【摘要】目的 评估呼气末正压（PEEP）对中枢性呼吸衰竭患者血流动力学参数如中心静脉压（CVP）、平均动脉压（MAP）和心率（HR）的影响。方法 2009年6月至2011年5月期间32例上海浦东新区浦南医院神经外科ICU中枢性呼吸衰竭患者入选此项前瞻性自身对照研究，其中男19例，女13例，年龄（58.8±13.9）岁，GCS评分≤8分。排除严重心、肺、心包疾病，及人机对抗、应用血管活性药物及血容量过高或过低等情况。所有患者予同步间隙指令通气（SIMV），在随机选择的PEEP水平（0、3、6、9、12、15 cmH2O，1 cmH2O=0.098 kPa）记录患者CVP、MAP及HR的变化，每个PEEP水平间隔10 min。采用单因素方差分析和一元线性回归模型对数据进行分析。结果 CVP随PEEP增加而增高，PEEP与CVP检测值呈正相关（R=0.468， P=0.000），一元线性回归方程为：CVP （cmH2O）=7.870+0.344×PEEP （cmH2O）。在不同PEEP水平时，MAP差异无统计学意义（F=1.390，P=0.227）。MAP和HR与PEEP无线性相关（R=0.042和0.160，P=0.413和0.002）。结论 PEEP可使中枢性呼吸衰竭患者CVP检测值偏高，而对MAP无明显影响。该结果可对实施PEEP条件下检测的CVP值进行动态客观评估提供量化参考。
【关键词】呼气末正压；中心静脉压；中枢性呼吸衰竭；机械通气
Impact of positive end-expiratory pressure on systemic hemodynamics in patients with central respiratory failure YANG Zhong-liang， ZHOU Jing-qi， SUN Bao-ling， QIAN Zhong-xin， ZHAO Hong， LIU Wei-dong. Neurosurgical Intensive Care Unit， Shanghai Punan Hospital of Pudong New District， Shanghai 200125，China
Corresponding author： LIU Wei-dong， Email： liuwdpn@tom.com
【Abstract】Objective To evaluate the impact of positive end-expiratory pressure （PEEP） on hemodynamic variables including central venous pressure （CVP）， mean arterial pressure （MAP） and heart rate （HR） in patients with central respiratory failure treated by mechanical ventilation. Methods Thirty two neurosurgical patients with central respiratory failure， male 19， female 13， mean age（58.8±13.9） years， GCS≤8 points， were enrolled in this prospective， self-control study between June 1， 2009， and May 31， 2011. Patients were excluded in cases of severe cardiopulmonary disorders， pericardial diseases， person machine confrontation， administration of vasoactive drugs， and hypervolemia or hypovolemia. On admission to neurosurgical intensive care unit， all patients were mechanically ventilated in the mode of synchronized intermittent mandatory ventilation. Hemodynamic effects of six randomly set levels of end-expiratory pressures（0，3，6，9，12，15 cmH2O，every 10 min， 1cmH2O=0.098 kPa） were studied in all patients. CVP， MAP and HR were recorded at each of the six end-expiratory pressure levels. One-way analysis of variance and simple linear regression model were used for data analysis. Results The levels of central venous pressure were elevated with increase in end-expiratory pressures. CVP levels