中华急诊医学杂志  2022, Vol. 31 Issue (9): 1294-1298   DOI: 10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2022.09.027
驱动压对急性呼吸窘迫综合征预后影响的系统评价与Meta分析
吴峤微1 , 方志宏1 , 缪红军2 , 杨元华1 , 李勇1     
1. 南京医科大学附属无锡市儿童医院,无锡 214023;
2. 南京医科大学附属南京市儿童医院,南京 210000

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)是重症监护室的常见危重症,有23%的患者需要机械通气,机械通气是治疗ARDS的基石。ARDS的机械通气治疗经历了小潮气量肺保护通气、俯卧位治疗、镇静镇痛等理论和实践阶段,以及当下热点开放肺策略,病死率虽有一定的降低,但仍高达35%~46%[1]。即使实施了基于小潮气量(6~8 mL/kg)、控制平台压(Pplat < 30 cmH2O,1 cmH2O=0.098 kPa)的肺保护通气策略,仍存在呼吸机相关性肺损伤(ventilator induced lung injury, VILI)的发生[2-4],有研究表明,这种肺保护策略并不能显著降低ARDS患者的病死率[5-7]。2016年临床研究发现气道驱动压是预后最密切的相关因素,当驱动压大于15 cmH2O时,死亡风险会明显增加[8],因此在肺保护通气理论上提出了低驱动压[9]。而Villar等[10]研究得出的结论是在接受肺保护通气策略的ARDS患者中,平台压预测预后的能力要优于驱动压。还有一些动物实验和临床研究提出调节控制跨肺压能降低VILI,有利于改善预后[11-12]。目前临床对于个体化通气的策略在进一步研究探讨中,对如何设定机械通气参数才能进一步降低病死率、改善预后尚无一致结论。本文旨在全面收集并严格筛选国内外在ARDS机械通气治疗中驱动压水平变化的临床对照研究,对驱动压与ARDS机械通气治疗预后的临床影响进行系统评价及Meta分析。

1 资料与方法 1.1 文献检索策略

检索策略由两名作者共同制定,检索中文数据库:中国学术期刊全文数据库(CNKI)、中国生物医学文献数据库(CBM)、维普中文科技期刊数据库、万方数据库,中文检索词:急性呼吸窘迫综合征、急性肺损伤、ARDS、ALI、驱动压、机械通气。英文数据库:PubMed、Medline、EMBASE、Cochrane Library、Web of Science数据库,语种仅限为中文或英文,英文检索式:ALI (acute lung injury) OR ARDS (acute respiratory distress syndrome) AND driving pressure。“驱动压”概念是在2015年由Amato等[8]提出,因此文献检索年限自2015年至今。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准包括:(1)研究对象为各种原因所致的ARDS患者,年龄、种族、国籍、性别不限,试验分组的基线资料基本平衡;(2)干预措施是在不同驱动压水平下进行有创机械通气;(3)结局指标包括下列指标之一:机械通气治疗24 h后的肺顺应性(Crs)、呼吸机治疗天数、ICU住院天数、病死率,纳入文献中对Crs、心指数、平均动脉压(mean arterial pressure, MAP)、呼吸机治疗时间和死亡人数均能提供相应均数和标准差;(4)研究类型为国内外公开发表的驱动压为导向的ARDS机械通气治疗的临床对照研究;(5)有明确列出ARDS的诊断标准,且试验开始时所有纳入患者均已确诊为ARDS;(6)临床实验有明确的开展时间,治疗和对照组样本量明确。

排除标准包括(1)排除综述、信件、病例报告及评论类型的文章;(2)剔除重复报告、质量差、报道信息太少及无法利用的文献;(3)排除未涉及患者治疗预后的文献;(4)研究病例数小于10例的报道;(5)排除动物实验、体外膜肺氧合患者、新生儿呼吸窘迫综合征;(6)排除未发表的学位论文。

1.3 文献筛选与数据提取

由两名经培训的作者分别独立进行质量评价和资料提取,交叉核对结果。如遇任何分歧讨论解决或由第三名作者仲裁解决。

本研究收集纳入研究的作者、研究年份、样本量、年龄、机械通气治疗前氧合指数(PaO2/FiO2、P/F值)、机械通气持续时间、呼吸系统顺应性、血流动力学指标(MAP、心指数)、预后判断指标(28 d病死率、60 d病死率、住院病死率)等。

1.4 研究质量评价

由两位作者对纳入的随机对照试验研究采用Cochrane风险偏倚评估工具[13],评价内容包括:选择偏倚(随机序列和分配隐藏)、分配偏倚、测量偏倚、随访偏倚、报告偏倚,对每条指标采用“低度偏倚风险(low risk of bias)”“偏倚风险不确定(unclear risk of bias)”“高度偏倚风险(high risk of bias)”。所有评价分歧与第三位作者讨论解决。

