驅動壓指導PEEP滴定用于術中機械通氣的meta分析

周建雄,劉春雨,魏 闖

(重慶大學附屬腫瘤醫院麻醉科,重慶 400030)

傳統肺保護通氣是一種包含小潮氣量、固定呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure,PEEP)和間斷肺復張的術中機械通氣策略,目前已廣泛應用于圍術期的肺保護。然而,即使采用了傳統肺保護通氣的患者,在術后仍觀察到較高的術后肺部并發癥(postoperative pulmonary complications,PPCs)發生率[1]。研究表明,傳統肺保護通氣策略并不能減少美國麻醉醫師協會(ASA) Ⅲ級患者PPCs的發生率[1],也與胸科手術患者PPCs發生率無關[2]。一份meta分析顯示,在肺保護性通氣中,驅動壓是PPCs的唯一影響因素,單純改變潮氣量與PEEP并不影響PPCs[3]。而最近一項多中心臨床研究也表明,驅動壓指導通氣能改善呼吸力學和氣體交換,但不能減少PPCs的發生[4]。驅動壓定義為潮氣量除以肺順應性,也可以通過平臺壓減PEEP來計算。從定義上看,即采用盡量小的潮氣量以使肺順應性最高。驅動壓指導通氣可認為是一種個體化治療方案,作為設定個體化PEEP的依據,從而解決臨床不同手術中最佳PEEP的問題。相較于其他方法,如肺電阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)、跨肺壓、肺順應性、肺部超聲等,驅動壓指導PEEP滴定更加簡單,臨床推廣可行性高。因此,本研究系統評價驅動壓指導PEEP滴定用于術中機械通氣的有效性、安全性,為其臨床應用提供循證依據。

1 資料與方法

1.1 檢索策略

本研究方案在Prospero上已注冊(注冊號CRD42022369506)。根據PRISMA聲明,通過計算機網絡檢索系統評價相關數據庫,英文數據庫包括PubMed、Web of Science、the Cochrane Library、Embase;中文數據庫包括中國知網(CNKI)、萬方和維普數據庫。系統檢索驅動壓用于術中機械通氣的隨機對照研究(randomized controlled trial,RCT),檢索時間為建庫至2023年11月8日。中文檢索詞為：驅動壓、隨機。英文檢索詞為：driving pressure、drive pressure、randomized controlled trial、randomized、placebo。追查檢索后獲得文獻的參考文獻,提高文獻檢出率。

1.2 納入與排除標準

納入標準：(1)研究類型為RCT,不論其是否實施盲法和分配隱藏均納入研究,語種僅限中文和英文;(2)研究對象年齡≥18歲,且為術中行機械通氣的擇期手術患者;(3)干預措施：術中機械通氣時,對照組采用傳統肺保護通氣策略,研究組采用驅動壓指導PEEP滴定的肺保護通氣策略;(4)主要結局指標為PPCs發生率,次要結局指標為術中驅動壓、術中PEEP、術中肺順應性、術中氧合指數、術中平均動脈壓(MAP)、住院時間、術畢肺部超聲評分(the lung ultrasound score,LUS)。所有結局指標均選擇在主要手術體位下完成PEEP滴定后的最早時間點數據(如單肺通氣后15 min)。排除標準：(1)重復的文獻,數據存在矛盾和錯誤的文獻,未提供主要結局指標數據、無法提取結局指標數據且聯系作者后仍無法獲取相關結局指標的文獻,樣本量小且質量不高的文獻;(2)研究對象經歷過對結局指標可能存在較大影響的手術,包括心臟手術、顱腦手術、肥胖減重手術、俯臥位手術。

1.3 文獻篩選和資料提取

由2名研究者獨立進行文獻的檢索與篩選、資料數據的提取,完成后對結果進行交叉核對。任何分歧均通過討論解決或咨詢第3名研究者后裁定。提取數據資料包括文獻第一作者、文獻發表時間、文獻題目、發表雜志名稱等基本資料;研究質量評價關鍵要素：隨機方案、盲法實施、分配隱藏等;還包括基本資料、手術方式、PEEP滴定方法、干預措施和結局指標。數據資料缺乏時,與原文作者聯系予以補充。

1.4 偏倚評估

兩名研究員使用 Cochrane 風險評估工具分別獨立評估每篇文獻研究的偏倚風險。使用的標準如下：隨機序列生成、分配隱藏、對受試者和干預提供者施盲、對結局評估者施盲、結局數據不完整、選擇性報告、其他偏倚。評估每個領域是否具有“低偏倚風險”“高偏倚風險”或“不明確的偏倚風險”,并要求在評估各項指標的風險時列出判斷依據。出現分歧時由第3名研究者解決。

