读书报告丨优化心脏骤停后患者通气设置和目标的十项规则

背景

心脏骤停是导致神经系统和全身受累发病率、死亡率高的主要原因。在过去的10年中，为了保护大脑、肺部和预防系统等并发症，保护性和个体化机械通气设置在非ARDS和心脏骤停患者中作用越来越明显，人们已实施了一些治疗和支持策略来优化心脏骤停患者的预后。其中，支持策略包括通过合理设置机械通气，以优化气体交换和限制呼吸机相关性肺损伤（VILI），同时避免全身并发症。机械通气的目标是减少低氧血症和高氧血症，以及维持正常的二氧化碳水平，这可能是继发性脑和再灌注损伤、肺损伤以及生存率低的原因。关于非心脏骤停患者的文献都一致认同对于脑损伤或有脑损伤风险的患者肺保护性通气策略使用的重要性，即：目标为低潮气量（VT）6～8 ml/kg PB，低平台压（Pplat）<20 cmH₂O，驱动压力（△P）<13 cmH₂O和低呼气末正压（PEEP）<7 cmH₂O，并采取一些安全措施。

   此外，心脏骤停后患者的最佳通气目标，即氧和二氧化碳水平，仍然值得研究。本综述旨在讨论心脏骤停后综合征患者机械通气策略的当前进展。考虑到肺与包括大脑在内的其他系统和器官之间的相互作用，提出了优化心脏骤停后患者机械通气的十项关键规则。

规则一：潮气量应具有保护作用

VT是肺保护性通气策略的关键参数之一。与中等VT策略相比，低VT（6～8 ml/kg PBW）在非ARDS患者中，与无呼吸机天数、重症监护病房和住院时间、28天和90天死亡率方面无差异。

文献提到的这些研究都表明：VT逐年在降低，这可以解释为在心脏骤停患者中越来越多地应用肺保护性通气策略。较低的VT与预后之间的关联在各个研究中并不一致，并且尚未在特定的患者亚组中进行随机对照试验。然而，在其他临床环境中，指南建议使用6～8 ml/kg PBW的VT。

规则二：平台压应个性化

Pplat是肺保护性通气的另一个重要参数，因为它取决于无流速时呼吸系统容量和顺应性之间的关系。建议非ARDS的患者将Pplat维持在20 cmH₂O以下，以降低死亡率。

根据该文献中一些研究，我们建议：心脏骤停后患者的Pplat应保持等于或低于20 cmH₂O，并在有临床指征时根据腹内压进行校正。

规则三：呼气末正压要低但要足够

PEEP是机械通气的关键组成部分。有证据表明，极低的PEEP或零PEEP可增加肺不张的风险而加重肺损伤。高PEEP对脑损伤、颅内压的影响已被广泛研究，但结果仍存在争议。高PEEP可以增加胸腔内压力，有可能损害左心室活动，降低前后负荷和收缩力，减少静脉回流，这反映在颈静脉充当胸腔内压力到大脑的Starling阻力器。颈静脉呈现出一种瓣膜机制，限制了过高的胸腔内压力向脑室的传递。事实上，如果PEEP低于静脉压，大脑压力就不会过度增加。

我们建议：对于心脏骤停后患者，最初应使用5 cmH₂O的PEEP以达到至少高于92%的动脉氧饱和度，并在出现氧饱和度或呼吸力学恶化的情况下逐渐增加。

规则四：注意驱动压

△P表示肺的膨胀压力，是（Pplat-PEEP）的结果，代表施加到呼吸系统的压力。VT的变化对△P（△△P）和Pplat的变化有不同的影响，这与呼吸系统的静态顺应性不同有关（图1）。

在Robba等的研究中，△P与死亡率和不良的神经系统预后独立相关。Costa等的公式[ (4×△P) +呼吸频率]，之前在ARDS患者中进行过研究，最近被Robba等在心脏骤停后患者的大队列中应用，与单独使用机械功率相比，显示出与不良的神经系统预后和死亡率有更强的关联。该公式可以很容易地指导床边呼吸机设置。仅当PaCO₂可以通过将呼吸频率增加少于4次/min来保持恒定时，降低VT以将△P减少1 cmH₂O是值得的。相反，如果需要增加VT以维持恒定的PaCO₂导致△P的增加小于1 cmH₂O，则将呼吸频率降低4次可能是值得的。