were positively correlated with the levels of PEEP （R=0.468，P=0.000）， with a simple linear regression equation expressed as： CVP（cmH2O）=7.870+0.344×PEEP （cmH2O）， The levels of MAP showed no statistically significant changes at different PEEP levels （F=1.390，P=0.227）. No linear correlation between MAP， HR and PEEP levels was found （R=0.042 and 0.160，P=0.413 and 0.002）. Conclusions CVP values would be overestimated during mechanical ventilation at different PEEP levels in mechanically ventilated patients due to central respiratory failure， positive correlation existed between CVP values and PEEP levels， whereas MAP was unaffected by different PEEP levels. This study could probably offer a quantitative reference for correct assessment of such a hemodynamic variable as CVP for mechanically ventilated patients without discontinuance of PEEP. Further studies are needed to determine whether these findings could be confirmed in a prospective manner. 【Key words】Positive end-expiratory pressure； Central venous pressure； Central respiratory failure； Mechanical ventilation
机械通气时常施加呼气末正压（positive end-expiratory pressure， PEEP）以促进呼吸衰竭患者肺复张，改善肺顺应性和氧合作用，提高氧合指数[1]，但PEEP同时会增加胸腔内压力[2-3]，以致影响血流动力学指标的准确监测。但是，目前关于PEEP与血流动力学关系的研究多选择急性呼吸窘迫综合征或急性肺损伤患者[4-6]，所得结论受多种因素的影响。本研究选择肺部功能正常的神经外科中枢性呼吸衰竭患者作为研究对象，观察PEEP对中心静脉压（central venous pressure，CVP）、平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）和心率（heart rate，HR）等血流动力学指标的影响，旨在为机械通气患者实施PEEP时血流动力学参数检测值的动态客观评估提供量化参考。
1 资料与方法
1.1 一般资料
2009年6月至2011年5月入住上海浦东新区浦南医院神经外科ICU的重型颅脑损伤伴中枢性呼吸衰竭患者32例，GCS评分≤8分，男19例，女13例，年龄19～82岁，（58.8±13.9）岁。其中有冠心病史4例，糖尿病史5例，高血压病史7例，吸烟史14例，13例行开颅血肿清除术。入选患者肺部X线摄片均未发现病变，并排除张力性气胸、胸腔积液、心包疾患、严重心房颤动、哮喘发作、人机对抗、心功能不全、肺梗死、应用血管活性药物及血容量过高或过低等情况。采用前瞻性自身对照研究方法，对比分析施加不同PEEP水平时CVP、MAP及HR值的变化。
1.2 机械通气方法
所有患者均经口气管插管或气管切开行机械通气，采用纽邦200呼吸机（Newport，USA），触发方式为流量触发，触发灵敏度为2 L/min。通气模式为同步间歇指令通气（synchronized intermittent mandatory ventilation， SIMV），呼吸频率10～15次/min，潮气量为6～10 ml/kg，吸呼比为1∶（1.5～2.5），吸入氧体积分数（inspired oxygen fraction， FiO2）根据患者病情调整，噪动不安者予咪唑安定或丙泊芬静脉泵入镇静。
1.3 血流动力学指标监测方法
所有患者均采用16 G单腔静脉导管（佛山南海百合，中国广东）进行锁骨下静脉置管，导管头端处于上腔静脉接近右心房位置，置入深度为12～15 cm；患者取仰卧位，压力传感器（BD公司，新加波）置于腋中线水平，测量前校准零点[7]。
测量方法：由受过正规培训的ICU专科医生进行测量。患者取平卧位安静状态下，以床旁心电监护仪（KONDEN，日本）监测CVP、MAP和HR。在呼气末测定CVP[7]，测量不同PEEP水平（0、3、6、9、12、15 cmH2O，1 cmH2O=0.098 kPa）时的CVP、MAP和HR水平；每次重复读取CVP 3次，取平均值。为保证结果准确稳定，各项指标的测量均在调整PEEP值后2 min进行。每例患者于10∶00和16∶00分别检测6个PEEP水平时的血流动力学指标，即每例平均检测12例次。
