王 陵 何利紅 呂韶敏 劉 翠
(武警陜西省總隊醫院1 重癥醫學科,2 護理部,3 呼吸血液科,西安市 710054,E-mail:wangling7004@sina.com)
臨床創新
呼氣末正壓水平對急性呼吸窘迫綜合征患者每搏量變異度的影響
王 陵1何利紅2呂韶敏3劉 翠1
(武警陜西省總隊醫院1 重癥醫學科,2 護理部,3 呼吸血液科,西安市 710054,E-mail:wangling7004@sina.com)
目的 探討不同呼氣末正壓(PEEP)水平對急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)患者每搏量變異度(SVV)的影響。方法 ARDS患者16例,均建立左側橈動脈人工氣道給予機械通氣治療,Flotrac/Vigileo系統監測血流動力學指標,觀察不同PEEP水平(6.0、8.0、10.0、12.0和14.0 mmHg)下SVV、心輸出量(CO)、平均動脈壓(MAP)及中心靜脈壓(CVP)的變化。結果 不同PEEP水平時SVV水平比較,差異有統計學意義(P<0.05),SVV水平隨著PEEP的升高總體呈上升趨勢;不同PEEP水平時CO水平比較,差異有統計學意義(P<0.05),CO水平隨著PEEP的升高總體呈下降趨勢。不同PEEP水平時MAP、CVP水平比較,差異無統計學意義(P>0.05)。結論 PEEP水平較高時SVV水平升高,而SVV水平可作為參考指標用于指導高PEEP下ARDS的臨床治療。
急性呼吸窘迫綜合征;機械通氣;呼氣末正壓;每搏量;心輸出量
急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是臨床上常見的由肺內外嚴重疾病導致并以進行性呼吸窘迫和頑固性低氧血癥為特征的危重癥,臨床主要病理表現為肺泡毛細血管損傷,病死率高達60%[1]。機械通氣是目前治療ARDS的最常用方法,但是不恰當的通氣方式會對肺組織造成不可逆的損傷[2-3]。機械通氣中最為關鍵的是設置合適的呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure,PEEP),PEEP過低會使肺泡再度萎縮,而PEEP在較高水平時并不能顯著降低ARDS患者的病死率。如何合理地設定PEEP的有效水平,仍是臨床上的難題之一[4]。每搏量變異度(stroke volume variation,SVV)可以反映心臟前負荷的狀態。PEEP水平對ARDS患者SVV有何影響,目前學術界并無統一意見。因此,本文旨在探討不同PEEP水平對ARDS患者SVV的影響,為臨床治療ARDS提供參考。
1.1 臨床資料 2012年11月至2015年7月入住我院重癥監護室(intensive care unit,ICU)并確診為ARDS的患者16例,診斷均符合中華醫學會關于ARDS的診斷標準[5],其中男9例,女7例,年齡(52.7±9.1)歲。排除標準為:非機械通氣療法的病患以及血流動力學不穩定者。引發ARDS的病因分別為:嚴重胸外傷6例,感染性休克4例,重癥肺炎4例,藥物中毒2例;臨床表現為:氧合指數<200 mmHg。初始PEEP水平為6.0 mmHg時,氧合指數為(122.51±9.78)mmHg、SVV為(6.66±1.12)mmHg、心輸出量(cardiac output,CO)為(5.98±0.75)L/min、平均動脈壓(mean arterial pressure,MAP)為(89.87±5.27)mmHg,中心靜脈壓(central venous pressure,CVP)為(10.01±1.73)mmHg,均在正常范圍。本研究經我院倫理委員會批準,患者均知情同意。
1.2 方法 16例患者均建立左側橈動脈人工氣道給予機械通氣(上海德爾格醫療器械有限公司)治療,將血流動力學監測FloTrac/Vigileo傳感器系統與人工導管相連。設置壓力控制通氣模式,潮氣量為7 ml/kg左右,通氣頻率17次/min左右,吸氧濃度為50%,PEEP水平從初始6.0 mmHg逐漸緩慢升至8.0、10.0、12.0和14.0 mmHg(PEEP水平的設定在美國危重癥學會建議范圍內[6]),每個PEEP水平維持10 min,記錄相應的SVV、CO、MAP及CVP的水平。并用GraphPad Prism 5軟件做出PEEP調整對CO和SVV的影響的變化曲線。在調節PEEP水平的同時需密切監測血壓、心率及血氧飽和度等指標,適當調整其他參數設置使動脈血PaCO2維持在40 cmH2O左右。
1.3 統計學分析 數據用SPSS 18.0統計軟件處理,計量資料以(x±s)表示,重復測量資料的比較采用重復測量的方差分析,以P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 PEEP水平的變化對SVV、CO、MAP及CVP等指標的影響 不同PEEP水平時CO水平比較,差異有統計學意義(P<0.05),CO水平隨著PEEP的升高總體呈下降趨勢。不同PEEP水平時SVV水平比較,差異有統計學意義(P<0.05),SVV水平隨著PEEP的升高總體呈上升趨勢。不同PEEP水平時MAP、CVP水平比較,差異無統計學意義(P>0.05),見表1。

