不同潮氣量及呼氣末正壓機械通氣對復蘇后綜合征患者的影響研究

熊華威，黃 亮，曹春水，楊繼斌，劉 勇

機械通氣是廣泛應用于心肺復蘇過程中的有效而重要的醫(yī)療技術(shù)，但該方法并非一種簡單的生命支持手段，不當?shù)耐獠呗栽斐傻牟l(fā)癥及呼吸機相關(guān)性肺損傷(VILI)可能對患者造成嚴重的甚至是致命性的后果。心肺復蘇后患者的病理生理狀態(tài)較為復雜，且心搏驟停后的患者常出現(xiàn)以心腦功能障礙為主的包括急性肺損傷在內(nèi)的多臟器功能障礙或衰竭，即復蘇后綜合征。本研究通過觀察不同潮氣量及呼氣末正壓(PEEP)機械通氣對心搏驟停后復蘇后綜合征患者的影響，旨在探討心肺復蘇后的機械通氣策略。

1　資料與方法

1.1一般資料選擇我院2008年12月—2011年12月收治的心搏驟停后復蘇后綜合征患者36例，采用數(shù)字表法隨機分為A1、A2、A3、B1、B2、B3組，每組6例。A1組中男4例，女2例；年齡45～66歲，平均(54.8±8.1)歲；采用低潮氣量(6 ml/kg)+低PEEP〔3 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)〕。A2組中男3例，女3例；年齡44～58歲，平均(53.3±5.9)歲；采用低潮氣量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)。A3組中男2例，女4例；年齡48～61歲，平均(55.0±5.6)歲；采用低潮氣量(6 ml/kg)+高PEEP(12 cm H2O)。B1組中男2例，女4例；年齡46～68歲，平均(57.7±7.3)歲；采用常規(guī)潮氣量(10 ml/kg)+低PEEP(3 cm H2O)。B2組中男4例，女2例；年齡48～67歲，平均(54.3±8.0)歲；采用常規(guī)潮氣量(10 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)。B3組中男3例，女3例；年齡47～63歲，平均(55.8±5.3)歲；采用常規(guī)潮氣量(10 ml/kg)+高PEEP(12 cm H2O)。各組患者的性別、年齡具有均衡性。

1.2方法

1.2.1心肺復蘇術(shù)患者入院時意識喪失，呈嘆氣樣呼吸或自主呼吸停止，心電監(jiān)護示心室纖顫、心臟停搏或電機械分離，迅速判斷為心搏驟停，立即進行心肺復蘇術(shù)，心室纖顫者先給予除顫，并立即按心肺復蘇指南要求行正規(guī)胸外按壓，采用咽喉鏡經(jīng)口明視下行氣管內(nèi)插管術(shù)，插管成功后立即接呼吸機容量控制通氣，根據(jù)需要進行1～3次體外雙向波直流電除顫(150 J)，自主循環(huán)恢復(ROSC)前每3 min靜脈注射腎上腺素1 mg，ROSC后停止心肺復蘇術(shù)。

1.2.2呼吸機采用Puritan-Bennet 840型呼吸機進行機械通氣，始終采用容量控制通氣模式，呼吸頻率為16次/min，吸入氧濃度(FiO2)為40%，吸呼比為1∶2，潮氣量及PEEP按各組實驗要求設置。

1.2.3中心靜脈置管患者取平臥位，在兩肩胛骨之間墊一小枕，患者面部轉(zhuǎn)向穿刺者對側(cè)，但頭部略偏向穿刺者，以減少鎖骨下靜脈與頸內(nèi)靜脈的夾角，使導管易于進入中心靜脈方向而不致誤入頸內(nèi)靜脈。選擇右鎖骨下靜脈穿刺，穿刺點為鎖骨與第一肋骨相交處，即鎖骨中1/3段與外1/3段交界處，鎖骨下緣1～2 cm處，也可由鎖骨中點下1～2 cm進行穿刺。

1.3觀察指標ROSC后開始計時，觀察并記錄各組患者1 h、6 h、12 h、24 h時氧合指數(shù)(OI)、血氣分析〔pH值、動脈血氧分壓(PO2)、二氧化碳分壓(PCO2)〕、中心靜脈壓(CVP)、維持基礎平均動脈壓(MAP)所需多巴胺劑量、心率(HR)、肝腎功能〔丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、總膽紅素(TBiL)、肌酐(Cr)〕、格拉斯哥昏迷量表評分(GCS評分)[1]。

2　結(jié)果

2.1OI各組組內(nèi)24 h時OI與1 h、6 h、12 h時比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；A1組與A2、A3組，B1組與B2、B3組各時點OI比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表1)。

2.2CVP、維持MAP所需多巴胺劑量、HR各組6 h時CVP最高、維持基礎MPA所需多巴胺劑量最高、HR最快，12～24 h時CVP逐漸降低、維持基礎MPA所需多巴胺劑量逐漸降低、HR逐漸減慢，與1 h、24 h時比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表2)。

