SIMV加PSV/PSV切换结合高碳酸血症治疗慢性阻塞性肺疾病呼吸衰竭的临床研究
作者：林海 黄秀琴 赵仁国 何国兴 慈晓 张鸣华
【摘要】 目的 探讨同步间歇强制通气加压力支持通气/压力支持通气两种模式切换结合允许性高碳酸血症（PHC）技术慢性阻塞性肺疾病急性呼吸衰竭的可行性和安全性。方法 30例接受气管插管和机械通气的慢性阻塞性肺疾病（COPD）急性呼吸衰竭病例随机分为两组，各15例。研究组（A组）予小潮气量（7ml/kg）机械通气并实施PHC技术，对照组（B组）予常规潮气量（12ml/kg）机械通气。观察两组潮气量（VT）、分钟通气量（MV）、气道峰压（Ppeak）、平台压（Pplat）、动脉血气变化、机械通气时间、住院时间、呼吸机相关性肺炎（VAP）例数和气胸例数。 结果 治疗后2h、24h A组气道峰压Ppeak、平台压Pplat低于B组（p＜0.01）；机械通气2h、24h A组pH、PaO2值上升，PaCO2值下降的速度滞后于B组，但与机械通气前比较，p＜0.05或p＜0.01；A、B两组机械通气时间为（7.2±3.2）d和（15.6±10.6）d，p＜0.01；住院时间为（10.2±3.2）d和（18.6±10.4）d，p＜0.05；发生呼吸机相关性肺炎2例和8例（p=0.022）；气胸0例和4例（p=0.049）。 结论 SIMV+PSV/PSV切换联合PHC技术治疗慢性阻塞性肺疾病急性呼吸衰竭可以缩短机械通气时间和住院时间，降低机械通气的VAP发生率和气压伤风险。
【关键词】 阻塞性肺疾病 呼吸衰竭 机械通气 允许性高碳酸血症
【Abstract】 Objective To explore the feasibility and the safety of mechanical ventilation of SIMV+PSV or PSV mode combined with permissive hypercapnia in COPD induced hepercapnic respiratory failure. Methods 30 COPD patients with exacerbated respiratory failure received intubation and invasive ventilation were randomly assigned to receive lower tidal volume ventilation(7ml/kg,group A,n=15) or large tidal volume ventilation(12ml/kg,group B,n=15).Permissive hepercapnia ventilation was used in group A. The peak airway pressure, plateau pressure, arterial blood gas , the duration of ventilation, the hospitatization，the incidence of ventilator associated pneumonia ,the incidence of pneumothorax were analyzed in two groups. Results The level of Ppeak and Pplat in group A were higher than those in group B during the ventilation(2 hours, 24 hours) P<0.01；the increase speed of pH and PaCO2，and the decrease speed of PaO2 after 2 hours and 24 hours ventilation in group A were slower than those in group B, but compared with blood gas data before mechanical ventilation, the difference of between was significant(P<0.05 or P<0.01)；between group A and group B, the duration of ventilation was (7.2±3.2) vs (15.6±10.6) days, P<0.01；the hospitatization was (10.2±3.2) vs (18.6±10.4) days,P<0.05；the incidence of VAP was 2/15 vs 8/15,P=0.022. the incidence of pneumothorax were 0/15 vs 4/15,P=0.049. Conclusions In COPD patients with exacerbated hypercapnic respiratory failure requiring intubation and MV , mechanical ventilation of SIMV+PSV or PSV mode combined with permissive hypercapnia may significantly decrease the duration of ventilation, the hospitalization and the risk of VAP and pneumothorax.
