驅(qū)動壓在保護呼吸窘迫綜合征肺的重要性解析

張 穎 朱光發(fā)

機械通氣(mechanical ventilation，MV)是挽救成人呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrom，ARDS)患者生命的最重要治療之一，但呼吸機使用不當(dāng)可引起醫(yī)源性肺損傷(呼吸機所致肺損傷， ventilator-induced lung injury,VILl)，加重患者肺臟的病理和功能損害，甚至導(dǎo)致死亡,一直受到臨床高度關(guān)注[1-4]。從病理學(xué)角度上說ARDS肺臟由正常、不張和實變?nèi)N肺組織組成的不均勻性肺損傷，ARDS 患者多出現(xiàn)非均勻性的、彌漫性的肺泡損傷的病理變化，患者多存在下肺及背側(cè)肺區(qū)的病變重，而上肺及前側(cè)肺區(qū)的病變則比較輕微，患者的肺前部至背部可以區(qū)分為比較正常、陷閉及實變區(qū)[5]。其中，中到重度ARDS時，由于廣泛性的肺不張、肺水腫和肺實變，正常肺組織僅剩20%～30%，因而是小肺或嬰兒肺(baby lung)。機械通氣特別是小潮氣量的保護性通氣方法是臨床治療ARDS 患者的主要方式，治療ARDS時MV傳統(tǒng)策略是用一定的VT(通常為10～12 mL/kg)以維持正常水平動脈血二氧化碳分壓并加用呼氣末正壓(PEEP)以最大限度地提高動脈血氧分壓(PaO2≥60mmHg，1mmHg=0.133kPa)，又不至于明顯影響體循環(huán)。盡管上述傳統(tǒng)MV策略能夠有效地改善肺內(nèi)氣體交換、減少呼吸功，但相當(dāng)一部分患者的肺功能還是進行性惡化并出現(xiàn)VILl、多臟器功能綜合征(multipleorgan dysfunction syndrome，MODS)，最終死于多臟器功能衰竭 (mul-tiple organ failure,MOF)。VILI的發(fā)生取決于呼吸機和肺的相互作用，即呼吸機施加于肺的壓力、容量、流速和頻率以及肺實質(zhì)對此的反應(yīng)性，將機械通氣使肺擴張時肺組織內(nèi)所產(chǎn)生的壓力稱為應(yīng)力，以跨肺壓來評估。非生理性的應(yīng)力、應(yīng)變可導(dǎo)致VILI,將其作為機械通氣的避免VILI的潛在目標(biāo)，得到越來越多的關(guān)注。如果呼吸機應(yīng)用10～12mL/kg(理想體質(zhì)量，理想體質(zhì)量計算方法：男性：理想體質(zhì)量(kg)=50+0.91×[身高(cm)-152.4]；女性：理想體質(zhì)量(kg)=45.5+0.91×[身高(cm)-152.4])的潮氣量進行通氣，不使用PEEP，正常的肺泡會因為過度膨脹造成損傷。同時，局部擴張的肺泡與萎陷肺泡之間產(chǎn)生剪切力進而加重肺損傷。這兩種機制導(dǎo)致了VIL[6]。Nieman等[7]研究也證實這種潮汐式的肺容積變化所致的肺萎縮傷是VILI的根源之一。此外，在肺機械性損傷的基礎(chǔ)上肺內(nèi)炎性細(xì)胞聚集和炎癥介質(zhì)釋放進一步促進了VILI的發(fā)生和發(fā)展(生物傷)。血漿可溶性尿激酶纖維蛋白溶酶原激活劑受體(suPAR)作為免疫炎癥的一個生物指標(biāo)，可以從側(cè)面反映VILI的程度。過度通氣引起肺組織過度拉伸導(dǎo)致大量例子通道開放，釋放促炎因子[8]，MV還能促進肺內(nèi)炎性細(xì)胞和炎性介質(zhì)通過受損的肺泡-毛細(xì)血管屏障進入血液，從而引發(fā)或加重SIRS，并進一步發(fā)展成為MODS/MOF。

1998年Amato等9]首先提出提出肺保護性通氣策略，將將53例早期ARDS分成2組，一組以常規(guī)MV(VT12 mL/kg，保證最低氧合的PEEP和正常PaCO2)，另一組以保護性MV(PEEP在P-V曲線LIP之上2.0 cmH2O(1cmH2O=0.098kPa)，VT≤6 mL/kg，優(yōu)先使用壓力限制型通氣模式且驅(qū)動壓<20 cmH2O,允許出現(xiàn)高碳酸血癥)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)保護性MV組與常規(guī)MV組相比，盡管所用的PEEP較高(最高達20 cmH2O)，VILI發(fā)生率明顯降低(7%vs. 42%)，28天生存率提高(71%vs. 38%)，患者脫機率也提高(66%vs.29%)。繼后有包括ARDS net在內(nèi)的5項研究[ 10-14]比較了肺保護性機械通氣對于ARDS的影響，由于患者的基礎(chǔ)疾病、VT、PEEP、Pplat、合并癥(肺炎、膿毒癥)的不同，結(jié)果不一。2007年和2013年P(guān)etrucci等[ 15-16]分別對上述6項研究進行了薈萃分析，得出低VT(≤6mL/kg)和低Pplat(≤31cmH2O)顯著降低ARDS患者住院并發(fā)癥和病死率。

