不同压力控制性肺膨胀对内源性急性肺损伤疗效分析

汪 洋，刘晓伟，刘 志

(中国医科大学附属第一医院，沈阳 110001)

应用控制性肺膨胀(SI)的方法进行肺复张时，压力和时间的选择对复张的效果起关键作用，压力过低或时间过短，塌陷的肺泡不能复张;压力过高或时间过长，易引起气压伤。因此，探讨实施SI的最佳压力和时间，对急性肺损伤(ALI)的治疗有重要意义。2009年5月～2010年6月，本实验应用家兔复制内源性ALI模型，采用不同压力实施SI，监测家兔血气分析、血流动力学、呼吸力学的变化，以选择实施SI的最佳压力，评价SI对肺内源性ALI的作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组 选用健康新西兰兔(由中国医科大学实验动物中心提供)20只，雌雄不拘，体质量(2.0±0.25)kg。随机分为5组，每组4只。C组:空白对照，仅行气管插管;P0、P1、P2、P3组:气管内注入生理盐水致 ALI，并分别采用 0、30、35、40 cmH2O压力进行肺复张。

1.2 主要仪器 Maquet Servoi呼吸机(德国西门子公司)，GEM Premier3000血气分析仪(美国实验仪器有限公司)，1500型血流动力学监测仪(Spacelab公司)。

1.3 动物模型建立 麻醉动物后，将生理盐水按12 ml/kg经气管插管缓慢注入气管内，5 min内注完，反复变换家兔体位使生理盐水能够均匀分布于两肺，复制淹溺所致ALI动物模型，注完后每15 min测量动脉血气1次，如果PaO2＜63 mmHg(PaO2/FiO2＜300 mmHg)视为造模成功。造模成功后稳定30 min，所有动物通过气管切开处插管连接呼吸机，采取容量控制通气(潮气量8 ml/kg，呼吸频率30次/min，吸/呼比1∶2，PEEP 5 cmH2O，吸入气体氧浓度45%)。

1.4 SI方法 C、P0组动物保持基础通气至实验结束，P1、P2、P3组动物基础通气 10 min后，采用持续气道正压通气模式实施SI，各组给予不同压力水平的 SI(P1组:30 cmH2O;P2组:35 cmH2O;P3组:40 cmH2O)，控制吸气相停止20 s，屏气结束后立即转换为容量控制通气(参数同上)。

1.5 指标检测 记录实验动物造模前、后和肺复张后30 min的下述指标:①气体交换指标:PaO2、PaCO2、pH、PaO2/FiO2;②呼吸力学指标:气道峰压(PIP)、平台压(Pplat)、计算肺动态顺应性(Cdyn)。

1.6 统计学方法 采用SPSS13.0软件对各组数据进行分析，实验数据以表示，各指标建模前后、机械通气前后变化组间比较采用单因素方差分析，以P≤0.05为有统计学差异。

2 结果

2.1 气体交换指标 各组肺内源性ALI家兔不同时间点气体交换指标变化见表1。

表1 肺内源性ALI家兔气体交换指标变化情况()

表1 肺内源性ALI家兔气体交换指标变化情况()

注:与 P0组比较，*P ＜0.01;与 P1组比较，△P＜0.05

组别 pH PaO2(mmHg) PaCO2(mmHg) PaO2/FiO2 C 组 7.42 ±0.15 166.84 ±35.22 42.35 ±19.26 415.35 ±73.33 P0 组 7.30 ±0.15 46.35 ±27.32 25.24 ±14.18 219.36 ±67.35 P1 组 7.35 ±0.18 121.32 ±41.35* 40.17 ±22.58 302.84 ±79.75 P2 组 7.33 ±0.15 130.21 ±52.24*Δ 43.14 ±21.11 325.65 ±78.21 P3 组 7.34 ±0.15 126.25 ±37.18*Δ41.24 ±15.25 315.69 ±76.63

2.2 呼吸力学指标 肺内源性ALI家兔SI肺复张前后呼吸力学指标变化见表2。

表2 肺内源性ALI家兔SI肺复张前后呼吸力学变化()

表2 肺内源性ALI家兔SI肺复张前后呼吸力学变化()

注:与 P0组比较，*P ＜0.05

组别 Pplat(cmH2O) PIP(cmH2O) Cdyn(ml/cmH2O)C组10.5 ±3.7 13.0 ±4.1 1.96 ±0.45 P0组 13.8 ±4.3 15.2 ±4.9 1.51 ±0.43 P1组 11.6 ±2.5* 13.4 ±4.1* 1.91 ±0.62*P2组 11.4 ±3.7* 13.2 ±4.1* 1.96 ±0.52*P3组 11.1 ±3.4* 13.4 ±4.1* 2.01 ±0.32*

