小潮气量通气对急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征高风险患者疗效及预后的影响

王亿胜，李宏云， 冯永海，秦 超，刘培杰

郑州大学第五附属医院呼吸内科 郑州 450052

小潮气量通气对急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征高风险患者疗效及预后的影响

王亿胜，李宏云#， 冯永海，秦 超，刘培杰

郑州大学第五附属医院呼吸内科 郑州 450052

#通讯作者，男，1964年11月生，教授，主任医师，研究方向：急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征的发病机制及治疗，E-mail：lihongyuni@126.com

急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征高风险；机械通气；小潮气量；炎症反应；疗效

目的：探讨小潮气量通气对急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征(ALI/ARDS)高风险患者疗效及预后的影响。方法选取2012年8月至2013年5月在郑州大学第五附属医院呼吸重症监护病房(RICU)住院的ALI/ARDS高风险患者68例为研究对象，将患者分成两组，小潮气量组(VT 6～8 mL/kg)36例，常规潮气量组(VT 10～12 mL/kg)32例。比较两组患者机械通气即刻、通气后48 h、96 h的血气分析结果，静脉血清、肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平，以及机械通气治疗后ALI/ARDS发病率、机械通气时间、住RICU时间、住院时间、总死亡率。结果①与机械通气即刻相比，两组患者静脉血清中TNF-α、IL-6水平逐渐下降，肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平至通气96 h出现显著下降，小潮气量组炎性介质降幅较常规潮气量组更显著(P<0.05)。②与常规潮气量组相比，小潮气量组ALI/ARDS发病率、机械通气时间、住RICU时间、住院时间、总死亡率均有明显改善(P<0.05)。结论机械通气可能会诱导ALI/ARDS高风险患者ALI/ARDS的发病，但对必须采取机械通气方式治疗的ALI/ARDS高风险患者，小潮气量通气较常规潮气量通气疗效更为显著、预后较好。

急性肺损伤(acute lung injury，ALI)和急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)长期以来均是临床治疗的难点，致死率极高。以小潮气量通气为核心的肺保护性通气策略因可极大地改善ALI/ARDS患者的预后，已成为ALI/ARDS的常规治疗手段[1-2]。但是国内外对ALI/ARDS高风险患者的通气策略研究较少，目前尚无定论。作者通过探讨小潮气量通气对ALI/ARDS高风险患者疗效及预后的影响，为ALI/ARDS高风险患者的临床治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料选取2012年8月至2013年5月入住郑州大学第五附属医院呼吸重症监护病房(respiratory intensive care unit，RICU)的68例患者为研究对象，入选患者均符合如下标准：年龄大于18岁，存在至少1项ALI/ ARDS的高危因素(肺炎、吸入性肺损伤、败血症、休克、胰腺炎、创伤、手术等)，入住RICU时肺损伤预测评分(lung injury prediction score，LIPS)≥4，入住RICU 4 h内行气管插管或气管切开机械辅助通气治疗，入住RICU 8 h内不满足2012年柏林会议所确立的ALI/ARDS诊断标准[3]，机械通气治疗时间>4 d，无严重肺部基础疾病。分成小潮气量组36例、常规潮气量组32例。两组患者基础状况[性别、年龄、急性生理学和慢性健康状况评分系统(acute physiology and chronic health evaluation scoring system，APACHEⅡ)评分、LIPS评分、序贯器官衰竭估计(sequential organ failure assessment，SOFA)评分]比较差异均无统计学意义(表1)。

表1 两组患者基础状况比较

1.2治疗方法除综合治疗外，两组患者均接受机械通气治疗。小潮气量组VT 6～8 mL/kg，常规潮气量组VT 10～12 mL/kg。呼气末正压(positive end-expiratory pressure，PEEP)根据压力～容积(P～V)曲线设置，气道平台压≤30 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)，余参数根据血气结果动态调整。

1.3观测指标①机械通气即刻、48 h、96 h分别做动脉血气分析检测并记录动脉血氧分压(paO2)、二氧化碳分压(paCO2)、氧饱和度、pH值。②机械通气即刻、48 h、96 h留取患者静脉血液，并收集行纤维支气管镜肺泡灌洗术患者的肺泡灌洗液，将收集的静脉血液、肺泡灌洗液标本离心(4 ℃，3 000 r/min，10 min)后，上清液置于-80 ℃冰箱保存，采用ELISA法检测肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6，IL-6)的水平(试剂购自上海生工生物工程股份有限公司)。③记录两组患者ALI/ARDS发病人数、机械通气时间、住RICU时间、住院时间、总死亡人数。

1.4统计学处理采用SPSS 17.0进行分析。应用重复测量数据的方差分析比较两组患者不同时间动脉血气、静脉血清及肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平的差异，应用χ2检验和t检验比较两组患者的疗效及预后，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1两组患者动脉血气结果比较两组患者机械通气即刻、48 h、96 h动脉血paO2、paCO2、氧饱和度、pH比较差异均无统计学意义(表2)。