我们建议：维持△P＜13cmH₂O，以优化TV对各呼吸系统的依从性。

规则五：呼吸频率应以PHa、PaCO₂为目标

呼吸频率（f）是机械通气的关键变量之一，它在机械通气期间的危害经常被低估。然而，呼吸频率本身和呼吸频率不敏感性（即呼吸频率控制每分钟通气量的能力）在机械通气期间可能产生损害，从而促进呼吸机相关性肺损伤、动态过度充气和呼吸性碱中毒。此外，呼吸频率是PaO₂、PaCO₂和pH等化学反馈的主要驱动因素。这在脑损伤高危患者如心脏骤停后患者中具有关键意义，以调节脑血流量和血管张力，因为高PaCO₂可引起脑血管舒张，导致脑水肿。在正常情况下，当体容积或压力增加时，呼吸频率会通过Hering-Breuer反射降低。心脏骤停后人群中PaCO₂、PaO₂的调节具有挑战性，但值得重点关注以避免继发性脑损伤。

根据各项研究分析，我们建议：心脏骤停后患者的呼吸频率应保持在8~16次/min之间。

规则六：机械功是一个有吸引力的目标，但要谨慎

机械功（MP）是应用于呼吸系统或肺部的机械能和呼吸频率的产物。MP考虑了机械通气的几个参数，因此，近年来作为患者预后的可能决定因素，正受到越来越多的关注。

2022年，Robba等研究发现，在心脏骤停后患者中，MP与6个月的死亡率和神经系统结局独立相关。如图3所示，特别是在下呼吸系统顺应性方面，在Costa等公式[(4×△P) +呼吸频率]允许的最高呼吸频率时，MP的变化较高。这提示呼吸频率应控制在一定范围内，并发挥相关作用，以确定MP是否过度增加，特别是当呼吸系统顺应性较低时。在调节呼吸频率以保持pH（7.25左右）和PaCO₂不变时，此公式可方便地校正床边的机械通气设置。在心脏骤停后患者中，只有少数组成MP公式的参数与不良预后和呼吸机相关性肺损伤独立相关，而其他参数（即VT和PEEP）则无关。这表明，仅针对MP设置呼吸机需要谨慎，而关于其在床旁实际应用效果的确凿证据是必要的，特别是在心脏骤停后患者中。

根据迄今为止的证据，如果在床边进行评估，我们建议：在考虑△P和呼吸频率的情况下，心脏骤停后患者的MP应低于17 J/min。

规则七：氧合应准确

氧合是心脏骤停后患者监测的关键参数，低氧和高氧血症都被认为可能对危重病人的预后产生不利影响。心脏骤停后综合征的低氧血症通过改变大脑有氧代谢发挥作用，如果不能恢复，可导致神经元损伤和细胞死亡。一旦自主循环恢复后氧气恢复，可能会发生再灌注损伤，从而进一步加速神经元死亡。相反，高氧血症可能导致线粒体中活性氧的产生增加和脑细胞的氧化损伤，似乎也会影响患者的预后。导致缺氧性神经元损伤的阈值尚未确定。迄今为止，一般设定PaO₂为60 mmHg。在等待正在进行的临床试验结果期间，根据迄今为止的研究结果，在该患者人群中，PaO₂的临界值为70～110 mmHg似乎是合理的。

规则八：二氧化碳应在正常范围内

在心脏骤停后患者中，PaCO₂的作用经常被低估。高碳酸血症和低碳酸血症对大脑的生理机能是有害的。PaCO₂ 的改变可广泛影响细胞内pH的变化，并影响大脑的代谢能量和需氧量。低碳酸血症是脑血管收缩和缺血性损伤转移到厌氧代谢和激活全身炎症反应的原因。另一方面，高碳酸血症可引起血管舒张，促进脑血流减少。尽管一些研究人员建议使用轻度高碳酸血症（PaCO₂ 50～55 mmHg）与正常碳酸血症相比改善脑氧合，但PaCO₂水平升高会导致pH值降低，并对预后产生负面影响。因此，PaCO₂的变化以及心脏骤停期间和之后的机械通气会影响PaCO₂和pH水平，并引发围绕pH、细胞需求和儿茶酚胺释放的危险通路，从而影响结果。埃布纳等未发现低碳酸血症（<34 mmHg）或高碳酸血症（>45 mmHg）与心脏骤停后神经学结果之间存在任何关联。在等待TAME随机临床试验结果的同时，适用于心脏骤停后患者的适当阈值尚未确定。根据文献，PaCO₂的值在35～50 mmHg之间似乎更可取。