1.5 统计学方法

将文献按Meta分析和系统评价要求整理、核对数据,采用RevMan 5.3软件进行统计分析。首先对研究资料进行异质性检验,若异质性检验P > 0.1,I2≤50%,认为研究间具有同质性,采用固定效应模型进行Meta分析,若I2 > 50%,采用随机效应模型。本研究的分析结果中病死率以比值比(odds ratio, OR),Crs、血流动力学参数[心指数、MAP、中心静脉压(central venous pressure, CVP)以加权均数差(weighted mean difference, MD)及其95%置信区间(confidence interval, CI)来表示与分析。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 纳入文献情况

根据纳入与排除标准,最终纳入文献10篇[4, 11, 14-21](中文3篇、英文7篇),总共包含患者4 784例,其中试验组(驱动压 < 15 cmH2O)3 200例,对照组(驱动压≥15 cmH2O)1 584例。纳入文献流程、情况及质量评价见表 1、附图 12

表 1 纳入文献基本情况
作者,发表年份,参考文献 发表期刊 样本量 治疗前P/F值(mmHg,x±s 年龄(岁,x±s 预后
试验组 对照组 试验组 对照组 试验组 对照组
Kacmarek,2016[14] Crit Care Med 99 101 121±37 114±33 52.2±15.1 53.4±14.5 60 d病死率
Chiumello,2016[15] Crit Care 108 42 187±62 62±20 住院病死率
李健球,2017[16] 中华危重病急救医学 14 21 128.9±15.6 126.2±19.5 34.4±16.3 32.3±16.6 28 d病死率
Rauf,2021[17] Respir Care 47 54 197.0±31.9 164.0±79.4 2.8±3.7 2.9±5.0 住院病死率
Brain,2018[18] Shock 1 262 443 309.4±127.0 300.8±136.5 57.2±16.9 63.4±16.2 住院病死率
王应琼,2018[11] 内科急危重症杂志 18 17 133.7±18.2 137.7±16.9 57.4±2.9 57.2±2.8 28 d病死率
贺慧为,2020[19] 中华危重病急救医学 30 30 - - 54.0±19.6 57.0±20.3 60 d病死率
Chen,2021[20] Scientific Reports 27 27 124.4±56.7 61.0±14.6 -
Pereira,2020[4] Annals ATS 16 15 218.5±121.8 210.6±57.1 45.1±18.4 51.9±14.9 住院病死率
Mao,2020[21] Pulmonary Circulation 1 579 834 - - 65.8±21.0 64.8±23.2 住院病死率

图 1 驱动压对ARDS患者病死率的影响

图 2 驱动压对肺顺应性的影响
2.2 驱动压对ARDS机械通气治疗预后影响Meta分析结果 2.2.1 驱动压对ARDS机械通气治疗病死率的影响

纳入7篇文献[4, 11, 14-17, 19],观察终点为病死率,包括住院病死率、28 d病死率、60 d病死率。试验组332人,对照组275人,纳入文献的存在同质性良好,采用固定效应模型,提示驱动压低于15 cmH2O组的病死率低于高驱动压组,差异有统计学意义(OR=0.67,95%CI: 0.46~0.96,Ρ=0.03),见图 1

2.2.2 驱动压对呼吸系统顺应性的影响

共有7篇文献[4, 11, 14-16, 18, 20]比较了驱动压对呼吸系统顺应性的影响,其中试验组1 546例,对照组664例,结果表明试验组的肺顺应均数高于对照组(MD=4.92,95%CI: 0.38~9.46,Ρ=0.03),提示驱动压 < 15 cmH2O的通气策略有利于Crs的改善,见图 2

2.2.3 驱动压对呼吸机通气时间的影响

共有5篇文献[4, 11, 16-17, 19]比较了驱动压对机械通气时间的影响,其中观察组224例,对照组238例,如附图 3所示虽然试验组的呼吸机通气时间均数小于对照组,两组差异无统计学意义(MD= -3.34,95%CI: -7.51~-0.82,Ρ=0.12)。

2.2.4 驱动压对血流动力学的影响

共有4篇文献[11, 16, 20-21]比较了驱动压对血流动力学的影响,其中心指数有试验组376例,对照组125例,提示驱动压对两组心指数的影响差异无统计学意义(MD=-3.97,95%CI: -13.61~5.67,Ρ=0.42)。MAP有试验组59例,对照组65例,提示驱动压对两组MAP的影响也差异无统计学意义(MD=-1.20,95%CI: -4.02~1.62,Ρ=0.41)。纳入文献中仅有2篇分析驱动压与CVP之间的关系,试验组的CVP低于对照组,但差异无统计学意义(Ρ=0.20)。综合三项指标分析,驱动压对血流动力影响差异无统计学意义(Ρ=0.79),见附图 4。

