不同潮气量及呼气末正压机械通气对复苏后综合征患者的影响研究

熊华威，黄 亮，曹春水，杨继斌，刘 勇

机械通气是广泛应用于心肺复苏过程中的有效而重要的医疗技术，但该方法并非一种简单的生命支持手段，不当的通气策略造成的并发症及呼吸机相关性肺损伤(VILI)可能对患者造成严重的甚至是致命性的后果。心肺复苏后患者的病理生理状态较为复杂，且心搏骤停后的患者常出现以心脑功能障碍为主的包括急性肺损伤在内的多脏器功能障碍或衰竭，即复苏后综合征。本研究通过观察不同潮气量及呼气末正压(PEEP)机械通气对心搏骤停后复苏后综合征患者的影响，旨在探讨心肺复苏后的机械通气策略。

1　资料与方法

1.1一般资料选择我院2008年12月—2011年12月收治的心搏骤停后复苏后综合征患者36例，采用数字表法随机分为A1、A2、A3、B1、B2、B3组，每组6例。A1组中男4例，女2例；年龄45～66岁，平均(54.8±8.1)岁；采用低潮气量(6 ml/kg)+低PEEP〔3 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)〕。A2组中男3例，女3例；年龄44～58岁，平均(53.3±5.9)岁；采用低潮气量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)。A3组中男2例，女4例；年龄48～61岁，平均(55.0±5.6)岁；采用低潮气量(6 ml/kg)+高PEEP(12 cm H2O)。B1组中男2例，女4例；年龄46～68岁，平均(57.7±7.3)岁；采用常规潮气量(10 ml/kg)+低PEEP(3 cm H2O)。B2组中男4例，女2例；年龄48～67岁，平均(54.3±8.0)岁；采用常规潮气量(10 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)。B3组中男3例，女3例；年龄47～63岁，平均(55.8±5.3)岁；采用常规潮气量(10 ml/kg)+高PEEP(12 cm H2O)。各组患者的性别、年龄具有均衡性。

1.2方法

1.2.1心肺复苏术患者入院时意识丧失，呈叹气样呼吸或自主呼吸停止，心电监护示心室纤颤、心脏停搏或电机械分离，迅速判断为心搏骤停，立即进行心肺复苏术，心室纤颤者先给予除颤，并立即按心肺复苏指南要求行正规胸外按压，采用咽喉镜经口明视下行气管内插管术，插管成功后立即接呼吸机容量控制通气，根据需要进行1～3次体外双向波直流电除颤(150 J)，自主循环恢复(ROSC)前每3 min静脉注射肾上腺素1 mg，ROSC后停止心肺复苏术。

1.2.2呼吸机采用Puritan-Bennet 840型呼吸机进行机械通气，始终采用容量控制通气模式，呼吸频率为16次/min，吸入氧浓度(FiO2)为40%，吸呼比为1∶2，潮气量及PEEP按各组实验要求设置。

1.2.3中心静脉置管患者取平卧位，在两肩胛骨之间垫一小枕，患者面部转向穿刺者对侧，但头部略偏向穿刺者，以减少锁骨下静脉与颈内静脉的夹角，使导管易于进入中心静脉方向而不致误入颈内静脉。选择右锁骨下静脉穿刺，穿刺点为锁骨与第一肋骨相交处，即锁骨中1/3段与外1/3段交界处，锁骨下缘1～2 cm处，也可由锁骨中点下1～2 cm进行穿刺。

1.3观察指标ROSC后开始计时，观察并记录各组患者1 h、6 h、12 h、24 h时氧合指数(OI)、血气分析〔pH值、动脉血氧分压(PO2)、二氧化碳分压(PCO2)〕、中心静脉压(CVP)、维持基础平均动脉压(MAP)所需多巴胺剂量、心率(HR)、肝肾功能〔丙氨酸氨基转移酶(ALT)、总胆红素(TBiL)、肌酐(Cr)〕、格拉斯哥昏迷量表评分(GCS评分)[1]。

2　结果

2.1OI各组组内24 h时OI与1 h、6 h、12 h时比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；A1组与A2、A3组，B1组与B2、B3组各时点OI比较，差异均有统计学意义(P<0.05，见表1)。

