氦氧混合气提高二氧化碳去除在肺保护性机械通气

文摘

介绍。氦气是惰性气体,低密度和增加二氧化碳(有限公司₂)扩散能力。这允许较低的驱动压力增加机械通风和有限公司₂扩散。我们假设氦氧混合气促进通风在lung-protective机械通气患者使用低潮汐卷。方法。这是一个观察性队列substudy单臂干预研究。24 ICU患者中,他们承认后心脏骤停和机械通风与氦氧混合气3小时(50%氦;50%的氧气)。一个固定的防护通风协议(6毫升/公斤),与潜在观察肺力学和气体交换的变化。统计是Bonferroni事后校正和统计学意义。结果。在氦氧混合气通风,呼吸速率下降(与呼吸敏⁻¹,)。分钟通气量通风显示下降趋势比基线(与L敏⁻¹,),同时减少帕科₂水平(与kPa,)和峰值压力(与cm H₂啊,)。结论。氦氧混合气改善有限公司₂消除,同时允许分钟通气量降低通风在成人患者保护性机械通气。

1。介绍

氦是一种惰性气体比空气密度较低(1),允许通过航空公司减少湍流,导致降低气道阻力。结果,在机械通气与氦/氧混合物(氦氧混合气),较低的驱动压力需要氧气分发给远端相比,肺泡通气和氧(2]。此外氦闻名增加二氧化碳的扩散能力有限公司₂),除了可能促进通风。由于这些属性,可能会有理由使用氦氧混合气在严重的肺病患者呼吸衰竭的保护性机械通气与低潮汐卷不可行是因为呼吸性酸中毒的发展,例如,在急性呼吸窘迫综合征(ARDS)或慢性阻塞性肺疾病(COPD)。如今,使用氦氧混合气在儿科患者使用高频通气临床应用(3,4)和高患者气道阻力由于严重的哮喘或慢性阻塞性肺病,通常在儿童(5,6]。成年患者在常规机械通气的临床数据是有限的。

本研究的目的是探讨氦氧混合气对气体交换的影响作为安全性和可行性研究的一部分潜在的氦氧混合气通风改善心脏骤停后神经的结果(7]。我们假设使用氦氧混合气还允许增加有限公司₂消除在成人常规机械通气与低潮汐卷。

2。方法

当地医学伦理委员会批准的这项研究是学术医疗中心大学的阿姆斯特丹,荷兰(协议号问30466.018.09),并进行了符合赫尔辛基宣言的原则和良好的临床实践。这项研究是在荷兰注册试验注册表(http://www.trialregister.nlNTR2257下)。从所有的病人或其法定代理人书面知情同意。这是一个前瞻性观察队列substudy开放标签单臂干预研究,表现在混合surgical-medical重症监护室(ICU)三级转诊中心在阿姆斯特丹,荷兰。从2010年4月到2011年10月,连续ICU的患者心肺复苏(CPR)后由于目睹了心脏按压心脏骤停后被纳入研究筛查知情同意是由他们的亲属。入选标准是在自发循环30分钟的逮捕和昏迷入院。排除标准是血氧不足需要FiO通风₂高于50%或超过10厘米H₂O呼气末正压通气(偷看)、怀孕、严重残疾,神经紊乱或疾病的平均寿命不到6个月。

氦氧混合气通风的开始之前,所有患者通风压力控制模式,针对pH值7.35 - -7.45帕₂4.5 - -5.5 kPa的水平。心脏骤停病人收到后5小时内氦氧混合气通风。氦氧混合气治疗期间患者机械通气在压力控制模式下,使用Servo-I通风机,调整和校准氦氧混合气通风。氦(林德气体疗法、埃因霍温、荷兰)与氧气混合浓度达到50%的氦和50%的氧气。呼吸系统设置使用一项协议进行了修改。吸气压力和呼吸速率调整到目标预测潮汐卷6毫升/公斤体重,pH值7.35 - -7.45,帕科₂水平的4.5 - -5.5 kPa,吸气,呼气(我:E)比1:2。我没有改变:E和FiO比例₂氦氧混合气治疗期间和窥视水平。3小时后,氦氧混合气被转换回氧气在空气中并根据我们的标准ICU患者通风协议与潮汐卷6毫升/公斤体重预测。所有患者接受低温治疗(32°C-34°C)作为标准治疗心肺复苏后患者减少意识。达成了目标温度的氦氧混合气通风发起和氦氧混合气期间保持通风。镇静,异丙酚和鸦片。神经肌肉松弛剂有丸,但只在颤抖。

呼吸参数测量随着时间的推移,开始前氦氧混合气通风(在15分钟后开始氦氧混合气(),),在治疗氦氧混合气(氦氧混合气),直到3小时后被转回氧气在空气中()。再次切换后,所有患者通风压力控制模式,针对pH值7.35 - -7.45帕₂4.5 - -5.5 kPa的水平。在氦氧混合气通风动态肺合规测量(),这是一个在Servo-I读出通风机。气流阻力计算压强差除以每分钟。动脉血气分析确定每小时(αstat RAPIDLab 1200年,西门子,迪尔菲尔德,美国)。

