王億勝，李宏云， 馮永海，秦 超，劉培杰

鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科 鄭州 450052

小潮氣量通氣對急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征高風(fēng)險患者療效及預(yù)后的影響

王億勝，李宏云#， 馮永海，秦 超，劉培杰

鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科 鄭州 450052

#通訊作者，男，1964年11月生，教授，主任醫(yī)師，研究方向：急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征的發(fā)病機制及治療，E-mail：lihongyuni@126.com

急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征高風(fēng)險；機械通氣；小潮氣量；炎癥反應(yīng)；療效

目的：探討小潮氣量通氣對急性肺損傷/急性呼吸窘迫綜合征(ALI/ARDS)高風(fēng)險患者療效及預(yù)后的影響。方法選取2012年8月至2013年5月在鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院呼吸重癥監(jiān)護病房(RICU)住院的ALI/ARDS高風(fēng)險患者68例為研究對象，將患者分成兩組，小潮氣量組(VT 6～8 mL/kg)36例，常規(guī)潮氣量組(VT 10～12 mL/kg)32例。比較兩組患者機械通氣即刻、通氣后48 h、96 h的血氣分析結(jié)果，靜脈血清、肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平，以及機械通氣治療后ALI/ARDS發(fā)病率、機械通氣時間、住RICU時間、住院時間、總死亡率。結(jié)果①與機械通氣即刻相比，兩組患者靜脈血清中TNF-α、IL-6水平逐漸下降，肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平至通氣96 h出現(xiàn)顯著下降，小潮氣量組炎性介質(zhì)降幅較常規(guī)潮氣量組更顯著(P<0.05)。②與常規(guī)潮氣量組相比，小潮氣量組ALI/ARDS發(fā)病率、機械通氣時間、住RICU時間、住院時間、總死亡率均有明顯改善(P<0.05)。結(jié)論機械通氣可能會誘導(dǎo)ALI/ARDS高風(fēng)險患者ALI/ARDS的發(fā)病，但對必須采取機械通氣方式治療的ALI/ARDS高風(fēng)險患者，小潮氣量通氣較常規(guī)潮氣量通氣療效更為顯著、預(yù)后較好。

急性肺損傷(acute lung injury，ALI)和急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)長期以來均是臨床治療的難點，致死率極高。以小潮氣量通氣為核心的肺保護性通氣策略因可極大地改善ALI/ARDS患者的預(yù)后，已成為ALI/ARDS的常規(guī)治療手段[1-2]。但是國內(nèi)外對ALI/ARDS高風(fēng)險患者的通氣策略研究較少，目前尚無定論。作者通過探討小潮氣量通氣對ALI/ARDS高風(fēng)險患者療效及預(yù)后的影響，為ALI/ARDS高風(fēng)險患者的臨床治療提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料選取2012年8月至2013年5月入住鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院呼吸重癥監(jiān)護病房(respiratory intensive care unit，RICU)的68例患者為研究對象，入選患者均符合如下標(biāo)準(zhǔn)：年齡大于18歲，存在至少1項ALI/ ARDS的高危因素(肺炎、吸入性肺損傷、敗血癥、休克、胰腺炎、創(chuàng)傷、手術(shù)等)，入住RICU時肺損傷預(yù)測評分(lung injury prediction score，LIPS)≥4，入住RICU 4 h內(nèi)行氣管插管或氣管切開機械輔助通氣治療，入住RICU 8 h內(nèi)不滿足2012年柏林會議所確立的ALI/ARDS診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]，機械通氣治療時間>4 d，無嚴重肺部基礎(chǔ)疾病。分成小潮氣量組36例、常規(guī)潮氣量組32例。兩組患者基礎(chǔ)狀況[性別、年齡、急性生理學(xué)和慢性健康狀況評分系統(tǒng)(acute physiology and chronic health evaluation scoring system，APACHEⅡ)評分、LIPS評分、序貫器官衰竭估計(sequential organ failure assessment，SOFA)評分]比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(表1)。

表1 兩組患者基礎(chǔ)狀況比較

1.2治療方法除綜合治療外，兩組患者均接受機械通氣治療。小潮氣量組VT 6～8 mL/kg，常規(guī)潮氣量組VT 10～12 mL/kg。呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure，PEEP)根據(jù)壓力～容積(P～V)曲線設(shè)置，氣道平臺壓≤30 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)，余參數(shù)根據(jù)血氣結(jié)果動態(tài)調(diào)整。