规则九：温度会影响通气功能

温度管理在心脏骤停后患者中的作用越来越明确，但其对通气参数设置和气体交换的影响仍不确定。与36°C的目标温度相比，33°C的目标温度下的低温并不会带来好处。与定向正常体温相比，33°C定向低温并随后有控制的复温并不能降低6个月的死亡率。温度是影响气体交换的潜在因素，温度越低，PaCO₂的溶解度越高。关于氧，最近的一项研究发现，在低温和正常体温目标之间，与死亡率相关的氧阈值没有显著差异，这表明低温不能提高氧耐受性。如果不增加死腔量，温度影响相对较小。通过肺泡死腔通气方程研究了温度的这些影响：（PaCO₂-etCO₂）/PaCO₂，与36°C相同的分钟通气相比，其中33°C的温度管理导致较低的etCO₂水平和较高的肺泡死腔分数。这种影响可以解释为由于血管收缩增加导致肺灌注降低，这也与33°C比36°C的乳酸水平更高有关。

对于心脏骤停后仍处于昏迷状态的患者，指南建议持续监测核心温度并预防发热（定义为体温>37.7°C）至少72小时。证据不足以推荐或反对在心脏骤停后将温度控制在32～36°C或早期降温。

规则十：血流动力学要保持稳定

血流动力学是优化机械通气的另一个重要部分。在心脏骤停后患者中，机械通气、液体和升压药管理以及温度控制会影响血液动力学和整体预后。正压通气会影响肺血流气体分布，从而恶化心血管功能和气体交换。事实上，呼吸机应该设置为允许足够的呼气时间来限制动态肺过度充气的发展，以及内源性PEEP和正压通气的影响以避免心血管衰竭，特别是在经常报告心血管功能改变的心脏骤停后患者中。如果同时出现左心室收缩力和心输出量受损，在PEEP存在时可以考虑使用输液来恢复舒张末期容积。在优化液体和呼吸机设置后，可以使用血管升压药、正性肌力药或扩张剂来支持心输出量，但它们会增加氧气需求。最近的一项试验表明，将心脏骤停后患者的平均动脉压定为63 mmHg或77 mmHg并不能改善死亡率或神经系统预后。这些结果建议采用个体化的血流动力学策略。温度目标会影响血流动力学。与36°C相比，33°C的低体温与血液动力学改变相关(即心率降低、乳酸水平升高以及需要增加升压药的支持)。对TTM2试验的事后分析发现，在入院时接受中度升压药支持的心脏骤停后患者中，33°C的低温组增加了非神经系统死亡。事实上，在33°C组中，血流动力学不稳定和心律失常更频繁。

总之，心脏骤停后综合征患者需要严格监测可能有害的呼吸和心血管相互作用，从而考虑到有针对性的温度管理（约36°C）和个性化的心血管目标。

未来发展方向

最近保护性机械通气在心脏骤停后患者中的作用变得更加明确。PRoVENT-iMiC研究表明，在资源比高收入国家稀缺的低、中等收入国家，保护性机械通气也很容易按照简单的规则实现。然而，如何正确设置患有心脏骤停后综合征以及ARDS或其他疾病患者的呼吸机还需要进行专门的教育和培训。

小结

保护性和个体化机械通气设置在非ARDS患者和心脏骤停后患者中作用越来越明显。优化机械通气成本低廉，仅需培训和教育即可在高收入和中低经济收入国家采用。然而，在心脏骤停后患者中，保护性通气的每个参数在最小化肺损伤方面的各自作用及其与临床主要结果的关联尚未完全阐明，值得进一步研究。