文章來源 : 中華結(jié)核和呼吸雜志, 2016,39(09): 657-660 作者:解立新 謝菲
隨著現(xiàn)代機(jī)械通氣技術(shù)的不斷發(fā)展,新的機(jī)械通氣策略(如肺復(fù)張、俯臥位通氣等)應(yīng)用于臨床,促進(jìn)萎陷的肺泡復(fù)張,糾正通氣/血流比例失調(diào),改善氧合,挽救了眾多危重癥患者的生命。但是正壓通氣本身與人體生理狀態(tài)下負(fù)壓呼吸相違背,其必然會(huì)因過高的正壓水平對(duì)肺泡產(chǎn)生損傷,甚至導(dǎo)致肺泡破裂出現(xiàn)縱隔氣腫、氣胸等嚴(yán)重并發(fā)癥;同時(shí),不合理的呼氣末正壓(PEEP)又不能維持呼氣末肺泡復(fù)張,氣血交換難以得到有效改善,且因呼吸過程中肺泡反復(fù)萎陷復(fù)張產(chǎn)生的剪切力對(duì)肺泡產(chǎn)生致命的損害,繼發(fā)生物傷和氣壓傷,危害更大。因此,臨床亟需能夠通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)胸腔內(nèi)壓來計(jì)算跨肺壓(肺泡壓-胸腔內(nèi)壓,trans-pulmonary pressure,Ptp),從而對(duì)危重癥患者進(jìn)行個(gè)體化正壓通氣治療的技術(shù)。食管本身主要是肌層結(jié)構(gòu),從生理角度看,胸腔內(nèi)壓能夠有效地傳導(dǎo)到食管內(nèi),因此通過監(jiān)測(cè)食管壓(esophagus pressure,Pes)的變化在一定程度上能夠反映胸腔內(nèi)壓,這為臨床動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)跨肺壓奠定了基礎(chǔ)。
一、食管壓能代替胸腔內(nèi)壓?jiǎn)?/span> 跨肺壓是真正作用于肺的驅(qū)動(dòng)壓,是擴(kuò)張肺組織的壓力,即靜態(tài)條件下作用于胸膜腔表面對(duì)抗肺組織回縮的力量,數(shù)值上等于肺泡壓與胸腔內(nèi)壓之差。肺泡壓可以通過測(cè)定氣道平臺(tái)壓代替,因此跨肺壓的準(zhǔn)確性主要取決于胸腔內(nèi)壓的測(cè)定。目前臨床常通過監(jiān)測(cè)食管壓的變化來間接反映胸腔內(nèi)壓的變化,這是由于食管除吞咽活動(dòng)外,基本不產(chǎn)生自主運(yùn)動(dòng),因此食管壓相對(duì)穩(wěn)定;其次,食管主要是肌性結(jié)構(gòu),順應(yīng)性較好,尤其是在食管中下1/3段,食管與胸腔僅相隔一層胸膜,食管壓與相鄰胸腔的壓力具有很好的相關(guān)性,臨床應(yīng)用范圍更廣。但也應(yīng)注意到食管壓測(cè)定的局限性[1]:(1)食管壓僅能代表相鄰胸腔的壓力,不能代表整個(gè)胸腔的壓力,尤其是針對(duì)肺部病變不均一的疾病,如ARDS,可能會(huì)有一定的偏差;(2)食管壓的測(cè)量受體位影響,在直立位時(shí),食管壓和胸腔內(nèi)壓有良好的線性關(guān)系,而在仰臥位時(shí),食管受覆蓋在其上的心臟及縱隔的影響,可能會(huì)過高地評(píng)估了胸腔內(nèi)壓,而低估了跨肺壓;(3)食管氣囊測(cè)壓法估測(cè)胸腔內(nèi)壓需充分的鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜,甚至肌松,諸如自主呼吸、腹腔高壓、胸腔積液、胸廓疾病等因素都會(huì)影響食管壓測(cè)定的準(zhǔn)確性。
雖然通過食管壓測(cè)定來反映胸腔內(nèi)壓、計(jì)算跨肺壓受諸多影響因素,但通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)仍能客觀反映胸腔內(nèi)壓的變化,已成為個(gè)體化機(jī)械通氣的有效評(píng)估手段。