表1 不同PEEP水平各指標的變化(x±s)
2.2 PEEP調整對CO和SVV的影響 PEEP由12.0調整至14.0 mmHg,CO變化(△CO)數值最高;PEEP由在8.0至12.0 mmHg時,SVV變化(△SVV)數值最高。見圖1。

圖1 △SVV和△CO隨PPEP水平的變化曲線
ARDS是由多種原因引起的肺部彌漫性損害,以頑固的低氧血癥、呼吸窘迫、肺順應性下降和肺部彌漫性滲出為主要特點[7]。ARDS病因復雜、致病環節多、確切的發病機制尚不明確,極大增加了ICU患者的死亡率[8]。一旦確診為ARDS,應及時進行機械通氣治療,增加氧氣的全身輸送量。機械通氣的目標是保證足夠的氧合和最小的呼吸機相關肺損傷[9]。而設置合適的PEEP既能夠維持復張肺泡的開放,又能防止非依賴區肺泡的過度膨脹,可顯著提高患者的救治成功率[10]。合理的PEEP可通過以下幾個方面達到改善氧合作用的目的:擴張陷閉的肺泡,改善通氣血流比,消除分流;減少肺臟的血流總量,促進水分由肺泡向肺間質區分布。
最佳的PEEP應如何設置,具體設置在什么水平,要綜合考慮肺泡塌陷的可復張、肺臟損傷的程度以及病患的病因[11]。有關PEEP的具體設置,有多種方法:低位拐點法和吸入氧濃度(fraction of inspiration O2,FiO2)/PEEP遞增法等;低位拐點法是理論上最準確的方法,但在臨床應用上很難實現[12];FiO2/PEEP遞增法在臨床上可行性較強,但存在一定的風險[13]。
正壓通氣帶來的血流動力學的變化主要為:胸內壓力和肺臟容量的改變,直接影響左心室的前/后負荷及收縮力[14]。隨著血流動力學監測方法的進步,SVV、CO等指標越來越多的應用于臨床;SVV因其可反映心臟前負荷而在機械通氣治療條件下得到了較多的關注[15-16]。
Flotrac/Vigileo系統操作簡便且無需人工校正,可連續計算患者的CO、心搏量(stroke volume,SV)及SVV等,其測定的SVV特異性及靈敏性在接受范圍內[17-18]。本文結果顯示,不同PEEP水平時SVV水平比較,差異有統計學意義(P<0.05),SVV水平隨著PEEP的升高總體呈上升趨勢。其原因可能為:高PEEP使吸氣相右心室充盈和射血均減少,呼氣相時左心室前負荷降低,影響心臟前負荷;而 SVV 可直接反映機械通氣中循環前負荷狀態,總體受PEEP水平變化的影響較大。FloTrac/Vigileo系統的參數表明SVV應小于13%,本研究中PEEP為14.0 mmHg時,SVV為(15.24±1.43)%提示前負荷已出現不足。
CO作為直接衡量心臟功能的指標,受到每搏量、心率、神經及體液調節的影響[19-20]。本文結果顯示,不同PEEP水平時CO水平比較,差異有統計學意義(P<0.05),CO水平隨著PEEP的升高總體呈下降趨勢。FloTrac/Vigileo系統的參數表明,CO正常水平應在4.8~8.0 L/min。本研究中PEEP為14.0 mmHg時,CO為(3.35±0.44)L/min,已經降低至正常范圍以下,這從側面印證SVV可作為指標預測前負荷的變化。
MAP反映的是舒張壓和收縮壓的平均水平,受患者年齡、性別、體質及心理狀態的影響較大,故數值極易波動從而不準確[21]。本研究結果顯示,不同PEEP水平時MAP水平比較,差異無統計學意義(P>0.05),隨著PEEP水平的升高,MAP水平僅有輕微浮動,且與SVV、CO的變化趨勢均不一致,提示MAP水平不能準確預測血流動力學的變化。
CVP是上、下腔靜脈進入右心房的壓力,取決于心臟射血能力和靜脈回心血量之間的相互關系。本研究結果顯示,不同PEEP水平時CVP水平比較,差異無統計學意義(P>0.05),隨著PEEP水平的升高,CVP水平變化有波動,無明顯規律;推測因為PEEP增大胸膜腔內壓從而引起靜脈回心血量下降;提示CVP水平不能準確預測前負荷的變化。
本研究存在一些不足,納入樣本量較少,研究結果的穩定性有待提高;監測指標不夠豐富,PEEP水平范圍略有狹窄。在以后的研究中,筆者將完善PEEP水平范圍,擴大樣本數,采用多系統并用,收集多組動態數據,以期更全面更科學的印證SVV在預測心臟前負荷的準確性。
綜上所述,SVV水平能準確預測前負荷的變化,為臨床上PEEP水平的設定提供了一定參考。
[1] Guérin C,Reignier J,Richard JC,et al.Prone positioning in severe acute respiratory distress syndrome[J].N Engl J Med,2013,368(23):2 159-2 168.
