作者:郝光伟文字编辑:贺黉裕审阅:罗哲
研究解读
急性A型主动脉夹层(AcutetypeAaorticdissection,ATAAD)是灾难性的心血管事件,通常需要紧急手术治疗[1]。ATAAD手术是心脏外科最复杂的手术之一,该手术的成功实施需要停循环一段时间,导致肺缺血,最终增加术后低氧血症的发生率[2]。文献报道ATAAD术后低氧血症的发生率约为50%[3,4]。此外,这部分患者对传统治疗,如优化呼吸机参数、加强容量管理、胸膜腔置管引流、纤维支气管镜检查等,不敏感[5]。尽管ATAAD术后低氧血症的具体机制尚不明确,我们前期研究表明,吸入性一氧化氮(inhalednitricoxide,iNO),一种选择性血管扩张剂[6],可以缓解该类患者的氧合状况[5],且研究结果得到其他研究证实[7]。
作为一种挽救性治疗手段,吸入性一氧化氮(inhalednitricoxide,iNO)可有效改善急性呼吸窘迫综合征(acuterespiratorydistresssyndrome,ARDS)患者的氧合状况[8,9]。其理论基础为iNO可选择性舒张通气肺泡壁的微小血管,从而使血液从非通气肺泡壁再分布至通气肺泡壁,进而降低肺内分流[10,11]。类似地,我们推测iNO改善ATAAD术后低氧血症的作用机制亦为降低肺内分流。基于此,我们设计了本项研究,通过对不同PEEP水平及iNO前后肺内分流及氧合指标变化情况分析,探讨ATAAD术后重度低氧血症可能的原因,以及iNO治疗ATAAD术后重度低氧血症可能的作用机制。
本研究为一项前瞻性、观察性研究,研究对象为年04月至年12月在医院心脏外科监护室(cardiacsurgeryintensivecareunit,CSICU)接受治疗的ATAAD术后重度低氧血症患者。本研究中,重度低氧血症的定义为PaO2/FiO2≤mmHg,因为既往研究表明PaO2/FiO2≤mmHg的患者更容易对挽救性治疗措施有反应[12-15]。本研究的排除标准为1)虽经积极处理仍伴有血流动力学不稳定的患者;2)术后合并脑梗、脊髓损伤的患者;3)合并影像学或实时超声检查异常的患者,如肺水肿、胸腔积液、气胸等;4)合并气道梗阻的患者,如气道出血或痰液堵塞;5)术前合并心内分流的患者。
对符合条件的患者,在其代理人知情同意的情况下,置入肺动脉漂浮导管(pulmonaryarterycatheter,PAC),并通过Fick公式计算肺内分流,具体如下:
肺内分流=(CaO2-CcO2)/(CvO2-CcO2)
CaO2:动脉血氧含量
CcO2:肺泡毛细血管氧含量
CvO2:混合静脉血氧含量
CaO2,CcO2及CvO2可由血红蛋白量(Hb),氧饱和度,氧分压计算而来,计算公式如下:
氧含量=1.34*Hb*SPO2+0.*PO2
动脉及混合静脉血氧饱和度及血氧分压可从桡动脉及肺动脉血气分析获得,吸纯氧时肺泡毛细血管血氧饱和度估算值为%,肺泡毛细血管氧分压约等于肺泡氧分压,计算公式如下:
PcO2≈PAO2=(大气压-47)*FiO2-PaCO2/0.8。
本研究NO吸入与浓度监测见图1。
图1:NO吸入与浓度监测
简言之,NO储存装置为0ppm储存罐,用氮气作为平衡气体(FULIANGasCompany,Suzhou,China)。iNO通过专门的气体流速控制系统实现(NOD-,LIHUAScienceandTechnologyCo.,Ltd,Hangzhou,China),气体进入部位为呼吸机吸入端、湿化罐远端。此外,另有一种高精度、耐腐蚀的控制器(25-mL/min,PARKERVeriflo,USA)对气体流速进行更精确地调控。NO和NO2浓度由专门的电化学感受器持续监测(ExidyneInstrumentationTechnologies,Exton,PA,USA)。
本研究的研究流程见图2。
图2:研究流程。