二、如何監(jiān)測(cè)食管壓 食管氣囊測(cè)壓管的直徑較普通胃管粗,材質(zhì)由聚乙烯構(gòu)成,硬度較大,以保證壓力的傳導(dǎo);導(dǎo)管遠(yuǎn)端包繞一個(gè)長(zhǎng)10 cm氣囊,充氣約0.5~2.5 ml后,可防止測(cè)壓管被食管組織阻塞,同時(shí)監(jiān)測(cè)到相鄰的胸腔壓力。食管氣囊測(cè)壓管的放置需遵循下述步驟:(1)首先應(yīng)完成食管氣囊測(cè)壓管的檢測(cè),相關(guān)呼吸機(jī)(如Carefusion公司的AVEA呼吸機(jī))均有此項(xiàng)操作設(shè)置,氣囊檢測(cè)通過后才能進(jìn)行下一步操作;(2)氣囊的位置也是精確測(cè)量的保證,建議氣囊應(yīng)放置到食管下方三分之一處,經(jīng)鼻置入食管氣囊測(cè)壓管;(3)伴隨吞咽活動(dòng),放置食管氣囊測(cè)壓管,到達(dá)胃后可以觀察到呼吸機(jī)屏幕上有恒定的正壓波形,表明氣囊在胃內(nèi)(膈肌以下),緩慢將導(dǎo)管向外撤,進(jìn)入胸腔后觀察壓力波形變?yōu)殡S呼吸運(yùn)動(dòng)的正弦波,同時(shí)出現(xiàn)受心臟跳動(dòng)影響的鋸齒波,確認(rèn)食管氣囊測(cè)壓管位置正確(圖1)。
圖1 食管氣囊測(cè)壓管放置圖解 圖2 吸氣末屏氣測(cè)定食管壓、跨肺壓、平臺(tái)壓 圖3 呼氣末屏氣測(cè)定食管壓、跨肺壓、呼氣末正壓
放置食管氣囊測(cè)壓管的注意事項(xiàng):(1)保證食管氣囊測(cè)壓管的位置放置正確,可以通過食管壓曲線的監(jiān)測(cè)或是"阻斷試驗(yàn)(occlusion test)"實(shí)現(xiàn);(2)未經(jīng)口進(jìn)食,食管無主動(dòng)收縮,跨壁壓為零;(3)食管及胸腔的完整性未受到破壞;(4)放置過程中動(dòng)作輕柔,保護(hù)食管氣囊測(cè)壓管的氣囊無破損;(5)呼吸機(jī)定期排空并重新填滿氣囊(一般30 min),以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性,一旦氣囊破損,必須更換。
三、食管壓、跨肺壓的曲線解讀 臨床監(jiān)測(cè)跨肺壓、食管壓時(shí),通過觀察壓力曲線可以得到更多的信息:(1)確定食管氣囊測(cè)壓管的位置是否正確:對(duì)于機(jī)械通氣的患者可以通過呼氣末屏氣實(shí)施,在患者有自主呼吸的前提下,如氣道壓與食管壓變化值基本一致,提示食管氣囊測(cè)壓管放置位置正確;(2)初步判斷肺順應(yīng)性:肺順應(yīng)性正常時(shí),胸內(nèi)壓受氣道壓的影響明顯,食管壓與氣道壓隨呼吸的改變一致;反之,如果肺順應(yīng)性差,氣道壓對(duì)胸內(nèi)壓影響小,食管壓受呼吸影響??;(3)監(jiān)測(cè)跨肺壓:通過吸氣末和呼氣末屏氣,測(cè)得吸氣末跨肺壓和呼氣末跨肺壓,大多數(shù)情況下,推薦吸氣末跨肺壓不超過25 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa),呼氣末跨肺壓為0~10 cmH2O(圖2,圖3);(4)評(píng)價(jià)人機(jī)對(duì)抗:如果在吸氣相食管壓負(fù)值明顯升高,常提示患者自主呼吸非常強(qiáng),吸氣末跨肺壓明顯升高,可能會(huì)引起氣壓傷,此時(shí)提醒臨床醫(yī)生需要調(diào)整呼吸機(jī)參數(shù),必要時(shí)給予患者適當(dāng)?shù)逆?zhèn)靜和肌松;(5)指導(dǎo)PEEP滴定:跨肺壓指導(dǎo)的PEEP滴定應(yīng)保證呼氣末跨肺壓為0~10 cmH2O(圖4)。 圖4 跨肺壓指導(dǎo)PEEP滴定示意圖
需要注意的是,正確估算跨肺壓的前提是保證食管壓測(cè)量的準(zhǔn)確性,盡量去除干擾食管壓的因素,避免出現(xiàn)食管壓監(jiān)測(cè)值的不準(zhǔn)確性;當(dāng)然,某些疾病,如ARDS患者因肺實(shí)變導(dǎo)致肺順應(yīng)性變差,呼吸過程中食管壓可能不能準(zhǔn)確反映胸腔內(nèi)壓的變化,跨肺壓可能會(huì)被低估,在這種情況下,一定要警惕氣壓傷的出現(xiàn)[2]!
