驱动压指导PEEP滴定用于术中机械通气的meta分析

周建雄,刘春雨,魏 闯

(重庆大学附属肿瘤医院麻醉科,重庆 400030)

传统肺保护通气是一种包含小潮气量、固定呼气末正压(positive end-expiratory pressure,PEEP)和间断肺复张的术中机械通气策略,目前已广泛应用于围术期的肺保护。然而,即使采用了传统肺保护通气的患者,在术后仍观察到较高的术后肺部并发症(postoperative pulmonary complications,PPCs)发生率[1]。研究表明,传统肺保护通气策略并不能减少美国麻醉医师协会(ASA) Ⅲ级患者PPCs的发生率[1],也与胸科手术患者PPCs发生率无关[2]。一份meta分析显示,在肺保护性通气中,驱动压是PPCs的唯一影响因素,单纯改变潮气量与PEEP并不影响PPCs[3]。而最近一项多中心临床研究也表明,驱动压指导通气能改善呼吸力学和气体交换,但不能减少PPCs的发生[4]。驱动压定义为潮气量除以肺顺应性,也可以通过平台压减PEEP来计算。从定义上看,即采用尽量小的潮气量以使肺顺应性最高。驱动压指导通气可认为是一种个体化治疗方案,作为设定个体化PEEP的依据,从而解决临床不同手术中最佳PEEP的问题。相较于其他方法,如肺电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)、跨肺压、肺顺应性、肺部超声等,驱动压指导PEEP滴定更加简单,临床推广可行性高。因此,本研究系统评价驱动压指导PEEP滴定用于术中机械通气的有效性、安全性,为其临床应用提供循证依据。

1 资料与方法

1.1 检索策略

本研究方案在Prospero上已注册(注册号CRD42022369506)。根据PRISMA声明,通过计算机网络检索系统评价相关数据库,英文数据库包括PubMed、Web of Science、the Cochrane Library、Embase;中文数据库包括中国知网(CNKI)、万方和维普数据库。系统检索驱动压用于术中机械通气的随机对照研究(randomized controlled trial,RCT),检索时间为建库至2023年11月8日。中文检索词为：驱动压、随机。英文检索词为：driving pressure、drive pressure、randomized controlled trial、randomized、placebo。追查检索后获得文献的参考文献,提高文献检出率。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准：(1)研究类型为RCT,不论其是否实施盲法和分配隐藏均纳入研究,语种仅限中文和英文;(2)研究对象年龄≥18岁,且为术中行机械通气的择期手术患者;(3)干预措施：术中机械通气时,对照组采用传统肺保护通气策略,研究组采用驱动压指导PEEP滴定的肺保护通气策略;(4)主要结局指标为PPCs发生率,次要结局指标为术中驱动压、术中PEEP、术中肺顺应性、术中氧合指数、术中平均动脉压(MAP)、住院时间、术毕肺部超声评分(the lung ultrasound score,LUS)。所有结局指标均选择在主要手术体位下完成PEEP滴定后的最早时间点数据(如单肺通气后15 min)。排除标准：(1)重复的文献,数据存在矛盾和错误的文献,未提供主要结局指标数据、无法提取结局指标数据且联系作者后仍无法获取相关结局指标的文献,样本量小且质量不高的文献;(2)研究对象经历过对结局指标可能存在较大影响的手术,包括心脏手术、颅脑手术、肥胖减重手术、俯卧位手术。

1.3 文献筛选和资料提取

由2名研究者独立进行文献的检索与筛选、资料数据的提取,完成后对结果进行交叉核对。任何分歧均通过讨论解决或咨询第3名研究者后裁定。提取数据资料包括文献第一作者、文献发表时间、文献题目、发表杂志名称等基本资料;研究质量评价关键要素：随机方案、盲法实施、分配隐藏等;还包括基本资料、手术方式、PEEP滴定方法、干预措施和结局指标。数据资料缺乏时,与原文作者联系予以补充。

1.4 偏倚评估

两名研究员使用 Cochrane 风险评估工具分别独立评估每篇文献研究的偏倚风险。使用的标准如下：随机序列生成、分配隐藏、对受试者和干预提供者施盲、对结局评估者施盲、结局数据不完整、选择性报告、其他偏倚。评估每个领域是否具有“低偏倚风险”“高偏倚风险”或“不明确的偏倚风险”,并要求在评估各项指标的风险时列出判断依据。出现分歧时由第3名研究者解决。