1.5 統計學處理

采用RevMan5.4軟件進行meta 分析。 二分類變量結局使用 95%CI的相對危險度(risk ratio,RR)表示效應的大小;連續性變量結局使用95%CI的平均差(mean deviation,MD)表示效應的大小。對納入文獻進行異質性檢驗,計算系數I2以評估異質性;若異質性明顯(I2≥50%),采用隨機效應模型;若異質性不明顯(I2≥50%),采用固定效應模型。當存在明顯異質性時,依次省略1項研究進行敏感性分析尋找異質性潛在來源,并仔細閱讀全文后判斷是否排除。采用漏斗圖評估發表偏倚。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 檢索結果及文獻質量評價

初步篩選文獻1 260篇,剔除重復文獻后剩余495篇,閱讀文獻標題和摘要后刪除不相關文獻、非RCT、無傳統肺保護性通氣策略作為對照、結局指標不符合要求的文獻,剩余31篇文獻。閱讀全文后,刪除未使用驅動壓指導PEEP滴定、無法獲取數據的文獻,最終納入19篇文獻[4-22],見圖1?；颊吖? 906例,其中驅動壓指導PEEP滴定肺保護通氣(研究組)1 440例,傳統肺保護通氣(對照組)1 466例。偏倚風險分析見圖2,其中,主要偏倚來源是對分配隱藏的描述和盲法的設置。

圖1 文獻納入流程圖

圖2 納入文獻風險偏倚圖

2.2 納入文獻的基本特征

納入文獻的發表時間、樣本量、年齡、手術類型、PEEP值、結局指標見表1。

表1 納入文獻的基本特征

2.3 meta分析結果

2.3.1PPCs發生率

19篇文獻[4-22]均報道了PPCs發生率,共納入研究組1 440例,對照組1 466例,有中度異質性(I2=51%,P=0.007),行敏感性分析發現胸科手術為異質性來源,故進行亞組分析。結果顯示胸科手術組存在輕度異質性(I2=43%,P=0.15),非胸科手術組無明顯異質性(I2=1%,P=0.43),采用固定效應模型。在非胸科手術組中,與對照組比較,研究組PPCs發生率更低(RR=0.53,95%CI：0.43～0.65,P<0.001),而在胸科手術組中研究組與對照組間差異無統計學意義(RR=0.89,95%CI：0.78～1.02,P=0.09),見表2。

表2 納入文獻結局指標的meta分析結果

2.3.2術中驅動壓

有15篇文獻[4-7,9,11,13-17,19-22]報道了術中驅動壓,存在重度異質性(I2=97%,P<0.001),行敏感性分析未能判斷異質性來源,不適合進行定量匯總分析。

2.3.3術中肺順應性

有10篇文獻[4,7-9,11-15,17]報道了術中肺順應性,存在中度異質性(I2=70%,P<0.001),行敏感性分析并通過進一步閱讀和評價,排除了2項研究(均為單肺通氣,因納入文獻較少無法行亞組分析)。最終合并分析結果無明顯異質性(I2=6%,P=0.38),采用固定效應模型。在非胸科手術組,與對照組比較,研究組肺順應性更高(MD=6.90 L/cmH2O,95%CI：5.80～7.99,P<0.001),見表2。

2.3.4術中氧合指數

有14篇文獻[4,7,9-14,16-20,22]報道了術中氧合指數,存在重度異質性(I2=91%,P<0.001),行敏感性分析未能判斷異質性來源,不適合進行定量匯總分析。

2.3.5術中MAP

有8篇文獻[7-8,13-15,17,20-21]報道了術中MAP情況,無明顯異質性(I2=0,P=0.45),采用固定效應模型,結果顯示,研究組與對照組間MAP差異無統計學意義(MD=0.36,95%CI：-1.30～2.01,P=0.670),見表2。

2.3.6術畢LUS

有5篇文獻[9-10,16-18]報道了術畢LUS,存在重度異質性(I2=96%,P<0.001),行敏感性分析未能判斷異質性來源,不適合進行定量匯總分析。

2.3.7住院時間

有9篇文獻[4-6,12-14,16,21-22]報道了住院時間,存在輕度異質性(I2=37%,P<0.001),采用固定效應模型。與對照組比較,研究組的住院時間縮短(MD=-0.27,95%CI：-0.43～-0.12,P<0.001),見表2。

