右心保护性通气策略在急性呼吸窘迫综合征患者中的应用：一项前瞻性随机对照研究

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-6880.2023.06.004

目的

探讨右心保护性通气策略对急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者右心功能及预后的影响。

方法

采用前瞻性随机对照研究方法，选取2021年1月至2022年9月于陕西省人民医院住院的83例ARDS患者，随机分为对照组（41例）及观察组（42例）。对照组采用传统肺保护性通气，观察组采用右心保护性通气。采用超声心动图评价两组患者的右心收缩及舒张功能，记录呼吸机参数和血气分析结果，进行呼吸力学监测并记录28 d病死率、机械通气时间、体外膜肺氧合（ECMO）和俯卧位比例及时间预后指标。

结果

机械通气72 h后，观察组呼吸系统顺应性、潮气量、呼吸频率、气道峰压、平台压、驱动压、Tei指数、右心室面积变化分数（RVFAC）、右心室与左心室舒张末期直径比值（R/L）均较基础值有所改善（P均< 0.05）；且平台压、驱动压、Tei指数、三尖瓣外侧瓣环的组织多普勒频谱（E/e'）均较对照组显著降低，三尖瓣环收缩期位移（TAPSE）、RVFAC、三尖瓣环收缩期速度（TAM）、三尖瓣血流多普勒频谱（E/A）均较对照组显著升高（P均< 0.05）。观察组机械通气时间明显短于对照组[（10 ± 3）d vs.（14 ± 6）d，t = 2.306，P = 0.026]；而观察组与对照组患者28 d病死率[38.1%（16/42）vs. 63.4%（26/41），χ² = 2.805，P = 0.099]，住ICU时间[（17 ± 6）d vs.（17 ± 7）d，t = 0.152，P = 0.873]，液体平衡量[2 876.8（1 062.9，3 399.6）mL vs. 1 458.7（-150.2，3 821.4）mL，Z = 0.364，P = 0.750]，俯卧位[47.6%（20/42）vs. 41.5%（17/41），χ² = 0.660，P = 0.360]、ECMO [40.5%（17/42）vs. 31.7%（13/41），χ² = 1.850，P = 0.177]及血管活性药物使用[40.5%（17/42）vs. 48.8%（20/41），χ² = 1.122，P = 0.289]比例比较，差异均无统计学意义。

结论

对ARDS患者给予右心保护性通气策略，与传统肺保护性通气策略有效性一致，并可降低右心障碍发生率，对右心收缩及舒张功能影响均较小，对右心功能有保护作用。

关键词: 急性呼吸窘迫综合征, 右心保护性通气策略, 右心功能, 预后

Objective

To investigate the effect of right heart protective ventilation strategy on right heart function and prognosis in patients with acute respiratory distress syndrome (ARDS).

Methods

Using a prospective randomized controlled trial (RCT) method, 83 patients with ARDS who were hospitalized in Shaanxi Provincial People's Hospital from January 2021 to September 2022 were selected and randomly divided into a control group (n = 41) and a observation group (n = 42). The control group was treated with conventional lung protective ventilation, and the observation group was treated with right heart protective ventilation. Echocardiography was performed to evaluate right heart systolic and diastolic function. The ventilator parameters, blood gas analysis results, and prognostic indicators such as 28-day mortality, duration of mechanical ventilation, extracorporeal membrane oxygenation (ECMO), and prone position ratio and time were recorded respectively.

