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【摘要】 目的：探讨肺复张治疗体外循环心脏术后早期急性肺损伤-急性呼吸窘迫综合征（ALI-ARDS）的临床疗效。方法：采用肺复张治疗36例体外循环心脏术后行机械通气的患者，均符合ALI-ARDS诊断标准，比较肺复张前后氧合指数、血气分析及血流动力学变化。结果：36例患者肺复张后PaO2、氧合指数分别为（110.2±28.3）mm Hg、（164.0±52.2），明显高于肺复张前的（62.1±12.2）mm Hg、（102.8±38.2），差异均有统计学意义（P<0.05）；肺复张前后血流动力学指标比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。肺复张过程中CVP出现短暂性增高。所有患者均无不良反应发生。结论：肺复张可以有效地改善体外循环心脏术后早期ALI-ARDS患者的氧合情况，同时对其血流动力学影响小。
【关键词】 肺复张； 心脏手术； 体外循环； 急性肺损伤-急性呼吸窘迫综合征
【Abstract】 Objective：To investigate the therapeutic effect of pulmonary rehabilitation on acute lung injury and acute respiratory distress syndrome（ALI-ARDS） after cardiopulmonary bypass surgery.Method：A total of 36 cases of patients with mechanical ventilation after cardiopulmonary bypass were treated with pulmonary rehabilitation，they were in line with ALI-ARDS diagnostic criteria，the oxygenation index，blood gas analysis and hemodynamics changes before and after pulmonary rehabilitation were compared.Result：In 36 cases，PaO2 and oxygenation index after pulmonary rehabilitation were （110.2±28.3）mm Hg，（164.0±52.2），significantly higher than （62.1±12.2）mm Hg，（102.8±38.2）before the pulmonary rehabilitation，and the differences were statistically significant（P<0.05）.There were no significant differences in hemodynamics before and after pulmonary rehabilitation（P>0.05）.In the process of recruitment maneuvers，CVP increased went up temporarily as the PEEP increased.But when the PEEP decreased，CVP would get normal.There were no adverse reactions in all of patients.Conclusion：Recruitment maneuvers is helpful to improve oxygenation for the patients suffering from ALI-ARDS after cardiac surgery with cardiopulmonary bypass，and impact little on the hemodynamics.
【Key words】 Recruitment maneuvers； Cardiac surgery； Cardiopulmonary bypass； Acute lung injury-acute respiratory distress syndrome
First-author’s address：Xiamen City Cardiovascular Hospital，Xiamen 361004，China
doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.32.013