盡管如此，肺保護性MV關(guān)鍵參數(shù)，如低VT、低Pplat和高PEEP，均通過各自發(fā)揮效應(yīng)，減輕肺臟過度牽拉和剪切力，減輕VILI。鑒于VILI是由多種因素如潮氣量、驅(qū)動壓、流速、PEEP及呼吸頻率等綜合作用的結(jié)果，因此臨床研究各家參數(shù)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)不一，側(cè)重點也不一樣，而且臨床醫(yī)生設(shè)定參數(shù)也可能會遇到困境。如需要增加PEEP，VT不變的情況下，Pplat必然要增加，Pplat增加后是否增加VILI？再者，為了減少VILI，小VT是按照患者標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量計算出來的。實際上，如前所述，ARDS肺臟由于廣泛充血、水腫、實變，可參加氣體交換的肺臟顯著減少(嬰兒肺)，可參加集體交換肺組織多少可以通過呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性(CRS)反映出來。如果采用CRS對VT進行校正，可能較單用VT更好，降低VILI。VT/CRS比值就是所說的驅(qū)動壓(ΔP=Pplat-PEEP)。肺應(yīng)力能直接反映作用于肺組織的壓力，但臨床檢測比較繁瑣，在患者胸壁彈性阻力無明顯升高的前提下，驅(qū)動壓的檢測能夠間接評估肺應(yīng)力的變化。Amato等[ 17]對于先前的9項ARDS機械通氣RCT研究，結(jié)果證實低ΔP與患者存活率具有顯著相關(guān)性，單獨調(diào)節(jié)VT或PEEP不能降低病死率，只有與降低ΔP平行的調(diào)節(jié)才能與生存率增加有關(guān)。驅(qū)動壓在數(shù)值上等于平臺壓減去PEEP,當(dāng)驅(qū)動壓過大時，可能對對跨肺血管壓力的變化大，容易產(chǎn)生血流動力學(xué)的不穩(wěn)定從而增加患者的病死率。Bellani等[18]研究進一步證實，ARDS患者的病死率與驅(qū)動壓的變化相關(guān)，并且驅(qū)動壓控制在15cmH2O以內(nèi)能夠改善患者的臨床預(yù)后。ARDS患者VT調(diào)應(yīng)該是基于CRS進行校正，而不是標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量。至此，ARDS的機械通氣治療向前邁進了一步。

應(yīng)用Amato等[ 17]的研究結(jié)果于臨床還有許多問題。首先，ΔP沒有上限，設(shè)定MV參數(shù)時，VT、Pplat和PEEP等需依患者具體情況，實行個體化通氣。其次，跨肺壓(Pplat-Ppl)是肺擴張的直接動力[1,19-20]，在Pplat和PEEP均相同的情況下，對于一個有較強自主呼吸內(nèi)能的患者，由于胸腔產(chǎn)生負(fù)壓，靜態(tài)跨肺壓也會提高，后者可導(dǎo)致嚴(yán)重肺水腫和損傷。對于中重度ARDS患者，過強的自主呼吸導(dǎo)致過大的潮氣量會增加費應(yīng)變加重肺損傷，所以Papazian等[21]研究提示，對于重度ARDS患者，早期肌松治療能夠改善患者的預(yù)后。對中重度ARDS患者，早期短時(48h)應(yīng)用肌松劑可降低住院病死率、ICU病死率、28d病死率和氣壓傷發(fā)生率，且不增加ICU獲得性肌無力發(fā)生率。再次，驅(qū)動壓也會受到胸壁彈性阻力的影響，此時驅(qū)動壓并不能真實的反應(yīng)肺應(yīng)力的變化。當(dāng)胸壁彈性正常時，Pplat與跨肺壓接近，但當(dāng)胸壁順應(yīng)性顯著降低時，如肥胖、大量胸腔積液、胸壁損傷、大量腹水、腹腔高壓、嚴(yán)重水腫等，Pplat的一部分消耗在擴張胸壁上，其作用于擴張肺的部分壓力(Ptp)隨之而降低，吸氣末Ptp過低，不能打開肺泡，肺泡募集減少，通氣效率減低，呼氣末Ptp為負(fù)值，肺泡陷閉，加重肺剪切損傷[22-23]。研究證明，ARDS患者胸壁彈性(Ecw)的影響占整個呼吸系統(tǒng)彈性的7%～67%[20]。這時測得的ΔP增加就是一種假象，不能真實地反映肺擴張的壓力。臨床應(yīng)根據(jù)實際需要開展跨肺壓檢測，由于胸腔內(nèi)壓直接測定為有創(chuàng)性，臨床上無法實施，臨床常通過監(jiān)測食管壓的變化來間接反映胸腔內(nèi)壓的變化。最后，ΔP與患者預(yù)后研究是薈萃9項研究結(jié)果得出的結(jié)論，限定ΔP能否最終改善ARDS的預(yù)后還需采用多中心RCT研究加以論證。