VT的生理效应
由VT引起的呼吸系统周期性膨胀与多种生理益处有关。潮汐通风的主要功能是给予CO2清除,这可能在高CO2产生和ARDS死腔增加的不利条件下削弱。较高的VT比呼吸速率更有效地改善CO2冲刷。VT引起更高的吸气压力,使塌陷的肺泡重新打开,并动态地与PEEP协同稳定肺复张。最后,VT循环扩张激活表面活性剂产生以稳定肺泡。
然而,实验研究表明,在健康肺中,(非常)高VT的通气可导致VILI的发生。在ARDS中,通气分布的不均匀性导致非依赖性区域的潮汐性过度膨胀,增加了容量创伤的风险,并且即使在“正常”VT存在的情况下,开放区域和塌陷区域之间的界面处也会增加剪切力。事实上,一项开创性的临床试验表明,与12 mL/kg PBW相比,6 mL/kg PBW的VT可降低ARDS的死亡率。
个性化的VT
在这项开创性的试验中,将较低的VT设定为6 mL/kg PBW,明显有利于降低死亡风险,特别是当与较高PEEP水平的策略相关时。有趣的是,以前的报告没有发现较低的VT与死亡风险降低之间的任何关联。
自那次试验以来,大多数研究和临床方案都集中在基于PBW的VT设置上。这种方法的基本原理是,在健康受试者中,肺体积与PBW呈线性相关。尽管这种方法代表了基于生理学的个性化的初步努力,但由于肺泡塌陷程度的变化,ARDS患者的肺大小与PBW的相关性很差,患者可能会接受过高(或过低)的VT。
回顾性数据表明,较低的VT可能对高CRS患者有害。这可能是多项生理学研究的结果,即ARDS患者正常充气的肺大小与CRS呈线性相关,因此低VT可能导致正常充气较大的肺患者通气不足和衰竭。值得注意的是,最近发表的一项大型回顾性分析显示,仅在顺应性较低的患者中,与12 mL/kg PBW相比,6 mL/kg PBW的VT可降低死亡率。
因此,通过将VT通过CRS而不是PBW,可以获得ARDS患者理想的VT生理大小。驱动压(呼吸系统驱动压[ΔPRS],即Pplat减去总PEEP)正是VT与CRS的比值,它可能代表了一种更准确的床边方法来滴定个体化患者的VT。Webb和Tierney对VILI的开创性研究表明,即使在最大吸气压力不变的情况下,驱动压力降低也会减少损伤。多项大型回顾性和前瞻性研究显示,驱动压力与ARDS预后之间存在显著相关性。气道驱动压力也有局限性:它是一个单一的全局值,没有区域信息;当存在纤维化时,实质硬度可能是其主要决定因素,而不是通气单位的数量;当胸壁僵硬时,肺驱动压可能被高估。相反,在存在自主呼吸活动的情况下,气道驱动压力可能会低估跨肺压力。
作为一种安全的折衷方案,在确定个性化PEEP后,可以通过低于14 cm H2O的压力控制呼吸将VT设定为6 mL/kg PBW。任何后续的顺应性改进都将带来更高的VT(和更好的CO2清除),同时保持恒定的安全驱动压力。然而,人们应该小心,因为在压力控制通气过程中顺应性的恶化可能导致低通气。
呼吸速率设置将遵循VT选择,因为最低与可接受的pH值相关(例如,≥7.30)。
VT安全阈值
基于所提出的方法,个性化PEEP可以使用6 mL/kg PBW的VT设置,然后调整个性化VT以符合以下安全阈值。
床边可用的第一个简单安全标准是气道末吸气Pplat。Pplat反映了肺泡的最大压力,因此是一个可接受的替代整体压力评估。气道末吸气压不应超过30 cm H2O。这个值相当武断,最近关于炎症和过度膨胀的研究表明,27或28的Pplat可能被认为更安全。
用弹性比法计算的跨肺吸气Pplat代表非依赖区域的最大压力。选择VT高于不超过22-24 cm H2O限制的个性化PEEP可以被认为是最准确的,以避免过度膨胀。
其他的研究集中于动态吸气压力的极限,即驱动压力。在几项试验的回顾性分析中,Amato等人发现ΔPRS≥14 cm H2O与死亡风险增加之间存在相关性。有趣的是,一项RCT的回顾性分析强调了ΔPRS超过8-10 cm H2O与死亡风险增加之间的相关性。
在床边,通过分析呼吸机压力-时间曲线,可以评估压力指数(SI)。在容积控制通气过程中,从吸气开始到压力峰值的压力-时间曲线斜率的形状取决于吸气过程中CRS的动态变化。压力曲线的凸性(SI > 1)是由于在高压下肺顺应性逐渐降低,表明潮汐性恶性充气,如果VT降低,这种情况应该会减少。
最后,可以选择VT以获得与实际测量的呼气末肺体积的安全比值(例如,通过氮洗脱法评估)。然而,这种方法受到昂贵技术的限制,以及由PEEP和招募决定的体积变化的作用不明确。
在一些患者中,在尊重安全阈值的情况下,选择个性化的PEEP和VT来稳定肺复张可能导致高碳酸血症和低pH值。对于更多低氧血症患者,加入体外CO2去除(ECCO2R)或ECMO,可以实施高PEEP和极低VT(低至2-3 mL/kg PBW)的超保护策略。体外支持期间的PEEP和VT的滴定可以遵循本文提到的相同的病理生理方法,但由于通气不足的风险,它也提供了独特的挑战。
在ARDS早期选择个性化的PEEP和VT后,保持这些设置数小时以确保早期识别生理恶化或改善可能是重要的。还需要经常重新评估,以避免由于通气与肺损伤演变之间相互作用的变化而超过安全阈值。
临床算法选择个性化的peep和vt
了解最能代表每个特定患者的ARDS的生理和表型可能是本综述提出的生理床边测量的主要临床目标。然而,建议临床医生选择最佳环境并评估ARDS的演变。因此,图2和图3总结了提出的基于生理学的个性化保护性通气路径,并进行了一些简化以适应现实的ICU护理。
图3床边设置个性化潮气量(VT)。
以下是主要步骤:
1)评估床边的PLR,以确定将从高PEEP中获益的患者;
2)采用生理性床边法将可复张患者的PEEP调高,不可复张患者或休克患者的PEEP调低至5-8 cm H2O;
3)通过达到安全的静态和动态阈值来判断萎陷肺的VT大小;
4)考虑高碳酸血症患者的ECCO2R;
5)等待,经常重新评估,最好在一段时间内不改变设置,以评估疾病的进展。
在进行良好的大型随机对照试验之前,安全恢复和尊重基线生理可能是ICU患者治疗中最合理的目标。
文献来源:Crit Care Explor. 2021 Jul; 3(7): e0486.