肺保护性机械通气策略.doc

肺保护性机械通气策略：是什么在起作用？关键词 肺保护性通气, 呼气末正压, 肺复张从本质上讲，急性肺损伤（ALI）或急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者需要施行机械通气，以支持气体交换和减少呼吸做功impairment。但是，这种维持生命的支持治疗，实际上可能进一步导致肺损伤，甚至使死亡率升高。本文所述的策略，可能有助于减少呼吸机相关性肺损伤（VILI）。一些肺保护性策略，如气道压力释放通气，俯卧位，高频震荡通气，inhaled vasodilators吸入扩血管等，在其他文章中有被报道。呼吸机所致肺损伤与机械通气相关肺损伤的几种类型的。吸入高浓度氧可能会导致动物的呼吸道和肺实质的oxident损伤，而人类氧中毒是目前所关注的.1，2。毒性threshold仍有争论，并且其可变性取决于许多因素， 其中包括之前就存在的肺部疾病2，3。高肺泡氧浓度也会导致吸收atelectasis.1。所以通常希望吸入氧浓度（FIO2）低于60%，一般来说40 %FIO2可以应用较长时间，但FIO2仍应降低到可维持氧合的最低水平。在ARDS患者中，导致VILI的其他触发因素对肺的损伤可能更重要1。气压伤与高通气压和肺泡过度膨胀有关，但在之前就有肺损伤而即使是合适的压力下也会发生气压伤4。空气会进入到胸膜腔和皮下组织，以及纵隔，心包和血管间。当肺泡压力保持在35厘米H2O以下时气压伤的发生率会降低。5 在本质上ALI / ARDS所致parenchymal肺损伤和气体分布是heterogenic。使用胸部计算机断层扫描，Gattinoni和colleagues6描述了3个肺“区”：一个是正常肺组织，主要是非依赖区;一个高密度区，水肿的，或atelectatic组织，主要是依赖区；第三个是在呼气末塌陷吸气时复张的区。在重症ARDS，正常的肺组织在接受较多潮气量后可减少至原来的1/3或更多。所以“婴儿肺”一词用以形容成年ARDS的肺6。 哺乳动物的肺在跨肺压达30至35厘米H2O时可实现最大限度的复张。动物研究表明，局部组织的过度充气，可能会导致牵拉伤（容积伤），其manifest不是气体泄露而是弥漫性肺泡损伤7- 9 ，与ARDS相似。这种伤害是最有可能发生在正常肺组织，因为delivered volume流向弹性最差的组织。当肺泡随潮气量（atelectrauma）反复的打开和闭陷时肺损伤也可发生9。容积伤和atelectrauma都可以引发炎症介质的释放和细菌移位，并最终导致器官功能衰竭（biotrauma），并可能增加死亡率10-13。 肺保护性通气保护肺免受损伤，需要维持一个平衡，即尽可能多的打开并维持肺单位扩张以保证氧供，同时还要尽可能轻的牵拉肺单位排出二氧化碳维持血PH平衡。图1显示ARDS的肺在充气和放气时的压力 - 容积（PV）的关系。14适度的压力是克服关键肺单位开放所需的压力，以达到肺膨胀所需的容积。随着继续施加压力肺泡容积相应的增大，曲线越来越陡，这意味着肺泡在此期间可以更好地复张和更容易的通胀。当肺膨胀程度接近最大化时，曲线变得扁平，表明肺复张结束，之后会过度膨胀。注意，给予既定的压力，肺在呼气时比吸气过程中肺泡容积要大。这个容积差（滞后hysteresis）在很大程度上依赖于表面活性物质，肺损伤程度和肺复张能力;较少的滞后是看到更多的正常功能和/或更少招聘潜力。机械通气期间的两个目标及管理策略是：（1）避免限制肺膨胀容积和压力来控制肺过度膨胀；（2）通过选择合适的PEEP来避免反复的打开和闭陷肺泡。15理想的情况就是在PV曲线的肺泡闭陷支机械通气用以在“安全区”替代。挑战是如何做到这一点。ALI / ARDS的初始通气支持普遍认为，ALI / ARDS患者的主要通气的策略应该是在2000年由美国国立卫生ARDS的网络，迄今研究院的报告，是唯一的呼吸机相关的治疗呈现出利益有关mortality.16.图2和3描述ARDSnet研究机械通气和氧合策略。潮气量是有针对性地根据预计体重（PBW）（见公式的方框1）乘以6毫升/公斤。在连续强制通气模式（辅助控制）中的容量控制通气（VCV）在研究中使用。但压力控制通气（PCV），可以监测潮气量并维持在每公斤体重6毫升18。