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1 資料與方法

1.1 一般資料

收集天津市第一中心醫(yī)院ICU2012年11月至2014年9月期間收治的40例進行機械通氣治療的AECOPDⅢ級患者及25例健康體檢者納入研究?入選標準:符合2013年9月新版COPD全球創(chuàng)議(GOLD)中的AECOPD定義以及ATS和ERS2004年的共識報道中定義的Ⅲ級(重度),出現(xiàn)急性呼吸衰竭,需入住ICU的患者?排除標準:嚴重呼吸抑制或需要深度鎮(zhèn)靜;高位截癱;神經(jīng)肌肉病變;食管梗阻;食管穿孔;嚴重食管靜脈曲張出血;上消化道手術(shù);嚴重心、肝、腎等臟器功能衰竭;血流動力學(xué)不穩(wěn)定;妊娠和腫瘤終末期?所有入選的患者均知情同意,本研究獲天津市第一中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準?

1.2 方法

1.2.1 Edi導(dǎo)管放置 選擇Edi導(dǎo)管(瑞典Maquet公司):導(dǎo)管深度選擇:深度采用NEX法測量,即計算患者鼻梁(N),經(jīng)耳垂(E)至劍突(X)的距離(cm),從而估計插入深度(Y=NEX×0.9+18)?根據(jù)預(yù)測深度經(jīng)鼻放置Edi導(dǎo)管,并與呼吸機Edi模塊相連?導(dǎo)管位置確認:Edi監(jiān)測界面,4道心電圖從上到下P波振幅逐漸減小,至第4道波P波消失,藍色標記信號出現(xiàn)在第2、3道波形,出現(xiàn)穩(wěn)定的EAdi波形,提示導(dǎo)管位置正確?

1.2.2基礎(chǔ)機械通氣及基礎(chǔ)治療 患者仰臥位,氣管插管或氣管切開接Servo-i呼吸機(瑞典Maquet公司)?PSV和NAVA的支持程度,即壓力水平和NAVA水平的設(shè)置,均以達到潮氣量(Vt)6~8mL/kg為標準?所有患者保留EAdi導(dǎo)管直至脫機后48h并監(jiān)測EAdi信號強度?所有患者予臟器支持、抗感染、保證內(nèi)環(huán)境及血流動力學(xué)穩(wěn)定等常規(guī)治療,原發(fā)病基本控制后每日上午8:00—10:00進行撤機條件篩查,通過者進行自主呼吸實驗 (SBT),實驗成功者進入脫機程序?

1.2.3實驗步驟 將入選40例患者根據(jù)“性別、年齡、APACHEⅡ評分、病史、PaCO₂”五個因素水平按“不平衡指數(shù)最小的分配原則”隨機分為PSV組和NAVA組?脫機策略:每組每日均進行撤機條件篩查,具備撤機條件者進行SBT?⑴PSV組20例,機械通氣模式PSV,按照患者的耐受性逐步減低壓力支持水平,每次減少50pxH₂O(25pxH₂O=0.098kPa),同時降低PEEP水平?當壓力支持減少至6~250pxH₂O,并符合撤機條件者進行SBT實驗,SBT實驗失敗,繼續(xù)PSV模式通氣;⑵NAVA組20例,機械通氣模式為NAVA,逐步降低NAVA水平,當NAVA水平位0.8~2.0H₂O/μV,并符合撤機條件者進行SBT實驗,SBT實驗失敗,繼續(xù)NAVA模式通氣?

40例AECOPD患者于呼吸機輔助呼吸開始時第1天、第3天、第5天、第7天清晨7:00空腹抽取靜脈血10mL,然后用纖維支氣管鏡常規(guī)檢查,首先要用利多卡因局部麻醉要灌洗的肺段,然后將支氣管鏡頂端緊密楔入段或亞段支氣管開口處,再經(jīng)活檢孔通過硅膠管快速注入滅菌生理鹽水,每次25~50mL,總量100~250mL,立即用負壓吸引回收灌洗液,回收率約為80%,將回收液體用雙層無菌紗布過濾除去黏液,取10mL灌洗液裝入無菌試管集中檢測?