體外循环心脏术属于一种常见的心外科手术，术后极易出现低氧血症[1]，因此部分患者需行机械通气治疗。作为常见的有效保护肺组织的通气手段，肺复张可迅速改善患者氧合，有利于尽早撤除呼吸机，减少呼吸机相关性肺炎发生，促进患者康复[2]。本科ICU采用肺复张治疗体外循环心脏术后早期急性肺损伤-急性呼吸窘迫综合征（acute lung injury-acute respiratory distress syndrome，ALI-ARDS）取得了不错的疗效。现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选择2013年1月-2015年10月在厦门市心血管病医院心脏外科重症监护室（CSICU）行全麻低温体外循环心脏手术术后早期（24 h内）出现低氧血症的36例患者为观察对象，其中男21例，女15例；年龄35～72岁，平均（57.3±8.1）岁；体重47～90 kg，平均（62.3±14.4）kg。瓣膜置换术23例，冠脉搭桥术6例，瓣膜置换合并冠脉搭桥术3例，主动脉弓置换联合降主动脉支架植入术4例。术后均行呼吸机辅助治疗，经鼻气管插管，36例患者均在术后24 h内因低氧血症而不能脱离呼吸机机械通气，但可保持稳定循环，无低血容量，且未出现心律失常及严重心衰等，平均动脉压（MAP）75 mm Hg以上，CVP 8～15 cm H2O。纳入标准：符合ALI-ARDS诊断标准[3]，且符合“柏林标准”[4]，术前检查无重度肺动脉高压，肺复张前氧合指数（PaO2/FiO2）均不超过200 mm Hg。排除标准：胸腔、积液气胸、痰阻及急性左心衰肺水肿所导致低氧血症；严重脑疝、颅内高压及腹胀等。 1.2 临床监测 采用美国Solar 8000m多功能监护仪，持续床旁心电监测、持续有创动脉压（arterial blood pressure，ABP）、中心静脉压（central venous pressure，CVP）、脉搏氧饱和度（SpO2）监测。机械通气治疗采用德国德尔格Evita 4或Evita XL呼吸机。美国GEM Premier3000的血气分析仪监测动脉血pH、PaO2和PaCO2。
1.3 治疗方法 嘱患者取仰卧位，不予以肌松剂情况下进行适度镇静，使患者自主呼吸。复张前在体外排痰机辅助下排痰，防止复张期间出现痰液入肺泡及支气管现象。复张期间固定FiO2，参照BIPAP模式调整呼吸机参数，机械通气模式选择容量控制+呼气末正压通气，其中潮气量8 ml/kg，呼吸频率（f）12～15次/min，吸气压12～20 cm H2O，吸入氧浓度（FiO2）70%～90%，呼吸末正压（PEEP）
6～10 cm H2O，吸：呼比（I∶E）1∶（1.5～2.0）。在原先PEEP基础上以每次升高5 cm H2O速度将其增加至20 cm H2O，每次增加持续2 min，再以上述速度将PEEP恢复至复张前水平。复张期间如出现收缩压下降幅度大于30 mm Hg或者心率增加大于20次/min以及严重低血压等不良反应时，应立即停止肺复张操作。测定肺复张前PEEP=20 cm H2O及肺复张后2 h。中心静脉压（CVP）、心率（HR）、平均动脉压（MAP），同时对动脉血pH、PaO2、PaCO2进行测定，对氧合指数（oxygenation index，OI）进行计算。
1.4 统计学方法 采用SPSS 19.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，比较采用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
肺复张前后CVP比较，差异无统计学意义（t=0.173，P>0.05）；相比于肺复张前，肺复张过程中CVP显著性升高（t=12.695，P<0.05）。复张前后MAP、HR比较，差异均无统计学意义（t=1.026，P>0.05；t=0.639，P>0.05）。肺复张前PaO2、氧合指数均显著低于肺复张后2 h，差异均有统计学意义（t=9.162，P<0.05；t=7.142，P<0.05）。复张前后pH、PaCO2比较，差异均无统计学意义（t=0.936，P>0.05；t=0.702，P>0.05。本组36例中，31例在肺复张后48 h内撤离呼吸机并拔除气管插管，5例因急性肾功能衰竭行持续床旁血滤而延迟拔管，平均机械通气（48.3±34.2）h，未出现心律失常、纵隔气肿、气胸、误吸及呕吐等不良事件。36例在ICU停留（8.8±5.2）d，均痊愈出院，无死亡病例。肺复张前后患者血流动力学指标变化，见表1；血气分析结果，见表2。
3 讨论
心脏外科体外循环术后患者尽管循环平稳但出现低氧血症而不能顺利脱离呼吸机者不少见，其易出现肺功能损伤的原因主要包括以下几方面：（1）术前心脏原发病所致心力衰竭可使肺间质水肿、肺血管通透性改变，导致肺弥散功能与肺顺应性下降；（2）手术需要全身麻醉，时间较长，易造成横膈移位所导致的压迫性肺不张[5-6]；（3）体外循环会导致明显的炎症介质释放，使肺泡血管屏障破坏，导致通透性增加，肺顺应性下降，进而减少肺泡表面活性物质浓度[7]，气体交换受损；（4）有些患者还具有长期吸烟、肥胖、胸腔容积小等易导致呼吸窘迫的危险因素；（5）术中及术后大量输血也可导致输血相关性的急性肺损伤[8-9]。
作为治疗急性呼吸窘迫综合征的重要手段之一，肺复张（RM）可重新开放无通气功能的肺泡，增加ARDS患者的功能残气量，降低通气/血流比例失衡，从而改善氧合[10]。其基本原理为将膨胀不全的肺泡打开，因而可增加呼气末肺容量，改善气体交换，对减轻呼吸机相关性肺损伤具有明显优势。临床心脏术后肺复张方法包括控制性肺膨胀、压力控制法、PEEP递增法、间歇叹气法及俯卧位通气等，目前对上述哪种方法是心脏术后最佳肺复张手段尚无定论[11]。有研究指出，肺复张治疗在改善心外科术后患者氧合水平方面具有显著效果[12-13]。亦有研究表明，将肺复张技术应用于体外循环前和心脏手术后均对患者的功能残气量具有改善作用，低氧事件随之减少[14]。Cakar等[15]通过动物实验发现早期使用肺复张疗效比晚期好，原因是疾病晚期存在肺实质病变，肺复张效果不佳。本组36例体外循环患者术后早期24 h内采用肺复张技术，复张前氧合指数（102.8±38.2），与复张后（164.0±52.2）相比较，肺复张后氧合指数明显升高（P<0.05）。证明了肺复张术治疗体外循环心脏手术后早期低氧血癥有效。肺复张前CVP（9.0±2.8）mm Hg，肺复张后CVP为（9.2±2.2）mm Hg，而肺复张过程中出现CVP（12.5±3.0）mm Hg，肺复张过程中CVP短暂性升高，可能是因为升高的PEEP增加胸腔内压所致，随着PEEP的逐渐减低CVP随之降至肺复张前水平，短暂的CVP升高无临床意义。
