氣道壓力釋放通氣救治急性呼吸窘迫綜合征患者療效觀察

滕澤宇，梁映霞，閆早紅，張傳振，張成明

急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)是呼吸系統(tǒng)常見的危重疾病，可導致多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome，MODS)甚至死亡，病死率高達35%～45%[1]。肺保護通氣采用低潮氣量通氣(low tidal volume ventilation, LTV)和呼氣末正壓(positive end expiratory pressure, PEEP)通氣結合的方法，是目前臨床治療ARDS常用的通氣模式，低潮氣量可預防肺泡過度膨脹導致的氣壓傷，而PEEP可減少肺不張[2]。氣道壓力釋放通氣(airway pressure release ventilation，APRV)是一種持續(xù)氣道正壓通氣伴壓力周期性短暫釋放的通氣模式，對自主呼吸無限制。APRV可促進肺泡復張，降低ARDS患者氣壓傷和低容量肺不張損傷風險及改善通氣—灌注匹配[3-4]，通過維護肺泡上皮完整性及肺泡表面活性物質來維系肺泡穩(wěn)定性，從而預防通氣誘導肺損傷(VILI)的發(fā)生[5-6]。本研究旨在觀察應用較新的APRV通氣參數(shù)設置方案治療ARDS患者的療效，并與LTV模式作比較，報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2019年11月—2021年9月于濰坊醫(yī)學院附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學科(ICU)接受救治的ARDS患者61例。ARDS患者符合 2012 年歐洲重癥醫(yī)學會重新定制的ARDS“柏林定義”診斷標準[7]。按照隨機數(shù)字表法分為APRV組31例和LTV組30例。2組患者性別、年齡、預測體質量(PBW)、APACHEⅡ評分、納入前機械通氣時間及ARDS病因比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。因轉院治療2例，死亡3例，急診手術2例，最終APRV組有28例患者、LTV組有26例患者納入結果分析。本研究經醫(yī)院倫理委員會批準(wyfy-2021-ky-102)，患者家屬或委托人知情同意并簽署知情同意書。

表1 APRV組和LTV組患者一般資料比較

1.2 病例選擇標準 (1)納入標準：①符合“柏林定義”ARDS診斷標準[7]；②需要進行氣管插管機械通氣(MV)；③18歲≤年齡≤85歲。(2)排除標準：①納入前接受MV超過48 h；②妊娠期女性；③嚴重哮喘和慢性阻塞性肺疾??；④氣胸病史或影像學診斷肺大皰；⑤難治性休克；⑥嚴重心肌缺血、腦供血不足及腦出血；⑦慢性腎衰竭5期需血液濾過治療；⑧瀕死狀態(tài)，預計在24 h內死亡。(3)剔除標準：①中途死亡；②中途轉院治療；③轉急診手術；④中途發(fā)生氣胸。

1.3 治療方法

1.3.1 通氣設置：試驗所用呼吸機為柯惠PB-840型呼吸機。為評估患者狀況，穩(wěn)定患者病情，消除患者入組前氧合等指標的統(tǒng)計學差異，使2組患者處于同一基線水平，患者入ICU行氣管插管后均采用容量控制通氣(VCV)模式通氣，參數(shù)設置：潮氣量6～8 ml/kg(PBW)，呼吸頻率12～18次/min，PEEP 5～10 mmHg。通氣目標：PaO2達到55～100 mmHg或動脈氧飽和度(SpO2)達到88%～98%[7]。維持患者呼吸循環(huán)穩(wěn)定0.5～1 h后進行分組試驗。APRV組使用APRV模式通氣，初始參數(shù)設置：氣道高壓(Phigh)設為VCV下測得的平臺壓(Pplat)，最大不超過30 cmH2O；釋放壓力(Plow)設為5 cmH2O；高壓相持續(xù)時間(Thigh)設置范圍4.2～4.6 s，釋放相持續(xù)時間(Tlow)為0.4～0.8 s，調整Tlow使呼氣末流速(EEFR)超過呼氣峰值流速(PEFR)的50%(EEFR/PEFR≥50%)；釋放頻率12次/min。LTV組使用LTV通氣，潮氣量4～6 ml/kg(PBW)；PEEP與FiO2水平通過PEEP-FiO2表調整，潮氣量和呼吸頻率根據(jù)ARDSnet方案調整[8]。