【Key words】 Pulmonary disease obstructive Respiratory failure Mechanical ventilation Mode Permissive hypercapnia
机械通气是治疗慢性阻塞性肺疾病(COPD)急性呼吸衰竭最有效措施之一，以往根据COPD缓解期其呼吸形态为慢而深的生理特点多采取大潮气量、慢频率进行机械通气，以求动脉血二氧化碳分压(PaCO2)维持在正常范围，然而日渐增多的证据表明大潮气量通气方式易引起肺损伤和循环障碍［１］，为此作者试行在COPD急性呼吸衰竭早期通过同步间歇强制通气+压力支持通气/压力支持通气两种模式切换，实施小潮气量通气和PHC策略，并与常规潮气量通气的传统方法进行了对比研究，以探索SIMV+PSV/PSV切换联合PHC技术治疗慢性阻塞性肺疾病呼吸衰竭的可行性和安全性。
1 对象与方法
1.1 病例选择 2006年1月至2006年12月，因 COPD急性发作合并严重Ⅱ型呼吸衰竭和肺性脑病而收入本院呼吸重症监护病房（RICU）和重症监护室（ICU）接受气管插管和机械通气患者30例。纳入标准［２］：（１）严重的意识障碍或呼吸不规则，呼吸暂停；（２） 痰液潴留不能自行咳出，随时有窒息危险或已发生窒息；（３）动脉血气pH<7.20或动脉血氧分压PaO2<40mmHg，氧疗后没有改善；单纯PaCO2>80mmHg不能作为机械通气指征，除非出现意识障碍或严重呼酸。按入院先后随机分成研究组和对照组，各15例，两组患者入院时基础情况差异无显著性（p＞0.05）。
1.2 治疗方法 所有病例均经口或纤维支气管镜引导经鼻气管插管建立人工气道，应用德国drager公司生产的Evita 4, Evita 2 dura 呼吸机进行辅助呼吸。A组参数设置：初始模式为SIMV+PSV，潮气量VT设定为7ml/kg×体重G ，吸、呼气时间比（I/E）1:2～2.5 ，呼吸频率（RR）12次/min，PSV水平8～12cm H2O,呼气末正压（PEEP）3～5 cm H2O ，吸入氧浓度(FiO2)40%～60% ，触发灵敏度2～4L/s ,当自主呼吸频率≥3次/min时，根据动态P-V曲线调节PSV支持水平，使PSV所获得的潮气量与SIMV控制的潮气量大致相仿，病情改善后逐步下调SIMV呼吸次数或改为PSV模式，最后以SIMV+PSV或PSV方式撤机。B组的潮气量VT设定为12ml/kg×体重G，PSV水平15～20cm H2O，其它参数设定及调节方法同A组。两组同时均积极抗感染、祛痰、气道分泌物引流、扩张支气管、纠正电解质紊乱及营养支持综合治疗。
1.3 观察指标 监测两组治疗前及治疗后2h、24h动脉血气分析变化，观察两组患者机械通气期间潮气量（VT）、分钟通气量（MV）、气道峰压（Ppeak）、平台压(Pplat)、机械通气时间、住院时间、发生VAP例数及气胸例数。
1.4 统计学处理 计量资料以(x±s)表示，组间同一时间点两均数比较采用独立样本t检验，治疗前后比较采用配对t检验，计数资料采用fisher确切概率法。
2 结果
2.1 两组机械通气前、后动脉血气指标变化 见表1。
表1 两组机械通气前后的动脉血气分析指标比较（略）
注：研究组机械通气后与通气前比较，*p＜0.05，**p＜0.01；对照组机械通气后与通气前比较，△p＜0.01；与研究组同一时点比较，▲p＜0.01
2.2 两组患者机械通气期间潮气量、分钟通气量及气道压变化 见表2。机械通气期间研究组的VT、MV、Ppeak 、Pplat显著低于对照组(均p＜0.01)。
表2 两组机械通气期间潮气量、分钟通气量及气道压变化（略）
2.3 其它指标 研究组和对照组机械通气时间分别为（7.2±3.2）d和（15.6±10.6）d，p＜0.01；住院时间分别为（10.2±3.2）d和（18.6±10.4）d，p＜0.05；发生呼吸机相关性肺炎2例和8例，p＜0.05；发生气胸0例和4例（p＜0.05）。研究组病例全部存活，对照组死亡3例(2例死于VAP，1例死于多脏器功能衰竭)。4例机械通气并发气胸的患者经胸腔闭式引流后全部存活。
3 讨论