表2 两组患者动脉血气结果比较

1 mmHg=0.133 kPa。

2.2两组患者静脉血清、肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平比较见表3。

表3 两组患者静脉血清、肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平比较 ng/L

△：与同一组通气即刻相比，P<0.05；*：与同一组通气48 h相比，P<0.05；#：与常规潮气量组相比，P<0.05。

2.3两组患者的疗效及预后比较常规潮气量组ALI/ARDS发病14例，总死亡11例；小潮气量组ALI/ARDS发病7例，总死亡5例。小潮气量组ALI/ARDS发病率、机械通气时间、住RICU时间、住院时间、总死亡率均小于常规潮气量组(表4)。

表4 两组患者的疗效及预后比较

3 讨论

ALI/ARDS是一个连续变化的临床过程，其发病多在入院治疗后数小时甚至数天，多种高危因素被认为是其诱因[4-5]，因此可以把ALI/ARDS视作一个潜在的可预防的并发症。Gajic等[6]认为LIPS对ALI/ARDS的发病具有一定的预测作用，LIPS≥4时ALI的发病率高于18%。故该研究把存在ALI/ARDS高危因素、LIPS≥4作为ALI/ARDS高风险患者的入组标准。

长期以来，机械通气作为挽救患者生命的治疗手段之一，国内外学者对其与ALI/ARDS发病的相关性进行了大量的探讨。有学者[7]报道高气道平台压会诱发ALI/ARDS发病；动物实验研究[8]结果提示常规潮气量通气不仅会加剧ALI/ARDS的病情进展，同时会诱导ALI/ARDS的发病；Zochios等[9]证实小潮气量通气会降低非ALI/ARDS患者机械通气后的ALI/ARDS发病率；小潮气量通气辅助治疗后的患者静脉血清中炎性介质的水平明显低于常规潮气量通气[10]。但是，机械通气对ALI/ARDS高风险患者的影响目前仍存在较大争议。

炎性介质的过度表达作为炎症反应失控的起始因素，是ALI/ARDS、全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome，SIRS)的发病基础[11-12]。TNF-α、IL-6作为主要的炎性介质，在ALI/ARDS、SIRS发病中起着重要的作用。其中TNF-α是炎症反应的启动物质，其表达水平同肺损伤程度密切相关，是肺损伤程度的评价指标之一。IL-6是细胞因子级联反应激活的重要物质，是全身炎症反应程度的评价指标之一[13-14]。该研究结果显示：治疗后两组患者静脉血清中TNF-α、IL-6水平随着通气时间的增加逐渐下降，提示两种通气方式均能很好地阻断炎性介质和细胞因子产生的“瀑布样反应”，进而增强患者的抗炎能力，减轻患者的全身炎症反应，其中以小潮气量通气效果为著。

同血清中炎性介质(TNF-α、IL-6)水平改变不同，两组患者肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平呈现出延时下降的表现。这可能与机械通气对炎性介质的表达存在促进、抑制的双向作用有关。有研究[9，15]报道机械通气前期对肺内炎性介质表达的促进作用可能会诱导ALI/ARDS发病。机械通气产生的反复强烈的牵拉刺激可以转化为生物化学信号作用于肺实质细胞(尤其是肺泡巨噬细胞和上皮细胞)，进而产生大量趋化因子、细胞因子、自由基和酶，这些因子进入到肺泡腔及肺循环，进一步加重肺组织血管内皮细胞的破坏，导致肺损伤的进一步加重和炎性介质的过度表达，这种促进作用或许在一定程度上抵消了机械通气对患者体内炎性介质表达的抑制作用。但是随着机械通气时间的增加，机体逐渐适应了机械通气所产生的牵拉刺激，使机械通气抑制体内炎性介质表达的作用在肺内体现出来，进而肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6的水平出现下降，这也从侧面反映了“ALI/ARDS是SIRS在肺部的表现”。其中小潮气量通气肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平下降更为显著。

该研究结果显示：机械通气前期产生的牵拉等刺激会促进患者肺内炎症介质的表达，加重肺组织损伤，这种表现可能对ALI/ARDS发病有一定诱导性。两组ALI/ARDS发病率的高水平也为机械通气诱导ALI/ARDS发病提供了依据。此外，小潮气量组较常规潮气量组ALI/ARDS发病率、总死亡率降低，机械通气时间、住RICU时间、住院时间均较短，小潮气量通气能获得更好的疗效及预后。这可能与小潮气量通气更有效地降低患者肺内、血液中炎性介质的水平，进而减轻患者全身炎症损伤密切相关。

总之，该研究显示机械通气可能会诱导ALI/ARDS高风险患者的ALI/ARDS发病，但对必须采用机械通气方式治疗的ALI/ARDS高风险患者，采用小潮气量通气治疗可以通过减轻患者全身炎症反应等多种途径改善其疗效及预后。

[1]邵换璋.保护性机械通气治疗重症胸外伤并ARDS 10例[J].郑州大学学报:医学版,2004,39(4):733

[2]屈清荣,马继红.重症急性胰腺炎并发急性呼吸窘迫综合征32例呼吸道管理体会[J].郑州大学学报:医学版,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]吴晓琴,黄昭,王思荣,等.银杏叶提取物对ARDS氧化应激及炎症的影响[J].中华全科医学,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 责任编辑赵秋民)

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