综述:急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者呼气末正压(PEEP)滴定的电阻抗断层成像:一项系统评价和荟萃分析

【字体: 时间:2025年03月17日 来源:Journal of Clinical Monitoring and Computing 2.0

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  本文通过系统评价和荟萃分析,评估电阻抗断层成像(EIT)引导的呼气末正压(PEEP)滴定对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者预后的影响。发现 EIT 引导的 PEEP 滴定可降低患者死亡率,但在其他方面优势不明显,为临床应用提供参考。

  ### 1. 急性呼吸窘迫综合征(ARDS)与机械通气现状
急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是一种严重的炎症性肺部疾病,在危重症患者中较为常见。其特征为广泛的炎症和肺水肿,这会严重损害呼吸功能,导致较高的发病率和死亡率。目前,机械通气(MV)是维持 ARDS 患者生命的重要干预手段,但它也可能引发严重的并发症,比如呼吸机相关性肺损伤(VILI)。VILI 会加重患者原本就存在的肺损伤,显著提高 ARDS 患者的死亡率。因此,优化呼吸机设置,提供更具保护性的机械通气至关重要。

2. 呼气末正压(PEEP)的作用及挑战


在机械通气中,呼气末正压(PEEP)是一个关键要素。合适的 PEEP 对于保护肺部、降低 VILI 风险,同时维持足够的氧合和通气至关重要。PEEP 能够通过保持肺泡扩张,减少肺单位的周期性开闭,从而防止肺泡塌陷和肺不张损伤。而且,PEEP 还能改善肺复张,使通气分布更均匀,减轻肺泡壁的压力。然而,不同患者对 PEEP 的反应差异很大。肺部可复张性较高的患者,PEEP 能降低肺部应变;但对于不可复张的患者,高 PEEP 反而会增加应变和过度膨胀,促进 VILI 的发生。所以,根据患者的具体因素,如肺可复张性和动态顺应性,个性化调整 PEEP 策略,对发挥其益处、减少潜在危害至关重要。

3. 电阻抗断层成像(EIT)在 PEEP 滴定中的应用探索


电阻抗断层成像(EIT)是一种新兴技术,它可以在床边进行无创、无辐射的区域通气监测。EIT 基于人体导电的物理原理,通过测量不同区域的电阻抗变化,来反映肺部通气情况,进而为 PEEP 滴定提供指导。尽管 EIT 在重症监护病房(ICU)中的应用越来越受到关注,但它在 ARDS 患者 PEEP 滴定中的安全性和有效性仍不明确。本系统评价旨在评估 EIT 引导的 PEEP 滴定与其他方法相比,对 ARDS 危重症患者预后的影响。

4. 研究方法


  • 数据来源与检索策略:研究人员检索了 MEDLINE(通过 Ovid)、EMBASE 和 Cochrane Library 三个数据库,时间跨度从数据库建立至 2024 年 2 月 1 日。检索词包括与 ARDS、机械通气、重症监护、EIT 相关的医学主题词(MeSH headings)和文本词。此外,还对已识别文献的参考文献进行了额外检索,并查阅了 Clinicaltrials.gov 和 PROSPERO 数据库,以寻找正在进行的研究。本研究遵循系统评价和荟萃分析的首选报告项目(PRISMA)指南,并在 PROSPERO 数据库中注册。
  • 研究选择:采用 PICO(参与者、干预措施、对照、结局)原则确定纳入和排除标准。纳入的研究类型为涉及成人 ARDS 患者有创机械通气的随机对照试验(RCTs)和非随机研究(NRS),排除综述、病例报告、会议摘要以及无对照组的观察性研究。评估的结局变量包括干预的安全性和有效性相关指标,如死亡率、ICU 住院时间、机械通气天数、脱机成功率、气压伤发生率、驱动压(?P)、机械功率(MP)、序贯器官衰竭评估(SOFA)评分以及不良事件等。
  • 数据提取与偏倚评估:由两名研究人员独立进行数据提取,如有分歧则通过协商或与第三名研究人员合作解决。使用标准化的数据提取表格收集研究特征、干预细节、结局数据等信息。采用 Cochrane 偏倚风险(RoB-II)评估工具评估 RCTs 的研究质量,用非随机干预研究的偏倚风险(ROBINS-I)评估观察性研究的质量。
  • 结果合成:对于二分类结局(如全因死亡率和脱机成功率),采用合并风险比(RR)及 95% 置信区间(CIs)表示,并绘制森林图;对于连续结局(如?P),则报告标准化均数差(SMD)。通过卡方检验评估统计异质性,计算统计量衡量异质性程度。采用 Mantel–Haenszel 随机效应模型处理异质性。此外,还进行了敏感性分析,将纳入研究限制为 RCTs,以评估排除 NRS 后观察到的效应是否一致。由于纳入研究不足十项,无法评估潜在的发表偏倚。统计分析使用 RevMan 5.0 软件完成。