2.2CVP、维持MAP所需多巴胺剂量、HR各组6 h时CVP最高、维持基础MPA所需多巴胺剂量最高、HR最快，12～24 h时CVP逐渐降低、维持基础MPA所需多巴胺剂量逐渐降低、HR逐渐减慢，与1 h、24 h时比较，差异均有统计学意义(P<0.05，见表2)。

2.3血气分析各组pH值在6 h时均升高至正常，在6 h后又逐渐下降，A2组1 h、24 h时pH值与6 h时比较，差异有统计学意义(P<0.05)；A2组12 h、24 h时pH值与其他各组比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。各组24 h时PO2与1 h、6 h、12 h时比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；A1组与A2、A3组，B1组与B2、B3组各时点PO2比较，差异均有统计学意义(P<0.05，见表3)。

2.4肝肾功能各组1 h时ALT、TBiL、Cr水平与12 h、24 h时比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；A2组12 h、24 h时ALT、TBiL、Cr水平与其他各组比较，差异均有统计学意义(P<0.05，见表4)。

表1　各组OI比较Table 1　Comparison of OI in each group

注：与组内24 h时比较，●P<0.05；与A1组对应时间点比较，▲P<0.05；与B1组对应时间点比较，☆P<0.05

表2　各组CVP、维持MAP所需多巴胺剂量、HR比较Table 2　Comparison of CVP，dopamine dose to maintain MAP and HR in each group

注：与组内6 h时比较，○P<0.05；与A3组对应时间点比较，*P<0.05；与B3组对应时间点比较，△P<0.05；与A1组对应时间点比较，▲P<0.05；与A2组对应时间点比较，★P<0.05

表3　各组血气分析比较Table 3　Comparison of blood-gas analysis in each group

注：-表示无相应数据；与组内6 h时比较，★P<0.05；与组内24 h时比较，☆P<0.05；与A2组对应时间点比较，*P<0.05；与A1组对应时间点比较，▲P<0.05；与B1组对应时间点比较，△P<0.05

表4　各组肝肾功能比较Table 4　Comparison of liver and kidney function in each group

注：与组内1 h时比较，★P<0.05；与A2组对应时间点比较，*P<0.05

2.5GCS评分各组24 h内GCS评分均处于较低水平，A2组1 h时GCS评分与12 h、24 h时比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；A2组12 h、24 h时GCS评分与其他各组比较，差异均有统计学意义(P<0.05，见表5)。

表5　各组GCS评分比较分)Table 5　Comparison of GCS score in each group

注：与组内1 h时比较，★P<0.05；与A2组对应时间点比较，*P<0.05

3　讨论

复苏后综合征是指心搏骤停后继发的多器官功能障碍综合征，是导致复苏失败、患者死亡或伤残的最常见原因，发生率为60%～90%[1]。本研究结果显示，各组6 h时维持基础MPA所需多巴胺剂量最高，HR最快，CVP最高，12～24 h时维持基础MPA所需多巴胺剂量逐渐降低，HR逐渐减慢，CVP逐渐降低，提示复苏后综合征患者在6 h时血流动力学最不稳定，12～24 h后渐趋稳定。各组24 h时PO2、OI低于1 h、6 h、12 h时，提示复苏后综合征患者在24 h后肺损伤明显加重；各组1 h时ALT、TBiL、Cr低于12 h和24 h时；pH值在6 h时均升高至正常，之后又逐渐下降，A2组6 h时pH值与1 h时差异有显著性，6 h与24 h时pH值间差异无显著性，其他各组6 h时pH值与1 h和24 h时间差异均有显著性，提示复苏后综合征患者在12 h后肝肾功能损害逐渐加重，内环境紊乱在6 h时得到纠正，之后又逐渐加重。各组24 h内GCS评分均处于较低水平，提示复苏后综合征患者24 h内脑功能损害始终较为严重。