Results

After 72 hours of mechanical ventilation, the respiratory compliance, tidal volume, respiratory rate, peak airway pressure, plateau pressure, driving pressure, Tei index, right ventricular fractional area change (RVFAC), right/left ventricular end-diastolic diameter (R/L) in the observation group were all improved as compared with the basal values (all P < 0.05). The plateau pressure, driving pressure, Tei index, and tissue Doppler velocities of the tricuspid annulus (E/e') were significantly lower, while the tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE), RVFAC, tricuspid annular motion (TAM), and Doppler velocities of the transtricuspid flow (E/A) were higher in the observation group than in the control group (all P < 0.05). The duration of mechanical ventilation in the observation group was shorter than that in the control group [(10 ± 3) d vs. (14 ± 6) d, t = 2.306, P = 0.026]. The 28-day mortality [38.1% (16/42) vs. 63.4% (26/41), χ² = 2.805, P = 0.099], ICU stay [(17 ± 6) d vs. (17 ± 7) d, t = 0.152, P = 0.873], amount of fluid [2 876.8 (1 062.9, 3 399.6) mL vs. 1 458.7 (-150.2, 3 821.4) mL, Z = 0.364, P = 0.750], proportion of prone position [47.6% (20/42) vs. 41.5% (17/41), χ² = 0.660, P = 0.360], ECMO [40.5% (17/42) vs. 31.7% (13/41), χ² = 1.850, P = 0.177], and proportion of vasoactive drug use [40.5% (17/42) vs. 48.8% (20/41), χ² = 1.122, P = 0.289] in the observation group and control group showed no statistically significant difference.

Conclusions

The right heart protective ventilation strategy given to ARDS patients is consistent with the effectiveness of the conventional lung protective ventilation strategy. It can reduce the incidence of right heart disorders, and has a protective effect on right heart function with less impact on both systolic and diastolic function.

Key words: Acute respiratory distress syndrome, Right heart protective ventilation strategy, Right heart function, Prognosis

表1 两组机械通气患者的基线资料比较（ ± s）

组别	例数	年龄（岁）	性别（例，男/女）	体质量（kg）	APACHEⅡ评分[分，M（P₂₅，P₇₅）]	心率（次/min）	平均动脉压（mmHg）	潮气量（mL）	基础血气分析
组别	例数	年龄（岁）	性别（例，男/女）	体质量（kg）	APACHEⅡ评分[分，M（P₂₅，P₇₅）]	心率（次/min）	平均动脉压（mmHg）	潮气量（mL）	PaO₂（mmHg）	PaCO₂（mmHg）	乳酸[mmol/L，M（P₂₅，P₇₅）]	pH值
对照组	41	57 ± 18	24/17	63 ± 20	23（12，38）	107 ± 30	81 ± 22	377 ± 120	85 ± 32	44 ± 12	2.2（1.7，8.7）	7.41 ± 0.20
观察组	42	50 ± 17	22/20	68 ± 22	26（14，34）	110 ± 25	73 ± 14	405 ± 130	79 ± 31	44 ± 10	2.2（1.7，6.4）	7.34 ± 0.15
t/χ²/Z值		0.511	0.035	0.726	0.176	0.292	1.356	0.961	1.474	0.176	0.842	1.148
P值		0.219	0.851	0.473	0.864	0.771	0.182	0.471	0.513	0.862	0.402	0.255
组别	例数	发病原因[例（%）]								ARDS严重程度[例（%）]
组别	例数	肺部感染	误吸	肺内其他原因	脓毒症	胰腺炎	休克	创伤	肺外其他原因	轻度	中度	重度
对照组	41	21（51.2）	3（7.3）	4（9.8）	4（9.8）	2（4.9）	2（4.9）	0（0.0）	5（12.2）	7（17.1）	24（58.5）	10（24.4）
观察组	42	24（57.1）	1（2.4）	2（4.8）	6（14.3）	2（4.8）	4（9.5）	1（2.4）	2（4.8）	10（23.8）	19（45.2）	13（31.0）
t/χ²/Z值		5.980								4.439
P值		0.545								0.410