1.3.2 鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜方案：2組患者接受相同鎮(zhèn)痛及鎮(zhèn)靜方案，鎮(zhèn)痛藥物為舒芬太尼，初始靜脈注射0.1～0.2 μg/kg背景劑量，然后以0.003～0.01 μg·kg-1·min-1的速度持續(xù)泵注；鎮(zhèn)靜劑使用丙泊酚，初始靜脈注射丙泊酚1.5～2.5 mg/kg背景劑量，然后以0.06～0.08 mg·kg-1·min-1的速度持續(xù)泵注。運用Ramsay鎮(zhèn)靜評分評估患者鎮(zhèn)靜水平，鎮(zhèn)靜目標為2～4分。若患者出現(xiàn)嚴重人機異步性、不耐受氣管導管及煩躁等現(xiàn)象，加深患者鎮(zhèn)靜程度最高至深度鎮(zhèn)靜，允許鎮(zhèn)靜評分低于鎮(zhèn)靜目標。每6 h對患者鎮(zhèn)靜狀態(tài)進行評估，并調整藥物輸注速度以維持鎮(zhèn)靜目標水平。APRV組患者在維持鎮(zhèn)靜目標的前提下調整劑量以實現(xiàn)良好的自主呼吸。

1.3.3 補充措施：對于氧合指數(shù)<100 mmHg持續(xù)12 h的嚴重低氧血癥患者，臨床醫(yī)生可以應用神經肌肉阻滯、肺復張操作及俯臥位等支持療法；若患者發(fā)生頑固性低氧血癥(PaO2<50 mmHg，F(xiàn)iO2=1.0)，授權委托人或家屬決定是否接受高頻振蕩通氣及體外膜肺氧合(ECMO)等急救措施。治療3 d后進行相關指標測定。

1.4 觀察指標與方法 (1)循環(huán)呼吸指標：包括心率、平均動脈壓(MAP)及自主呼吸頻率。心率與自主呼吸頻率通過多時間點讀取監(jiān)護儀讀數(shù)后計算平均數(shù)獲取，MAP通過橈動脈穿刺測壓獲取。(2)血氣分析指標：包括動脈血氧分壓(PaO2)、動脈二氧化碳分壓(PaCO2)及氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)等，通過動脈血氣分析測得。(3)呼吸力學指標：包括平均氣道壓(Pmean)、Pplat、吸氣峰壓(PIP)及呼吸系統(tǒng)順應性(Crs)等。PIP和Pmean可通過多時間點讀取呼吸機讀數(shù)后計算平均數(shù)獲??；Pplat通過切換至VCV模式通氣，吸氣保持后獲??；Crs通過公式 Crs=潮氣量(VT)/(PIP-PEEP)計算得出。(4)鎮(zhèn)靜程度指標：治療前及治療3 d后采用Ramsay鎮(zhèn)靜評分測定。Ramsay評分總分6分，分值越高鎮(zhèn)靜越好。

2 結 果

2.1 2組治療前后循環(huán)呼吸指標比較 治療第3天APRV組心率較治療前顯著降低且低于LTV組，MAP較治療前升高且高于LTV組(P均<0.01)，2組自主呼吸頻率比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表2。去甲腎上腺素使用量APRV組(72.91±9.6)mg與LTV組(68.73±7.8)mg比較差異無統(tǒng)計學意義(t/P=1.751/0.086)。

表2 LTV組和APRV組ARDS患者治療前后循環(huán)呼吸指標比較

2.2 2組治療前后動脈血氣指標比較 治療3 d后，2組PaO2/FiO2、PaO2均升高，且APRV組PaO2/FiO2、PaO2均高于LTV組，差異有統(tǒng)計學意義(P均<0.01)，2組患者PaCO2治療前后及組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表3。

表3 LTV組和APRV組ARDS患者治療前后動脈血氣指標比較

2.3 2組治療前后呼吸力學指標比較 治療3 d后APRV組Crs、Pmean升高，Pplat、PIP降低，而LTV組僅PIP降低，差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)；APRV組各指標改善均優(yōu)于LTV組(P<0.05或0.01)。見表4。

表4 LTV組和APRV組ARDS患者治療前后呼吸力學指標比較

2.4 2組治療前后鎮(zhèn)靜程度指標比較 治療前Ramsay鎮(zhèn)靜評分APRV組(4.9±0.5)分與LTV組(5.0±0.4)分比較差異無統(tǒng)計學意義(t/P=0.868/0.389)，治療3 d后APRV組Ramsay鎮(zhèn)靜評分(4.6±0.6)分，低于LTV組的(5.0±0.2)分(t/P=3.396/0.002)，即APRV組患者鎮(zhèn)靜程度低于LTV組。