机械通气是治疗复苏后综合征的最重要手段，但机械通气是一把“双刃剑”，在产生明显益处的同时亦会产生严重并发症。本研究观察到复苏综合征患者ROSC后24 h内无自主呼吸或自主呼吸极其微弱，因此，机械通气在复苏后综合征患者治疗中的支持作用是最关键的，否则心肺复苏将不可能成功。本研究结果显示，各组pH值在6 h时均升高至正常，与1 h时比较，差异均有显著性，提示各组机械通气参数对复苏后综合征早期均有纠正内环境紊乱的作用；A1组与A2组、A3组，B1组与B2组、B3组各时点PO2、OI比较，差异均有显著性，提示中等PEEP(6 cm H2O)与高PEEP(12 cm H2O)在保持肺换气功能方面均优于低PEEP(3 cm H2O)，可能是因为中等PEEP与高PEE能够使更多的肺泡保持开放状态，有更理想的通气/血流比值，从而增加氧合作用。

VILI是机械通气常见并发症，可对复苏后综合征患者造成双重打击，产生严重的不利后果。近年研究还发现，机械通气期间由肺牵张引起的机械转导可激活一系列细胞如中性粒细胞、巨噬细胞、表皮和上皮细胞及细胞外基质的信号通路，释放炎性递质，引起“生物伤”，还可以通过局部炎性递质转移及细菌入血引发肺外器官损伤，最终造成多器官功能障碍综合征[2-4]。肺保护性通气策略，即限制潮气量(5～8 ml/kg)和平台压(<30 cm H2O)，同时使用一定的PEEP维持肺泡的开放，能减少肺“容积伤”、“剪切伤”的发生，最终降低肺“生物伤”的严重程度，降低急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者VILI发生率，减少ARDS患者全身各脏器功能的损害[5-6]。Gajic等[7]研究表明，低潮气量通气对非ARDS患者也同样有利。本研究结果显示，复苏后综合征患者在24 h内肺损伤尚不严重(OI>235)，但同样能从低潮气量通气中获益，即通过减少肺“容积伤”最终降低肺“生物伤”的严重程度，从而减轻复苏后综合征患者肝肾脑功能的损害程度。

机械通气主要通过增加胸腔内压(ITP)和肺容积的改变而影响复苏后综合征患者的血流动力学变化，主要表现为CVP升高、低血压和HR增快，甚至心律失常。一般情况下，容量控制通气时，潮气量、PEEP越高，ITP越高，CVP也越高。机械通气时，心室容量和阻力的变化产生的机械应力能够影响心肌细胞上对机械刺激敏感的离子选择性通道的功能，心肌细胞内离子水平的变化引起电生理的变化，从而引起心律失常的发生，以室性、室上性快速心律失常多见。本研究结果显示，A1组、A2组与A3组，B1组、B2组与B3组各时点CVP、维持基础MPA所需多巴胺剂量、HR比较，差异均显著性，提示低PEEP(3 cm H2O)和中等PEEP(6 cm H2O)在保持血流动力学稳定方面均优于高PEEP(12 cm H2O)；A1组与B1组，A2组与B2组，A3组与B3组各时点CVP、维持基础MPA所需多巴胺剂量、HR比较，差异均有显著性，提示低潮气量(6 ml/kg)在保持血流动力学稳定方面优于常规潮气量(10 ml/kg)。

正压机械通气通过对复苏后综合征患者血流动力学的影响还可导致肝肾回流受阻和血液灌注减少，激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统，同时抗利尿激素分泌增加，从而导致水钠潴留，再加上VILI“生物伤”的发生导致全身炎症反应的增强，最终导致复苏后综合征患者肝肾功能的损害。本研究结果显示，A2组与其他各组1 h和6 h时ALT、TBiL、Cr水平比较，差异均无显著性，A2组12 h和24 h时ALT、TBiL、Cr水平低于其他各组，提示低潮气量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)在12 h后保护肝肾功能的作用优于其他通气策略。

正压机械通气通过对复苏后综合征患者血流动力学的影响可导致颅内静脉回流受阻、脑脊液吸收减少及脑组织灌注下降，从而使颅内压增高，再加上VILI“生物伤”的发生导致全身炎症反应的增强，最终影响复苏后综合征患者脑功能的恢复。本研究结果显示，各组1 h、6 h时GCS评分比较，差异均无显著性，A2组12 h、24 h时GCS评分高于其他各组，提示低潮气量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)组12 h后在促进脑功能恢复方面优于其他通气策略。