表1 两组机械通气患者的基线资料比较（ ± s）

组别	例数	年龄（岁）	性别（例，男/女）	体质量（kg）	APACHEⅡ评分[分，M（P₂₅，P₇₅）]	心率（次/min）	平均动脉压（mmHg）	潮气量（mL）	基础血气分析
组别	例数	年龄（岁）	性别（例，男/女）	体质量（kg）	APACHEⅡ评分[分，M（P₂₅，P₇₅）]	心率（次/min）	平均动脉压（mmHg）	潮气量（mL）	PaO₂（mmHg）	PaCO₂（mmHg）	乳酸[mmol/L，M（P₂₅，P₇₅）]	pH值
对照组	41	57 ± 18	24/17	63 ± 20	23（12，38）	107 ± 30	81 ± 22	377 ± 120	85 ± 32	44 ± 12	2.2（1.7，8.7）	7.41 ± 0.20
观察组	42	50 ± 17	22/20	68 ± 22	26（14，34）	110 ± 25	73 ± 14	405 ± 130	79 ± 31	44 ± 10	2.2（1.7，6.4）	7.34 ± 0.15
t/χ²/Z值		0.511	0.035	0.726	0.176	0.292	1.356	0.961	1.474	0.176	0.842	1.148
P值		0.219	0.851	0.473	0.864	0.771	0.182	0.471	0.513	0.862	0.402	0.255
组别	例数	发病原因[例（%）]								ARDS严重程度[例（%）]
组别	例数	肺部感染	误吸	肺内其他原因	脓毒症	胰腺炎	休克	创伤	肺外其他原因	轻度	中度	重度
对照组	41	21（51.2）	3（7.3）	4（9.8）	4（9.8）	2（4.9）	2（4.9）	0（0.0）	5（12.2）	7（17.1）	24（58.5）	10（24.4）
观察组	42	24（57.1）	1（2.4）	2（4.8）	6（14.3）	2（4.8）	4（9.5）	1（2.4）	2（4.8）	10（23.8）	19（45.2）	13（31.0）
t/χ²/Z值		5.980								4.439
P值		0.545								0.410

表2 两组机械通气患者血气分析及呼吸力学指标比较（ ± s）

组别	例数	氧合指数（mmHg）		PaCO₂（mmHg）		呼吸系统顺应性（mL/cmH₂O）		PaO₂（mmHg）		FiO₂（%）		呼气末正压（cmH₂O）
组别	例数	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h
对照组	41	102 ± 43	173 ± 42^a	44 ± 12	43 ± 6	33 ± 6	38 ± 8^a	85 ± 32	107 ± 18	77 ± 15	65 ± 18^a	10.2 ± 2.2	10.8 ± 4.1^a
观察组	42	129 ± 73	170 ± 67	44 ± 10	46 ± 7	29 ± 10	36 ± 9^a	79 ± 31	103 ± 31	72 ± 14	65 ± 11	10.9 ± 2.8	9.7 ± 3.1
t值		1.118	0.148	0.176	1.616	1.333	0.931	1.474	0.473	0.962	0.141	0.793	0.979
P值		0.147	0.886	0.862	0.119	0.183	0.352	0.513	0.635	0.345	0.889	0.439	0.336
组别	例数	潮气量（mL）		呼吸频率（次/min）		气道峰压（cmH₂O）		平均气道压（cmH₂O）		平台压（cmH₂O）		驱动压（cmH₂O）
组别	例数	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h
对照组	41	440 ± 86	399 ± 61	33 ± 5	19 ± 5^a	36 ± 4	28 ± 4^a	24 ± 4	24 ± 4	27.4 ± 1.1	28.7 ± 5.5	17.1 ± 6.0	18.0 ± 3.5
观察组	42	463 ± 69	377 ± 61^a	33 ± 8	17 ± 3^a	35 ± 4	27 ± 4^a	23 ± 5	24 ± 4	29.6 ± 5.1	24.8 ± 3.3^a	18.5 ± 5.8	15.0 ± 2.6^a
t值		0.961	1.132	0.204	1.277	0.758	0.885	0.172	0.097	0.131	2.789	0.769	3.197
P值		0.345	0.269	0.831	0.207	0.454	0.384	0.862	0.929	0.197	0.008	0.441	0.003

