Critical Care Medicine：基于膈肌努力滴定吸气支持的肺和膈肌保护性通气

翻译 天津市第三中心医院 尹承芬/徐磊

审校 东南大学附属中大医院 徐静媛

目的：肺和膈肌保护性通气是一个新概念，旨在实施肺保护性通气的同时减轻机械通气对膈肌的有害影响。此概念的前提是机械通气时过低的呼吸努力可导致膈肌萎缩，而过度的呼吸努力则导致膈肌损伤和肺损伤。本研究为概念验证研究，旨在评估基于膈肌努力滴定吸气支持是否增加患者在预设的“膈肌保护”范围内的呼吸努力时间，而不会影响肺保护性通气。

设计：随机临床试验。

地点：荷兰一家三级学院型医院的综合重症监护室。

患者：接受辅助通气模式的呼吸衰竭患者（n = 40）。

干预：干预组每小时滴定一次吸气支持，使跨膈压处于预设的“膈肌保护”范围内（3 ~ 12 cm H2O）。对照组按照标准治疗方案接受治疗。

测量方法和主要结果：24小时持续监测两组患者的跨膈压（transdiaphragmatic pressure，Pdi）、跨肺压（transpulmonary pressure，PLdyn）和潮气量（tidal Volume，Vt）。与对照组相比，干预组患者呼吸努力更多处于“膈肌保护”范围内[中位数和四分位间距（Interquartile Range，IQR）分别为81%（64% ~ 86%）和35% （16% ~ 60%）；P < 0.001]。干预组和对照组患者之间的PLdyn（20.5 ± 7.1 cm H2 O 和 18.5 ± 7.0 cm H2 O；P = 0.321）和Vt（7.56 ± 1.47 mL/kg和 7.54 ± 1.22 mL/kg；P = 0.961）无统计学差异。

结论：基于患者呼吸努力滴定吸气支持延长“膈肌保护”的时间，而不影响Vt和PLdyn。这项研究为个体化治疗提供了强有力的理论基础。

专家述评1

刘玲 江苏省重症医学重点实验室，东南大学附属中大医院重症医学科

机械通气可导致肺损伤及膈肌萎缩或损伤，尽管肺保护性通气的重要性及其对患者预后的影响已得到广泛的认可，但机械通气过程中的膈肌保护常被忽视。大量研究显示膈肌功能障碍与重症患者预后不良相关[1]。近年来膈肌保护性通气的理念已经逐渐成为肺保护性通气策略的有益补充。肺与膈肌保护性通气的理念旨在实施肺保护性通气的同时减轻机械通气对膈肌的有害影响，在这一理念中以肺保护性通气优先，在肺保护通气的范畴内实现机械通气过程中的膈肌保护[2]。

荷兰的Leo Heunks教授等近期发表于《Crit. Care Med.》的随机对照研究为膈肌保护行通气的临床实践提供了良好的范式[3]。研究者通过每个小时通过调整辅助通气的支持力度使得跨膈压维持在膈肌保护的范围内（3 ~ 12 cm H2 O），来实现机械通气过程中的膈肌保护。证实了这种基于患者呼吸努力滴定呼吸支持力度的方式，可以在肺保护性通气的范畴内延长了机械通气过程中“膈肌保护”的时间，为床旁实施个体化的膈肌保护性通气提供了强有力的理论和实践基础。但是这种滴定方式可能并不适用于所有的机械通气患者，对膈肌功能保护也仅仅局限于防止膈肌努力不足和过度。

荷兰的Leo Heunks教授等近期发表于《Crit. Care Med.》的随机对照研究为膈肌保护行通气的临床实践提供了良好的范式[3]。研究者通过每个小时通过调整辅助通气的支持力度使得跨膈压维持在膈肌保护的范围内（3 ~ 12 cm H2 O），来实现机械通气过程中的膈肌保护。证实了这种基于患者呼吸努力滴定呼吸支持力度的方式，可以在肺保护性通气的范畴内延长了机械通气过程中“膈肌保护”的时间，为床旁实施个体化的膈肌保护性通气提供了强有力的理论和实践基础。但是这种滴定方式可能并不适用于所有的机械通气患者，对膈肌功能保护也仅仅局限于防止膈肌努力不足和过度。