1.4 伦理学要求
整个研究均符合赫尔辛基宣言及中国临床试验研究法规，并经过上海市浦东新区浦南医院伦理委员会审核批准，所有受试者入选前均签署知情同意书，获取知情同意书的过程符合临床试验质量管理规范的要求。
1.5 统计学方法
应用SPSS 17.0统计软件包进行分析，不同PEEP水平时CVP、MAP和HR的检测平均值以均数±标准差（x±s）表示，并采用单因素方差分析法进行比较，方差齐性时采用Bonferroni法，不齐性时采用Tamhane’s T2法进行比较。CVP、MAP和HR随不同水平PEEP的变化趋势采用一元线性回归分析法，以P2O）=7.870+0.344×PEEP （cmH2O），CVP随PEEP变化的线性回归趋势见图1。HR与PEEP的回归方程为：HR （次/min）=87.027-0.460×PEEP（cmH2O），似呈负相关，但Pearson相关系数低（R=0.160），拟合度更低（R2=0.026），呈非线性关系。MAP与PEEP呈非线性相关（R=0.042，P=0.413）。
3 讨论
3.1 肺部功能正常的中枢性呼吸衰竭患者适于PEEP对血流动力学影响的研究
关于PEEP对血流动力学影响的研究多集中于急性肺损伤（ALI）或急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者[4-6]，但ALI或ARDS患者因存在不同程度的肺泡萎陷，外源性PEEP一部分用于扩张小气道和肺泡，而真正能增加胸内压进而影响静脉血回流和右心充盈的PEEP仅占一部分，因此很可能会低估PEEP对血流动力学的影响程度。研究PEEP对血流动力学的影响最好选择肺部功能基本正常的患者，这样才能较为准确评估PEEP对血流动力学的影响程度。神经外科ICU肺功能正常的中枢性呼吸衰竭患者符合此条件，适于PEEP对血流动力学影响的研究。 3.2 CVP随PEEP增加呈逐渐增高趋势
关于机械通气施加PEEP时如何准确评估CVP检测值这一问题，目前尚无一致结论。有研究发现，在低水平PEEP（≤5 cmH2O）时，对CVP无明显影响[8]，因此在测量CVP时，可维持原有PEEP值，以增加患者的舒适性，减少调节呼吸机PEEP参数带来的不利影响。曾维忠等[9]研究发现，CVP值随PEEP的增加而增高，CVP值与PEEP呈显著性直线正相关[10]。
本研究显示，CVP值随着PEEP逐渐增加而升高，二者呈显著正相关，回归方程为：CVP（cmH2O）=7.870+0.344×PEEP（cmH2O），说明PEEP每增加1 cmH2O，CVP就增加0.344 cmH2O。本研究对象均为伴有中枢性呼吸衰竭的重型颅脑损伤患者，均排除心、肺、心包、胸腔、肺动脉、血容量、血管活性物质及人机对抗等因素，PEEP为CVP的独立影响因素，因此该研究显示PEEP对CVP的影响程度应该是比较准确可信的。
3.3 PEEP对MAP和HR影响不明显
机械通气时施加的PEEP作用于呼气末，使小气道和肺泡呈持续扩张状态，增加功能残气量和气体交换面积，提高氧合功能，对纠正低氧血症尤为重要[11]。PEEP可使胸腔内压升高，压迫胸腔内大静脉、肺泡间隔及肺血管，减少静脉血回流，使左、右心室充盈均下降，使心脏排血指数降低，引起MAP下降[12]。也有研究认为，机械通气时自主神经功能减退，特别是随着PEEP的增加，自主神经功能减退更加明显，因而MAP及HR波动不明显[13]。本研究提示，不同水平PEEP对MAP无明显影响，这可能与本研究入选患者均系脑部疾病引起的中枢性呼吸衰竭有关。这些患者肺部病变不明显，施加PEEP时肺内压增加不明显，对左心室充盈压及心脏排血指数影响不大；另外，脑部疾病患者自主神经功能也明显减退。因此，施加PEEP时MAP变化也不明显，MAP和HR与PEEP无线性相关，但需扩大样本量以确认PEEP对MAP和HR的影响情况。
综上所述，PEEP对重型颅脑损伤机械通气患者血流动力学有一定的影响，可使CVP检测值偏高，呈一元线性正相关，但MAP和HR与PEEP无线性相关。该研究结果有助于对危重症患者实施PEEP时血流动力参数特别是CVP检测值的动态客观评估提供量化参考。
志谢 该课题的设计和统计学处理得到中国人民解放军第二军医大学卫生统计学教研室陆健教授的指导
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（收稿日期：2012-06-28）
（本文编辑：邵菊芳）
DOI：10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2012.11.017
基金项目：上海市浦东新区卫生局卫生科技基金（PW2009A-16）
作者单位：200125 上海，上海市浦东新区浦南医院神经外科ICU（杨中良、周竟崎、孙宝玲），神经外科（钱忠心、赵鸿、刘卫东）；上海市蓝十字医学科学研究所（杨中良、钱忠心、刘卫东）
通信作者：刘卫东，Email： liuwdpn@tom.com
中华急诊医学杂志2012年11月第21卷第11期Chin J Emerg Med，November 2012，Vol.21，No.11
P1247-P1250