小潮气量通气联合PHC技术可以保持较低水平气道峰压（Ppeak）和平台压(Pplat)，减少气胸并发症。COPD急性加重引起失代偿性呼吸衰竭时病理生理特点［３］是气道阻力显著增加，局部区域可产生活瓣机制，气流呼出受限，陷闭在肺内，功能残气量显著增加，顺应性降低，呼吸功增加促使呼吸肌疲劳，加上呼吸中枢对缺氧和二氧化碳潴留的敏感性减弱，变为浅快呼吸，加大VD/VT比值，使二氧化碳潴留更加明显。为了达到正常二氧化碳或正常pH的通气目标通常需要应用大潮气量、高每分钟通气量、高气道峰压和平台压。然而Parket等［４］的研究表明，气道峰压>40cmH2O或平台压>35cmH2O时肺泡破裂的发生率明显增多。为了避开机械通气早期所带来高气道内压的风险，在本研究中，根据动态P-V曲线调节PSV支持水平，使PSV支持下所获得的潮气量与SIMV控制的潮气量相似，结果显示：研究组设置小潮气量（7ml/kg）的气道峰压和平台压明显低于对照组所设置的大潮气量（12ml/mg），差异有非常显著性（p＜0.01），研究组无气胸发生，而对照组发生4例。
小潮气量通气联合PHC技术可以防止低血压和心血管抑制，减轻血流动力学负效应。机械通气时肺容量的增加，尤其是发生动态过度充气（DHI）或加用过大的PEEP时，可升高平均胸内压，引起心脏抑制，减少静脉血回流量，减少心排出量和降低血压。另一方面机械通气也可以改变肺血管阻力，当肺容量低于功能残气量（FRC）时，因为肺血管床容量的减少和血管闭合区带的缺氧性血管收缩，导致肺血管阻力增加，在肺容量高于FRC时，因为肺泡压的增高压迫肺毛细血管床，肺血管阻力也是增加，可妨碍右室输出量。Tuxen等［５］的资料显示，COPD严重气流阻塞时，低血压是DHI的直接结果，在开始机械通气时为达到正常碳酸血症所需的每分钟通气量导致80%病人发生低血压，因此在维持氧合和降低通气压力不能兼顾时，选择二氧化碳适度升高是机械通气的必然选择。本研究中，研究组和对照组发生低血压例数分别为3例和12例，差异具有非常显著性（p=0.001）。
小潮气量通气联合PHC技术还有助于顺利撤机、减少VAP发生、缩短机械通气时间及住院时间。重症COPD病人平时就有慢性高碳酸血症，若能防止缺氧，病人可以耐受显著的高碳酸血症［6］，机械通气开始时如果将通气目标定于正常碳酸血症，大量的二氧化碳排出而肾脏排泄HCO3-的速度较为缓慢，这样很容易引起代硷，而在硷血症状态时中枢呼吸驱动明显减弱，并使氧离曲线左移，不利于组织氧的释放导致患者对呼吸机依赖，延长机械通气时间，造成撤机困难，增加VAP的危险性［7］。相反，小潮气量通气，允许一定程度的高碳酸血症，可保持病人体内酸硷状态的恒定，避免忽酸忽硷的发生，有利于撤机的顺利进行。本研究结果，两组机械通气时间、住院时间及VAP发生率差异均有显著性。
【】
1 Schmidt CA，Wood LDH. Critical care medicine.JAMA，1993，270(2):194～206.
2 俞森洋，刘宇，张克武，等.慢性阻塞性肺疾病患者晚期反复发生严重呼吸衰竭的机械通气治疗.中华结核和呼吸杂志，1999，22:79～81.
3 黄绍光主编. 呼吸机治疗与监护新技术. 北京:人民军医出版社，2002.210～216.
4 Parket J，Hernandez L， Peevy K. Mechanisms of ventilator-induced lung injury.Crit Care Med，1993，21:131～143.
5 Tuxen D，Williams T， Scheinkestel C， et al. Limiting dynamic hyperinflation in mechanically ventilated patients with severe asthma reduces complications. Anaesth Intensive Care，1993，21(5):718～726.
6 Pokin RT，Swenson ER.Resuscitation from severe acute hypercapnia determinants of tolerance and survival.Chest，1992，102:1742～1748.
7 Torres A，Aznar R，Gatell JM，et al. Incidence，risk and prognosis factors of nosocomial pneumonia in mechanically ventilated patients.Am Rev Respir Dis，1990，142:523～528.
