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(shuō),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(kāi)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(méi)有自主呼吸的情況下,驅(qū)動(dòng)壓可簡(jiǎn)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(lái)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。
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(zhǎng)[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(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)分級(jí)3級(jí)的患者中仍十分常見(jiàn),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(guò)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(guò)了20 cmH2O,這提示通過(guò)控制VT的大小來(lái)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(guò)度擴(kuò)張可能。此時(shí),應(yīng)降低VT來(lái)獲取較低的氣道驅(qū)動(dòng)壓從而減少肺損傷。如果能通過(guò)減少VT,將驅(qū)動(dòng)壓限制在一定的安全范圍內(nèi),以此來(lái)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(lái)說(shuō),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?。üδ苄苑稳莘e)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(guò)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(jiàn),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(guò)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。
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(kāi)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(zhēng)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(lái)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(wú)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(lái)監(jiān)測(cè)能夠最大限度減少肺塌陷和過(guò)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(kāi)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(guò)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(jiàn),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(méi)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。
在開(kāi)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(kāi)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(wú)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(guò)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(kāi)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(méi)有RM的遞增試驗(yàn)中是不一致的[24]。這一假設(shè)在后來(lái)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(lái)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(guò)滴定PEEP來(lái)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(wú)統(tǒng)一的驅(qū)動(dòng)壓引導(dǎo)通氣策略設(shè)定方法,但無(wú)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(méi)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(lái)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。