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機械通氣(MV)由于吸氣正壓而影響呼吸和心血管系統(tǒng)。以使用相對較小的6ml×kg-1潮氣量(Vt)和可變的呼氣末正壓(PEEP)調(diào)節(jié)為特征的“肺保護策略”正在不同類別的患者中廣泛傳播。此策略有助于保護肺部免受氣壓性和容積性創(chuàng)傷，并改善急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)患者的預后。沒有氣體交換障礙的患者和在麻醉下接受手術(shù)的患者也推薦使用肺保護方法。根據(jù)肺保護模型，肺部并發(fā)癥的主要預測因子是大于15cmH2O的驅(qū)動壓力(△P:吸氣平臺壓力和PEEP之間的差值)。在無ARDS的重癥患者中，確定使用低Vt（預測體重(PBW)的4-6 mL×kg-1）的通氣策略是否優(yōu)于使用中等Vt(8-10 mL×kg-1 PBW)的通氣策略的PReVENT試驗的結(jié)果未顯示相對于低Vt策略的優(yōu)勢。此外，對低Vt的其他擔憂持續(xù)存在，包括鎮(zhèn)靜需求和ICU譫妄發(fā)生率增加、ICU獲得性虛弱增加、患者-呼吸機不同步以及肺組織塌陷風險。因此，由于呼吸機不同步，使用低Vt通氣導致鎮(zhèn)靜使用增加。也與使用苯二氮卓類藥物時譫妄發(fā)生率增加相關。如今，所有ICU患者是否均應常規(guī)使用較低Vt(≤6 mL×kg-1)的通氣尚不確定，無ARDS的圍手術(shù)期患者指南中不推薦肺保護策略。由于心肺生理學的相互依賴性——胸內(nèi)壓升高對心輸出量(CO)有抑制作用，尤其是影響右心功能——心臟手術(shù)后護理中最嚴重的問題之一是為呼吸和血流動力學特征受損的患者設置適當?shù)腗V參數(shù)，尤其是心肌收縮力降低的患者。為防止肺泡萎陷而設定的呼氣正壓，導致右心房前負荷降低，右心室(RV)后負荷增加。然而，由于相當復雜且通常不可預測的心肺相互作用，肺復張操作期間的高PEEP值相反地可能改善RV性能。由于接受冠狀動脈旁路移植術(shù)(CABG)的患者通常表現(xiàn)出導致潛在呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥和血流動力學不穩(wěn)定的多種風險因素，因此為此類患者設定最佳MV參數(shù)是一個臨床挑戰(zhàn)。因此，肺保護通氣策略在既無ARDS又無嚴重血流動力學障礙的CABG術(shù)后患者中的價值有待確定。前瞻性研究比較了心臟手術(shù)后患者在幾種不同呼吸機設置下的血流動力學效應和氣體交換。2.1.患者。本前瞻性研究獲得了Almazov國家醫(yī)學研究中心當?shù)貍惱砦瘑T會的批準，納入了2016年至2017年119例體外循環(huán)CABG患者的數(shù)據(jù)。我們納入了接受CABG手術(shù)的ICU患者。所有患者術(shù)前均簽署知情同意書。（iii）基線左心室射血分數(shù)（LVEF）<40%（v） 基線肺動脈高壓（平均PAP≥25毫米汞柱）（vi）復雜手術(shù)：冠狀動脈搭橋術(shù)伴瓣膜置換術(shù)（viii）術(shù)后正性肌力藥物劑量超過中度和/或血管加壓藥劑量增加(去甲腎上腺素> 0.5μg×kg-1×min-1，去氧腎上腺素> 0.7μg×kg-1×min-1)（x） 嚴重心律失常（房室傳導阻滯、房顫、重度室性早搏和室性心動過速）術(shù)中、體外循環(huán)(CPB)前后，通過麻醉呼吸機?Datex Ohmeda ADU Care station?（美國GE Healthcare公司）采用容量控制模式進行機械通氣，PEEP 5 cm H2O,Vt 8 mL×kg-1,FiO2 0.4-0.6,SpO2 97-99%。