呼吸末正压通气治疗急性肺损伤的临床研究
原作者： 秦宗和 刘长文 周明根 王海燕 发布日期： 2003-04-22
【摘要】目的：对急性肺损伤(ALI）病人进行呼吸机辅助呼吸比较不同值的呼气末正压(PEEP）对ALI 氧供及氧耗的影响及其副作用。方法：14例确诊为ALI 病人在同一呼吸机参数下(不同PEEP ）选择PEEP 0、5、10、15、20cmH2O 条件下监测其血流动力学、肺力学以及氧供氧耗的变化。结果：(1)随着PEEP 的增加气道峰值压(pip)随之增加，肺顺应性在PEEP 0～15cmH2O 时逐渐增加，当PEEP 大于15cmH2O 反而下降；(2)PEEP在0～15cmH2O 时心输出量(CO)变化不大，差异无显著性(P＞0.05) ，在PEEP 大于15cmH2O 时CO 明显下降，差异有显著性，P ＜0.05；(3)PEEP在一定范围内增加，氧供及氧耗也随之增加，当PEEP 大于15cmH2O 时氧供及氧耗反而下降。结论：ALI 的呼吸机治疗过程中，PEEP 在10～15cmH2O 时可获得最大的氧供最小的副作用。 【关键词】 呼吸末正压 通气 急性肺损伤 氧供氧耗 Clinical study of positive end－expiratory pressure ventilation in the treatment of acute lung injury Qin Zonghe ，Liu Zhangwen ，Zhou Minggen （Department of ICU．Affiliated Hospital of Bengbu Medical College，Anhui 233004）
【Abstract 】Objective ：To compare effect of variant positive end－expiratory pressure（PEEP ）on oxygen delivery （DO2） and oxygen consumption （VO2） and their side effects by placing patient of acute lung injury（ALI ） on ventilation．Methods ：Hemodynamic ，compliance of lung，DO2 and VO2 were monitored in 14 patients of ALI ventilated under the same ventilator and parameter and different PEEP （0，5，10，15，20cmH2O ）．Results ：（1）Peak inspiratory pressure （pip ） increased according to PEEP ，compliance of lung was increased according to PEEP ranged from 10 to 15cmH2O ，but it would decreased as PEEP was above 15cmH2O ．（2）Cardiac output （CO ） had no marked change and had no statistical significance（P ＞0.05) asPEEP ranged from 0 to 15cmH2O，but it would obviously decreased as PEEP was above 15cmH2O ．There was significantly higher （P ＜0.05) ．(3)DO2 and VO2 were also increased according to PEEP in a given scope，but they would decrease as PEEP was above 15cmH2O．Conclusion ：The largest DO2 and the least side effect were obtained as PEEP ranged from 10 to 15cmH2O during ventilative treatment for ALI． 【Key word】PEEP ALI DO2 and VO2 急性肺损伤是以肺实质细胞损伤为主的急性呼吸衰竭综合征，表现为顽固性低氧血症。其治疗原则是纠正缺氧恢复氧供，目前主要的治疗手段是呼吸末正压通气(PEEP)的使用，但PEEP 是一个非生理性的因素，因而它的使用必然要产生一定的负作用，如何适当的使用PEEP 得到最大的氧供和尽可能小的负作用成为治疗ALI 的关键。本文主要探讨ALI 治疗时最佳PEEP 。 1 材料与方法 1.1病例 选择14例ALI 病人，其中原发病：严重脑挫伤4例，多发性创伤8例，大手术后2例，呼吸机选用美国鸟牌8400，血气分析仪采用美国i-Star ，心电、血压、心输出量多功能监测仪采用SIEMENS961监护仪。其中最小年龄25岁，最大62岁，平均40岁。 1.2 方法 1.2.1 病人入院后经血气分析等检查，PaO2低于8kPa ，立即予床边摄片、经鼻气管插管、呼吸机控制呼吸，经右颈内静脉置Swan-Gans 导管，收集有关数据符合ALI 诊断标准［1］后，呼吸机参数调整为方式Assist ／control ，潮气量5～8ml ／kg ，呼吸频率16次／min ，吸入氧浓度40%，PEEP 开始为0cmH2O ，右挠动脉插管行连续动脉压测定，留置导尿管记录尿量。 1.2.2 在潮气量、吸入氧浓度不变的情况下调整PEEP 水平：0、5、10、15、20(cmH2O)，每两次调整间隙为30min ，在调节下一个参数(PEEP)前，分别取股动脉血及肺动脉血(混合静脉血) 行血气分析，同时记录血流动力学及肺力学等有关参数，利用公式计算氧供(DO2）和氧耗（VO2) ，在整个操作过程中液体出入量保持大致平