2.3血氣分析各組pH值在6 h時均升高至正常，在6 h后又逐漸下降，A2組1 h、24 h時pH值與6 h時比較，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；A2組12 h、24 h時pH值與其他各組比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。各組24 h時PO2與1 h、6 h、12 h時比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；A1組與A2、A3組，B1組與B2、B3組各時點PO2比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表3)。

2.4肝腎功能各組1 h時ALT、TBiL、Cr水平與12 h、24 h時比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；A2組12 h、24 h時ALT、TBiL、Cr水平與其他各組比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表4)。

表1　各組OI比較Table 1　Comparison of OI in each group

注：與組內(nèi)24 h時比較，●P<0.05；與A1組對應時間點比較，▲P<0.05；與B1組對應時間點比較，☆P<0.05

表2　各組CVP、維持MAP所需多巴胺劑量、HR比較Table 2　Comparison of CVP，dopamine dose to maintain MAP and HR in each group

注：與組內(nèi)6 h時比較，○P<0.05；與A3組對應時間點比較，*P<0.05；與B3組對應時間點比較，△P<0.05；與A1組對應時間點比較，▲P<0.05；與A2組對應時間點比較，★P<0.05

表3　各組血氣分析比較Table 3　Comparison of blood-gas analysis in each group

注：-表示無相應數(shù)據(jù)；與組內(nèi)6 h時比較，★P<0.05；與組內(nèi)24 h時比較，☆P<0.05；與A2組對應時間點比較，*P<0.05；與A1組對應時間點比較，▲P<0.05；與B1組對應時間點比較，△P<0.05

表4　各組肝腎功能比較Table 4　Comparison of liver and kidney function in each group

注：與組內(nèi)1 h時比較，★P<0.05；與A2組對應時間點比較，*P<0.05

2.5GCS評分各組24 h內(nèi)GCS評分均處于較低水平，A2組1 h時GCS評分與12 h、24 h時比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；A2組12 h、24 h時GCS評分與其他各組比較，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05，見表5)。

表5　各組GCS評分比較分)Table 5　Comparison of GCS score in each group

注：與組內(nèi)1 h時比較，★P<0.05；與A2組對應時間點比較，*P<0.05

3　討論

復蘇后綜合征是指心搏驟停后繼發(fā)的多器官功能障礙綜合征，是導致復蘇失敗、患者死亡或傷殘的最常見原因，發(fā)生率為60%～90%[1]。本研究結(jié)果顯示，各組6 h時維持基礎MPA所需多巴胺劑量最高，HR最快，CVP最高，12～24 h時維持基礎MPA所需多巴胺劑量逐漸降低，HR逐漸減慢，CVP逐漸降低，提示復蘇后綜合征患者在6 h時血流動力學最不穩(wěn)定，12～24 h后漸趨穩(wěn)定。各組24 h時PO2、OI低于1 h、6 h、12 h時，提示復蘇后綜合征患者在24 h后肺損傷明顯加重；各組1 h時ALT、TBiL、Cr低于12 h和24 h時；pH值在6 h時均升高至正常，之后又逐漸下降，A2組6 h時pH值與1 h時差異有顯著性，6 h與24 h時pH值間差異無顯著性，其他各組6 h時pH值與1 h和24 h時間差異均有顯著性，提示復蘇后綜合征患者在12 h后肝腎功能損害逐漸加重，內(nèi)環(huán)境紊亂在6 h時得到糾正，之后又逐漸加重。各組24 h內(nèi)GCS評分均處于較低水平，提示復蘇后綜合征患者24 h內(nèi)腦功能損害始終較為嚴重。

機械通氣是治療復蘇后綜合征的最重要手段，但機械通氣是一把“雙刃劍”，在產(chǎn)生明顯益處的同時亦會產(chǎn)生嚴重并發(fā)癥。本研究觀察到復蘇綜合征患者ROSC后24 h內(nèi)無自主呼吸或自主呼吸極其微弱，因此，機械通氣在復蘇后綜合征患者治療中的支持作用是最關(guān)鍵的，否則心肺復蘇將不可能成功。本研究結(jié)果顯示，各組pH值在6 h時均升高至正常，與1 h時比較，差異均有顯著性，提示各組機械通氣參數(shù)對復蘇后綜合征早期均有糾正內(nèi)環(huán)境紊亂的作用；A1組與A2組、A3組，B1組與B2組、B3組各時點PO2、OI比較，差異均有顯著性，提示中等PEEP(6 cm H2O)與高PEEP(12 cm H2O)在保持肺換氣功能方面均優(yōu)于低PEEP(3 cm H2O)，可能是因為中等PEEP與高PEE能夠使更多的肺泡保持開放狀態(tài)，有更理想的通氣/血流比值，從而增加氧合作用。