表2 两组机械通气患者血气分析及呼吸力学指标比较（ ± s）

组别	例数	氧合指数（mmHg）		PaCO₂（mmHg）		呼吸系统顺应性（mL/cmH₂O）		PaO₂（mmHg）		FiO₂（%）		呼气末正压（cmH₂O）
组别	例数	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h
对照组	41	102 ± 43	173 ± 42^a	44 ± 12	43 ± 6	33 ± 6	38 ± 8^a	85 ± 32	107 ± 18	77 ± 15	65 ± 18^a	10.2 ± 2.2	10.8 ± 4.1^a
观察组	42	129 ± 73	170 ± 67	44 ± 10	46 ± 7	29 ± 10	36 ± 9^a	79 ± 31	103 ± 31	72 ± 14	65 ± 11	10.9 ± 2.8	9.7 ± 3.1
t值		1.118	0.148	0.176	1.616	1.333	0.931	1.474	0.473	0.962	0.141	0.793	0.979
P值		0.147	0.886	0.862	0.119	0.183	0.352	0.513	0.635	0.345	0.889	0.439	0.336
组别	例数	潮气量（mL）		呼吸频率（次/min）		气道峰压（cmH₂O）		平均气道压（cmH₂O）		平台压（cmH₂O）		驱动压（cmH₂O）
组别	例数	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h
对照组	41	440 ± 86	399 ± 61	33 ± 5	19 ± 5^a	36 ± 4	28 ± 4^a	24 ± 4	24 ± 4	27.4 ± 1.1	28.7 ± 5.5	17.1 ± 6.0	18.0 ± 3.5
观察组	42	463 ± 69	377 ± 61^a	33 ± 8	17 ± 3^a	35 ± 4	27 ± 4^a	23 ± 5	24 ± 4	29.6 ± 5.1	24.8 ± 3.3^a	18.5 ± 5.8	15.0 ± 2.6^a
t值		0.961	1.132	0.204	1.277	0.758	0.885	0.172	0.097	0.131	2.789	0.769	3.197
P值		0.345	0.269	0.831	0.207	0.454	0.384	0.862	0.929	0.197	0.008	0.441	0.003

表3 两组机械通气患者右心功能比较（ ± s）

组别	例数	心指数		Tei指数		TAPSE（cm）		RVFAC（%）		TAM（cm/s）
组别	例数	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h
对照组	41	3.1 ± 0.7	2.4 ± 0.6^a	0.33 ± 0.05	0.53 ± 0.12^a	20.2 ± 3.5	14.2 ± 2.5^a	63 ± 11	52 ± 10^a	14.9 ± 2.4	12.1 ± 1.7^a
观察组	42	3.2 ± 0.7	2.8 ± 0.7	0.32 ± 0.04	0.39 ± 0.13^a	18.9 ± 4.4	16.8 ± 3.8	65 ± 6	61 ± 5^a	15.5 ± 2.9	14.3 ± 3.1
t/Z值		0.392	1.527	0.408	3.463	1.089	2.468	0.818	4.096	0.741	2.802
P值		0.691	0.136	0.682	0.001	0.288	0.019	0.412	< 0.001	0.460	0.008
组别	例数	下腔静脉内径变化率（%）		RVEDA（cm²）		R/L[M（P₂₅，P₇₅）]		E/A[M（P₂₅，P₇₅）]		E/e'[M（P₂₅，P₇₅）]
组别	例数	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h
对照组	41	29 ± 14	21 ± 9^a	11.1 ± 3.5	12.6 ± 2.9	0.58（0.56，0.63）	0.72（0.65，0.77）^a	0.9（0.8，1.0）	0.7（0.6，0.8）^a	5.22（3.80，6.47）	7.20（6.62，7.71）^a
观察组	42	30 ± 15	26 ± 13	10.4 ± 3.0	11.5 ± 2.5	0.61（0.56，0.68）	0.68（0.63，0.73）^a	1.0（0.9，1.1）	0.9（0.8，1.1）	5.35（4.56，7.36）	4.88（4.34，5.54）
t/Z值		0.095	1.377	0.688	1.315	0.145	1.910	0.751	3.020	0.909	4.422
P值		0.924	0.170	0.490	0.198	0.207	0.148	0.455	0.002	0.490	< 0.001