衡，以排除容量对血流动力学的影响。 2 结 果 2.1 不同PEEP 对肺机械力学的影响，在PEEP 水平增加的情况下，气道峰值压逐渐上升，肺静态顺应性逐渐增加，当PEEP15cmH2O 时顺应性最大，继续增加PEEP 水平，肺顺应性开始下降，见表1。 2.2不同PEEP 条件下对血流动力学的影响，随着PEEP 增加在一定范围内(即0～15cmH2O) ，心排指数变化不大，其数值相近(P＞0.05) ，但PEEP 达20cmH2O 时CO 明显下降(P＜0.01) ，见表2。 2.3 不同PEEP 条件下对肺气体交换的影响，动脉血气：PH 及PaCO2随PEEP 增加无明显变化，PaO2／FiO2随着PEEP 增加逐渐增加，而氧供及氧耗在PEEP 0～15cmH2O 时逐渐增加，当PEEP 15cmH2O 时为最大，继续增加PEEP 氧供及氧耗开始下降，见表3。 3 讨 论 3.1不同PEEP 条件下对肺机械力学的影响，气道峰值压过高是导致呼吸机相关性肺损伤的重要因素，因为pip 过高会把肺内顺应性较好的肺泡撑得更大，使部分扩张的肺泡更加扩张，这样就产生了肺损伤，且随着气道峰值压的增加而增加［2］。因此避免过高的气道峰值压是防止呼吸机相关性肺损伤的主要措施。本组研究表明随着PEEP 的增加气道峰值压越来越高，因此临床上尽可能的控制PEEP 的水平以减少呼吸机相关性肺损伤的发生。 3.2 不同PEEP 对血流动力学的影响，呼吸机临床应用的一个重要的负作用是对循环的影响，因为正常呼吸是负压通气，而呼吸机是正压通气，影响心脏血液回流导致心输出量下降，尤其是PEEP 应用过程中更为明显。从表2可以看出，PEEP 在一定范围内心输出量变化不大，但当PEEP 大于15cmH2O 时，心输出量明显下降。
3.3 不同的PEEP 对氧供和氧耗的影响，在正常静止状态下氧消耗不依赖氧输送的变化而改变，只有氧输送下降到一定程度，即在氧输送临界水平以下氧消耗才随着氧输送的减少而减少［3］。本组资料显示PEEP 在一定范围内的增加氧输送随着增加，同时氧消耗也随着增加。当PEEP 增加到15cmH2O 以后氧输送反而下降，氧消耗随之下降。显示ALI 病人氧输送与氧消耗存在着一定的依赖关系，两者显示线型正相关，由此说明ALI 的氧输送一直在临界水平以下，提示氧输送和氧消耗的下降为急性肺损伤，氧代谢变化的重要特征。其原因可能为：1) 氧利用障碍，由于ALI 病人体内介质、氧自由基的作用，使得全身毛细血管内皮细胞发生损伤，导致继发性水肿，从而增加了氧从毛细血管到组织细胞的弥散距离；2) 氧利用的不平衡性，正常人体各组织对氧的需求是不同的，这是通过对组织灌注不同所形成的，但由于ALI 释放大量的血管活性物质使血管调节功能障碍，血流分布变化加上ALI 氧输送下降使得体内高需氧区氧供减少而导致总体氧消耗减少。本资料显示ALI 患者VO2依赖于DO2，维持高水平的DO2可以改善VO2，从而提高ALI 的生存率，降低多脏器衰竭的发生率，防止组织损害。有文献报道死于ALI 其VO2和DO2明显低于生存者［4］。 临床上ALI 病人应用呼吸机的主要目的，是保证组织的氧供，尽量减少或避免发生严重的负作用，因此综上所说，为了获得最大的氧供尽可能小的负作用，我们认为PEEP 选择在10～15cmH2O 比较合适。 安徽省教育委员会自然科学基金资助项目(基金号98JL170) 作者单位：秦宗和（233004蚌埠，安徽省蚌埠医学院附属医院ICU ）刘长文（233004蚌埠，安徽省蚌埠医学院附属医院ICU ）周明根（233004蚌埠，安徽省蚌埠医学院附属医院ICU ）王海燕（233004蚌埠，安徽省蚌埠医学院附属医院ICU ） 参考文献 1，孙耕耘．急性呼吸窘迫综合征的研究进展．中华结核和呼吸杂志，1996，19：197． 2，Rouby JJ ，Lhem T ，Martin de Lassale E ，et al ．Histologic aspects of pulmonary barotrauma in critically ill patient with acute respiratory failure ．Intensive Care Med ，1993，19：383． 3，Cain SM ．Oxygen delivery and uptake in dogs during anemia and hypoxia．J Appl Physiol，1977，42：228． 4，谢灿茂．急性呼吸窘迫综合症诊断和治疗概况．国外医学内科学分册，1996，23：47．