1.5 统计学处理

采用RevMan5.4软件进行meta 分析。 二分类变量结局使用 95%CI的相对危险度(risk ratio,RR)表示效应的大小;连续性变量结局使用95%CI的平均差(mean deviation,MD)表示效应的大小。对纳入文献进行异质性检验,计算系数I2以评估异质性;若异质性明显(I2≥50%),采用随机效应模型;若异质性不明显(I2≥50%),采用固定效应模型。当存在明显异质性时,依次省略1项研究进行敏感性分析寻找异质性潜在来源,并仔细阅读全文后判断是否排除。采用漏斗图评估发表偏倚。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 检索结果及文献质量评价

初步筛选文献1 260篇,剔除重复文献后剩余495篇,阅读文献标题和摘要后删除不相关文献、非RCT、无传统肺保护性通气策略作为对照、结局指标不符合要求的文献,剩余31篇文献。阅读全文后,删除未使用驱动压指导PEEP滴定、无法获取数据的文献,最终纳入19篇文献[4-22],见图1。患者共2 906例,其中驱动压指导PEEP滴定肺保护通气(研究组)1 440例,传统肺保护通气(对照组)1 466例。偏倚风险分析见图2,其中,主要偏倚来源是对分配隐藏的描述和盲法的设置。

图1 文献纳入流程图

图2 纳入文献风险偏倚图

2.2 纳入文献的基本特征

纳入文献的发表时间、样本量、年龄、手术类型、PEEP值、结局指标见表1。

表1 纳入文献的基本特征

2.3 meta分析结果

2.3.1PPCs发生率

19篇文献[4-22]均报道了PPCs发生率,共纳入研究组1 440例,对照组1 466例,有中度异质性(I2=51%,P=0.007),行敏感性分析发现胸科手术为异质性来源,故进行亚组分析。结果显示胸科手术组存在轻度异质性(I2=43%,P=0.15),非胸科手术组无明显异质性(I2=1%,P=0.43),采用固定效应模型。在非胸科手术组中,与对照组比较,研究组PPCs发生率更低(RR=0.53,95%CI：0.43～0.65,P<0.001),而在胸科手术组中研究组与对照组间差异无统计学意义(RR=0.89,95%CI：0.78～1.02,P=0.09),见表2。

表2 纳入文献结局指标的meta分析结果

2.3.2术中驱动压

有15篇文献[4-7,9,11,13-17,19-22]报道了术中驱动压,存在重度异质性(I2=97%,P<0.001),行敏感性分析未能判断异质性来源,不适合进行定量汇总分析。

2.3.3术中肺顺应性

有10篇文献[4,7-9,11-15,17]报道了术中肺顺应性,存在中度异质性(I2=70%,P<0.001),行敏感性分析并通过进一步阅读和评价,排除了2项研究(均为单肺通气,因纳入文献较少无法行亚组分析)。最终合并分析结果无明显异质性(I2=6%,P=0.38),采用固定效应模型。在非胸科手术组,与对照组比较,研究组肺顺应性更高(MD=6.90 L/cmH2O,95%CI：5.80～7.99,P<0.001),见表2。

2.3.4术中氧合指数

有14篇文献[4,7,9-14,16-20,22]报道了术中氧合指数,存在重度异质性(I2=91%,P<0.001),行敏感性分析未能判断异质性来源,不适合进行定量汇总分析。

2.3.5术中MAP

有8篇文献[7-8,13-15,17,20-21]报道了术中MAP情况,无明显异质性(I2=0,P=0.45),采用固定效应模型,结果显示,研究组与对照组间MAP差异无统计学意义(MD=0.36,95%CI：-1.30～2.01,P=0.670),见表2。

2.3.6术毕LUS

有5篇文献[9-10,16-18]报道了术毕LUS,存在重度异质性(I2=96%,P<0.001),行敏感性分析未能判断异质性来源,不适合进行定量汇总分析。

2.3.7住院时间

有9篇文献[4-6,12-14,16,21-22]报道了住院时间,存在轻度异质性(I2=37%,P<0.001),采用固定效应模型。与对照组比较,研究组的住院时间缩短(MD=-0.27,95%CI：-0.43～-0.12,P<0.001),见表2。