按照當?shù)胤桨福贑PB期間，停止機械通氣。在中度低溫(34 ℃)和完全肝素化（活化凝血時間 > 480 s）條件下，通過標準插管（升主動脈、右心房），使用不同的膜式氧合器(?Dideco?、?Maquet?、?Terumo?)通過CPB機?Stockert SV?(Sorin Group,Germany)進行體外循環(huán)。平均灌注壓維持在目標70 mmHg，CPB流量2.4–2.5 L/min×m2，PaO2 150–250 mmHg，PaCO2 33–38 mmHg。使用KCl溶液通過間歇性順行和逆行等溫血液停搏液實現(xiàn)心臟保護。術(shù)中和術(shù)后期間的輸注治療是標準的，主要由平衡晶體液組成。手術(shù)結(jié)束時的平均液體正平衡為1-2l。手術(shù)后，患者被轉(zhuǎn)移到重癥監(jiān)護室。在初始階段，包括95名患者(干預組)。在計算和分析初始數(shù)據(jù)后，將24名具有相同基線標準的額外患者加入對照組，以確認獲得的結(jié)果。術(shù)后MV由ICU呼吸機MV200(Triton Electronic Systems,Russia)采用SIMV模式進行。初始組和對照組患者的MV設置如圖1所示。在第一和第二個研究小時，兩組患者的呼吸機參數(shù)都非常傳統(tǒng):第一組患者的Vt為10ml×kg-1，呼氣末正壓為5cmH2O，心率為14次/分鐘，代表“常規(guī)通氣”期。在第二小時，為了降低平均氣道壓力(Pmean)，RR降低到8次/分鐘:“降低RR通氣”期。在第3個術(shù)后小時，干預組的MV參數(shù)根據(jù)肺保護策略發(fā)生變化:Vt降至6ml×kg-1，PEEP升至10 cmH2O，RR恢復至14/min—“低Vt-高PEEP通氣”。對照組患者的MV設置在第2小時和第3小時之間沒有變化。這種延長的“減少RR通氣”患者維持了最低的Pmean，由呼吸機計算為吸氣壓力(Pinsp)時間與呼氣壓力時間的比值。在研究期間，所有患者在高阿片類藥物麻醉后均有殘余鎮(zhèn)靜；部分需要額外鎮(zhèn)靜（丙泊酚0.3-0.9 mg×kg-1×小時-1）。在每個小時結(jié)束時，評估血流動力學參數(shù)(CO、每搏輸出量、肺動脈壓力、全身和肺血管阻力、平均動脈壓(MAP)和中心靜脈壓(CVP)和呼吸參數(shù)(Pinsp、PEEP、氣道阻力(R)、順應性(C)、肺泡(Va)和死腔(Vd)通氣和△P以及動脈血氣。采用肺前熱稀釋法測量血流動力學指標。通過呼吸器測量呼吸參數(shù)，尤其是通過容量二氧化碳測定法。干預組95名患者中有50名（52.6%）在整個研究期間不需要肌力或血管升壓藥，對他們的血流動力學參數(shù)進行評估，以勾勒出使用兒茶酚胺時沒有“干擾”的“天然”血流動力學曲線。在MAP持續(xù)(> 10 min)降至65 mmHg以下的情況下，引入兒茶酚胺（多巴酚丁胺）。當心臟指數(shù)(CI)降至2.4l×min-1×m-2以下時開始正性肌力治療，在CI≥2.4l×min-1×m-2的情況下，輸注升壓藥（去甲腎上腺素）。喚醒前患者按當?shù)胤桨该摍C：MV在SIMV模式(Vt 8-9 mL×kg-1，RR 11-14/min，PEEP 5 cm H2O)，F(xiàn)iO2 0.4-0.5，有效CPAP通氣30 min后，用FiO2 0.3-0.4，患者拔管。采用Microsoft Office Excel(Microsoft,USA)和Statistica 7.0程序(Statsoft Inc.,USA)進行。正態(tài)分布使用Student參數(shù)標準，異常分布使用Wilcoxon檢驗。