正压机械通气通过对复苏后综合征患者血流动力学的影响还可导致全身各脏器血液灌注减少、组织缺氧及代谢性酸中毒，加上肺肾功能的损害使之不能有效代偿，最终导致pH值降低，引起内环境紊乱。本研究结果显示，A2组1 h和6 h时pH值与其他各组比较，差异均无显著性，12 h和24 h时高于其他各组，提示低潮气量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)在12 h后稳定内环境的作用优于其他通气策略。表明并发症的严重程度与呼吸机参数的设置密切相关，合理的机械通气策略可将机械通气对复苏后综合征患者的不利影响降至最低。

机械通气时PEEP能防止呼气末肺泡萎陷，增加功能残气量，使气体交换面积增加，改善通气/血流比值，减少肺泡-动脉血氧分压差，并减少肺泡渗出及血管外肺水，改善肺的顺应性，提高氧合功能；降低肺血管阻力，降低右心后负荷；减少由“剪切伤”引起的肺损伤；对抗内源性PEEP，减少呼吸功[8]。对于合并左心功能不全或复苏后综合征患者来说，应用PEEP还可改善心功能[9]。目前临床普遍应用的是最佳氧合法，具有可操作性强、与肺泡开放金标准相关性好等优点，即为最佳PEEP[2]。PEEP不足将导致呼气末肺泡萎陷，通气/血流比值失调，增加肺内分流，氧合功能下降；肺泡残气量过小，肺血管阻力增高，右心后负荷增加；增加呼吸功；吸气相与呼气相肺泡反复开启-闭合，导致肺“剪切伤”及“生物伤”；不能有效降低左心功能不全患者的前负荷及左心后负荷。PEEP过高可导致呼气末肺泡过度膨胀，增加肺“容积伤”及“生物伤”；肺泡残气量过大，肺血管阻力增高，右心后负荷增加；肺血管床血流减少，肺泡无效腔增大，通气/血流比值失调，氧合功能下降；胸腔内压力增高，心搏出量降低，回心血量减少，血压下降，从而导致重要脏器的灌注不足。

本研究纳入的复苏后综合征患者大多无肺部器质性疾病，复苏后早期患者应属中枢性呼吸衰竭，此时的PEEP仅设定生理性的PEEP即可。心肌损伤导致复苏后6 h血流动力学处于最不稳定状态，12～24 h后才可逐渐趋向稳定，此阶段以心功能不全为突出表现，肺损伤尚不严重，此阶段的PEEP以支持心脏功能、维持血流动力学稳定、稳定内环境、保持肺泡开放、增加氧合功能、避免VILI及脏器功能衰竭为主要目的，中等PEEP(6 cm H2O)对大多数患者是较为合理的。但由于客观条件限制，本研究未能通过肺动脉漂浮导管或脉搏指数连续心输出量(PiCCO)监测来进行精确的血流动力学监测；而复苏后综合征患者在24 h后肺损伤明显加重(OI<235)，此时最佳PEEP的设定应参照ARDS的设定方法，以实现塌陷肺泡复张和维持肺泡保持开放为主要目的，但研究中大多数患者家属在复苏后期放弃治疗，因此无法对比研究24 h后最佳PEEP的设定，也无法观察患者的远期存活率及致残率。

总而言之，低潮气量(6 ml/kg)+中等PEEP(6 cm H2O)可能是心肺复苏后24 h内较为合理的机械通气策略。

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

2刘大为，邱海波.实用重症医学[M].北京：人民卫生出版社，2010.

3朱宏飞，冯丹，姚尚龙.大潮气量机械通气对大鼠肺组织急性炎症、氧化应激及细胞凋亡的影响[J].华中科技大学学报：医学版，2010，39(1)：59-63.

4吴佳，张新日.不同潮气量机械通气对大鼠肺组织γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶和转化因子β1的影响[J].中华急诊医学杂志，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曹启生.机械通气后并发急性呼吸窘迫综合征的相关危险因素研究[J].中国全科医学，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杨一民，李蕙，陈四文，等.肺保护性通气策略在新生儿急性呼吸衰竭机械通气治疗中的临床应用研究[J].中国全科医学，2010，13(9)：3029.

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