2.1。统计分析

数据表达通过和平均数标准误差(SEM)的数据。时间点在同一受试者相比使用配对以及或魏克森讯号等级测试,根据数据的分布。总共有三个比较之间几个时间点(与;与;与)。使用Bonferroni因果校正,是统计意义。

3所示。结果

106患者筛选,其中29都有资格。其中,知情同意被拒绝在4例。25包括病人、氦氧混合气在15分钟内停止在一个病人由于血氧不足,要求高于10厘米窥视H₂o .这个病人被排除在进一步的分析。在剩下的24例,偷看要求5 - 10厘米H₂O和FiO 40 - 50%₂。其中,有83%是男性的平均年龄年;没有出现在急性感染研究的开始;1病人患有慢性阻塞性肺病;没有其他肺部病理报告。在研究协议,没有观察到血液动力学的变化。

由于开关从氧通风气体混合物(氦氧混合气)(),呼吸系统设置需要调整根据研究协议有限的潮气量通气。分钟通气量通气后略有上升开关从氧到氦氧混合气,但没有发现显著差异之前和之后的氦氧混合气通风(图1)。此后,在氦氧混合气通风,呼吸率调整pH值和目标帕科₂水平,按照研究方案。这导致了呼吸速率明显降低,倾向于减少分钟通气量通风(图1)。停药后氦这些参数没有改变。潮汐卷保持稳定在6毫升/公斤根据研究和标准ICU协议,不随时间变化(数据没有显示)。倾向于减少峰值压力,尽管在无意义的方式(图1)。气道阻力和肺动态合规的通风机在氦氧混合气通风(图并没有改变1)。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

图1

氦氧混合气通风3小时(期间呼吸参数来)后,切换到正常的氧气在空气混合物(来)。测量开始之前氦氧混合气管理局()。数据是指扫描电镜。(一)分钟通气量通风(L min⁻¹);(b)呼吸速率(呼吸分钟⁻¹);(c)峰值压力(cm H₂O);(d)帕科₂/结束潮汐有限公司₂梯度(毫米汞柱);(e)气道阻力(cm H₂O毫升⁻¹证券交易委员会⁻¹);和肺(f)遵从性(mL厘米⁻¹H₂O)。:。

从氧气在空气中氦氧混合气通风导致帕科迅速减少₂水平,增加再停药的氦氧混合气(图2)。帕科₂水平没有变化在3小时的氦氧混合气通风(图2)。同时,pH值增加到7.37后不久被氦氧混合气通风(图的应用2)。氦氧混合气通风过程中,pH值倾向于进一步增加但停药后显示没有变化的氦氧混合气。氧化作用不显著改变开始后氦氧混合气或之后切换回氧气(图2)。应用FiO₂水平保持40 - 50%,而PaO₂水平趋于下降。

(一)

(b)

(c)

(d)

4所示。讨论

在成人患者通风保护性机械通气策略根据当前通风指南(8),使用氦氧混合气改善通风,通过允许分钟通气量降低通风而帕科₂水平下降。

使用氦氧混合气通风主要调查在呼吸道疾病如上呼吸道阻塞、哮喘、细支气管炎和臀部。结果表明,氦氧混合气改善气体交换,减少呼吸(工作4- - - - - -6]。大部分的研究都是在儿科人口。在这项研究中,我们专注于成人患者。心脏骤停患者显然不是预计的病人从分钟通气量降低通风中获益,因为这些病人没有阻塞气流。然而这一人群进行了研究,从可行性研究调查神经氦氧混合气的属性(7)使我们探讨应对氦氧混合气通风在成人患者通风压力控制通气模式,目前建议的保护设置。减少呼吸速率与峰值压力的同时减少在氦氧混合气通风承诺的结果。鉴于变化小,它可以,不过,被质疑这些结果是否有临床意义。氦氧混合气的影响可能是轻微的,因为基准电阻以及合规在这些患者肺损伤不严重阻碍。还有待确定氦氧混合气是有益的呼吸衰竭患者的防护通风受到呼吸性酸中毒的发展。

我们的研究也有一些局限性。作为本研究的二次分析的使用安全性和可行性研究氦氧混合气在心脏骤停病人,病人的数量并不是主要的调查氦氧混合气在通风的影响。这也许可以解释观察到的趋势,但没有统计学意义。同样,没有对照组。因此,发现时间的影响是未知的。然而,我们的数据清楚地表明增加有限公司₂清除和改善通风,开始后立即开始氦氧混合气通风。长期影响可能并不像氦氧混合气通风的研究仅限于3小时。另一个限制可能是所有患者获得低温治疗,是减少帕科₂水平(9]。然而,在整个研究期间,气温在治疗诱导体温过低。因此,观察到的影响不可能是由于体温过低。

5。结论

氦氧混合气通风改善有限公司₂消除和允许,但无意义的,分钟通气量减少通风,在选定的组患者通风压力控制模式的指导方针ARDS网络(8]。为未来的研究结果可能产生新的假设考虑氦氧混合气作为保护性机械通气的患者治疗可能是受到呼吸性酸中毒的发展。

利益冲突

所有作者声明没有利益冲突。

承认

这项工作是支持NWO ZonMW N.P. Juffermans博士临床奖学金(项目没有。90700269)。

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