表3 两组机械通气患者右心功能比较（ ± s）

组别	例数	心指数		Tei指数		TAPSE（cm）		RVFAC（%）		TAM（cm/s）
组别	例数	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h
对照组	41	3.1 ± 0.7	2.4 ± 0.6^a	0.33 ± 0.05	0.53 ± 0.12^a	20.2 ± 3.5	14.2 ± 2.5^a	63 ± 11	52 ± 10^a	14.9 ± 2.4	12.1 ± 1.7^a
观察组	42	3.2 ± 0.7	2.8 ± 0.7	0.32 ± 0.04	0.39 ± 0.13^a	18.9 ± 4.4	16.8 ± 3.8	65 ± 6	61 ± 5^a	15.5 ± 2.9	14.3 ± 3.1
t/Z值		0.392	1.527	0.408	3.463	1.089	2.468	0.818	4.096	0.741	2.802
P值		0.691	0.136	0.682	0.001	0.288	0.019	0.412	< 0.001	0.460	0.008
组别	例数	下腔静脉内径变化率（%）		RVEDA（cm²）		R/L[M（P₂₅，P₇₅）]		E/A[M（P₂₅，P₇₅）]		E/e'[M（P₂₅，P₇₅）]
组别	例数	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h	基础值	机械通气72 h
对照组	41	29 ± 14	21 ± 9^a	11.1 ± 3.5	12.6 ± 2.9	0.58（0.56，0.63）	0.72（0.65，0.77）^a	0.9（0.8，1.0）	0.7（0.6，0.8）^a	5.22（3.80，6.47）	7.20（6.62，7.71）^a
观察组	42	30 ± 15	26 ± 13	10.4 ± 3.0	11.5 ± 2.5	0.61（0.56，0.68）	0.68（0.63，0.73）^a	1.0（0.9，1.1）	0.9（0.8，1.1）	5.35（4.56，7.36）	4.88（4.34，5.54）
t/Z值		0.095	1.377	0.688	1.315	0.145	1.910	0.751	3.020	0.909	4.422
P值		0.924	0.170	0.490	0.198	0.207	0.148	0.455	0.002	0.490	< 0.001

表4 两组机械通气患者预后指标比较

组别	例数	28 d病死率[例（%）]	机械通气时间（d， ± s）	住ICU时间（d， ± s）	俯卧位比例[例（%）]	ECMO比例[例（%）]	液体平衡[mL，M（P₂₅，P₇₅）]	血管活性药物[例（%）]
对照组	41	26（63.4）	14 ± 6	17 ± 7	17（41.5）	13（31.7）	1 458.7（-150.2，3 821.4）	20（48.8）
观察组	42	16（38.1）	10 ± 3	17 ± 6	20（47.6）	17（40.5）	2 876.8（1 062.9，3 399.6）	17（40.5）
t/χ²/Z值		2.805	2.306	0.152	0.660	1.850	0.364	1.122
P值		0.099	0.026	0.873	0.360	0.177	0.750	0.289

表4 两组机械通气患者预后指标比较

组别	例数	28 d病死率[例（%）]	机械通气时间（d， ± s）	住ICU时间（d， ± s）	俯卧位比例[例（%）]	ECMO比例[例（%）]	液体平衡[mL，M（P₂₅，P₇₅）]	血管活性药物[例（%）]
对照组	41	26（63.4）	14 ± 6	17 ± 7	17（41.5）	13（31.7）	1 458.7（-150.2，3 821.4）	20（48.8）
观察组	42	16（38.1）	10 ± 3	17 ± 6	20（47.6）	17（40.5）	2 876.8（1 062.9，3 399.6）	17（40.5）
t/χ²/Z值		2.805	2.306	0.152	0.660	1.850	0.364	1.122
P值		0.099	0.026	0.873	0.360	0.177	0.750	0.289

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Application of right heart protective ventilation in acute respiratory distress syndrome patients: a prospective randomized controlled trail

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