Physiological predictors of survival during high-frequency oscillatory ventilation in adults with acute respiratory distress syndrome

Luigi Camporota, Tony Sherry, John Smith, Katie Lei, Angela McLuckie and Richard Beale

Critical Care 2013, 17:R40 doi:10.1186/cc12550

一、研究背景：

ARDS患者肺组织存在高度的不均一性，传统的机械通气(CMV)，即使使用小潮气量和限制平台压的肺保护性通气时仍存在潮汐式的过度通气及剪切伤，可加重肺损伤。高频振荡通气(HFOV)使用了较小的潮气量(1-3ml/kg)及设定频率为5-12Hz来设定平台压，理论上能更好的实现肺保护。

在ARDS动物模型、新生儿及儿童，已证实HFOV能够改善气体交换减轻肺损伤。临床研究也表明，HFOV能够改善成人ARDS患者的气体交换及生存率。但是，目前缺乏鉴别ARDS患者对HFOV治疗反应性的生理预测指标。

二、研究目的：

本研究拟通过观察入住英国的一个呼吸衰竭治疗中心的重症ARDS患者应用HFOV时生理指标的变化，找出可以用于预测患者生存的生理指标。

三、实验方法：

本研究为单中心回顾性观察研究，入选了1998-2002年入住伦敦Guy’s和St Thomas’医院成人重症监护室的102例应用HFOV的ARDS患者。记录HFOV前的CMV时、HFOV时、拟终止HFOV时及重新开始CMV时患者的血流动力学参数、氧合、呼吸机设置条件。记录患者APACHE II评分、Murray肺损伤严重程度评分。所有入选患者在开始HFOV前均使用肺保护性通气策略，容量控制通气，若患者SaO₂ < 88%或PaO₂ < 60 mmHg，FiO₂ > 0.6及pH < 7.2暨考虑使用HFOV。

HFOV初始设定：FiO₂ 1.0，频率 4-6 Hz，吸气时间33 %，基础气流30-40 L/min，持续膨胀压力(CDP) 高于CMV 3-5 cmH₂O。

判断预后指标：首要判断预后指标：PaO₂/FiO₂、氧合指数(Oxygenation index =[FiO₂·CDP·100]/PaO₂, CDP: the continuous distending pressure)、与30天生存相关的生理学参数。

通过logistic回归分析及ROC曲线检测氧合与患者生存的相关性。

四、实验结果：

   共入选了102例接受HFOV的ARDS患者。入选ARDS患者的Murray’s评分为2.98±0.7。约2%的患者发生了不良反应，包括自发性气胸、纵隔气肿、皮下气肿或血流动力学紊乱。有两名患者在进行HFOV时发生了严重的低血压。

HFOV对气体交换的影响：存活患者的PaO₂/FiO₂及氧合指数均明显改善。在应用HFOV 3小时后，生存组和死亡组的PaO₂/FiO₂及氧合指数开始出现差异。应用HFOV的72小时内PaO₂/FiO₂改善＞38%，预示着患者30天存活(曲线下面积AUC 0.83，灵敏度93%，特异度78%，阳性可能率LR 4.3)。

    HFOV对PaCO₂的影响：存活ARDS患者的PaCO₂在CMV和HFOV时均明显低于死亡患者，且这部分患者在应用HFOV时PaCO₂明显降低3.5倍。多因素分析显示，HFOV对早期应用的年轻患者及中度的呼吸性酸中毒的患者均有效。

五、结论：

HFOV能够有效地改善成人ARDS患者的氧合，尤其是早期应用。PaO₂/FiO₂的变化是一个灵敏的指标，可以用于预测患者是否存活；而PaCO₂的变化判断患者可复张肺所占的百分比。如果ARDS患者应用HFOV6小时后 PaO₂/FiO₂及氧合指数均无改善，需考虑使用体外膜肺支持治疗。

六、评论：

1. 本研究是一个单中心的回顾性研究，PaO₂/FiO₂还受到HFOV期间肺复张的次数、维持的时间及肺复张方法的影响，因此，本研究的主要结论需要进一步前瞻性的随机对照研究去证实。

2. HFOV是临床推荐的ARDS患者肺保护性通气的一种机械通气策略，但现有的研究均表明HFOV不能降低ARDS患者的病死率，本研究通过观察HFOV的ARDS患者存活组和死亡组各生理指标的变化，发现HFOV早期PaO₂/FiO₂的变化可以用于预测患者的存活，对ARDS的治疗及预后判断具有重要意义。