吸气末平台压（Pplat）应保持在30厘米水柱以下。如有必要，潮气量可根据commensurate的增加而递减到4毫升/公斤相，commensurate最多为35次/ min。此频率的设置应以保持pH值7.30至7.45之间为准。并应尽量减少PEEP。19administering a buffering可能需要保持pH值超过7.15的，这样可以保持通气量和平台压在目标范围内，可允许允许性高碳酸血症存在。 初设100%FIO2和8至12厘米水柱的PEEP，然后根据图表3进行调整。最低PEEP和最高PEEP的表用于ARDSnet ARMA16和ALVEOLI20试验中。充氧的目标是氧分压达55至80毫米汞柱或血氧饱和度（SpO2）在88至95。在以下情况时，平台压阈值可允许超过30厘米H2O：（1）100%FIO2和VT4ml/kg，允许进一步增加PEEP；（2）pH小于7.15，尽管buffering，允许较大的VT 。 若平台压低于阈值，VT也可以增加至8ml/kg，以解决呼吸机asynchrony不同步。否则就考虑镇静。顽固性低氧血症有些患者即使应用这个管理策略仍存在低氧血症。考虑到血气紊乱程度，医生觉得有必要尝试替代策略，而不是“等待”。图4显示了密歇根大学制定的ARDS通气策略abbreviated version。ARDS在最终考虑体外膜肺之前应用的低潮气量管理和另几个治疗策略。 除了增加FIO2，针对低氧血症，一般通过增加PEEP来增加呼吸机的平均气道压（Pmean），会延长吸气时间（容控模式下有吸气暂停或最好直接使用PCV），并增加通气压力。首先第一步是建立合适的PEEP水平，因为最大限度地减少atelectrauma应作为高优先改善氧合。设置PEEP 一些医生倾向于对每个ARDSnet表设置PEEP，而其他个性化的设置PEEP。在使用表时，Ramnath及其同事21建议通过增加5到15cm H2O PEEP，来判断患者是否仍有可复张的肺单位，观察顺应性和死腔的反应。如果病人反应很好，应使用较高的PEEP的表，如果很少或没有响应，应使用较低PEEP表。两个ARDSnet PEEP表以24cmH2O为上限，但实际ARDSnet研究协议允许一个简短的“PEEP挑战。”。图3可以看出，如果PEEP低于24cmH2O和FIO2 100%而氧合仍不好时，PEEP可以通过每次增加2至5cmH2O直至上限34cmH2O。如果4小时内氧合没有改善，PEEP应减少到24cmH2O。H1N1流感爆发时报道的，22,23此法仅适于胸壁顺应性改变很小的重症低氧血症患者。 设置PEEP的个性化方法是Open Lung（OL）观念.24，25。OL程序通过四步尝试将患者放在PV曲线的呼气支（图5）：（1）通过肺复张手法，增加吸气压至使大多数肺单位处于张开状态时的压力之上;（2）通过一个递减的PEEP试验，逐渐降低PEEP至合适水平，直到达到的临界关闭压点说明肺;（3）执行其他RM到肺，肺总容量;（4）保持肺PEEP设置2水厘米以上的临界关闭pressure.25各种方法来打开肺窥视有报道。使用35至45厘米，30至40秒H2O恒压common26 - 29;然而，PCV和PEEP是逐步增加的压力保持恒定的驱动器是目前一种流行的方法，因为它似乎是更好的tolerated.29 32时的招聘步骤完成后，吸气末压力应足够高的开放许多可能的话，一般40至45厘米H2O肺单位，虽然有些团体报告说，使用压力高达55至60厘米H2O.32 33有些选择任意一个上限目标，如40厘米水柱压力，而另一些监测的肺动态顺应性（Cdyn），34,35，如招聘的替代品，每一口气呼出的二氧化碳量（VTCO2），34， 36总和的PaO2和PaCO2，33或oxygenation.32基于响应施加压力的一个理论的优点是，病人可能并不需要尽可能的任意目标，或者更可能的更高的压力的压力，许多患者可能需要大于40厘米，水的重要性，以充分recruit.33的压力，完成招聘，可能会出现在正常肺tissue.37 VTCO2已在动物实验中显示时与计算tomography.34比较后的RM完成招聘与肺癌相关的重大恶性通货膨胀的费用，最佳PEEP的是通过逐步降低PEEP而确定监测Cdyn或充氧建议肺单位的崩溃和确定关闭压力减少。