首先，本研究中增强辅助呼吸的支持力度的方法，并不能够在所有的者中抑制过强的自主呼吸努力。Heunks教授的研究纳入的是接受辅助通气模式的机械通气患者，入组前中为机械通气时间是8天（其中控制通气3天，部分辅助通气时间4天）。即使纳入研究的患者并非为机械通气早期，而是进入辅助通气甚至是撤机流程的患者，仍然观察到有两名受试者中增加呼吸支持力度没有导致膈肌努力降低，反而出现的VT和跨肺压的增加并超出了肺保护性通气的范畴，而这两例患者的pH均超过7.48。提示，即使在接受辅助通气的患者中，仍然有部分患者自主呼吸努力过强并不是因为高二氧化碳或低氧导致，而可能是由于肺泡塌陷或炎症等因通过刺激响应受体反馈导致，或者由疼痛或躁动导致[4]。这种情况在疾病的早期或如急性呼吸窘迫综合征等特殊疾病中可能更为常见。此时，需要增强镇静剂用量甚至神经肌肉阻滞来解决呼吸努力过强的问题，增加呼吸支持力度反而导致肺保护性通气不能进行[5]。

其次，膈肌保护性通气不仅仅包括避免膈肌努力不足和过度，还应该关注膈肌偏心收缩导致膈肌损伤以及膈肌纤维缩短导致膈肌损伤[2]。虽然膈肌的废用性萎缩及过负荷是机械通气过程中导致膈肌损伤的最主要的原因，由于肺泡塌陷且呼气末正压（PEEP）不足导致的膈肌在呼气期收缩（呼气制动）以及反向触发等导致的在呼气期膈肌收缩都属于膈肌偏心性收缩，导致膈肌损伤。此外，PEEP持续增加呼气末肺容积，可导致膈肌纤维长度的急性缩短以维持每个肌节的最佳长度，当PEEP急骤下降（如撤机期间）可能导致膈肌纤维“过度拉伸”出现损伤[6]。Heunks教授的研究中PEEP和其他呼吸参数由管床医生设置，因此，并不能考察膈肌偏心性收缩等机制导致的膈肌损伤对患者的影响，临床上也缺乏量化的标准评估膈肌偏心收缩或纤维缩短导致的膈肌损伤。

此外，对于调整合适的呼吸负荷以避免膈肌损伤的临床检测指标仍未形成共识。Heunks教授在研究中采用了将跨膈压控制在3 ~ 12 cm H2O的方法，其他学者也提出气道阻断压（△POCC）在3 ~ 15 cm H2 O，P0.1在1 ~ 5 cm H2 O吸气膈肌电活动变化（△EAdi）5 ~ 20 uV以及膈肌厚度变异率在15% ~ 30%等目标[7]，但仍缺乏临床研究证实。Heunks教授的研究也未能确定膈肌努力滴定对患者结局的影响。 因此，未来的研究需要证实床旁简单易测的呼吸努力指标（如△POCC）导向膈肌保护性通气对预后的影响。

专家述评2

徐磊 天津市第三中心医院重症医学科

对ARDS患者行机械通气治疗时，可产生气压伤、容积伤、萎陷伤和生物伤等机械通气相关性肺损伤，为减小此损伤，对ARDS患者进行机械通气时采用肺保护性机械通气策略[1,2]，或者在ECMO至支持下行肺超保护性机械通气策略和“肺休息”策略[3]。进一步的研究显示，应力（包括应力集中）、应变、跨肺压、驱动压和机械功等是造成VILI的部分原因[4]。对部分中重度ARDS患者允许存在自主呼吸，可通过加重肺不均一性，加重固体样流变，增加摆动呼吸，增加氧耗，增加膈肌应激化损伤等等导致P-SILI[2]。但若完全抑制膈肌运动，则会导致膈肌萎缩、呼吸肌肉功能减低、呼吸机相关性肺炎等，进而加重通气/血流失调，最后导致患者延迟脱机[5,6,7]。在不加重VILI和P-SILI的同时允许ARDS患者存在自主呼吸是肺和膈肌保护性机械通气的关键点。本研究为随机对照验证试验，旨在研究在机械通气危重患者进行肺和膈肌保护性通气方法的可行性。结果发现根据膈肌努力滴定吸气支持，有助于肺和膈肌保护性机械通气策略的实施。这为肺和膈肌保护性机械通气策略的临床实施提供了较强的理论基础，但仍需进行更大规模的临床试验来确定膈肌努力滴定对患者临床结局的影响。