基于功能残气量导向对ARDS最佳呼气末正压选择的临床分析

刘静，储蕴，郭闯，付海燕

(锦州医科大学附属第一医院，辽宁 锦州 121000)

急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是由于肺内和(或)肺外因素引起急性弥漫性肺泡和肺间质损伤，导致顽固性低氧血症，导致肺顺应性下降甚至呼吸衰竭[1]。呼气末正压(PEEP)作为ARDS患者机械通气(mechanical ventilation，MV)的重要参数，可有效维持肺泡的开放状态，并改善患者氧合[2]。目前最佳PEEP的选择方法很多，并没有统一标准。功能残气量(FRC)是指平静呼气末肺内残存的气体体积，通过ARDS患者FRC的监测，准确反映出患者呼气末肺内容积的改变[3]。因此，本文在FRC指导下对ARDS患者最佳PEEP的选择进行临床研究，取得了较好的效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象与分组

将2020年5月至2020年11月入住锦州医科大学附属第一医院重症医学科一、二病区49例ARDS患者，根据随机数字法将患者分为观察组(23例)与对照组(26例)。所有患者年龄、性别、基础疾病等一般资料差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.1.1 纳入标准：符合柏林定义的ARDS的诊断标准[4]，且年龄大于18岁，机械通气时间大于48 h，无血管活性药维持血压，血流动力学稳定。患者均知情同意，并通过锦州医科大学附属第一医院伦理委员会审核。

1.1.2 排除方法：肺动脉高压、急性肺栓塞、胸外科手术及肺复张期间严重血流动力学障碍患者。

1.2 研究方法

所有患者充分镇静，必要时使用肌松药物，呼吸机使用压力A/C模式，使潮气量在4～6 mL/kg，呼吸频率15～20次/分钟，PEEP 5 cmH2O，100%，30 min后根据动脉血气分析结果调节呼吸机初始参数，待患者稳定后采用PEEP递增法进行肺复张，每次上调PEEP 3 cmH2O，60 s内维持驱动压不变，当峰压值达到40 cmH2O时采用PEEP递减法，再分析PEEP，每次下调PEEP 3 cmH2O，同样维持60 s。其中观察组通过监测FRC设置最佳PEEP，观察组患者使用美国GE公司R860型呼吸机，通过FRC 程序测定，FRC在不同PEEP水平下的数值，当FRC出现明显降低时(降低到肺复张时最高FRC的40%)，此时需要再次肺复张，将PEEP调至与FRC最低时的上一压力水平，此为最佳PEEP。对照组应用最大氧合法[5]寻找最佳PEEP。上述操作均由呼吸治疗师实施。由主治医生、护士长与呼吸治疗师进行质控来确保实施的同质化和准确性。

1.3 观察指标

比较两组患者肺复张后的最佳PEEP；比较两组患者在肺复张后30 min、2 h的氧合指数、动态顺应性(Cdyn)、经皮血氧饱和度(SpO2)。

1.4 统计学方法

采用SPSS 25.0统计软件对数据进行分析和处理。正态分布的计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用t检验，计数资料采用χ2检验。P<0.05 表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患者最佳PEEP的比较

观察组患者在肺复张后设置的最佳PEEP为(16.30±1.66)，对照组患者在肺复张后设置的最佳PEEP为(14.69±1.52)，t值为3.548，P值为0.001，结果观察组明显高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)。

2.2 两组ARDS患者肺复张前与肺复张后30 min、2 h氧合指数的比较

对照组与观察组患者肺复张前氧合指数差异无统计学意义(P>0.05)；与对照组相比，观察组患者肺复张后30 min、2 h氧合指数均有明显升高，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 两组ARDS患者肺复张前与肺复张后30 min、2 h的氧合指数

2.3 两组ARDS患者肺复张前与肺复张后30 min、2 h Cdyn的比较

对照组与观察组患者肺复张前Cdyn差异无统计学意义(P>0.05)；与对照组相比，观察组患者肺复张后30 min、2 h Cdyn均有明显升高，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 两组ARDS患者肺复张前与肺复张后30 min、2 h的Cdyn

2.4 两组ARDS患者肺复张前与肺复张后30 min、2 h SpO2的比较

对照组与观察组患者肺复张前SpO2差异无统计学意义(P>0.05)；与对照组相比，观察组患者肺复张后30 min、2 h SpO2均有明显升高，差异具有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组ARDS患者肺复张前与肺复张后30 min、2 h的SpO2

