Max-Oxy 組：檢測時間點及所記錄指標同上組，從本組初始PEEP 開始，以PaO2+PaCO2值作為肺復張評估依據(jù)[17]，若PaO2+PaCO2＜380 mmHg，提示有肺泡重新塌陷，肺復張不全，將PEEP 增加2 cmH2O；若≥400 mmHg，則達到完全復張，保持當前PEEP，待下一時間點復測，調(diào)節(jié)PEEP 至維持肺泡復張的最低水平，此時的PEEP 即為最佳維持PEEP。

1.5 觀察指標

1.5.1 首要觀察指標 （1）US-RAS；（2）循環(huán)指標：HR、收縮壓（SBP）及平均動脈壓（MAP）；（3）呼吸力學指標：呼吸機自動監(jiān)測并提供的PEEP、氣道峰壓（Ppeak）、平均氣道壓（Pmean）、動態(tài)順應性（Cdyn）；（4）肺換氣指標：由ABG 提供的血pH、PaO2、PaCO2計算PaO2+PaCO2及PaO2/FiO2；（5）入組時病情嚴重程度評分：急性生理學與慢性健康狀況評分系統(tǒng)Ⅱ（APACHE Ⅱ），Murray 急性肺損傷評分。

1.5.2 次要觀察指標 （1）氣胸；（2）縱隔氣腫；（3）SBP 較前下降30%及以上；（4）其他不良事件。

1.6 統(tǒng)計學方法

數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0 軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，組間比較采用t 檢驗；計數(shù)資料組間比較采用卡方檢驗；使用Pearson 積差相關系數(shù)分析US-RAS 與氧合指數(shù)的相關性。P≤0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

兩組研究對象在基本情況及病情嚴重程度方面的差異均無統(tǒng)計學意義（P 均＞0.05），具有可比性。見表2。導致ARDS 的主要病因分為肺內(nèi)及肺外兩類，肺內(nèi)因素包括社區(qū)獲得性肺炎、支氣管肺炎、肺挫裂傷；肺外因素包括膿毒癥、休克、非胸部多發(fā)傷（車禍、高處墜落）、胰腺炎、淹溺。

2.2 初始PEEP 設置及最佳PEEP 滴定

POC-LUS 組和Max-Oxy 組中各患者P-V曲線獲得的初始PEEP 值（11.2±0.9 cmH2O vs.8.4±1.8 cmH2O）比較差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.0001）。依照兩組的US-RAS 和PaO2+PaCO2變化情況對應調(diào)整PEEP 后發(fā)現(xiàn)，POC-LUS 組患者在第6 h 的PaO2/FiO2較前一時段升高（t=8.731，P＜0.0001），此時PEEP 為（14.7±1.9）cmH2O，此后氧合逐漸好轉(zhuǎn)。而Max-Oxy 組的PaO2/FiO2在6 h環(huán)比差異無統(tǒng)計學意義（t=1.652，P= 0.1096），在第12 h 環(huán)比增加差異有統(tǒng)計學意義（t=2.989，P=0.0058），此時對應PEEP 值為（13.5±1.3）cmH2O，此后氧合逐漸改善。以此確定兩組的最佳PEEP值，兩者比較差異無統(tǒng)計學意義（t=2.019，P=0.0532）。見表3。

2.3 兩組肺復張效果的比較

POC-LUS 組患者在入組第6 h 滴定得到最佳PEEP，較Max-Oxy 組早發(fā)現(xiàn)6 h，兩組在最佳PEEP 狀態(tài)下的肺復張效果比較顯示，POC-LUS組與Max-Oxy 組的PaO2/FiO2（P＜0.001）、Cdyn（P均＜0.05）差異均有統(tǒng)計學意義，pH、PaCO2、HR、MAP、Ppeak、Pmean和Murray 評分差異均無統(tǒng)計學意義（P 均＞0.05）。見表3、圖1。

2.4 US-RAS 與氧合指數(shù)變化趨勢及相關性分析

在施行肺復張及PEEP 滴定過程中發(fā)現(xiàn)，POC-LUS 組的US-RAS 在各時間點總體呈下降趨勢，除第48 h 外，環(huán)比各時點數(shù)值變化均有統(tǒng)計學意義（P 均＜0.05），而該組PaO2/FiO2逐漸升高，除在第2 h 升高較前時間段差異無統(tǒng)計學意義外，其余時段氧合指數(shù)改變差異均有統(tǒng)計學意義（P 均＜0.05）。POC-LUS 組的US-RAS 分值與PaO2/FiO2呈負相關（r=-0.8725，R2=0.7613，P=0.0047）。見圖2。