1.2.4 監(jiān)測指標 (1)脫機成功率及預(yù)后監(jiān)測:①直接脫機成功率為主觀上感覺舒適,生理參數(shù)穩(wěn)定,Vt>5mL/kg,無嚴重代謝性酸中毒和低氧血癥或達到病前穩(wěn)定水平為成功;患者不能咳痰,出現(xiàn)胸悶、出汗或發(fā)紺并伴有精神癥狀等;生理學(xué)參數(shù)明顯變化(如f>30次/min,HR較前增加>20次/min,收縮壓較前升高或下降>20mmHg(1mmHg=0.133kPa),Vt<5ml>₂<>.9,PaCO₂較試驗前增加>20mmHg)為失敗?②間接脫機成功率即脫機失敗后通過無創(chuàng)通氣過渡成功?③48h再插管率?④ICU住院天數(shù)?(2)急性期炎癥及氧化應(yīng)激標記物的變化:分別檢測患者相應(yīng)時點血常規(guī)及血清CRP、SAA、YKL-40的質(zhì)量濃度,并與健康對照組比較;再比較兩組相應(yīng)時點肺泡灌洗液中YKL-40的質(zhì)量濃度?

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

使用SPSS11.7統(tǒng)計軟件包進行數(shù)據(jù)分析,計數(shù)資料以率表示,組間比較進行χ²檢驗?計量資料以均數(shù)±標準差(`x±s)表示,組間進行成組t檢驗或方差齊性檢驗,若方差齊性,用重復(fù)測量方差分析?方差不齊,采用Welch法?兩個變量間相關(guān)分析采用Pearson相關(guān)分析?以P<>.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義?

2 結(jié)果

2.1 患者一般資料

病例組40例,男29例,女11例,年齡48~84歲,(69.25±9.83)歲,病程5~30年?健康對照組25例,男17例,女8例,年齡(46.7±8.27)歲?兩組患者年齡、性別、APACHEⅡ評分、初始PaCO₂、PaO₂/FiO₂均差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)?見表1?

2.2 急性期炎癥及氧化應(yīng)激標記物的變化

2.2.1 PSV組和NAVA組白細胞及中性粒細胞比例的比較 PSV組和NAVA組在開始時白細胞數(shù)及中性粒細胞比例差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)?從第5天起,NAVA組白細胞數(shù)及中性粒細胞比例較PSV組顯著降低,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<>.05)?第7天,NAVA組白細胞數(shù)與對照組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)?見表2?

2.2.2 血清中PSV組和NAVA組各標記物質(zhì)量濃度的變化 PSV與NAVA組的CRP、SAA和YKL-40的質(zhì)量濃度均較健康對照組明顯升高(P<>.01),且兩組隨時間的進展,CRP、SAA和YKL-40的質(zhì)量濃度逐漸降低(P<>.01)?在第1天,兩組CRP、SAA質(zhì)量濃度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),在第3、5天,NAVA組CRP、SAA質(zhì)量濃度明顯低于PSV組?兩組血清中YKL-40的質(zhì)量濃度在觀察期間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)?見表3?

2.2.3 兩組肺泡灌洗液中YKL-40的質(zhì)量濃度變化第1天,兩組肺泡灌洗液中YKL-40的質(zhì)量濃度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);第3天起,NAVA組肺泡灌洗液中YKL-40的質(zhì)量濃度[(668.83±4.07)ng/L、(445.00±3.89)ng/L、(323.17±4.71)ng/L]明顯低于PSV組肺泡灌洗液中YKL-40的質(zhì)量濃度[(763.33±3.98)ng/L、(656.17±3.06)ng/L、(539.00±3.58)ng/L],差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<>.01)?見圖1?

2.3 NAVA組和PSV組血清與肺泡灌洗液YKL-40水平的相關(guān)性

比較血清中YKL-40與肺泡灌洗液中YKL-40的水平,NAVA組和PSV組均無明顯相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.291和0.069?

2.4 NAVA和PSV模式對AECOPD患者脫機及預(yù)后的影響

NAVA組直接脫機成功率明顯高于PSV組(P<>.05),直接脫機時間較PSV組明顯縮短[(9.1±5.8)dvs.(14.8±7.5)d,t=2.725,P=0.068],48h內(nèi)再插管率低于PSV(P<>.05),但兩組最終脫機成功率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表4?NAVA組患者ICU住院天數(shù)低于PSV組[(10.3±6.3)dvs.(16.5±7.3)d,t=2.143,P=0.031]?PSV組1例最終脫機失敗患者EAdi峰值持續(xù)低水平(3.3±1.8)μV,其余直接脫機失敗的8例患者第一次試脫機前EAdi峰值顯著高于其他直接脫機成功患者[(19.1±7.8)μVvs.(10.2±4.7)μV,t=3.247,P<>.05]?