2.4 发表偏倚评价

根据 PPCs发生率绘制漏斗图,纳入文献在图中基本分布对称,未见明显发表偏倚,见图3。

文献[11-12]未发生PPC,因此未纳入发表偏倚分析。

3 讨 论

本研究分析结果显示,相较于对照组,研究组能降低非胸科手术的PPCs发生率,提高术中肺顺应性,缩短住院时间,两组患者的术中MAP差异无统计学意义(P<0.05)。同时,纳入研究仍存在一些差异,包括PPCs的定义、评估方式、随访时间等,这些差异可能会影响研究结果,因此需要进一步探讨这些差异对结论的影响。

研究组有更高的肺顺应性,这与研究设置有关,即在恒定潮气量下滴定最低驱动压对应的PEEP,而通过驱动压定义可知,此时对应的肺顺应性也是该潮气量下最大的。“功能性肺容积”[22]是指在一定潮气量下的通气肺容积。高于此容积的通气会导致气压伤,而低于此容积的通气会导致肺不张。根据“功能性肺容积”进行通气时,使肺顺应性最大化,即在小潮气量基础上选择最小驱动压对应的PEEP,可避免肺泡过度扩张或通气不足。通过驱动压指导PEEP滴定,可使驱动压保持在较低水平,以实现更高的肺顺应性和保持“功能性肺容积”。

研究组较对照组PPCs发生率更低。肺应力和肺应变在呼吸机相关肺损伤(ventilator-induced lung injury,VILI)中起重要作用,当超过一定阈值后会导致肺水肿[23]。在全身麻醉机械通气情况下,跨肺压的变化就是驱动压的变化[24],驱动压的变化反映了肺应力的变化,也与肺应变呈线性关系,因此驱动压可以反映肺应力和肺应变的变化。研究表明,驱动压指导PEEP滴定通气可以在机械通气中保持较低的驱动压,从而减少肺应力和肺应变,降低VILI的严重程度,达到降低PPCs的目的[25]。

在胸科手术中,对照组和研究组在PPCs发生率上差异无统计学意义(P>0.05)。可能原因在于胸科手术患者还有其他导致PPCs的原因,包括肺实质切除、手术操作所致肺损伤与单肺通气相关性肺损伤。既往也有研究表明传统肺保护通气并不能降低单肺通气胸科手术患者的PPCs发生率[2],但肺保护通气仍能降低通气侧肺的PPCs发生率,而未通气侧肺PPCs发生率则无明显差异[26]。这也印证了本研究在胸科手术组中对照组和研究组的PPCs的发生率差异无统计学意义的结果(P>0.05)。

在合并术中驱动压、氧合指数、术毕LUS时,产生了无法处理的高异质性,异质性可能来源于各项研究手术类型与时间的差异、吸氧浓度的差异、PEEP滴定策略的差异、肺复张策略的差异等。因此对这些结果仅作描述性评价。15项研究报道了术中驱动压的研究均支持对照组较研究组术中驱动压更低;14篇报道了术中氧合指数的研究,其中2篇报道氧合指数在两组间无明显差异外,其余12项研究均支持研究组术中氧合得以改善;5篇报道了术毕LUS的研究均支持研究组较研究组术毕LUS评分更低。因此,驱动压指导PEEP滴定可能对降低术中驱动压和术毕LUS评分、改善氧合有一定影响,但同时还需要进一步了解其临床意义。

本研究存在一定的局限性：(1)并非所有的研究都报告了完整的呼吸相关参数,例如氧合指数、肺顺应性和驱动压等;(2)研究结果可能受研究人群的多样性和手术类型的影响;(3)纳入文献语言限制为中文和英文,可能造成发表偏倚;(4)本研究纳入的文献中,研究组的PEEP值并不统一,可能对研究结果造成影响。

综上所述,与传统肺保护肺保护通气策略比较,驱动压指导PEEP滴定的肺保护通气策略能够提高患者术中肺顺应性,降低非胸科手术PPCs发生率,缩短住院时间,且不增加血流动力学紊乱的风险。鉴于纳入文献的质量有限,尚需开展大样本、高质量的RCT研究进一步验证所得结论。