4 PEEP选择应考虑氧合反应
急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是临床常见的重症疾病,尽管对ARDS病理生理发展有了深入的认识,ARDS的呼吸支持方法也取得了巨大进步,然而其病死率仍然居高不下[1]。呼气末正压(PEEP),可以促进塌陷肺组织的开放,从而减轻肺内分流,改善氧合,是机械通气治疗ARDS的重要参数。目前临床上有多种方法指导PEEP选择,然而均具有各自的局限性。如何选择合理的PEEP,使得重力依赖区塌陷肺的肺泡复张,同时避免非重力依赖区肺泡的过度膨胀,是临床急待解决的难题。最新研究显示根据患者氧合反应,有助于ARDS患者PEEP水平的个体化精准设置。
一、ARDS时PEEP选择的困境
PEEP是治疗ARDS的重要方法。合适的PEEP除了可以改善氧合,还可以促进塌陷肺泡复张,减轻肺的应力及应变,有助于减轻机械通气相关性肺损伤(VILI)[2]。然而,ARDS患者的肺存在严重的不均一性,PEEP在促进塌陷肺泡复张的同时,可能会造成非重力依赖区肺泡的过度膨胀,从而进一步增加VILI[3]。因此,如何选择既能促进肺泡复张、又能避免肺泡过度膨胀是临床面临的难题。
目前最佳PEEP的选择方法一直存在争议。ARDS-net推荐使用PEEP/FiO2表格进行PEEP的初始选择,维持SPO2在88%~92%。也有学者采用最佳氧合法、最大肺顺应性法、肺静态压力-容积(P-V)曲线低位转折点、肺牵张指数法及跨肺压等方法来选择最佳PEEP。然而各种方法均存在其局限性,尚无足够的证据支持应采用何种方法选择肺复张后的最佳PEEP更为合适,PEEP的选择在很大程度上还依赖于临床医师的经验。因此,根据具体患者的病理生理特点,寻找一种新的方法实现个体化的PEEP设置至关重要。
二、指导PEEP设定的床旁实用指标:氧合反应
根据氧合对PEEP增加的反应,可以简单、准确的指导PEEP的设置。理想的PEEP是促进塌陷肺泡复张的同时不伴有非重力依赖区的肺泡过度膨胀,从而可以明显减少分流,改善氧合。如果PEEP不能使得塌陷肺泡复张,或使得肺泡过度膨胀,氧合则不会明显改善甚至有恶化趋势。因此,通过增加PEEP观察氧合的反应,可能可以判断PEEP是否有效。最近,Goligher等[4]通过对 LVOS[5]和 ExPress[6]两个研究数据的二次分析,观察氧合对 PEEP 的反应与患者病死率的关系。研究首先分析LVOS的数据明确基于PEEP增加的氧合变化与病死率的相关性,再用ExPress的数据进行验证。结果发现,随着PEEP水平的增加,氧合改善越明显,病死率越低。提示对于增加PEEP后氧合明显改善的患者可以选择较高的PEEP水平。而如果增加PEEP后氧合无明显改善,则应该选择较低PEEP水平。
三、氧合反应导向的PEEP设置的病理生理基础
PEEP对氧合的改善反应肺的可复张性,高可复张的患者可能从高PEEP中获益。临床上将在压力的作用下不通气的肺泡恢复通气功能的能力定义为肺的可复张性。2006年,Gattinoni等[7]针对 68例 ARDS患者在不同的 PEEP 水平(5、15、45cmH2O)下进行 CT 扫描,通过CT值分析肺的可复张程度,发现ARDS患者对肺复张和高PEEP的反应存在较大异质性。同时发现对于病情严重程度较重的ARDS患者,其肺的可复张性程度较高。如果肺可复张性高,则使用较高的PEEP,可以使得塌陷肺泡复张,同时避免非重力依赖区肺泡过度膨胀,PEEP具有积极的意义。反之,如果肺可复张性低,则PEEP不能把塌陷肺泡复张,而进一步导致非重力依赖区的肺泡过度膨胀,从而加重VILI。氧合反应是评估肺可复张性的简单、实用的方法。基于肺可复张性的定义,如果塌陷的肺组织通过增加PEEP后恢复通气能力,有利于改善通气/血流比例,改善氧合。因此,氧合的改善意味着塌陷肺组织的复张,PEEP导致的氧合变化的实质反映了个体患者肺的可复张性。Chiumello等[8]研究发现基于氧合导向的PEEP设置与肺可复张性显著相关,而其他方法相关性均较差,提示氧合的变化可以反映肺可复张性,并用于指导PEEP的设置。
鉴于肺可复张性是指导PEEP设置的关键因素,而氧合对PEEP增加的反应可以很好地反映肺可复张性。因此,通过氧合反应来指导PEEP的设置可能更符合ARDS个体患者的病理生理,从而改善患者预后。
总之,ARDS的PEEP选择目前仍然存在困难。氧合对PEEP反应的实质是评估ARDS患者个体的肺可复张性。因此,患者氧合的反应可能是指导ARDS患者PEEP个体化设置的重要方法。然而,针对氧合反应良好的患者是否确切能够从高PEEP中获益,仍然需要进一步研究证实。
(谢剑峰 邱海波)
参考文献
1.Ranieri VM,Rubenfeld GD,Thompson BT,et al.Acute respiratory distress syndrome:the Berlin Definition.JAMA,2012,307:2526-2533.
2.Slutsky AS,Ranieri VM.Ventilator-Induced Lung Injury.N Engl J Med,2013,369:2126-2136.
3.Bellani G,Guerra L,Musch G,et al.Lung regional metabolic activity and gas volume changes induced by tidal ventilation in patients with acute lung injury.Am J Respir Crit Care Med,2011,183:1193-1199.
4.Goligher EC,Kavanagh BP,Rubenfeld GD,et al.Oxygenationresponse to positive end-expiratory pressurepredicts mortality in acute respiratory distress syndrome.A secondary analysis of the LOVS and ExPress trials.Am J Respir Crit Care Med,2014,190:70-76.
5.Meade MO,Cook DJ,Guyatt GH,et al.Lung Open Ventilation Study Investigators.Ventilation strategy using low tidal volumes,recruitment maneuvers,and high positive end-expiratory pressure for acute lung injury and acute respiratory distress syndrome:a randomized controlled trial.JAMA,2008,299:637-645.
6.Mercat A,Richard JC,Vielle B,et al.Expiratory Pressure(ExPress)Study Group.Positive end-expiratory pressure setting in adults with acute lung injury and acute respiratory distress syndrome:a randomized controlled trial.JAMA,2008,299:646-655.
7.Gattinoni L,Caironi P,Cressoni M,et al.Lung recruitment in patients with the acute respiratory distress syndrome.N Engl J Med,2006,354:1775-1786.
8.Chiumello D,Cressoni M,Carlesso E,et al.Bedsideselection of positiveend-expiratorypressure in mild,moderate,and severe acute respiratory distress syndrome.Crit Care Med,2014,42:252-264.