1.3觀測指標(biāo)①機械通氣即刻、48 h、96 h分別做動脈血氣分析檢測并記錄動脈血氧分壓(paO2)、二氧化碳分壓(paCO2)、氧飽和度、pH值。②機械通氣即刻、48 h、96 h留取患者靜脈血液，并收集行纖維支氣管鏡肺泡灌洗術(shù)患者的肺泡灌洗液，將收集的靜脈血液、肺泡灌洗液標(biāo)本離心(4 ℃，3 000 r/min，10 min)后，上清液置于-80 ℃冰箱保存，采用ELISA法檢測腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白細胞介素-6(interleukin-6，IL-6)的水平(試劑購自上海生工生物工程股份有限公司)。③記錄兩組患者ALI/ARDS發(fā)病人數(shù)、機械通氣時間、住RICU時間、住院時間、總死亡人數(shù)。

1.4統(tǒng)計學(xué)處理采用SPSS 17.0進行分析。應(yīng)用重復(fù)測量數(shù)據(jù)的方差分析比較兩組患者不同時間動脈血氣、靜脈血清及肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平的差異，應(yīng)用χ2檢驗和t檢驗比較兩組患者的療效及預(yù)后，檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1兩組患者動脈血氣結(jié)果比較兩組患者機械通氣即刻、48 h、96 h動脈血paO2、paCO2、氧飽和度、pH比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(表2)。

表2 兩組患者動脈血氣結(jié)果比較

1 mmHg=0.133 kPa。

2.2兩組患者靜脈血清、肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平比較見表3。

表3 兩組患者靜脈血清、肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平比較 ng/L

△：與同一組通氣即刻相比，P<0.05；*：與同一組通氣48 h相比，P<0.05；#：與常規(guī)潮氣量組相比，P<0.05。

2.3兩組患者的療效及預(yù)后比較常規(guī)潮氣量組ALI/ARDS發(fā)病14例，總死亡11例；小潮氣量組ALI/ARDS發(fā)病7例，總死亡5例。小潮氣量組ALI/ARDS發(fā)病率、機械通氣時間、住RICU時間、住院時間、總死亡率均小于常規(guī)潮氣量組(表4)。

表4 兩組患者的療效及預(yù)后比較

3 討論

ALI/ARDS是一個連續(xù)變化的臨床過程，其發(fā)病多在入院治療后數(shù)小時甚至數(shù)天，多種高危因素被認為是其誘因[4-5]，因此可以把ALI/ARDS視作一個潛在的可預(yù)防的并發(fā)癥。Gajic等[6]認為LIPS對ALI/ARDS的發(fā)病具有一定的預(yù)測作用，LIPS≥4時ALI的發(fā)病率高于18%。故該研究把存在ALI/ARDS高危因素、LIPS≥4作為ALI/ARDS高風(fēng)險患者的入組標(biāo)準(zhǔn)。

長期以來，機械通氣作為挽救患者生命的治療手段之一，國內(nèi)外學(xué)者對其與ALI/ARDS發(fā)病的相關(guān)性進行了大量的探討。有學(xué)者[7]報道高氣道平臺壓會誘發(fā)ALI/ARDS發(fā)?。粍游飳嶒炑芯縖8]結(jié)果提示常規(guī)潮氣量通氣不僅會加劇ALI/ARDS的病情進展，同時會誘導(dǎo)ALI/ARDS的發(fā)病；Zochios等[9]證實小潮氣量通氣會降低非ALI/ARDS患者機械通氣后的ALI/ARDS發(fā)病率；小潮氣量通氣輔助治療后的患者靜脈血清中炎性介質(zhì)的水平明顯低于常規(guī)潮氣量通氣[10]。但是，機械通氣對ALI/ARDS高風(fēng)險患者的影響目前仍存在較大爭議。