四、跨肺壓監(jiān)測(cè)的臨床應(yīng)用 1.ARDS: 跨肺壓是維持呼氣末肺泡持續(xù)開放的關(guān)鍵,PEEP的設(shè)置水平直接影響跨肺壓的數(shù)值。監(jiān)測(cè)食管壓的優(yōu)點(diǎn)在于判斷ARDS患者對(duì)PEEP的需求,指導(dǎo)機(jī)械通氣PEEP設(shè)置,選擇使呼氣末跨肺壓保持在0~10 cmH2O的最小PEEP值,避免呼氣末肺泡萎陷、氣道陷閉的同時(shí),最大程度減少剪切傷和氣壓傷,改善通氣和氧合,實(shí)現(xiàn)PEEP的個(gè)體化設(shè)置。2008年,Talmor等[3]對(duì)61例ARDS機(jī)械通氣患者根據(jù)吸入氧濃度/呼氣末跨肺壓進(jìn)行PEEP滴定(Ptp組),作者與ARDSnet推薦的PEEP滴定法相比(對(duì)照組),根據(jù)呼氣末跨肺壓設(shè)置PEEP明顯高于對(duì)照組,對(duì)照組呼氣末跨肺壓為(-2.0±4.7)cmH2O,大部分患者呼氣末跨肺壓仍為負(fù)值,肺泡處于塌陷狀態(tài),氧合指數(shù)明顯低于Ptp組,這一結(jié)果在一定程度上解釋了為什么21世紀(jì)初ARDSnet幾個(gè)大樣本研究結(jié)果的不盡人意。2012年Grasso等[4]對(duì)14例重度H1N1 ARDS患者以吸氣末跨肺壓作為開始體外膜肺氧合(ECMO)的指征,發(fā)現(xiàn)對(duì)吸氣末跨肺壓<25 cmH2O的患者繼續(xù)予以肺復(fù)張、高PEEP通氣等手段治療,氧合狀態(tài)明顯改善,表明跨肺壓指導(dǎo)肺內(nèi)源性ARDS同樣具有很好的效果。
對(duì)ARDS患者來說,以跨肺壓指導(dǎo)的PEEP滴定方法有助于個(gè)體化實(shí)施肺復(fù)張,降低其不良反應(yīng)。常用的滴定方法包括[5]:(1)最低PEEP法(跨肺壓>0 cmH2O):給予充分肺復(fù)張后,PEEP逐漸升高,直至呼氣末跨肺壓在0~2 cmH2O,以此數(shù)值設(shè)置PEEP;(2)最佳PEEP遞減法:肺復(fù)張后,PEEP的設(shè)置為跨肺壓滴定的PEEP+4 cmH2O,2 min后檢測(cè)吸氣末和呼氣末的平臺(tái)壓和PEEP,計(jì)算⊿Pplat-PEEP;重復(fù)至少5次,最佳遞減PEEP的數(shù)值應(yīng)保證⊿Pplat-PEEP為最低值,設(shè)置的PEEP應(yīng)為最佳遞減PEEP+2 cmH2O;(3)PEEP遞減法:給予充分肺復(fù)張后,PEEP從30 cmH2O開始,每3 min降低3 cmH2O,監(jiān)測(cè)跨肺壓,維持呼氣末跨肺壓大于0 cmH2O,吸氣末跨肺壓小于25 cmH2O。2015年,一項(xiàng)薈萃9項(xiàng)RCT的研究顯示[6],呼吸系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)壓(平臺(tái)壓-呼氣末正壓,respiratory system driving pressure,DPRS)可以有效判斷ARDS肺損傷嚴(yán)重程度、評(píng)估療效,同時(shí)也與病死率關(guān)系密切;2016年,Baedorf Kassis等[7]首次使用食管壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨肺驅(qū)動(dòng)壓(吸氣末跨肺壓-呼氣末跨肺壓,transpulmonary driving pressure,DPL)的檢測(cè),在對(duì)ARDS患者實(shí)施肺復(fù)張后,干預(yù)組采用呼氣末跨肺壓為正值滴定PEEP,對(duì)照組采用ARDSnet推薦的PEEP滴定法,結(jié)果顯示28 d存活者的DPRS和DPL均明顯低于死亡組,干預(yù)組DPL和EL顯著低于對(duì)照組。這些研究對(duì)ARDS跨肺壓的臨床應(yīng)用提供了新的思路。