VILI是機械通氣常見并發(fā)癥，可對復蘇后綜合征患者造成雙重打擊，產(chǎn)生嚴重的不利后果。近年研究還發(fā)現(xiàn)，機械通氣期間由肺牽張引起的機械轉(zhuǎn)導可激活一系列細胞如中性粒細胞、巨噬細胞、表皮和上皮細胞及細胞外基質(zhì)的信號通路，釋放炎性遞質(zhì)，引起“生物傷”，還可以通過局部炎性遞質(zhì)轉(zhuǎn)移及細菌入血引發(fā)肺外器官損傷，最終造成多器官功能障礙綜合征[2-4]。肺保護性通氣策略，即限制潮氣量(5～8 ml/kg)和平臺壓(<30 cm H2O)，同時使用一定的PEEP維持肺泡的開放，能減少肺“容積傷”、“剪切傷”的發(fā)生，最終降低肺“生物傷”的嚴重程度，降低急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)患者VILI發(fā)生率，減少ARDS患者全身各臟器功能的損害[5-6]。Gajic等[7]研究表明，低潮氣量通氣對非ARDS患者也同樣有利。本研究結(jié)果顯示，復蘇后綜合征患者在24 h內(nèi)肺損傷尚不嚴重(OI>235)，但同樣能從低潮氣量通氣中獲益，即通過減少肺“容積傷”最終降低肺“生物傷”的嚴重程度，從而減輕復蘇后綜合征患者肝腎腦功能的損害程度。

機械通氣主要通過增加胸腔內(nèi)壓(ITP)和肺容積的改變而影響復蘇后綜合征患者的血流動力學變化，主要表現(xiàn)為CVP升高、低血壓和HR增快，甚至心律失常。一般情況下，容量控制通氣時，潮氣量、PEEP越高，ITP越高，CVP也越高。機械通氣時，心室容量和阻力的變化產(chǎn)生的機械應力能夠影響心肌細胞上對機械刺激敏感的離子選擇性通道的功能，心肌細胞內(nèi)離子水平的變化引起電生理的變化，從而引起心律失常的發(fā)生，以室性、室上性快速心律失常多見。本研究結(jié)果顯示，A1組、A2組與A3組，B1組、B2組與B3組各時點CVP、維持基礎MPA所需多巴胺劑量、HR比較，差異均顯著性，提示低PEEP(3 cm H2O)和中等PEEP(6 cm H2O)在保持血流動力學穩(wěn)定方面均優(yōu)于高PEEP(12 cm H2O)；A1組與B1組，A2組與B2組，A3組與B3組各時點CVP、維持基礎MPA所需多巴胺劑量、HR比較，差異均有顯著性，提示低潮氣量(6 ml/kg)在保持血流動力學穩(wěn)定方面優(yōu)于常規(guī)潮氣量(10 ml/kg)。

正壓機械通氣通過對復蘇后綜合征患者血流動力學的影響還可導致肝腎回流受阻和血液灌注減少，激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)，同時抗利尿激素分泌增加，從而導致水鈉潴留，再加上VILI“生物傷”的發(fā)生導致全身炎癥反應的增強，最終導致復蘇后綜合征患者肝腎功能的損害。本研究結(jié)果顯示，A2組與其他各組1 h和6 h時ALT、TBiL、Cr水平比較，差異均無顯著性，A2組12 h和24 h時ALT、TBiL、Cr水平低于其他各組，提示低潮氣量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)在12 h后保護肝腎功能的作用優(yōu)于其他通氣策略。

正壓機械通氣通過對復蘇后綜合征患者血流動力學的影響可導致顱內(nèi)靜脈回流受阻、腦脊液吸收減少及腦組織灌注下降，從而使顱內(nèi)壓增高，再加上VILI“生物傷”的發(fā)生導致全身炎癥反應的增強，最終影響復蘇后綜合征患者腦功能的恢復。本研究結(jié)果顯示，各組1 h、6 h時GCS評分比較，差異均無顯著性，A2組12 h、24 h時GCS評分高于其他各組，提示低潮氣量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)組12 h后在促進腦功能恢復方面優(yōu)于其他通氣策略。

正壓機械通氣通過對復蘇后綜合征患者血流動力學的影響還可導致全身各臟器血液灌注減少、組織缺氧及代謝性酸中毒，加上肺腎功能的損害使之不能有效代償，最終導致pH值降低，引起內(nèi)環(huán)境紊亂。本研究結(jié)果顯示，A2組1 h和6 h時pH值與其他各組比較，差異均無顯著性，12 h和24 h時高于其他各組，提示低潮氣量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)在12 h后穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境的作用優(yōu)于其他通氣策略。表明并發(fā)癥的嚴重程度與呼吸機參數(shù)的設置密切相關(guān)，合理的機械通氣策略可將機械通氣對復蘇后綜合征患者的不利影響降至最低。