3 討論

由COPD發(fā)展為AECOPD最重要的是感染因素,主要表現(xiàn)為炎性反應(yīng)及氧化應(yīng)激較前明顯增強,循環(huán)中中性粒細胞和淋巴細胞被激活并明顯增加,血漿中的IL-8和CRP等水平以及循環(huán)中中性粒細胞的黏附分子表達均顯著增高?本研究結(jié)果同樣顯示血CRP、白細胞數(shù)量及中性粒細胞比例較健康對照組顯著升高?SAA亦稱血清淀粉樣蛋白A,與CRP相似,是在TNF-α及IL-6等炎性介質(zhì)誘導(dǎo)下由肝臟產(chǎn)生,上述這些炎癥介質(zhì)在AECOPD時是急劇升高的?YKL-40亦稱人類軟骨糖蛋白39,其表達和分泌的增加與許多炎癥反應(yīng)為特征的疾病相關(guān),如哮喘、COPD等疾病患者血漿YKL-40濃度顯著升高,且參與此類疾病的病理生理過程?本研究中同樣也證實AECOPD患者血清中SAA和YKL-40的質(zhì)量濃度較健康對照組明顯升高?

損傷性機械通氣引起細胞過度牽張、應(yīng)激衰竭,激活細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,導(dǎo)致中性粒細胞和巨噬細胞的激活和炎癥介質(zhì)的釋放?Brander等研究表明,NAVA通氣能夠減少呼吸機相關(guān)性肺損傷、全身炎癥反應(yīng)及心腎功能受損?本研究中顯示,NAVA組血清CRP和SAA的質(zhì)量濃度較PSV組顯著下降?原因可能是NAVA是唯一有可能監(jiān)測和根據(jù)實時EAdi信號量化患者呼吸驅(qū)動的神經(jīng)調(diào)節(jié)模式,實現(xiàn)同步呼吸,減少人機對抗,降低患者呼吸做功,改善人機協(xié)調(diào)性,有利于防止炎癥介質(zhì)表達,改善肺損傷,從而有助于改善AECOPD患者體內(nèi)的炎癥及應(yīng)激反應(yīng)?

本研究結(jié)果還顯示,兩組血清中YKL-40的質(zhì)量濃度差異無統(tǒng)計學(xué)意義,但在肺泡灌洗液中,NAVA組YKL-40的質(zhì)量濃度較PSV組明顯下降?同時YKL-40的水平在外周血與肺泡灌洗液中無明顯相關(guān)性(P>0.05)?可能由于肺泡灌洗液主要反映局部炎癥反應(yīng),通過NAVA的優(yōu)勢減輕氣道壓力,有利于氣道及肺部分泌物通暢?而血主要反映全身炎癥反應(yīng),其不僅受局部炎癥反應(yīng)的影響,也可能受一些危險因素、疾病本身的病理生理改變以及器官損傷所直接導(dǎo)致,如吸煙、肺氣腫、組織缺氧、骨骼肌功能障礙等原因不同程度的影響,還可能因二者具有不同的產(chǎn)生和調(diào)節(jié)途徑,因此兩者無相關(guān)性?

撤機是AECOPD患者治療中的重要部分,但約10%~20%的患者產(chǎn)生呼吸機依賴,及早撤機可顯著縮短住院時間、減少呼吸機相關(guān)性肺炎(VAP)及呼吸機相關(guān)性肺損傷(VILI)等并發(fā)癥?本研究顯示,NAVA組直接脫機成功率高于PSV組,減少再插管及無創(chuàng)通氣過度給患者帶來的不良反應(yīng)?可能原因是NAVA通過監(jiān)測EAdi來感知患者呼吸中樞的驅(qū)動,觸發(fā)呼吸機和實現(xiàn)吸呼氣轉(zhuǎn)換,并根據(jù)膈肌電信號強度大小,按一定比例提供呼吸機通氣支持,能充分地減少患者呼吸的驅(qū)動以放松呼吸肌,減少呼吸肌負荷,可以有效地改善人機同步性?同時研究還顯示,NAVA組患者ICU住院天數(shù)低于PSV組?由此可以看出NAVA機械通氣能夠提高AECOPD患者的直接脫機率,減少帶機時間,從而減少呼吸機相關(guān)損傷,有利于患者恢復(fù)及提高出院率?

綜上所述,NAVA可以緩解AECOPD患者的炎癥及應(yīng)激反應(yīng),改善肺損傷,最終提高患者的直接脫機成功率,減少ICU住院時間,但其具體能否提高最終脫機成功率還需進一步研究?

作者:金秋 王宏飛 王勇強 王兵

出處:中華急診醫(yī)學(xué)雜志