呼吸末正压通气治疗急性肺损伤的临床研究
原作者： 秦宗和 刘长文 周明根 王海燕 发布日期： 2003-04-22
【摘要】目的：对急性肺损伤(ALI）病人进行呼吸机辅助呼吸比较不同值的呼气末正压(PEEP）对ALI 氧供及氧耗的影响及其副作用。方法：14例确诊为ALI 病人在同一呼吸机参数下(不同PEEP ）选择PEEP 0、5、10、15、20cmH2O 条件下监测其血流动力学、肺力学以及氧供氧耗的变化。结果：(1)随着PEEP 的增加气道峰值压(pip)随之增加，肺顺应性在PEEP 0～15cmH2O 时逐渐增加，当PEEP 大于15cmH2O 反而下降；(2)PEEP在0～15cmH2O 时心输出量(CO)变化不大，差异无显著性(P＞0.05) ，在PEEP 大于15cmH2O 时CO 明显下降，差异有显著性，P ＜0.05；(3)PEEP在一定范围内增加，氧供及氧耗也随之增加，当PEEP 大于15cmH2O 时氧供及氧耗反而下降。结论：ALI 的呼吸机治疗过程中，PEEP 在10～15cmH2O 时可获得最大的氧供最小的副作用。 【关键词】 呼吸末正压 通气 急性肺损伤 氧供氧耗 Clinical study of positive end－expiratory pressure ventilation in the treatment of acute lung injury Qin Zonghe ，Liu Zhangwen ，Zhou Minggen （Department of ICU．Affiliated Hospital of Bengbu Medical College，Anhui 233004）
【Abstract 】Objective ：To compare effect of variant positive end－expiratory pressure（PEEP ）on oxygen delivery （DO2） and oxygen consumption （VO2） and their side effects by placing patient of acute lung injury（ALI ） on ventilation．Methods ：Hemodynamic ，compliance of lung，DO2 and VO2 were monitored in 14 patients of ALI ventilated under the same ventilator and parameter and different PEEP （0，5，10，15，20cmH2O ）．Results ：（1）Peak inspiratory pressure （pip ） increased according to PEEP ，compliance of lung was increased according to PEEP ranged from 10 to 15cmH2O ，but it would decreased as PEEP was above 15cmH2O ．（2）Cardiac output （CO ） had no marked change and had no statistical significance（P ＞0.05) asPEEP ranged from 0 to 15cmH2O，but it would obviously decreased as PEEP was above 15cmH2O ．There was significantly higher （P ＜0.05) ．(3)DO2 and VO2 were also increased according to PEEP in a given scope，but they would decrease as PEEP was above 15cmH2O．Conclusion ：The largest DO2 and the least side effect were obtained as PEEP ranged from 10 to 15cmH2O during ventilative treatment for ALI． 【Key word】PEEP ALI DO2 and VO2 急性肺损伤是以肺实质细胞损伤为主的急性呼吸衰竭综合征，表现为顽固性低氧血症。其治疗原则是纠正缺氧恢复氧供，目前主要的治疗手段是呼吸末正压通气(PEEP)的使用，但PEEP 是一个非生理性的因素，因而它的使用必然要产生一定的负作用，如何适当的使用PEEP 得到最大的氧供和尽可能小的负作用成为治疗ALI 的关键。本文主要探讨ALI 治疗时最佳PEEP 。 1 材料与方法 1.1病例 选择14例ALI 病人，其中原发病：严重脑挫伤4例，多发性创伤8例，大手术后2例，呼吸机选用美国鸟牌8400，血气分析仪采用美国i-Star ，心电、血压、心输出量多功能监测仪采用SIEMENS961监护仪。其中最小年龄25岁，最大62岁，平均40岁。 1.2 方法 1.2.1 病人入院后经血气分析等检查，PaO2低于8kPa ，立即予床边摄片、经鼻气管插管、呼吸机控制呼吸，经右颈内静脉置Swan-Gans 导管，收集有关数据符合ALI 诊断标准［1］后，呼吸机参数调整为方式Assist ／control ，潮气量5～8ml ／kg ，呼吸频率16次／min ，吸入氧浓度40%，PEEP 开始为0cmH2O ，右挠动脉插管行连续动脉压测定，留置导尿管记录尿量。 1.2.2 在潮气量、吸入氧浓度不变的情况下调整PEEP 水平：0、5、10、15、20(cmH2O)，每两次调整间隙为30min ，在调节下一个参数(PEEP)前，分别取股动脉血及肺动脉血(混合静脉血) 行血气分析，同时记录血流动力学及肺力学等有关参数，利用公式计算氧供(DO2）和氧耗（VO2) ，在整个操作过程中液体出入量保持大致平
