以呼气末跨肺压为导向的PEEP设置在ARDS肺保护性机械通气中的运用研究

黄明礼　王继相　廖群芬　钱竣　杨天星　黄媛媛　古秀娟

【摘要】 目的：研究急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）机械通气中，以呼气末跨肺压为导向来指导呼气末正压（PEEP）设置，从而降低ARDS机械通气中的肺损伤，提高生存率。方法：选取2016年5月-2018年12月在本院住院且明确诊断为中重度的ARDS患者70例，按照随机数字表法将患者分为对照组和治疗组，各35例。对照组以氧饱和度（SaO2）为依据设置PEEP，治疗组以呼气末跨肺压为标准设置PEEP。比较两组治疗前后的氧合指标（OI、PaO2、SaO2、FiO2）、呼吸力学指标（肺顺应性、呼吸功、呼气末跨肺压、呼气末正压），以及28 d死亡率、机械通气时间、住院时间。结果：治疗后48、72 h，治疗组OI、PaO2、SaO2、肺顺应性、设置的呼气末正压均高于对照组，FiO2、呼吸功均低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。两组呼气末跨肺压在治疗前均为负值，比较差异无统计意义（P>0.05），治疗后48、72 h，两组比较差异均有统计学意义（P<0.001）。治疗组机械通气时间、住院时间均明显短于对照组，28 d死亡率低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：在ARDS肺保护性机械通气中以呼气末跨肺压为导向来指导呼气末压设置的临床效果较传统滴定设置PEEP更精准、优越，能达到预防肺损伤的目标。

【关键词】 急性呼吸窘迫综合征; 机械通气; 呼气末跨肺压; 呼气末正压

【Abstract】 Objective：To study the setting of positive end-expiratory pressure（PEEP）in mechanical ventilation of acute respiratory distress syndrome（ARDS）guided by end-expiratory transpulmonary pressure，so as to reduce lung injury and improve survival rate in mechanical ventilation of ARDS.Method：From May 2016 to December 2018，70 patients hospitalized in our hospital who were definitely diagnosed as moderate to severe ARDS were selected.According to the random number table method，the patients were divided into the control group and the treatment group，with 35 patients in each group.PEEP was set in the control group based on oxygen saturation（SaO2），and in the treatment group based on end-expiratory transpulmonary pressure.Oxygenation indices（OI，PaO2，SaO2，FiO2）respiratory mechanical indices（lung compliance，respiratory work，end-expiratory transpulmonary pressure，end-expiratory positive pressure）before and after treatment，and 28 d mortality rate，duration of mechanical ventilation and hospital stay were compared between the two groups.Result：After 48 and 72 h of treatment，OI，PaO2，SaO2，lung compliance and positive end-expiratory pressure in the treatment group were all higher than those in the control group，and FiO2 and respiratory work were lower than those in the control group，with statistically significant differences（P<0.05）.The terminal expiratory transpulmonary pressure of the two groups was negative before treatment，and the difference was not statistically significant（P>0.05），48 and 72 h after treatment，the comparison between the two groups was statistically significant（P<0.001）.The duration of mechanical ventilation and hospitalization in the treatment group were significantly shorter than those in the control group，and the mortality on 28 days was lower than that in the control group，with statistically significant differences（P<0.05）.Conclusion：End-expiratory trans-pulmonary pressure is more precise and superior than PEEP in ARDS pulmonary protective mechanical ventilation，which can achieve the goal of preventing lung injury.

【Key words】 Acute respiratory distress syndrome; Mechanical ventilation; End-expiratory transpulmonary pressure; Positive end-expiratory pressure

First-authors address：Mianyang 404 Hospital，Mianyang 621000，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.14.006

在重癥医学科领域内，急性呼吸窘迫综合征（ARDS）以死亡率高而引起高度重视，是一种危及生命的呼吸衰竭形式，在美国每年影响大约20万例患者，每年导致近75 000人死亡，在全球范围内，ARDS占重症监护病房入院人数的10%，每年有300多万重度ARDS患者[1-2]。机械通气是治疗ARDS的主要手段，但应用不当可增加死亡率[3]，ARDS病理改变是肺泡塌陷和不均一，塌陷的肺泡周围有血流导致通气血流比失调，造成低氧血症[4]，PEEP可以维持肺复张，改善肺内分流，改善氧合。反复的肺泡打开又关闭，造成剪切力损伤，PEEP可减缓剪切力损伤的发生，所以在ARDS机械通气中PEEP设置是非常重要的，肺泡开放的关键是要维持跨肺呼气末压在正压状态[5]。保持合适的PEEP是ARDS目前重要的机械通气策略，是肺保护性通气重要手段[6-7]，如果PEEP过高，肺泡在已经复张的情况下无法保持稳定状态，气体交换和通气会受到肺泡过度膨胀的影响产生障碍，带来呼吸机相关性肺损伤，如果PEEP的值过低，肺泡会出现塌陷，影响氧合功能，怎样精准设置呼气末正压（PEEP）达到肺保护通气效果，一直是ARDS研究领域的重要课题，本研究拟采用呼气末跨肺压精准指导ARDS机械通气患者呼气末正压（PEEP）设置与传统滴定法设置PEEP[急性呼吸窘迫综合征协作网（ARDSNet）]建议方法进行比较，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年5月-2018年12月在四川省绵阳市四0四医院等绵阳市区内三家三级医院就诊住院的中重度ARDS患者70例，纳入标准：患者必须符合2012年ARDS柏林诊断标[8]。排除标准：心源性肺水肿、怀孕和哺乳期妇女、未成年、颅脑存在重度损伤、不能保持稳定的血流动力状态、24 h内有死亡可能性、有不允许放置食管气囊导管情况。按照随机数字表法将患者分为对照组和治疗组，各35例。医院伦理学委员会已经批准了该研究，患者均通过书面的形式确认知情同意。