较高的PEEP是肺复张治疗的关键，但PEEP水平过高又易导致肺组织过度牵拉。较高PEEP对心脏术后患者血流动力学的影响不容忽视[16]。PEEP升高可使肺血管收缩而压力升高，引起右心系统压力升高，影响右心排空及回心血量，导致血压下降。与此同时，PEEP升高可增加胸腔内压，减少静脉回心血量，为了克服不足的血容量，左室做功、心肌耗氧增加，心排量降低心排量，最终降低心肌收缩力[17]。有研究采用动物实验证实了三种肺复张方法均可在一定程度上影响血流动力学，但相比之下，缓慢升高PEEP较小影响血流动力学[18]。本组采用的是缓慢升高PEEP的方法，通过周期性的压力波动和脉冲式压力扩散，压力传导更均匀，塌陷程度不一样的肺泡更有可能均匀的扩张，因此可能更有助于改善肺顺应性和氧合，局部胸内压过高导致的血流动力学影响也较少。目前尚未确定肺复张治疗中的PEEP最高值。本研究选择将20 cm H2O作为肺复张过程中PEEP最高点，并且增加缓慢，维持时间较短，且递减缓慢，整个过程中未发现有血压、心率等血流动力学的明显变化[19-20]。值得一提的是，对心脏术后早期ALI-ARDS患者进行肺复张前需注意排除以下情况：伴有脑疝、严重颅内高压及腹部并发症等；合并呼吸道梗阻及气胸等[21]。同时应密切观察患者血流动力学变化，如患者出现血流动力学异常应及时停止使用。 综上所述，采用肺复张治疗体外循环心脏术后早期ALI-ARDS患者可有效地改善氧合，且较小影响血流动力学。考虑到心脏外科患者的特殊性，如胸骨正中切口未愈合，带心纵引流管等各种管道，使用缓慢升高PEEP的方法，并密切监测患者的心率、有创动脉压，保证复张过程的安全性。心脏外科肺复张治疗目前还在起步阶段，会在以后的工作中做更深入的研究。
参考文献
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（收稿日期：2016-05-13） （本文编辑：程旭然）
【关键词】 肺复张； 心脏手术； 体外循环； 急性肺损伤-急性呼吸窘迫综合征
【Abstract】 Objective：To investigate the therapeutic effect of pulmonary rehabilitation on acute lung injury and acute respiratory distress syndrome（ALI-ARDS） after cardiopulmonary bypass surgery.Method：A total of 36 cases of patients with mechanical ventilation after cardiopulmonary bypass were treated with pulmonary rehabilitation，they were in line with ALI-ARDS diagnostic criteria，the oxygenation index，blood gas analysis and hemodynamics changes before and after pulmonary rehabilitation were compared.Result：In 36 cases，PaO2 and oxygenation index after pulmonary rehabilitation were （110.2±28.3）mm Hg，（164.0±52.2），significantly higher than （62.1±12.2）mm Hg，（102.8±38.2）before the pulmonary rehabilitation，and the differences were statistically significant（P<0.05）.There were no significant differences in hemodynamics before and after pulmonary rehabilitation（P>0.05）.In the process of recruitment maneuvers，CVP increased went up temporarily as the PEEP increased.But when the PEEP decreased，CVP would get normal.There were no adverse reactions in all of patients.Conclusion：Recruitment maneuvers is helpful to improve oxygenation for the patients suffering from ALI-ARDS after cardiac surgery with cardiopulmonary bypass，and impact little on the hemodynamics.