2.3 指标改善率比较 以肺复张前各组PaO2和Cdyn作为基础值，研究不同SI方法后上述指标的改善率，结果发现P1、P2、P3组进行肺复张30 min后，PaO2改善率分别为(39.1 ±16.4)%、(49.4 ±21.1)% 和(44.8 ±22.3)%，Cdyn改善率分别为(25.7 ± 18.3)%、(32.4 ± 16.8)% 和(36.7 ±12.6)%，与未进行肺复张的 P0组(10.3 ±8.7)%、(9.1 ±5.7)%比较，P 均 ＜0.05。

3 讨论

本研究中应用肺内直接灌注生理盐水模拟淡水淹溺(肺内因素)造成ALI。在灌注生理盐水后10 min，实验动物 pH、PaO2开始下降，HR升高、MAP下降。氧合指数PaO2/FiO2＜300 mmHg，表明内源性ALI模型建立。此动物模型与临床淹溺造成肺损伤的过程近似，更符合临床实际。

SI是一种肺复张方法，机械通气时通过给予足够的气道压力，使萎陷的肺泡充分复张，且屏气一段时间，增加肺泡的稳定性，从而达到增加机体氧合的目的［1］。应用SI需要一定的压力，并需要屏气一定的时间，合理选用SI的压力，成为肺复张的关键。合适的SI复张压力，既能显著提高氧合，提高肺顺应性，增加肺容积，又不加重肺损伤，且对循环无不良影响。目前文献报道，实施 SI的压力 25 ～60 cmH2O［2］。Lapinsky等［3］采用压力30 ～45 cmH2O 的 SI，持续20 s，发现大多数患者的氧合能力在10 min内明显改善，血氧饱和度从(86.9 ±5.5)%升至(94.3 ±2.3)%，无气压伤及其他不良反应。SI采用较高的压力，虽能促进肺泡的复张，但可能会导致肺泡过度膨胀，加重肺损伤。不同的肺损伤程度SI选用的压力不同，但以略高于跨肺压为佳。既往的动物实验和临床观察表明，30～60 cmH2O 压力是适当的［4］。SI是否高于肺泡开放压也是影响SI效果的关键因素［5］。

本研究中，对于肺内源性ALI家兔，从PaO2来看，SI压力为30 cmH2O时氧合并未有明显改善，仍低于300 mmHg，当压力为35 cmH2O和40 cmH2O时氧合改善较好，且两者间差异无统计学意义。以上结果提示当SI压力＞30 cmH2O时，部分塌陷的肺泡开始复张，通气/血流比例有所改善，PaO2增加。而且一旦塌陷的肺泡达到最大程度的复张时，SI改善氧合的效能也达到最大，进一步提高压力可能是徒劳的。因此，从改善氧合的角度来看，35 cmH2O可能是实施SI的最佳压力。ARDS时肺顺应性的降低主要与肺不张和肺水肿造成肺容积减少有关，SI是通过增加肺容积来改善肺顺应性。本实验表明，以35 cmH2O的压力实施SI时，家兔的Cdyn增加;而压力提高至40 cmH2O时，Cdyn并不进一步增加。这说明当压力为35 cmH2O时，家兔塌陷的肺泡已经是最大程度的复张，继续增加压力并不能更好地改善肺顺应性，还可能导致肺泡过度膨胀，产生气压伤，加重肺损伤。因此，从呼吸力学的角度来看，35 cmH2O是实施SI的最佳压力。SI采用较高的压力虽能促进肺泡的复张，但可能会导致肺泡过度膨胀，加重肺损伤。合理应用SI不仅不会产生气压伤，而且还有利于减轻肺损伤［2］。

当然，需要指出的是，本研究结果是以家兔ALI为基础，其肺损伤程度不同，SI的最佳压力选择也有所不同，而且实验动物模型与临床患者也不完全一致，需进一步通过临床研究来证实。

［1］许红阳，邱海波，杨毅，等.控制性肺膨胀对急性呼吸窘迫综合征绵阳肺复张的影响［J］.中华麻醉学杂志，2004，24(8):600-603.

［2］Cakar N，der Kloot TV，Youngblood M，et al.Oxygenation response to a recruitment maneuver during supine and prone posit ions in an oleic acid-induced lung injury model［J］.Am J Respir Crit Care Med，2000，161(6):1949-1956.

［3］Lapinsky SE，Aubin M，Mehta S，et al.Safety and efficacy of a sustained inflation for alveolar recruitment in adults with respiratory failure［J］.Intensive Care Med，1999，25(11):1297-1301.

［4］邱海波，谭焰，周韶霞，等.控制性肺膨胀治疗急性呼吸窘迫综合征家兔的最佳压力选择［J］.中华内科杂志，2002，41(1):15-19.

［5］Lindner W，Hogel J，Pohlandt F.Sustained pressure-controlled inflation or intermittent mandatory ventilation in preterm infants in the delivery room?A randomized，controlled trial on initial respiratory support via nasopharyngeal tube［J］.Acta Paediatr，2005，94(3):303-309.