5. 研究结果


  • 研究识别:最初检索到 346 条记录,去除重复项后得到 318 条唯一引文。经过筛选,排除 310 条不符合标准的记录,最终有 8 项研究进入全文审查,其中 4 项研究被纳入系统评价和荟萃分析。另外,还发现两项正在进行的研究(NCT05307913 和 NCT05822869)符合纳入标准,但当时尚无结果。
  • 纳入研究的描述与质量评估:纳入的 4 项研究中,3 项为 RCTs(其中一项为交叉设计),1 项为观察性研究,所有研究均以英文发表,总样本量为 271 例患者,EIT 组 133 例,对照组 138 例。所有研究均使用 Draeger Medical 的 Pulmovista 500 型 EIT 设备,且均纳入 ARDS 患者,其中 3 项研究依据柏林定义诊断 ARDS,1 项依据更具体的临床标准。质量评估显示,两项临床试验的偏倚风险不明确,一项偏倚风险较高,主要问题在于报告结局的选择偏倚;非随机研究则因混杂因素和研究参与者选择问题,偏倚风险较高。
  • 各项结局指标分析
    • 死亡率:3 项研究评估了全因死亡率,结果显示对照组死亡率均高于 EIT 组,其中 Hsu 等人的 RCT 研究(RR = 0.56,95% CI:0.33 - 0.94)差异具有统计学意义。合并结果显示,EIT 引导的 PEEP 滴定可显著降低 ARDS 患者的死亡率(RR = 0.64,95% CI:0.45 - 0.91),且研究间异质性较低()。
    • 机械通气天数:Hsu 等人和 He 等人的研究分别评估了机械通气天数和研究前 28 天的无呼吸机天数,均未发现两组之间存在统计学差异。
    • ICU 住院时间:Hsu 等人和 He 等人的研究评估了 ICU 住院时间,两组之间也未发现显著差异。
    • 脱机成功率:3 项研究评估了脱机成功率,单项研究及荟萃分析均未发现 EIT 引导的 PEEP 滴定组与对照组之间存在显著差异(RR = 1.19,95% CI:0.85 - 1.67),研究间异质性为中度()。
    • 气压伤 / 气胸发生率:两项研究评估了气压伤发生率,仅一项研究在对照组中发现 2 例气压伤(2/31,6.5%),其他研究未检测到此类事件。Jimenez 等人的研究中还发现 1 例纵隔气肿,但无需额外干预。
    • 驱动压(?P):所有纳入研究均评估了驱动压(?P)的变化。Zhao 等人的研究报告 EIT 引导的 PEEP 组?P 显著低于对照组,但其余研究未发现显著差异。综合分析显示,EIT 引导的 PEEP 对?P 的影响与对照组无显著差异,且存在较高异质性()。
    • 机械功率(MP):只有 Jimenez 等人的研究测量了基于 EIT 策略与基于 PEEP/FiO2表策略的 MP 变化,结果表明 EIT 组 MP 显著低于对照组( - 2.50 ± 3.70 vs. 1.87 ± 1.61)。
    • SOFA 评分:只有 He 等人的研究测量了 SOFA 评分,发现 EIT 组与对照组在基线至第 3 天的 SOFA 指数变化存在显著差异。
    • 安全性:所有纳入研究均未专门评估干预的安全性,也未报告因不良事件导致干预中断的情况。


6. 讨论


  • 研究成果与意义:本荟萃分析表明,与传统策略相比,EIT 优化 PEEP 的 ARDS 患者死亡风险显著降低,但在其他临床益处方面未发现明显优势。PEEP 滴定对 ARDS 患者至关重要,个体化的 PEEP 滴定有助于改善机械通气导致的肺过度膨胀和肺塌陷,降低 VILI 发生率。EIT 为监测和指导 PEEP 滴定提供了有价值的技术手段。与以往的荟萃分析相比,本研究在纳入研究的设计和目的上更为聚焦,排除了不符合研究问题的相关研究,提高了结果的同质性,并提供了新的视角和数据,对现有文献进行了补充。
  • 研究的优势与局限:本研究的优势在于明确针对特定人群、干预措施、对照和结局变量进行研究,评估了死亡率和脱机成功率等主要结局,还分析了与机械通气性能相关的变量,并详细评估了研究的潜在偏倚和质量。然而,研究也存在局限性。首先,脱机成功率和?P 的合并结果存在一定异质性,这可能与患者基线特征、对照组传统策略以及 EIT 引导的 PEEP 滴定技术差异有关。且统计量在小样本荟萃分析中可能存在偏差,影响对异质性的准确判断。其次,样本量较小,仅包含 3 项单中心 RCTs 和 1 项观察性研究,限制了研究结果的普遍性和稳定性。最后,不同研究中基于 EIT 的 PEEP 评估缺乏标准化。

7. 研究结论


总体而言,本研究结果表明 ARDS 患者可能从 EIT 引导的 PEEP 滴定中获益。EIT 提供的实时床边区域通气评估,有助于实现更个性化的 PEEP 设置,减少 VILI 的发生,提高患者生存率。但目前仍需要大规模的随机对照试验(RCTs)来进一步验证,并对 EIT 引导的 PEEP 选择进行标准化。未来的试验不仅要关注死亡率、机械通气天数和住院时间,还应考虑该技术实施过程中的经济和组织问题,为临床实践和研究提供更全面的指导。
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