【Key words】 Recruitment maneuvers； Cardiac surgery； Cardiopulmonary bypass； Acute lung injury-acute respiratory distress syndrome
First-author’s address：Xiamen City Cardiovascular Hospital，Xiamen 361004，China
doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.32.013
體外循环心脏术属于一种常见的心外科手术，术后极易出现低氧血症[1]，因此部分患者需行机械通气治疗。作为常见的有效保护肺组织的通气手段，肺复张可迅速改善患者氧合，有利于尽早撤除呼吸机，减少呼吸机相关性肺炎发生，促进患者康复[2]。本科ICU采用肺复张治疗体外循环心脏术后早期急性肺损伤-急性呼吸窘迫综合征（acute lung injury-acute respiratory distress syndrome，ALI-ARDS）取得了不错的疗效。现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选择2013年1月-2015年10月在厦门市心血管病医院心脏外科重症监护室（CSICU）行全麻低温体外循环心脏手术术后早期（24 h内）出现低氧血症的36例患者为观察对象，其中男21例，女15例；年龄35～72岁，平均（57.3±8.1）岁；体重47～90 kg，平均（62.3±14.4）kg。瓣膜置换术23例，冠脉搭桥术6例，瓣膜置换合并冠脉搭桥术3例，主动脉弓置换联合降主动脉支架植入术4例。术后均行呼吸机辅助治疗，经鼻气管插管，36例患者均在术后24 h内因低氧血症而不能脱离呼吸机机械通气，但可保持稳定循环，无低血容量，且未出现心律失常及严重心衰等，平均动脉压（MAP）75 mm Hg以上，CVP 8～15 cm H2O。纳入标准：符合ALI-ARDS诊断标准[3]，且符合“柏林标准”[4]，术前检查无重度肺动脉高压，肺复张前氧合指数（PaO2/FiO2）均不超过200 mm Hg。排除标准：胸腔、积液气胸、痰阻及急性左心衰肺水肿所导致低氧血症；严重脑疝、颅内高压及腹胀等。 1.2 临床监测 采用美国Solar 8000m多功能监护仪，持续床旁心电监测、持续有创动脉压（arterial blood pressure，ABP）、中心静脉压（central venous pressure，CVP）、脉搏氧饱和度（SpO2）监测。机械通气治疗采用德国德尔格Evita 4或Evita XL呼吸机。美国GEM Premier3000的血气分析仪监测动脉血pH、PaO2和PaCO2。
1.3 治疗方法 嘱患者取仰卧位，不予以肌松剂情况下进行适度镇静，使患者自主呼吸。复张前在体外排痰机辅助下排痰，防止复张期间出现痰液入肺泡及支气管现象。复张期间固定FiO2，参照BIPAP模式调整呼吸机参数，机械通气模式选择容量控制+呼气末正压通气，其中潮气量8 ml/kg，呼吸频率（f）12～15次/min，吸气压12～20 cm H2O，吸入氧浓度（FiO2）70%～90%，呼吸末正压（PEEP）
6～10 cm H2O，吸：呼比（I∶E）1∶（1.5～2.0）。在原先PEEP基础上以每次升高5 cm H2O速度将其增加至20 cm H2O，每次增加持续2 min，再以上述速度将PEEP恢复至复张前水平。复张期间如出现收缩压下降幅度大于30 mm Hg或者心率增加大于20次/min以及严重低血压等不良反应时，应立即停止肺复张操作。测定肺复张前PEEP=20 cm H2O及肺复张后2 h。中心静脉压（CVP）、心率（HR）、平均动脉压（MAP），同时对动脉血pH、PaO2、PaCO2进行测定，对氧合指数（oxygenation index，OI）进行计算。
1.4 统计学方法 采用SPSS 19.0软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，比较采用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