認為P值低于0.05具有顯著性。數(shù)據(jù)表示為中位值以及第25和第75百分位數(shù)。表1和表2列出了研究期間來自介入組的95名篩選患者的呼吸參數(shù)數(shù)據(jù)。如表1所示，在低Vt高PEEP通氣期間（第3個研究小時），介入組患者的低肺泡通氣和順應性在統(tǒng)計學上顯著低于減少RR通氣期間（第2個小時）。相比之下，低Vt高PEEP通氣期間Vds/Vt比值和Pmean增加；然而，ΔP低于減少RR通氣期間。表2詳細列出了介入組患者的酸堿平衡、氧合和二氧化碳消除的參數(shù)。數(shù)據(jù)顯示，第3小時期間的Vt降低和PEEP增加并沒有導致氧合的改善:P/F似乎低于第2小時。此外，低Vt-高PEEP期的特征是最差的CO2消除，以及在第2小時和第3小時之間發(fā)生酸中毒。95例患者中的20例(21.1%)在“常規(guī)通氣期”（ICU第1小時）需要兒茶酚胺治療。在RR通氣降低階段，另外3例患者需要兒茶酚胺，將正性肌力藥物的總需要量提高至24.2%。在低Vt高PEEP期間，45例患者(47.4%)接受正性肌力藥和/或血管加壓藥。因此，從使用Vt 10 mL×kg-1和PEEP 5 cm H2O過渡到Vt 6 mL×kg-1和PEEP 10 cm H2O，導致22例患者(23.2%)開始兒茶酚胺治療。表3顯示了50名不需要兒茶酚胺的主要組患者的血流動力學變化。根據(jù)表3中的亞組分析，中心靜脈壓、平均肺動脈壓和肺動脈楔壓以及肺血管阻力在低Vt高PEEP通氣期間似乎最高。同時，在不需要兒茶酚胺的患者中，心輸出量和每搏輸出量顯著降低。與那些暴露于低Vt-高PEEP通氣的患者相比，對照組的24名患者在第2和第3階段的MV設置沒有變化，在第3階段的呼吸力學、氣體交換或血液動力學方面沒有明顯變化(表4–6)。該組中沒有患者需要開始兒茶酚胺治療。獲得的數(shù)據(jù)顯示，無基線嚴重呼吸和血流動力學疾病的術(shù)后CABG患者在“低Vt高PEEP通氣”期間表現(xiàn)出最差的心血管和氧合參數(shù)。相比之下，最佳心肺參數(shù)是在“減少RR通氣”期間獲得的，此時Pmean最低。“常規(guī)通氣”期間（術(shù)后第1小時）發(fā)生的最低PaO2/FiO2水平可由體外循環(huán)心臟手術(shù)的多種因素誘導的肺不張變化引起。然而，在RR通氣減少期間，血流動力學和呼吸參數(shù)在統(tǒng)計學上更好，可能是最低吸氣正壓和平均氣道壓情況下心肺功能的累積結(jié)果。由于其他因素（輸注速率、容量狀態(tài)、估計失血量和鎮(zhèn)靜水平）遵循相同的模式，獲得的數(shù)據(jù)顯然是MV設置改變導致的Pmean變化的乘積。低Vt高PEEP通氣時Vt降低和PEEP升高伴隨著Pmean 和 Vds/Vt顯著升高。這些改變導致etCO2和PaCO2顯著升高，在某些情況下引起高碳酸血癥，并導致混合性酸中毒的發(fā)生率和嚴重程度更高。所有這些癥狀均為小潮氣量通氣的已知效應。ΔP的變化，以及它們對氣體交換的影響，值得特別關注。因此，在最近的文獻中，ΔP的增加被認為是呼吸系統(tǒng)疾病患者不良結(jié)局的預測因子。在我們的研究中，Vt降低和PEEP升高在邏輯上導致ΔP降低——然而，伴隨著氣體交換的惡化。這些發(fā)現(xiàn)也是可以解釋的：我們的患者沒有限制性呼吸衰竭，因此由于相對較高的ΔP導致的肺損傷是難以捉摸的。血流動力學變化似乎是最重要的因素。在沒有其他明顯原因的情況下，可以假設血流動力學參數(shù)在很大程度上由PEEP水平和Pmean增加決定。在心肺相互作用中，較高的Pmean（平均胸內(nèi)壓）與靜脈回流受損相關。盡管正式增加了左右心腔的前負荷參數(shù)（CVP和PAWP），但在低Vt高PEEP通氣階段，CO、每搏輸出量和平均動脈壓顯著降低。