2.4 發表偏倚評價

根據 PPCs發生率繪制漏斗圖,納入文獻在圖中基本分布對稱,未見明顯發表偏倚,見圖3。

文獻[11-12]未發生PPC,因此未納入發表偏倚分析。

3 討 論

本研究分析結果顯示,相較于對照組,研究組能降低非胸科手術的PPCs發生率,提高術中肺順應性,縮短住院時間,兩組患者的術中MAP差異無統計學意義(P<0.05)。同時,納入研究仍存在一些差異,包括PPCs的定義、評估方式、隨訪時間等,這些差異可能會影響研究結果,因此需要進一步探討這些差異對結論的影響。

研究組有更高的肺順應性,這與研究設置有關,即在恒定潮氣量下滴定最低驅動壓對應的PEEP,而通過驅動壓定義可知,此時對應的肺順應性也是該潮氣量下最大的?！肮δ苄苑稳莘e”[22]是指在一定潮氣量下的通氣肺容積。高于此容積的通氣會導致氣壓傷,而低于此容積的通氣會導致肺不張。根據“功能性肺容積”進行通氣時,使肺順應性最大化,即在小潮氣量基礎上選擇最小驅動壓對應的PEEP,可避免肺泡過度擴張或通氣不足。通過驅動壓指導PEEP滴定,可使驅動壓保持在較低水平,以實現更高的肺順應性和保持“功能性肺容積”。

研究組較對照組PPCs發生率更低。肺應力和肺應變在呼吸機相關肺損傷(ventilator-induced lung injury,VILI)中起重要作用,當超過一定閾值后會導致肺水腫[23]。在全身麻醉機械通氣情況下,跨肺壓的變化就是驅動壓的變化[24],驅動壓的變化反映了肺應力的變化,也與肺應變呈線性關系,因此驅動壓可以反映肺應力和肺應變的變化。研究表明,驅動壓指導PEEP滴定通氣可以在機械通氣中保持較低的驅動壓,從而減少肺應力和肺應變,降低VILI的嚴重程度,達到降低PPCs的目的[25]。

在胸科手術中,對照組和研究組在PPCs發生率上差異無統計學意義(P>0.05)?？赡茉蛟谟谛乜剖中g患者還有其他導致PPCs的原因,包括肺實質切除、手術操作所致肺損傷與單肺通氣相關性肺損傷。既往也有研究表明傳統肺保護通氣并不能降低單肺通氣胸科手術患者的PPCs發生率[2],但肺保護通氣仍能降低通氣側肺的PPCs發生率,而未通氣側肺PPCs發生率則無明顯差異[26]。這也印證了本研究在胸科手術組中對照組和研究組的PPCs的發生率差異無統計學意義的結果(P>0.05)。

在合并術中驅動壓、氧合指數、術畢LUS時,產生了無法處理的高異質性,異質性可能來源于各項研究手術類型與時間的差異、吸氧濃度的差異、PEEP滴定策略的差異、肺復張策略的差異等。因此對這些結果僅作描述性評價。15項研究報道了術中驅動壓的研究均支持對照組較研究組術中驅動壓更低;14篇報道了術中氧合指數的研究,其中2篇報道氧合指數在兩組間無明顯差異外,其余12項研究均支持研究組術中氧合得以改善;5篇報道了術畢LUS的研究均支持研究組較研究組術畢LUS評分更低。因此,驅動壓指導PEEP滴定可能對降低術中驅動壓和術畢LUS評分、改善氧合有一定影響,但同時還需要進一步了解其臨床意義。

本研究存在一定的局限性：(1)并非所有的研究都報告了完整的呼吸相關參數,例如氧合指數、肺順應性和驅動壓等;(2)研究結果可能受研究人群的多樣性和手術類型的影響;(3)納入文獻語言限制為中文和英文,可能造成發表偏倚;(4)本研究納入的文獻中,研究組的PEEP值并不統一,可能對研究結果造成影響。

綜上所述,與傳統肺保護肺保護通氣策略比較,驅動壓指導PEEP滴定的肺保護通氣策略能夠提高患者術中肺順應性,降低非胸科手術PPCs發生率,縮短住院時間,且不增加血流動力學紊亂的風險。鑒于納入文獻的質量有限,尚需開展大樣本、高質量的RCT研究進一步驗證所得結論。