表2 兩組患者基線情況比較

表3 兩組PEEP 滴定過程比較

2.5 不良事件

在滴定PEEP 過程中，未發(fā)生明顯心血管不良事件、氣胸等并發(fā)癥，無死亡發(fā)生。

3 討論

PEEP 是ARDS 的機械通氣治療的一項維持肺復張狀態(tài)的重要參數(shù)。ARDS 患者的病因、病變范圍、嚴重程度存在很大的差異，不同的肺對于PEEP 的反應也各不相同[4]。對于可復張性差的肺，使用較高的PEEP 可導致正常通氣區(qū)域過度膨脹，造成更為嚴重的VILI；而對肺可復張性較好的患者使用較低水平的PEEP 又會使復張肺泡再次塌陷，同樣也可能會加重肺的損傷[18]。因此，在ARDS 機械通氣時，推薦使用能防止肺泡塌陷的最低PEEP 水平[19]。

圖1 兩組在最佳PEEP 狀態(tài)下的肺復張效果比較

P-V 曲線在臨床中常用來指導PEEP 的設置[20]，以往以P-V 曲線的LIP+2 cmH2O 作為PEEP依據(jù)[16，20]。但Albaiceta 等[3]利用CT 研究肺P-V曲線中肺的復張情況時發(fā)現(xiàn)，當呼吸道壓力大于LIP 時肺復張開始發(fā)生，并持續(xù)到壓力大于高位拐點（upper inflection point，UIP）仍存在肺膨脹；而從UIP 一直降至呼氣支PMC 時，沒有觀察到復張后再塌陷的發(fā)生，當壓力低于PMC 時復張后再塌陷開始出現(xiàn)，并沿著呼氣支曲線持續(xù)進行，提示PMC 與復張后再塌陷的發(fā)生相關性更強。因此本研究以PMC 作為POC-LUS 組初始PEEP的依據(jù)，以LIP 作為對照組設置，發(fā)現(xiàn)PMC 值較LIP 值設置的PEEP 相對更高，能夠在機械通氣一開始獲得較好的氧合改善。當兩組各自達到最佳PEEP 時，各組氧合狀況均能改善，但兩組的最佳PEEP 差異無統(tǒng)計學意義，提示兩組的評價標準均能夠?qū)Ψ螐蛷埰鸬街笇ё饔?，但POC-LUS 組在PMC 基礎上能夠較早地達到良好的肺復張狀態(tài)。目前臨床使用的呼吸機大多可以進行動態(tài)P-V 曲線的自動描記，在將患者鎮(zhèn)靜、肌松后，盡量降低胸廓阻力及自主呼吸干擾后，能夠得到準靜態(tài)P-V 曲線[21]，這在臨床上具有操作性，便于開展，同樣具有臨床指導意義。

圖2 POC-LUS 組在肺復張過程中US-RAS 與氧合指數(shù)變化趨勢及相關性分析

LUS 檢查是基于肺臟含氣量的多少所造成的超聲“偽差”來作出疾病診斷[22]，同時它還能早期發(fā)現(xiàn)與肺部含水量相關的肺間質(zhì)肺泡綜合征[23-24]。因此，LUS 可用于評估ARDS 肺復張過程中肺通氣水平的動態(tài)變化，對肺復張過程進行實時評價和指導。Bouhemad 等[9]使用肺部超聲對30例ARDS 患者肺可復張性進行了評估，結(jié)果顯示再通氣評分與氧合的改善密切相關。本研究中發(fā)現(xiàn)，動態(tài)評估US-RAS 的變化，實時指導PEEP的設置，US-RAS 分值的降低與氧合的改善具有負相關性，并能夠可視化觀察肺復張對肺的局部區(qū)域造成的影響，而且POC-LUS 組的氧合改善狀況較對照組差異也具有統(tǒng)計學意義。因此，POCLUS 可以作為ARDS 肺復張有意義的評價體系。

同時，不足之處也要充分總結(jié)。首先，本研究僅關注了ARDS 機械通氣的前48 h，雖然這一階段在肺復張治療中是關鍵時間，但肺部病理、生理改變會持續(xù)超過這一時間，對后續(xù)肺復張的效果仍需要進一步觀察評估。其次，為了利于組間比較，將兩組的呼吸機吸入氧濃度值均固定為80%，這在一定程度上可能會影響PEEP 的調(diào)節(jié)，因為持續(xù)的高氧濃度可能會掩蓋一部分患者最佳PEEP 的發(fā)現(xiàn)。最后，LUS 評估了雙肺12 個區(qū)域，但仍并不能涵蓋全肺的狀況，臨床開展中可結(jié)合實際情況著重觀察局部肺野。

綜上所述，對有創(chuàng)機械通氣的ARDS 患者在床邊進行個體化的P-V 曲線描記，并依照患者的實際情況設定初始PEEP，這能夠最大程度上避免經(jīng)驗性取值而造成的誤差。再聯(lián)合床邊肺部超聲檢測，實時、動態(tài)、定量地評估肺膨脹情況，調(diào)節(jié)PEEP 的設置，相比較傳統(tǒng)依賴動脈血氣分析的方法，可以較快地滴定得到最佳PEEP 值。本研究可作為傳統(tǒng)PEEP 調(diào)節(jié)方法的有益補充，為臨床提供參考，值得進一步深入研究。