3 討 論

LTV模式治療ARDS的策略是使用低潮氣量并保持低吸氣驅動壓，同時通過使用高PEEP來維持呼氣末肺泡壓高于呼吸系統(tǒng)壓力—容量曲線下拐點，避免肺泡塌陷從而最大限度減少吸氣過程肺組織間的剪切力[9]。但該策略具有明顯局限性：首先，損傷肺組織中正常充氣與塌陷肺單位分布并不均勻[10-11]，PEEP防止肺塌陷的同時可能導致充氣肺泡過度膨脹，進而使損傷加重[12]；其次，低潮氣量可能無法滿足危重患者氧合需求，需增加呼吸頻率避免嚴重低氧血癥，這會導致“潮汐復張”造成的低容量肺不張損傷風險增加[13]。

APRV模式可在較低PIP水平為患者提供足夠的通氣支持，從而降低VILI發(fā)生風險。VILI與通氣過程超越應變閾值相關，且靜態(tài)應變和動態(tài)應變在導致VILI發(fā)生過程中發(fā)揮作用比重不同，更高比例靜態(tài)應變造成肺損傷風險小，而APRV模式Phigh使患者大部分時間處于較高水平靜態(tài)應變，理論上可降低VILI發(fā)生風險[14]。而且Phigh可促進肺泡復張，增加用于氣體交換的肺泡表面積，肺泡持續(xù)充盈還可促進通過科恩側孔進行側支通氣，使氣體從順應性較好的肺泡重新分配到相鄰順應性較差的肺泡，從而降低肺泡異質性[3，15]。APRV對自主呼吸無限制可減少人機異步性[13]，所以APRV比傳統(tǒng)通氣模式更具優(yōu)勢。

本研究中，治療第3天APRV組氧合指數(shù)高于治療前，且高于LTV組，與以往研究結果基本一致[4，16]。氧合情況是由Phigh和FiO2決定，Phigh維持肺泡復張，增加參與氣體交換的肺泡表面積，從而改善通氣—灌注匹配[3]。Tlow和自主呼吸共同決定患者的肺泡通氣，Tlow若較長則肺泡在呼氣周期有足夠時間塌陷，若使肺不張減少及肺泡均勻性改善則需設置Tlow使EEFR/PEFR≥75%[17]。EEFR/PEFR<50%會導致吸氣和呼氣循環(huán)期間的動態(tài)肺泡異質性增大，使低容量肺不張損傷風險增加[18]。自主呼吸過程中膈肌活動可促進重力依賴性肺區(qū)肺泡開放，減少肺內分流從而改善氧合[13，19]。本研究中，APRV組Pmean高于LTV組，Pplat及PIP低于LTV組，研究證明，控制Pmean不變，當從其他通氣模式轉換為APRV時PIP會降低[20]。APRV可通過增加Thigh提高Pmean，可在不增加PIP的情況下促進肺不張區(qū)域肺泡復張，同時防止正常充氣肺泡過度膨脹[21]。

APRV模式中的Phigh與Thigh增加肺內壓，繼而增加胸腔內壓。左心室后負荷由左心室跨壁壓決定，而左心室跨壁壓為左心室內壓與胸腔內壓的差值，胸腔內壓增加的情況下左心室跨壁壓相應降低，從而使左心室后負荷降低，心輸出量增加[22]。循環(huán)功能與通氣改善是密不可分的，肺泡通氣顯著改善可通過減少缺氧性肺血管收縮(HPV)改善循環(huán)，HPV改善程度與肺泡通氣改善程度成正比。HPV改善使肺血管擴張，增加肺血管床的有效橫截面積，右心室射血阻力降低使射血分數(shù)增加，最終改善心輸出量及循環(huán)功能[16]。同時鎮(zhèn)靜程度降低也減輕鎮(zhèn)靜劑擴血管作用導致的血流動力學不穩(wěn)定[23]。

APRV對自主呼吸無限制，避免重度鎮(zhèn)靜和肌肉松弛劑的使用[24-25]。但有研究顯示，試驗初期APRV組與壓力控制通氣(PCV)組患者相比鎮(zhèn)靜劑使用減少，而PCV組停止神經肌肉阻滯后2組結果無明顯差異[26]。另有研究表明，APRV組和間歇指令通氣組鎮(zhèn)靜劑使用量并無差異[20]，原因可能為傳統(tǒng)通氣模式組為減少人機異步性導致接受神經肌肉阻滯的患者多于APRV組，而接受神經肌肉阻滯患者往往需要更深的鎮(zhèn)靜。

綜上所述，APRV對比LTV模式使ARDS患者氧合、呼吸力學指標及循環(huán)功能得到更好改善且鎮(zhèn)靜需求降低，舒適度相對提高。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

滕澤宇、閆早紅：設計研究方案，實施研究過程，撰寫論文；梁映霞：提出研究方向、研究思路；張傳振：資料搜集整理，統(tǒng)計學分析；張成明：論文審核