呼吸力学的变化发生之前充氧反应，尤其是当血氧饱和度在基线高。 其他三个个性化的PEEP的方法包括PV曲线，食管拉网测压，压力指数。许多呼吸机有能力执行slowflow（10 L / min的恒定流量）或压力阶跃变化光伏循环评估（LIP）和上限（UIP）的拐点曲线的吸气肢体。曾有人建议，PEEP设置为2厘米以上唇H2O和通货膨胀的压力仍然低于UIP.38 - 40由于PEEP antiderecruitment压力，保持开放的肺单位开在吸气，呼气光伏循环肢体可informative.6 ,41 - 43几个呼吸机控制呼气流量在光伏循环过程，并提供信息，如curvature42最高点或在最高迟滞,43 - 46，这可能证明是有益的点的压力。不幸的是，患者必须服用镇静剂，或至少是被动而正在执行的程序，这就限制了工具的适用性。 使用光伏循环的批评是，它是通过增加胸腔和腹腔的压力（即胸壁顺应性变化）的影响。虽然缺乏改善结果的证据是，有多大的兴趣，在使用食管压力（PES）测压计算transpulmonary压力（PTP = PALV - PES）endexhalation设置PEEP，以及在年底灵感，提供了使用理由高于建议高原pressures.47 - 52已被认为依靠Pplat设置通风可能导致underventilating患者腹压增加和overdistending肺不张的，和PTP解释Pplat.53时，应考虑 压力指数使用呼吸机的压力 - 时间波形的形状，在不断的吸气流速，以反映潮汐招聘和overdistension.54 - 57图。图6显示的3个基本形状：向下倾斜凸形状提示继续招聘潮，直线，表明没有继续招募或过度膨胀，向上倾斜的凹形状，表明过度膨胀。通风机可能包含在未来的功能，虽然波形也可能受到影响胸壁力学，因此必须谨慎解释，与光伏curve.58PEEP的证据 已经有5最近的荟萃分析，试图确定高PEEP的战略是否有更好的结果比低PEEP strategy.59 - 63是一个病人analysis63和其他研究水平分析。每个研究方式略有不同;，虽然他们基本上相同的核心的随机对照试验（随机对照试验）。 3核心的RCTs包括布劳尔和他的同事，20 Meade和他的同事们报道的加拿大/澳大利亚LOVS审判ARDSnet肺泡研究报告，64和法国明示试验报告和Mercatcolleagues.65每一个大型的多中心临床试验，使用高PEEP与低PEEP的战略结合低的VT战略。布劳尔和米德研究使用相同的PEEP/FiO2表，虽然米德试验允许Pplat高PEEP组到40 cm H2O和RMS。通过增加PEEP达到28日至30厘米H2O Pplat Mercat研究使用了类似的低PEEP的表，但个性化的高PEEP。没有这些研究报告的死亡率差异;布劳尔和Mercat组的研究，尽早停止徒劳的原因。两个其他较小的随机对照试验，包括在几个荟萃分析。阿马托和colleagues38和维拉和colleagues39研究高PEEP以上的PV曲线上的拐点，并在研究小组使用了低VT，虽然两者都使用一个较大的VT在低窥视对照组。这两项研究报告关于使用PEEP的高，低Vt战略时的死亡率相当大的利益。 Putensen和colleagues59在他们的荟萃分析包括5 RCTs20，38,39,64,65。这些研究者发现，高PEEP没有降低住院死亡率，尽管它没有减少需要进行抢救治疗，以防止在那些接受抢救治疗危及生命的低氧血症和死亡。大羽和colleagues62包括相同的5项研究得出的结论是可能存在的高PEEP小但意义重大的死亡率受益，并在更高的重症监护病房（ICU）的严重程度评分患者高PEEP的影响更大。凤凰城和colleagues61包括相同的5项研究，以及由拉涅利和colleagues.40拉涅利的组设置VT小的研究和窥视在高PEEP组的PV曲线（以下UIP的VT，窥视以上唇），并报道了低浓度炎症介质，减少了28天的死亡率，并在高PEEP组呼吸机天。当所有6个研究纳入分析，在高PEEP组在28天的死亡率降低，但3个较小的研究创造了一个不成比例的影响。只用3个大的随机对照试验的分析（布劳尔，米德，Mercat）显示在高PEEP组对死亡率好处没有显着的趋势（需要治疗的5月28日数目），虽然气压伤的风险青睐低PEEP组（数量需要治