炎性介質(zhì)的過度表達作為炎癥反應(yīng)失控的起始因素，是ALI/ARDS、全身炎癥反應(yīng)綜合征(systemic inflammatory response syndrome，SIRS)的發(fā)病基礎(chǔ)[11-12]。TNF-α、IL-6作為主要的炎性介質(zhì)，在ALI/ARDS、SIRS發(fā)病中起著重要的作用。其中TNF-α是炎癥反應(yīng)的啟動物質(zhì)，其表達水平同肺損傷程度密切相關(guān)，是肺損傷程度的評價指標(biāo)之一。IL-6是細胞因子級聯(lián)反應(yīng)激活的重要物質(zhì)，是全身炎癥反應(yīng)程度的評價指標(biāo)之一[13-14]。該研究結(jié)果顯示：治療后兩組患者靜脈血清中TNF-α、IL-6水平隨著通氣時間的增加逐漸下降，提示兩種通氣方式均能很好地阻斷炎性介質(zhì)和細胞因子產(chǎn)生的“瀑布樣反應(yīng)”，進而增強患者的抗炎能力，減輕患者的全身炎癥反應(yīng)，其中以小潮氣量通氣效果為著。

同血清中炎性介質(zhì)(TNF-α、IL-6)水平改變不同，兩組患者肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平呈現(xiàn)出延時下降的表現(xiàn)。這可能與機械通氣對炎性介質(zhì)的表達存在促進、抑制的雙向作用有關(guān)。有研究[9，15]報道機械通氣前期對肺內(nèi)炎性介質(zhì)表達的促進作用可能會誘導(dǎo)ALI/ARDS發(fā)病。機械通氣產(chǎn)生的反復(fù)強烈的牽拉刺激可以轉(zhuǎn)化為生物化學(xué)信號作用于肺實質(zhì)細胞(尤其是肺泡巨噬細胞和上皮細胞)，進而產(chǎn)生大量趨化因子、細胞因子、自由基和酶，這些因子進入到肺泡腔及肺循環(huán)，進一步加重肺組織血管內(nèi)皮細胞的破壞，導(dǎo)致肺損傷的進一步加重和炎性介質(zhì)的過度表達，這種促進作用或許在一定程度上抵消了機械通氣對患者體內(nèi)炎性介質(zhì)表達的抑制作用。但是隨著機械通氣時間的增加，機體逐漸適應(yīng)了機械通氣所產(chǎn)生的牽拉刺激，使機械通氣抑制體內(nèi)炎性介質(zhì)表達的作用在肺內(nèi)體現(xiàn)出來，進而肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6的水平出現(xiàn)下降，這也從側(cè)面反映了“ALI/ARDS是SIRS在肺部的表現(xiàn)”。其中小潮氣量通氣肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平下降更為顯著。

該研究結(jié)果顯示：機械通氣前期產(chǎn)生的牽拉等刺激會促進患者肺內(nèi)炎癥介質(zhì)的表達，加重肺組織損傷，這種表現(xiàn)可能對ALI/ARDS發(fā)病有一定誘導(dǎo)性。兩組ALI/ARDS發(fā)病率的高水平也為機械通氣誘導(dǎo)ALI/ARDS發(fā)病提供了依據(jù)。此外，小潮氣量組較常規(guī)潮氣量組ALI/ARDS發(fā)病率、總死亡率降低，機械通氣時間、住RICU時間、住院時間均較短，小潮氣量通氣能獲得更好的療效及預(yù)后。這可能與小潮氣量通氣更有效地降低患者肺內(nèi)、血液中炎性介質(zhì)的水平，進而減輕患者全身炎癥損傷密切相關(guān)。

總之，該研究顯示機械通氣可能會誘導(dǎo)ALI/ARDS高風(fēng)險患者的ALI/ARDS發(fā)病，但對必須采用機械通氣方式治療的ALI/ARDS高風(fēng)險患者，采用小潮氣量通氣治療可以通過減輕患者全身炎癥反應(yīng)等多種途徑改善其療效及預(yù)后。

[1]邵換璋.保護性機械通氣治療重癥胸外傷并ARDS 10例[J].鄭州大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2004,39(4):733

[2]屈清榮,馬繼紅.重癥急性胰腺炎并發(fā)急性呼吸窘迫綜合征32例呼吸道管理體會[J].鄭州大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版,2008,43(5):1072

[3]Ferguson ND,Fan E,Camporota L,et al.The Berlin definition of ARDS: an expanded rationale, justification, and supplementary material[J].Intensive Care Med,2012,38(10):1573

[4]Li G,Malinchoc M,Cartin-Ceba R,et al.Eight-year trend of acute respiratory distress syndrome: a population-based study in Olmsted County, Minnesota[J].Am J Respir Crit Care Med,2011,183(1):59