2.肥胖和腹腔高壓患者: 肥胖者會(huì)因胸壁和腹壁脂肪增加造成胸壁彈性阻力升高、膈肌上抬,致使胸內(nèi)壓明顯升高,很容易出現(xiàn)肺泡萎陷。因此,對(duì)肥胖患者實(shí)施機(jī)械通氣治療,應(yīng)設(shè)置更高水平的PEEP,抵消升高的胸內(nèi)壓或腹內(nèi)壓,使呼氣末跨肺壓為正值。在吸氣末跨肺壓<25 cmH2O、呼氣末跨肺壓>0 cmH2O的前提下,允許氣道峰壓>30 cmH2O,可以減少肺泡塌陷,避免剪切傷和氣壓傷[8]。Pirrone等[9]對(duì)肥胖的機(jī)械通氣患者實(shí)施肺復(fù)張后,根據(jù)呼氣末跨肺壓>0 cmH2O設(shè)置PEEP,改善呼吸系統(tǒng)和肺的彈性阻力,增加呼氣末肺容積(EELV),明顯改善氧合和氣體交換。因此,針對(duì)肥胖患者,必須要綜合考慮病理生理、呼吸力學(xué)改變特點(diǎn),跨肺壓導(dǎo)向的機(jī)械參數(shù)設(shè)定能排除胸壁力學(xué)異常的干擾,用于指導(dǎo)肥胖患者機(jī)械通氣參數(shù)的合理設(shè)定。
腹腔內(nèi)高壓(IAH)是重癥監(jiān)護(hù)病房常見的危重癥,常見于重癥胰腺炎、肥胖、創(chuàng)傷等患者。腹腔內(nèi)壓升高時(shí),通過膈肌傳遞至胸腔,引起胸腔內(nèi)壓增高,跨肺壓下降,呼氣末肺泡萎陷,呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性下降,進(jìn)一步加重低氧血癥和通氣障礙。目前機(jī)械通氣指南推薦的PEEP設(shè)置并沒有考慮IAH對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響,常規(guī)設(shè)置的PEEP可能不足以對(duì)抗IAH對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響,無法有效改善氧合和呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性。在腹腔高壓狀態(tài)下設(shè)置PEEP,推薦跨肺壓導(dǎo)向的機(jī)械通氣策略,維持呼氣末跨肺壓始終>0 cmH2O,促進(jìn)塌陷肺泡復(fù)張,減輕肺不張,顯著改善氧合指數(shù)以及肺靜態(tài)順應(yīng)性??绶螇簽镮AH患者機(jī)械通氣策略的選擇提供了新的視角和思路。
3.心肺基礎(chǔ)疾?。?/p> 呼吸與危重癥領(lǐng)域的醫(yī)生常常面對(duì)的是合并慢性呼吸系統(tǒng)疾病、結(jié)構(gòu)性肺病、心肺基礎(chǔ)差的高齡患者,一旦選擇正壓機(jī)械通氣,往往面臨著更高的氣胸、低血壓、心輸出量下降的風(fēng)險(xiǎn),如何在減輕氣壓傷、避免低血壓和改善氧合間取舍,PEEP的選擇尤為重要??绶螇褐笇?dǎo)的機(jī)械通氣策略,包括PEEP的滴定、肺復(fù)張的實(shí)施等,在改善氧合和通氣的同時(shí),避免跨肺壓的瞬間突然上升造成的氣壓傷,也避免了盲目升高PEEP對(duì)循環(huán)、心輸出量的影響,對(duì)這些患者有一定的益處。
綜上所述,通過食管壓來動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)跨肺壓的變化,雖然有一定的局限性,但是作為一種無創(chuàng)手段,為臨床個(gè)體化應(yīng)用機(jī)械通氣提供了有效的支持,尚需要大樣本前瞻性臨床研究去進(jìn)一步證實(shí)。相信通過技術(shù)改進(jìn)和臨床推廣,可以為危重癥患者個(gè)體化機(jī)械通氣治療保駕護(hù)航。
參考文獻(xiàn)(略)
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