肺复张前后CVP比较，差异无统计学意义（t=0.173，P>0.05）；相比于肺复张前，肺复张过程中CVP显著性升高（t=12.695，P<0.05）。复张前后MAP、HR比较，差异均无统计学意义（t=1.026，P>0.05；t=0.639，P>0.05）。肺复张前PaO2、氧合指数均显著低于肺复张后2 h，差异均有统计学意义（t=9.162，P<0.05；t=7.142，P<0.05）。复张前后pH、PaCO2比较，差异均无统计学意义（t=0.936，P>0.05；t=0.702，P>0.05。本组36例中，31例在肺复张后48 h内撤离呼吸机并拔除气管插管，5例因急性肾功能衰竭行持续床旁血滤而延迟拔管，平均机械通气（48.3±34.2）h，未出现心律失常、纵隔气肿、气胸、误吸及呕吐等不良事件。36例在ICU停留（8.8±5.2）d，均痊愈出院，无死亡病例。肺复张前后患者血流动力学指标变化，见表1；血气分析结果，见表2。
3 讨论
心脏外科体外循环术后患者尽管循环平稳但出现低氧血症而不能顺利脱离呼吸机者不少见，其易出现肺功能损伤的原因主要包括以下几方面：（1）术前心脏原发病所致心力衰竭可使肺间质水肿、肺血管通透性改变，导致肺弥散功能与肺顺应性下降；（2）手术需要全身麻醉，时间较长，易造成横膈移位所导致的压迫性肺不张[5-6]；（3）体外循环会导致明显的炎症介质释放，使肺泡血管屏障破坏，导致通透性增加，肺顺应性下降，进而减少肺泡表面活性物质浓度[7]，气体交换受损；（4）有些患者还具有长期吸烟、肥胖、胸腔容积小等易导致呼吸窘迫的危险因素；（5）术中及术后大量输血也可导致输血相关性的急性肺损伤[8-9]。
作为治疗急性呼吸窘迫综合征的重要手段之一，肺复张（RM）可重新开放无通气功能的肺泡，增加ARDS患者的功能残气量，降低通气/血流比例失衡，从而改善氧合[10]。其基本原理为将膨胀不全的肺泡打开，因而可增加呼气末肺容量，改善气体交换，对减轻呼吸机相关性肺损伤具有明显优势。临床心脏术后肺复张方法包括控制性肺膨胀、压力控制法、PEEP递增法、间歇叹气法及俯卧位通气等，目前对上述哪种方法是心脏术后最佳肺复张手段尚无定论[11]。有研究指出，肺复张治疗在改善心外科术后患者氧合水平方面具有显著效果[12-13]。亦有研究表明，将肺复张技术应用于体外循环前和心脏手术后均对患者的功能残气量具有改善作用，低氧事件随之减少[14]。Cakar等[15]通过动物实验发现早期使用肺复张疗效比晚期好，原因是疾病晚期存在肺实质病变，肺复张效果不佳。本组36例体外循环患者术后早期24 h内采用肺复张技术，复张前氧合指数（102.8±38.2），与复张后（164.0±52.2）相比较，肺复张后氧合指数明显升高（P<0.05）。证明了肺复张术治疗体外循环心脏手术后早期低氧血癥有效。肺复张前CVP（9.0±2.8）mm Hg，肺复张后CVP为（9.2±2.2）mm Hg，而肺复张过程中出现CVP（12.5±3.0）mm Hg，肺复张过程中CVP短暂性升高，可能是因为升高的PEEP增加胸腔内压所致，随着PEEP的逐渐减低CVP随之降至肺复张前水平，短暂的CVP升高无临床意义。
较高的PEEP是肺复张治疗的关键，但PEEP水平过高又易导致肺组织过度牵拉。较高PEEP对心脏术后患者血流动力学的影响不容忽视[16]。PEEP升高可使肺血管收缩而压力升高，引起右心系统压力升高，影响右心排空及回心血量，导致血压下降。与此同时，PEEP升高可增加胸腔内压，减少静脉回心血量，为了克服不足的血容量，左室做功、心肌耗氧增加，心排量降低心排量，最终降低心肌收缩力[17]。有研究采用动物实验证实了三种肺复张方法均可在一定程度上影响血流动力学，但相比之下，缓慢升高PEEP较小影响血流动力学[18]。本组采用的是缓慢升高PEEP的方法，通过周期性的压力波动和脉冲式压力扩散，压力传导更均匀，塌陷程度不一样的肺泡更有可能均匀的扩张，因此可能更有助于改善肺顺应性和氧合，局部胸内压过高导致的血流动力学影响也较少。目前尚未确定肺复张治疗中的PEEP最高值。本研究选择将20 cm H2O作为肺复张过程中PEEP最高点，并且增加缓慢，维持时间较短，且递减缓慢，整个过程中未发现有血压、心率等血流动力学的明显变化[19-20]。值得一提的是，对心脏术后早期ALI-ARDS患者进行肺复张前需注意排除以下情况：伴有脑疝、严重颅内高压及腹部并发症等；合并呼吸道梗阻及气胸等[21]。同时应密切观察患者血流动力学变化，如患者出现血流动力学异常应及时停止使用。 综上所述，采用肺复张治疗体外循环心脏术后早期ALI-ARDS患者可有效地改善氧合，且较小影响血流动力学。考虑到心脏外科患者的特殊性，如胸骨正中切口未愈合，带心纵引流管等各种管道，使用缓慢升高PEEP的方法，并密切监测患者的心率、有创动脉压，保证复张过程的安全性。心脏外科肺复张治疗目前还在起步阶段，会在以后的工作中做更深入的研究。
参考文献
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（收稿日期：2016-05-13） （本文编辑：程旭然）