衡，以排除容量对血流动力学的影响。 2 结 果 2.1 不同PEEP 对肺机械力学的影响，在PEEP 水平增加的情况下，气道峰值压逐渐上升，肺静态顺应性逐渐增加，当PEEP15cmH2O 时顺应性最大，继续增加PEEP 水平，肺顺应性开始下降，见表1。 2.2不同PEEP 条件下对血流动力学的影响，随着PEEP 增加在一定范围内(即0～15cmH2O) ，心排指数变化不大，其数值相近(P＞0.05) ，但PEEP 达20cmH2O 时CO 明显下降(P＜0.01) ，见表2。 2.3 不同PEEP 条件下对肺气体交换的影响，动脉血气：PH 及PaCO2随PEEP 增加无明显变化，PaO2／FiO2随着PEEP 增加逐渐增加，而氧供及氧耗在PEEP 0～15cmH2O 时逐渐增加，当PEEP 15cmH2O 时为最大，继续增加PEEP 氧供及氧耗开始下降，见表3。 3 讨 论 3.1不同PEEP 条件下对肺机械力学的影响，气道峰值压过高是导致呼吸机相关性肺损伤的重要因素，因为pip 过高会把肺内顺应性较好的肺泡撑得更大，使部分扩张的肺泡更加扩张，这样就产生了肺损伤，且随着气道峰值压的增加而增加［2］。因此避免过高的气道峰值压是防止呼吸机相关性肺损伤的主要措施。本组研究表明随着PEEP 的增加气道峰值压越来越高，因此临床上尽可能的控制PEEP 的水平以减少呼吸机相关性肺损伤的发生。 3.2 不同PEEP 对血流动力学的影响，呼吸机临床应用的一个重要的负作用是对循环的影响，因为正常呼吸是负压通气，而呼吸机是正压通气，影响心脏血液回流导致心输出量下降，尤其是PEEP 应用过程中更为明显。从表2可以看出，PEEP 在一定范围内心输出量变化不大，但当PEEP 大于15cmH2O 时，心输出量明显下降。
3.3 不同的PEEP 对氧供和氧耗的影响，在正常静止状态下氧消耗不依赖氧输送的变化而改变，只有氧输送下降到一定程度，即在氧输送临界水平以下氧消耗才随着氧输送的减少而减少［3］。本组资料显示PEEP 在一定范围内的增加氧输送随着增加，同时氧消耗也随着增加。当PEEP 增加到15cmH2O 以后氧输送反而下降，氧消耗随之下降。显示ALI 病人氧输送与氧消耗存在着一定的依赖关系，两者显示线型正相关，由此说明ALI 的氧输送一直在临界水平以下，提示氧输送和氧消耗的下降为急性肺损伤，氧代谢变化的重要特征。其原因可能为：1) 氧利用障碍，由于ALI 病人体内介质、氧自由基的作用，使得全身毛细血管内皮细胞发生损伤，导致继发性水肿，从而增加了氧从毛细血管到组织细胞的弥散距离；2) 氧利用的不平衡性，正常人体各组织对氧的需求是不同的，这是通过对组织灌注不同所形成的，但由于ALI 释放大量的血管活性物质使血管调节功能障碍，血流分布变化加上ALI 氧输送下降使得体内高需氧区氧供减少而导致总体氧消耗减少。本资料显示ALI 患者VO2依赖于DO2，维持高水平的DO2可以改善VO2，从而提高ALI 的生存率，降低多脏器衰竭的发生率，防止组织损害。有文献报道死于ALI 其VO2和DO2明显低于生存者［4］。 临床上ALI 病人应用呼吸机的主要目的，是保证组织的氧供，尽量减少或避免发生严重的负作用，因此综上所说，为了获得最大的氧供尽可能小的负作用，我们认为PEEP 选择在10～15cmH2O 比较合适。 安徽省教育委员会自然科学基金资助项目(基金号98JL170) 作者单位：秦宗和（233004蚌埠，安徽省蚌埠医学院附属医院ICU ）刘长文（233004蚌埠，安徽省蚌埠医学院附属医院ICU ）周明根（233004蚌埠，安徽省蚌埠医学院附属医院ICU ）王海燕（233004蚌埠，安徽省蚌埠医学院附属医院ICU ） 参考文献 1，孙耕耘．急性呼吸窘迫综合征的研究进展．中华结核和呼吸杂志，1996，19：197． 2，Rouby JJ ，Lhem T ，Martin de Lassale E ，et al ．Histologic aspects of pulmonary barotrauma in critically ill patient with acute respiratory failure ．Intensive Care Med ，1993，19：383． 3，Cain SM ．Oxygen delivery and uptake in dogs during anemia and hypoxia．J Appl Physiol，1977，42：228． 4，谢灿茂．急性呼吸窘迫综合症诊断和治疗概况．国外医学内科学分册，1996，23：47．