[2] Fuller BM,Mohr NM,Graetz TJ,et al.The impact of cardiac dysfunction on acute respiratory distress syndrome and mortality in mechanically ventilated patients with severe sepsis and septic shock:an observational study[J].J Crit Care,2015,30(1):65-70.
[3] Tsushima K,Yokoyama T,Matsumura T,et al.The potential efficacy of noninvasive ventilation with administration of a neutrophil elastase inhibitor for acute respiratory distress syndrome[J].J Crit Care,2014,29(3):420-425.
[4] Marik PE,Cavallazzi R.Does the central venous pressure predict fluid responsiveness? An updated meta-analysis and a plea for some common sense[J].Crit Care Med,2013,41(7):1 774-1 781.
[5] 中華醫學會重癥醫學分會.急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征診斷與治療指南(2006)[J].中華內科雜志,2007,46(5):430-435.
[6] Frank JA,Mcauley DF,Gutierrez JA,et al.Differential effects of sustained inflation recruitment maneuvers on alveolar epithelial and lung endothelial injury[J].Crit Care Med,2005,33(1):181-188,discussion 254-255.
[7] 沙國強,龔兆榮,肖澤勇,等.機械通氣聯合東莨菪堿治療急性呼吸窘迫綜合征臨床觀察[J].海南醫學院學報,2012,18(2):193-195.
[8] Lv XJ,Zhang YJ,Lu WZ,et al.Digital gene expression analysis of transcriptomes in lipopolysaccharide-induced acute respiratory distress syndrome[J].Clin Chim Acta,2016,453:182-189.
[9] Gutierrez A,Ferrando C,Carbonell JA,et al.Alveolar recruitment and optimal level of PEEP improves oxygenation and lung efficiency during one-lung ventilation.A pilot study:5AP3-4[J].Clin Oncol,2013,30:87.
[10]Roy SK,Emr B,Sadowitz B,et al.Preemptive application of airway pressure release ventilation prevents development of acute respiratory distress syndrome in a rat traumatic hemorrhagic shock model[J].Shock,2013,40(3):210-216.
[11]Guerin C.The preventive role of higher PEEP in treating severely hypoxemic ARDS[J].Minerva Anestesiol,2011,77(8):835-845.
[12]Kim DC,Kyung WJ,Lee CH,et al.Moire reduction in digital still camera by using inflection point in frequency domain[J].J Inst Electr Inform Eng,2014,51(1):152-157.
[13]Kallet RH,Branson RD.Respiratory controversies in the critical care setting.Do the NIH ARDS Clinical Trials Network PEEP/FIO2tables provide the best evidence-based guide to balancing PEEP and FIO2settings in adults?[J].Respir Care,2007,52(4):461-477.
[14]Pinsky MR.The hemodynamic consequences of mechanical ventilation:an evolving story[J].Intensive Care Med,1997,23(5):493-503.
[15]Suehiro K,Rinka H,Ishikawa J,et al.Stroke volume variation as a predictor of fluid responsiveness in patients undergoing airway pressure release ventilation[J].Anaesth Intensive Care,2012,40(5):767-772.
[16]Kubitz JC,Thorsten A,Kemming GI,et al.The influence of positive end-expiratory pressure on stroke volume variation and central blood volume during open and closed chest conditions[J].Eur J Cardiothoracic Surg,2006,30(1):90-95.
[17]Cannesson M,Musard H,Desebbe O,et al.The ability of stroke volume variations obtained with Vigileo/FloTrac system to monitor fluid responsiveness in mechanically ventilated patients[J].Anesth Analg,2009,108(2):513-517.
[18]Marqué S,Gros A,Chimot L,et al.Cardiac output monitoring in septic shock:evaluation of the third-generation Flotrac-Vigileo[J].J Clin Monit Comput,2013,27(3):273-279.
[19]Marik PE.Noninvasive cardiac output monitors:a state-of the-art review[J].J Cardiothorac Vasc Anesth,2013,27(1):121-134.
[20]Statile CJ,Cnota JF,Gomien S,et al.Estimated cardiac output and cardiovascular profile score in fetuses with high cardiac output lesions[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2013,41(1):54-58.
[21]Walsh M,Devereaux PJ,Garg AX,et al.Relationship between intraoperative mean arterial pressure and clinical outcomes after noncardiac surgery:toward an empirical definition of hypotension[J].Anesthesiology,2013,119(3):507-515.
王陵(1970~),女,研究生,副主任醫師,研究方向:呼吸系統危重癥疾病。
R 563.8
B
0253-4304(2016)01-0118-03
10.11675/j.issn.0253-4304.2016.01.37
2015-09-26
2015-12-07)