3 讨论

机械通气是治疗ARDS的重要手段,但临床中发现仅通过限制平台压及小潮气量通气并不能显著降低病死率,2012年柏林会议制定的《ARDS诊断与治疗指南》[22]中指出轻、中、重度ARDS的病死率分别为27%、32%、45%,该指南认为中重度ARDS患者病死率居高不下的原因是小潮气量的机械通气策略存在塌陷肺泡通气不足与功能肺泡过度扩张。随着机械通气物理和生物学效应的发展,研究发现在机械通气中,使用合适的气道压指导潮气量更为重要,其中以驱动压来指导潮气量(Vt)和呼气末正压(positive end-expiratory pressure, PEEP)能使ARDS患者受益[23]。本研究通过Meta分析方法评估驱动压在ARDS患者机械通气治疗中的影响,从而进一步优化ARDS患者的机械通气策略,减少呼吸机治疗相关并发症和改善预后。

在ARDS患者中,影响机械通气预后的变量主要有VT、PEEP、Pplat等,变量相互影响,从公式(驱动压=Pplat﹣PEEP)可以看出,驱动压是整个呼吸系统扩张的直接动力,与Crs相关,ΔP =Vt/Crs,在上述变量中,ΔP是对风险进行最佳分层的通气变量[8],即通过呼吸机设置的变化而降低ΔP与生存率增加密切相关。在本研究中,试验组的病死率低于对照组,支持这一结论。但另一项Meta分析提出 > 15 cmH2O的高驱动压虽然与呼吸机相关死亡风险增加有关,但不能预测中、重度ARDS的预后,因此“15 cmH2O”可能并不是ARDS患者死亡风险的最佳预测值[24]。一项对儿童ARDS驱动压与病死率相关性的研究中也提出,当以驱动压值15 cmH2O为界线进行分组时,病死率差异无统计学意义,而当驱动压大于19 cmH2O时,病死率显著增加[17]。总体而言,在ARDS患者的机械通气治疗中应控制驱动压,但对于不同严重程度、不同年龄的ARDS患者,其驱动压的具体设置可能应该个体化实施,增加研究样本量。

ARDS患者肺的重要病理特征是可用通气的比例明显下降且分布不均一,此时Crs显著下降时,机械通气中潮气量和驱动压这两个参数在诱导发生VILI起重要作用。由公式ΔP =Vt/Crs可见,相同潮气量下,降低驱动压可提高Crs。本研究的Meta分析结果显示,试验组的Crs均数要高于对照组,提示驱动压 < 15 cmH2O能带来更好的Crs。对于肺顺应改善是否可以缩短呼吸机治疗时间,目前文献结论尚不统一。本研究比较两组的呼吸机治疗时间,虽然试验组的呼吸机通气时间均数小于对照组,但差异无统计学意义,这可能与纳入文献存在异质性有关。Rauf等[17]在针对儿童ARDS机械通气治疗中证实 < 15 cm H2O的低驱动压可以减少28 d内无呼吸机天数。而在Pereira Romano等[4]的研究中低驱动压组与高驱动压组两者的28 d无呼吸机天数差异无统计学意义(9.5 d vs. 11.0 d),这可能与该研究将试验组的驱动压均值控制在10 cmH2O水平,提示过低的驱动压可能并不会带来更理想的治疗效果。目前这方面的临床数据不多,有待更多研究。

ARDS患者通常存在肺血管功能障碍,有研究指出,循环衰竭可能是ARDS患者的真正死因而并非顽固性低氧血症[25]。机械通气治疗ARDS过程中的心肺交互作用非常复杂。通过滴定PEEP可以改善氧合,但研究发现随着氧合指数的增高,平均肺动脉压也增高,将引起心输出量降低[26-27]。一篇关于儿童ARDS的右心保护通气策略的综述提出驱动压波动可损伤肺毛细血管,从而损伤右心功能[28]。故本研究分别比较驱动压对两组的MAP、心指数、CVP的影响,发现均差异无统计学意义。Mao等[21]的研究提出稳定的驱动压大小对MAP、CVP均无显著改变,而驱动压的变化宽度才会产生CVP增高而影响血流动力学,因此提出驱动压的波动是影响循环的主要因素。而李健球等[16]的研究显示仅当Pplat > 30 cmH2O且PEEP > 20 cmH2O时,才会发生MAP、心指数下降和(或)CVP的增高。Pplat和PEEP的同时增高将导致胸腔内压的增高而不影响驱动压的增高,因此驱动压可能不是影响血流动力学的主要因素,它对呼吸系统的作用可能更为重要,这与本研究的结果一致。

本研究的优势在于通过较大样本量客观分析驱动压对呼吸和循环系统的影响。主要不足之处在于,以驱动压为导向的机械通气目前更多的文献尚处于动物实验研究水平,缺乏大样本、多中心的随机对照试验研究,因此结果可能受到发表偏倚等因素的影响而存在一定局限性。

综上所述,ARDS患者进行机械通气治疗时,提倡控制驱动压 < 15 cmH2O,可降低病死率,减轻VILI,有助于改善患者预后。但是在追求ARDS精细化管理的当下,更应注意个体化管理,尤其是关注儿童与成人驱动压标准的区别,以及驱动压波动的程度,在这些方面有待于今后的更多的研究。

利益冲突  所有作者声明无利益冲突

本文附件内容见中华急诊网(www.cem.org.cn

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