機械通氣時PEEP能防止呼氣末肺泡萎陷，增加功能殘氣量，使氣體交換面積增加，改善通氣/血流比值，減少肺泡-動脈血氧分壓差，并減少肺泡滲出及血管外肺水，改善肺的順應性，提高氧合功能；降低肺血管阻力，降低右心后負荷；減少由“剪切傷”引起的肺損傷；對抗內(nèi)源性PEEP，減少呼吸功[8]。對于合并左心功能不全或復蘇后綜合征患者來說，應用PEEP還可改善心功能[9]。目前臨床普遍應用的是最佳氧合法，具有可操作性強、與肺泡開放金標準相關(guān)性好等優(yōu)點，即為最佳PEEP[2]。PEEP不足將導致呼氣末肺泡萎陷，通氣/血流比值失調(diào)，增加肺內(nèi)分流，氧合功能下降；肺泡殘氣量過小，肺血管阻力增高，右心后負荷增加；增加呼吸功；吸氣相與呼氣相肺泡反復開啟-閉合，導致肺“剪切傷”及“生物傷”；不能有效降低左心功能不全患者的前負荷及左心后負荷。PEEP過高可導致呼氣末肺泡過度膨脹，增加肺“容積傷”及“生物傷”；肺泡殘氣量過大，肺血管阻力增高，右心后負荷增加；肺血管床血流減少，肺泡無效腔增大，通氣/血流比值失調(diào)，氧合功能下降；胸腔內(nèi)壓力增高，心搏出量降低，回心血量減少，血壓下降，從而導致重要臟器的灌注不足。

本研究納入的復蘇后綜合征患者大多無肺部器質(zhì)性疾病，復蘇后早期患者應屬中樞性呼吸衰竭，此時的PEEP僅設定生理性的PEEP即可。心肌損傷導致復蘇后6 h血流動力學處于最不穩(wěn)定狀態(tài)，12～24 h后才可逐漸趨向穩(wěn)定，此階段以心功能不全為突出表現(xiàn)，肺損傷尚不嚴重，此階段的PEEP以支持心臟功能、維持血流動力學穩(wěn)定、穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境、保持肺泡開放、增加氧合功能、避免VILI及臟器功能衰竭為主要目的，中等PEEP(6 cm H2O)對大多數(shù)患者是較為合理的。但由于客觀條件限制，本研究未能通過肺動脈漂浮導管或脈搏指數(shù)連續(xù)心輸出量(PiCCO)監(jiān)測來進行精確的血流動力學監(jiān)測；而復蘇后綜合征患者在24 h后肺損傷明顯加重(OI<235)，此時最佳PEEP的設定應參照ARDS的設定方法，以實現(xiàn)塌陷肺泡復張和維持肺泡保持開放為主要目的，但研究中大多數(shù)患者家屬在復蘇后期放棄治療，因此無法對比研究24 h后最佳PEEP的設定，也無法觀察患者的遠期存活率及致殘率。

總而言之，低潮氣量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)可能是心肺復蘇后24 h內(nèi)較為合理的機械通氣策略。

1Teasdale G，Jennett B.Assessment of coma and impared consciousness.A practica1 scale[J].Lancet，1974，2(7872)：81-84.

2劉大為，邱海波.實用重癥醫(yī)學[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2010.

3朱宏飛，馮丹，姚尚龍.大潮氣量機械通氣對大鼠肺組織急性炎癥、氧化應激及細胞凋亡的影響[J].華中科技大學學報：醫(yī)學版，2010，39(1)：59-63.

4吳佳，張新日.不同潮氣量機械通氣對大鼠肺組織γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶和轉(zhuǎn)化因子β1的影響[J].中華急診醫(yī)學雜志，2010，19(2)：172-175.

5Cifuentes D，Xue H，Taylor DW，et al.A novel miRNA processing pathway independent of dicer requires argonaute2 catalytic activity[J].Science，2010，328(5986)：1694-1698.

6曹啟生.機械通氣后并發(fā)急性呼吸窘迫綜合征的相關(guān)危險因素研究[J].中國全科醫(yī)學，2011，14(12)：3930.

7Gajic O，Dara SI，Mendez JL，et al.Ventilator-associated lung injury in patients without acute lung injury at the onset of mechanical ventilation[J].Crit Care Med，2004，32(9)：1817-1824.

8楊一民，李蕙，陳四文，等.肺保護性通氣策略在新生兒急性呼吸衰竭機械通氣治療中的臨床應用研究[J].中國全科醫(yī)學，2010，13(9)：3029.

9Gali B，Goyal DG.Positive pressure mechanical ventilation[J].Emerg Med Clin North Am，2003，21(2)：453-473.