1.2 方法 两组患者均给予持续有创机械通气。所有患者均在容控模式下接受潮气量6 mL/kg（理想体重）。保持流速恒定，流速30～60 L/min，频率16～20次/min，均给予镇痛、镇静治疗，并给予肺复张治疗，为避免相关参数影响对自主呼吸进行适当控制，适当时可使用肌松剂。使用设备：多功能监护仪（Mindray Bene View T8）、AVER呼吸机（美国Carefusion）、血气分析仪（GEM3500）

1.2.1 对照组 在上述治疗过程中，平台压维持≤30 cm H2O。以氧饱和度为依据结合吸氧浓度（FiO2）和血压状况进行PEEP滴定，找到最佳PEEP，尽可能使目标SpO2 88%～95%、PaO2 55～80 mm Hg、血压正常。

1.2.2 治疗组 在上述治疗过程中，测量呼气末跨肺压。使用设备和材料：采用CareFuiion公司生产的呼吸机（AVEA）成人型食管测压管7003100和用鸟牌AVEA呼吸机。先将成人型呼吸机食管测压管测量导管与呼吸机相应接口相连，然后进行食道气囊测试，确保无漏气后开始食道置管。要求患者均保持平躺状态，且以30°为标准抬高头部，把少许石蜡油涂在食管气囊导管前端，插入食管时经患者鼻腔，按照40 cm的深度标准置入，约在食道中段1/3处。此时呼吸机主屏幕持续显示标准的气道压力和食道压曲线波形，当按压吸气暂停键时呼吸机屏幕显示出吸气末跨肺压（PtpPlat）的读数，当按压呼气暂停键时屏幕显示出PtpPEEP（呼气末跨肺驱动压的读数）。同时可以显示肺顺应性（Cstat）和患者呼吸功（WOBp）。通气目标：呼气末跨肺压为0～10 cm H2O，通过调节PEEP使之保持在0～10 cm H2O，避免出现负值，即用最小PEEP保持最佳呼气末跨肺压0～10 cm H2O。

1.3 观察指标及判定标准

1.3.1 氧合指标 氧合指数（OI）是氧分压除以需要吸入氧浓度，400～500 mm Hg是正常水平，如果比300 mm Hg低就说明出现了肺呼吸功能障碍，ARDS≤200 mm Hg属中重度;氧分压是溶于血液氧气张力，ARDS患者会严重降低，低于60 mm Hg。氧饱和度是反映ARDS病情轻重的重要指标，越低反映病情越重。由于ARDS严重缺氧需要吸入很高氧浓度，多大于60%。在治疗前后分别按照相应的时间截点对患者的OI、PaO2、SaO2、FiO2进行检测。

1.3.2 呼吸力学指标 肺顺应性Cstat是指肺容积在改变单位压力的情况下发生的改变，是肺功能状态的反映，处于200 mL/cm H2O属于正常范围，在进行食道压测量时，呼吸机会有直接显示，ARDS患者肺顺应性会明显下降，且与病情严重程度正相关。呼气末跨肺压：是呼气末肺泡内压与胸腔压之差，用气道压代替肺泡压，以食道压代替胸腔压力，跨肺压=气道压-食道压，呼气末跨肺压等于呼气末正压与食道压之差，理想值0～10 cm H2O，如果是负压说明肺处于塌陷状态，负压值大小与塌陷状态呈正相关。呼吸功（WOBp）是患者克服气道阻力和肺组织弹性所做的功，是胸腔压力变化与容积变化的比值，正常0.3～0.6 J/L，在ARDS由于肺弹性阻力明显增高，故WOBp明显增高。在治疗前后分别按照相应的时间截点对患者的三项指标进行检测。