這些結(jié)果與眾所周知的事實一致，即胸內(nèi)壓升高導致心房負荷假性增加，這不允許將CVP視為RV前負荷的真實指標，或LV前負荷的PAWP。因此，我們的數(shù)據(jù)為現(xiàn)代文獻中關于機械peep通氣患者前負荷指標的持續(xù)爭論提供了信息。特別是，Vt增加和PEEP增加被認為是CVP和PAWP讀數(shù)與心室前負荷實際值之間不一致的原因。在我們的研究中，較高的PEEP與Vt增加不同，似乎是循環(huán)障礙的主要因素。反映RV后負荷增加的PVR增加應被視為心臟手術(shù)患者的另一個顯著不利因素。PVR升高的可能解釋是隨著RV后負荷增加，Pmean的增加對彈性肺血管的影響。同時，許多致力于肺復張和使用增加PEEP的研究描述了相反的效應或PEEP對RV后負荷無這種效應。然而，尚不清楚哪些機械通氣設置最適合肺部健康的患者。Simonis和同事在最近的評論中指出，PEEP的效果似乎相反；較高的PEEP對ARDS患者有益，但對無ARDS的患者無效。在肺部健康的患者中，呼氣末正壓可能導致過度擴張，從而增加△P并損害血液動力學系統(tǒng)，這可能導致有害影響。雖然低至中等水平的呼氣末正壓可以通過減少肺不張來預防肺損傷，但不可否認的是，較高的呼氣末正壓會增加術(shù)中低血壓的風險，而術(shù)中低血壓通常需要服用血管活性藥物。在最近一項對計劃在食管切除術(shù)期間接受單肺通氣的患者進行的隨機臨床試驗(RCT)中收到了相似的結(jié)果；保護性通氣組(Vt 6ml.kg-1PBW)患者對升壓藥的需求更大，發(fā)生高碳酸血癥的頻率也高于常規(guī)通氣組(Vt 10ml.kg-1PBW)。在接受大手術(shù)的成人患者中，與常規(guī)潮氣量(10 mL·kg-1 PBW)相比，低潮氣量(6 mL.kg-1 PBW)術(shù)中通氣，組間同等應用PEEP，在術(shù)后前7天內(nèi)未顯著減少肺部并發(fā)癥。綜上所述，這表明低Vt和增加PEEP應僅按照嚴格的適應癥使用——即在限制性呼吸衰竭的情況下。換句話說，肺保護策略不能自動外推到其他患者組，尤其是穩(wěn)定的心臟手術(shù)患者。最后，如果沒有額外的診斷儀器：心臟超聲、肌鈣蛋白、B型利鈉肽等，就無法判斷“心臟保護”。術(shù)語“心臟保護性通氣”在我們的上下文中是指在為接受心臟手術(shù)的患者選擇MV設置時謹慎的重要性。研究的局限性包括樣本量相對較短的觀察周期。兩組的機械通氣時間相同，我們未評估ICU/住院時間和死亡率的其他臨床終點。研究設計旨在評估幾種不同干預措施的影響，即較低的潮氣量、較高的PEEP和降低的Pmean，而不是試圖僅評估一個變量并保持其他變量受控。因此，很難評估不同參數(shù)的相對影響。在“減少RR通氣”期間獲得了最佳心肺參數(shù)。雖然這在1小時內(nèi)可能是有用的，但尚不清楚CABG患者長時間的低Pmean是否可能導致較高的肺不張/基底肺塌陷發(fā)生率，從而延遲恢復。最后，心臟外科患者在術(shù)后第 1 小時第 3 小時的心肺功能和酸堿平衡可能不一樣。因此，為了抵消這種差異，我們引入了對照組。由于生理效應，為ARDS治療創(chuàng)建的肺保護策略不應常規(guī)用于CABG后患者。即使在基線時無嚴重呼吸和血流動力學問題的患者中，與Vt 10 mL×kg-1和PEEP 5 cm H2O的策略相比，Vt 6 mL×kg-1和PEEP 10 cm H2O的MV顯示出不太有利的血流動力學特征。CO、CI、SV和MAP顯著降低以及RV后負荷增加和前負荷降低可視為中度RV功能障礙，通常需要開始兒茶酚胺治療。
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