成功置入肺动脉漂浮导管后,在不同时间点[基线状态(PEEP5cmH2O,吸纯氧30分钟后),增加PEEP30分钟后(PEEP从5cmH2O加至10cmH2O),iNO治疗30分钟后(PEEP10cmH2O+iNO),减PEEP30分钟后(PEEP5cmH2O+iNO)]抽取桡动脉及肺动脉血气分析,并分别记录气体交换参数(PaO2、PaCO2、SaO2、PvO2、PvCO2以及SvO2)和血流动力学参数[心率(heartrate,HR)、中心静脉压(centralvenouspressure,CVP)、平均动脉压(meanarterialpressure,MAP)、平均肺动脉压(meanpulmonaryarterialpressure,MPAP)、肺动脉楔压(pulmonaryarterywedgepressure,PAWP)、心输出量(cardiacoutput,CO)、心指数(cardiacindex,CI)以及搏出量(strokevolume,SV)]。本研究iNO浓度依然为5ppm,因为文献报道5ppmiNO足以改善患者的氧合状况[16,17]。
本研究共入组20例患者,入选流程见图3。
图3:患者入选流程
患者基线资料及术前指标见表1,术中及术后指标见表2。
表1:基线资料及术前指标
表2:术中及术后指标
PEEP及iNO对肺内分流以及PaO2/FiO2的影响见图4~6:基线状态下(PEEP5cmH2O),平均肺内分流为32±4%,平均PaO2/FiO2为91.5±23.8mmHg,二者具有相关性(图4,adjustedR2=0.,P0.)。将PEEP增加至10cmH2O后,二者无明显变化(平均肺内分流32±4%,平均PaO2/FiO2比值90.9±25.5mmHg,和PEEP5cmH2O时相比,p>0.05,差异无统计学意义)。iNO治疗30min后(PEEP10cmH2O+iNO),肺内分流下降至27±4%,PaO2/FiO2增加至.7±42.9mmHg。再次将PEEP减至5cmH2O后(PEEP5cmH2O+iNO),平均肺内分流为27±4%,平均PaO2/FiO2为.2±60.5mmHg。采用混合效应模型对这部分重复测量的数据进行分析,发现iNO治疗,而不是增加PEEP,能显著降低患者肺内分流(图5,PEEP5cmH2O时肺内分流下降15%,10cmH2O时下降16%,p值均小于0.,差异有统计学意义)并增加PaO2/FiO2(图5,PEEP5cmH2O时增加63%,10cmH2O时增加65%,p值均小于0.,差异有统计学意义)。此外,肺内分流下降程度与PaO2/FiO2增加程度亦具有相关性(图6,adjustedR2=0.,p0.)。
图4:基线状态时的肺内分流与PaO2/FiO2,以及二者的相关性。实线与虚线分别表示线性回归及其95%置信区间。
图5:iNO治疗与增加PEEP对肺内分流以及PaO2/FiO2的影响。
图6:iNO治疗后肺内分流下降程度与PaO2/FiO2增加程度的关系。实线与虚线分别表示线性回归及其95%置信区间。
气体交换以及血流动力学指标见表3:iNO与增加PEEP均对PaCO2影响不大。iNO可显著增加PaO2(PEEP5cmH2O:91.5±23.8mmHgvs.2±60.5mmHg,p0.;PEEP10cmH2O:90.9±25.5mmHgvs..7±42.9mmHg,p0.)和SaO2(PEEP5cmH2O:97±2%vs.99±2%,p=0.;PEEP10cmH2O:97±3%vs.99±2%,p0.),而增加PEEP对上述指标影响不大。其他气体交换指标,如CaO2、PvO2、SvO2、CvO2、PcO2以及CcO2等,在本研究过程中变化不大。iNO及增加PEEP对血流动力学参数,如CO、CI、MAP、MPAP、CVP、PAWP、HR、SV、SVR、PVR等,均无明显影响。
表3:气体交换及血流动力学指标
研究述评
本研究发现iNO,而不是增加PEEP,可通过降低肺内分流显著改善ATAAD术后重度低氧血症患者的PaO2/FiO2。iNO对血流动力学参数,如MPAP,PVR,MAP,CO,CI,SV等,均无明显影响。
既往研究表明,对分流为主要原因的低氧血症患者,iNO是一种有效的治疗措施[17,18]。本研究患者的基线肺内分流为32%,且与PaO2/FiO2具有相关性。鉴于对传统治疗有反应的患者均被排除在外,肺内分流成为本研究中患者氧合状况的主要决定因素。iNO治疗后,在不同PEEP水平患者肺内分流均显著下降至27%。尽管下降幅度不是很大,但对患者的氧合状况影响很大(两种PEEP水平患者PaO2增加均超过50mmHg)。Federico等研究表明,这种程度的增加PaO2可以显著降低患者的吸氧浓度[17]。尽管患者的临床结局不是本研究