1.3.3 預后指标 28 d死亡率、机械通气时间、住院时间。

1.4 统计学处理 采用SPSS 21.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，比较采用t检验;计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验;非正态分布数据用M（P25，P75）表示，比较采用秩和检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组基线资料比较 治疗组男23例，女12例;年龄最小26岁，最大88岁，平均（52.9±7.9）岁;发病原因：重症胰腺炎13例，重症肺感染10例，严重复合伤3例，8例各种休克，1例中毒;APACHEⅡ评分（22.3±6.3）分。对照组男22例，女13例;年龄最小27岁，最大88岁，平均（53.7±8.6）岁;发病原因：10例患者是由重症胰腺炎引起的，6例患者有严重复合伤，9例患者出现各种休克，重症肺感染10例;APACHEⅡ评分（22.9±7.2）分。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

2.2 两组治疗前后氧合指标比较 治疗前，两组氧合指标比较，差异均无统计学意义（P>0.05）;治疗后48、72 h，治疗组的OI、PaO2、SaO2均高于对照组，FiO2均低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05），见表1。

2.3 两组呼吸力学指标比较 治疗前，两组呼吸力学各指标比较，差异均无统计学意义（P>0.05）;治疗后48、72 h，治疗组肺顺应性得到改善，均明显高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。两组呼气末跨肺压在治疗前均为负值，差异无统计意义（P>0.05），治疗后48、72 h，两组比较差异均有统计学意义（P<0.001）。治疗后48、72 h，治疗组设置的呼气末正压均高于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。治疗后48、72 h，治疗组的呼吸功均低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表2。

2.4 两组预后指标比较 治疗组机械通气时间、住院时间均短于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）;治疗组28 d死亡率低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），见表3。

3 讨论

ARDS表现为危及生命的呼吸衰竭，有着极高的病死率[9]。呼吸机仍然是ARDS治疗的基础，但参数设置不当会发生肺损伤[10]，ARDS发生肺损伤机制是容积伤、气压伤、萎陷伤[11]，针对肺损伤机制采用并广泛运用的传统肺保护策略：6 mL/kg理想体重，平台压在30 cm H2O以下，使用合适的PEEP。但即便是6 mL/kg理想体重以下的潮气量和较高的呼气末压，仍然会导致肺过度充气和肺萎陷伤[12]，由于每例ARDS患者正常肺组织数量（可通气肺组织）存在显著差异，故ARDS机械通气不能用一个固定标准指标（PEEP、潮气量6 mL/kg）进行操作，故提出个性化通气原则[13-14]，怎样进行精准的个性化通气？怎样选择适当的PEEP？通过氧合反应选择PEEP[15]，根据P-V曲线、上拐点下拐点选择PEEP，肺CT动态变化选择PEEP、肺超声的碎片征动态变化选择PEEP、根据跨肺压压（跨肺驱动压）来进行个性化设置PEEP[16-17]。上述方法中的P-V曲线、肺CT动态变化、肺超声的碎片征其可操作性不强，重复性弱，而根据呼气末跨肺压精准设置PEEP是安全可行，重复性强[18]。文献[19]比较了H1N1严重ARDS患者机械通气中，跨肺压对治疗的指导意义，用跨肺驱动压指导PEEP设置，减少了EAMO的使用，降低了死亡率。用呼气末跨肺压指导设置PEEP的机制：ARDS保护通气原则是打开可复张的塌陷肺，这需要设置呼气末压，来维持已经开放的肺不再塌陷，维持其在开放状态，不发生二次塌陷，不出现由于反复开闭导致的剪切伤。这样的呼气末压必须克服胸腔负压，克服肺泡的弹性回缩力，才能开放肺，所以呼气末跨肺压才是真正使肺不塌陷保持开放的力量[20]，所以必须是正压0～10 cm H2O。

在本研究中，PEEP设置的核心目标是使呼气末跨肺压保持正压0～10 cm H2O，从而到达肺能打开、维持肺泡开放、控制膨胀程度、稳定循环、最大化改善气体交换和通气、避免容积伤、气压伤的发生目标。通过研究可以看出，治疗组经过治疗后的OI、PaO2、SaO2均高于对照组，FiO2低于对照组（P<0.05），明显改善了氧合状况，减少了高FiO2带来的肺损伤。与对照组相比，肺顺应性得到改善，治疗组患者的呼吸所耗费的呼吸功低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），在机械通气中，治疗组由于为保持跨肺呼气末压在正值所设置的PEEP高于对照组，而对照组在跨肺呼气末压治疗72 h后仍在-1 cm H2O，说明在进行通气中保持呼气末跨肺压正值是预防肺损伤重要措施。治疗组机械通气时间、住院时间均短于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）;治疗组28 d死亡率低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05），证明了治疗组的预后效果更好。

综上所述，PEEP设置以呼气末跨肺压为导向的方法能够精准开放ARDS患者塌陷的肺，并能维持肺泡开放状态，改善氧合状况，避免了肺过度扩张，避免容积气压伤，对循环无不良影响，起到很好的肺保护通气效果。但本研究必须是在无自主呼吸情况下进行，所以需要用镇静剂，个别需用肌松剂，研究对象数量较少，没有纳入严重胸部外伤、腹腔高压患者。

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（收稿日期：2019-03-04） （本文编辑：张爽）