[5]Matthay MA,Zemans RL.The acute respiratory distress syndrome: pathogenesis and treatment[J].Annu Rev Pathol,2011,6:147

[6]Gajic O,Dabbagh O,Park PK,et al.Early identification of patients at risk of acute lung injury: evaluation of lung injury prediction score in a multicenter cohort study[J].Am J Respir Crit Care Med,2011,183(4):462

[7]Jia X,Malhotra A,Saeed M,et al.Risk factors for ARDS in patients receiving mechanical ventilation for > 48 h[J].Chest,2008,133(4):853

[8]Tremblay LN,Slutsky AS.Ventilator-induced lung injury: from the bench to the bedside[J].Intensive Care Med,2006,32(1):24

[9]Zochios VA,Wilkinson J.Is lung protective ventilation beneficial for patients without acute respiratory distress syndrome?[J].JAMA,2013,74(12):709

[10]Chang SY,Dabbagh O,Gajic O,et al.Contemporary ventilator management in patients with and at risk of ALI/ARDS[J].Respir Care,2013,58(4):578

[11]Meduri GU,Annane D,Chrousos GP,et al.Activation and regulation of systemic inflammation in ARDS:rationale for prolonged glucocorticoid therapy[J].Chest,2009,136(6):1631

[12]Bonetto C,Terragni P,Ranieri VM.Does high tidal volume generate ALI/ARDS in healthy lungs?[J].Intensive Care Med,2005,31(7):893

[13]Raymondos K,Martin MU,Schmudlach T,et al.Early alveolar and systemic mediator release in patients at different risks for ARDS after multiple trauma[J].Injury,2012,43(2):189

[14]吳曉琴,黃昭,王思榮,等.銀杏葉提取物對ARDS氧化應(yīng)激及炎癥的影響[J].中華全科醫(yī)學(xué),2012,10(8):1184

[15]Determann RM,Royakkers A,Wolthuis EK,et al.Ventilation with lower tidal volumes as compared with conventional tidal volumes for patients without acute lung injury: a preventive randomized controlled trial[J].Crit Care,2010,14(1):R1

(2013-11-13收稿 責(zé)任編輯趙秋民)

Influence of low tital volume ventilation on curative effect and prognosis of patients with high risk ALI/ARDS

WANGYisheng,LIHongyun,FENGYonghai,QINChao,LIUPeijie

DepartmentofRespiratoryDiseases，theFifthAffiliatedHospital，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450052

high risk of ALI/ARDS; mechanical ventilation; low tidal volume; inflammatory response; curative effect

Aim: To explore the influence of low tital volume ventilation on curative effect and prognosis of patients with high risk acute lung injury (ALI)/acute respiratory distress syndrome (ARDS). Methods: From August，2012 to May，2013 in the Fifth Affiliated Hospital of Zhengzhou University，according to the inclusion standard，we selected 68 patients with high risk ALI/ARDS in Respiratory Intensive Care Unit (RICU). All the patients were allocated into two groups：36 patients (low tidal volume group) were given low tidal volume ventilation(VT 6～8 mL/kg)，while 32 patients (conventional tidal volume group) were given conventional tidal volume ventilation(VT 10～12 mL/kg). The indicators such as blood gas analysis results，the expression levels of inflammatory mediators(TNF-α，IL-6) in the serum and bronchoalveolar lavage fluid were collected respectively at 0 h,48 h,96 h after mechanical ventilation；the incidence of ALI/ARDS，duration of mechanical ventilation，RICU stay，hospital stay and total mortality in the two groups were compared. Results: Compared with initiation of mechanical ventilation in both groups， the levels of TNF-α and IL-6 in serum decreased gradually，and the levels of TNF-α and IL-6 in bronchoalveolar lavage fluid declined significantly at 96 h after mechanical ventilation；compared with the conventional tidal volume group，the levels of inflammatory mediators in the low tidal volume group declined more significantly(P<0.05). Compared with the conventional tidal volume group，the incidence of ALI/ARDS，duration of mechanical ventilation，RICU stay，hospital stay and total mortality of the low tidal volume group were all improved(P<0.05). Conclusion: For the patients with high risk ALI/ARDS，ALI/ARDS may be induced by mechanical ventilation. But for the patients who must be treated by mechanical ventilation，low tidal volume ventilation could bring about better effect and prognosis.

10.13705/j.issn.1671-6825.2014.03.029

R459.7