3 讨 论

MV是救治成人ARDS患者的最重要的手段之一，而PEEP作为MV的重要参数在治疗ARDS患者时发挥着至关重要的作用。我们可以通过调节PEEP来获得不同的气道压力，以达到肺复张的目的，至今为止，肺复张仍是治疗ARDS患者的重要手段。对ARDS患者进行肺复张，可以使萎陷的肺泡重新开放，改善肺内分流情况，但是也有可能使肺过度膨胀，发生呼吸机相关性肺损伤[6]。因此，在MV时有必要对ARDS患者进行可复张性的评估，临床上应用肺复张与肺保护性通气策略旨在改善肺通气，减少肺内分流及肺泡过度膨胀引起的肺损伤，肺泡复张后可在PEEP的作用下持续保持开放，因此，肺复张后最佳PEEP的选择尤为重要[7]。最佳的PEEP可使陷闭的肺容积逐渐接近正常的FRC，通过增加PEEP治疗顺应性下降导致FRC减少引发的顽固性低氧血症的方法被临床广泛采用[8]。平静呼气末肺内剩余的气体体积称为FRC，也可以理解为肺向内的回缩力和胸廓向外的扩张力相等时的肺容积，其大小主要取决于这两个力的平衡点。因影响FRC的两个反向作用力的大小相对稳定，FRC也相对稳定。FRC的作用主要体现在两个方面：一是气体存储功能，在呼吸暂停期间为呼吸循环提供氧气，使肺泡内气体和动脉血的氧分压和二氧化碳分压不会随着呼吸发生大幅度的波动；二是在呼气末期维持一定的肺容积，以保持气体畅通[9]。FRC的过大或过小均对气体交换不利，对FRC进行监测有助于了解患者的呼吸状态。由此可见，FRC可以准确地预测由PEEP导向的肺复张的容积变化。在本文研究中也发现，观察组患者在肺复张后设置的最佳PEEP明显高于对照组(P<0.05)，说明应用最大氧合法设置的PEEP并未真正达到最佳，基于FRC设置最佳PEEP更加合理。正常人的FRC个体差异较大，其变化值大于20%时将被视为异常[10]。ARDS常常会引起肺泡塌陷，进而导致FRC减少，为了防止肺泡过度扩张引起的呼吸机相关性肺损伤而采取的肺保护性通气策略，也不可避免的会引起复张的肺泡重新塌陷，而维持FRC和SpO2的措施就包括合适的PEEP，在本文研究中，与对照组相比，观察组患者肺复张设置最佳PEEP后30 min、2 h SpO2均有明显升高(P<0.05)，也证实了这点。

FRC也可认为是肺内气体交换的面积，在一定的PEEP水平，最大的氧输送、最高的FRC以及最高静态顺应性(Cst)三者是保持一致的。国外研究发现，相较于肺顺应性，FRC更能反映患者在MV时PEEP所引起的肺泡复张和塌陷，FRC的监测可作为动脉血气分析选择最佳PEEP的一项有益补充[11]。国内也有研究发现，ARDS患者的FRC与跨肺压具有显著的相关性[12]。MV时设置的PEEP与胸壁对肺的压力共同形成肺扩张的压力，胸壁对肺扩张的压力被称为跨肺压。根据患者病情需要设置合理的PEEP，目前，一般应用食管的1/3处测量的胸内压替代胸腔内压，经计算得出跨肺压，并作为指导MV的一项重要指标。适当的跨肺压可以使更多萎陷的肺泡重新处于开放状态，避免过度扩张，进而最大限度地改善患者的通气功能。所以我们可以根据跨肺压来选择最佳PEEP，但是监测跨肺压必须在食道中置入管路，属于侵入性操作，会降低患者的舒适度，增加住院费用，还有可能引起不必要的并发症。而本文研究基于FRC导向对ARDS患者选择最佳PEEP，不但改善了Cdyn与氧合指数，还能根据FRC与跨肺压的相关性降低呼吸机相关肺损伤的风险[12]，并且不需额外进行任何侵入性操作，不会对患者造成损伤。ARDS是一种以弥散性的肺泡损坏为主要病理特点的特异性肺损伤，肺血气屏障与气体交换功能受损是病理生理上的主要特点，进而导致肺泡水肿和低氧，随着参与正常通气肺泡的减少，会导致FRC减少和肺内分流增加，临床表现为进行性加重的呼吸窘迫与难以纠正的低氧血症。当前严重的ARDS患者死亡率在30%～40%[13]。而MV是治疗ARDS 的主要手段，若使用不当，MV也可能会使ARDS患者已有的肺损伤加重。目前能够有效降低ARDS患者死亡率的策略之一就是小潮气量通气，根据患者病情选择合适的潮气量与PEEP，但是最佳PEEP的选择依旧存在很大的争议[14]。国外有研究[15]建议ARDS患者最佳PEEP的选择采用FRC与Cst联合的方式，该研究以6只油酸诱导的ARDS猪模型为研究对象，将PEEP值分别设置为20、15、10、5、0 cmH2O，同时监测FRC与Cst，结果显示，PEEP为20 cmH2O时FRC最高，PEEP为15 cmH2O时Cst最高，PEEP从15 cmH2O降低到0 cmH2O时，FRC和Cst呈现逐渐下降的过程。该方法有助于选择出最佳的PEEP，在逐渐下调PEEP过程中，FRC的减少提示肺泡塌陷的开始，Cst的增加提示肺泡过度膨胀的结束，而最佳的PEEP可在肺泡过度膨胀结束与塌陷开始相对应的PEEP水平之间进行设定。虽然本文研究受技术限制，无法测量患者的Cst，但本文研究表明，应用FRC来选定MV时的最佳PEEP可以有效地改善ADRS患者的Cdyn，进而判断肺复张与肺泡塌陷，从而改善患者的氧合指数与SpO2。

综上所述，基于FRC导向对ARDS患者选择最佳PEEP，是一种无创且有效的操作，可以改善ARDS患者的氧合指数、Cdyn、SpO2。但是本研究样本量较小，有待大样本试验进一步验证。