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1、肥胖危重症患者的生理学特点和管理要点2014-12-04 11:33 来源：丁香园 作者：maola_527肥胖给危重症患者带来了生理学、病理生理学以及临床管理上的一系列问题。来自弗吉利亚大学Perelman医学院的Shashaty等结合最近的文献对此进行了综述。文章发表在2014年10月的Ann Am Thorac Soc杂志上。现全文编译如下：病例介绍一名55岁的男性患者，体重指数（BMI）为38kg/m2，罹患肺炎和感染性休克收入重症监护病房（ICU），随后因为低氧性呼吸衰竭而进行了插管通气。插管通气时应用了12 cmH2O呼气末正压（PEEP）以改善患者恶化的低氧血症和极低的肺静态顺应
2、性。为了对患者充分的镇静使用了大剂量的阿片类和苯二氮卓类药物。患者在入住ICU病房的过程中，发生了一次中心静脉导管(CVC)相关性血源感染，这使治疗变得复杂了。患者在机械通气10天后成功拔管，住院第20天时转至康复治疗中心。那么问题来了，患者的体重如何影响到其危重症的病理生理学，临床管理，以及预后？引言肥胖在美国以及其他发达国家是一个常见的问题。在过去的10年中，美国人的肥胖等级升高了。2/3的成年人体重超过世界卫生组织（WHO）规定的正常上限（BMI 18-25kg/m2），其中1/3属于肥胖（BMI 30kg/m2）。病态肥胖（BMI 40kg/m2）的发生率为6.3%。这些情况已经引起了
3、重症医学界的关注。ICU中肥胖患者大约占到25%，过去的1015年里，关于肥胖患者的病理生理学，尤其是对于肥胖危重症患者，无论是整体还是分子水平已经有不少研究。这篇简要的综述旨在探讨与肥胖相关的生理学改变，以及这些改变在危重症中对疾病的影响。图1总结了肥胖对3个主要器官的影响。对于这一课题感兴趣的读者还可以参考一些教科书和一系列的文献以获得更加全面的了解。烧伤的得胖患者不在本次综述之列，已经另外撰文探讨。图1 与肥胖相关的肺部、心血管以肾脏系统的改变以及这些变化对危重症患者的潜在影响何为肥胖？首先必须明确肥胖的定义，因为在不同的研究中使用不同的方法来定义肥胖。大多数的临床研究使用WHO的经典定
4、义，即BMI达到或者超过30kg/m2，部分原因是因为这个定义简洁，而且在大多数医院都对患者身高和体重进行记录。BMI作为一个理想的肥胖标准一直受到质疑，因为它忽略了身体不同部分组成成分的差异（例如非脂肪性的实体器官，细胞外和细胞内液体的体积，内脏和皮下脂肪沉积的意义不同）。更好的反应身体组成成分的指标包括腰臀比，腹部矢状径，影像学检查包括CT，双能X光吸收测量法等。这些方法可以在门诊患者进行队列研究时使用，有研究表明它们均比BMI与临床结果的相关性更好。考虑到使用非BMI作为肥胖标准的研究太少，本综述的大部分数据还是基于BMI来定义肥胖。这些研究中有一些是针对特别肥胖的人群，在需要时会说明这
5、一点。呼吸系统1、呼吸生理肥胖造成面部、颈部、咽部、肺以及胸壁解剖和生理的变化，进而影响到重症患者呼吸系统的功能。虽然过多的面部脂肪可以更好的固定住通气面罩，但是咽旁的脂肪和相应的气道塌陷也增加了上气道阻力。对病态肥胖插管患者的研究显示，与非肥胖患者患者相比，肺部总的阻力增加了，这种变化是因为通气量下降而非气道阻塞导致的。过多的腹部脂肪增加了腹部压力并且使得膈肌上抬，与体积增大的胸壁一起造成了胸膜腔压力基线上移。最重要也是共同作用下的结果就是呼气残气量和功能残气量（FRC）的下降，而肺总量（TLC）和其他肺功能指标通常在正常范围以内。FRC的减少，尤其在高呼吸频率下，使得潮气呼吸时外周支撑气道
6、也会关闭，由于潮气呼吸已经处于吸气压力容量曲线的拐点以下，因此肺的顺应性也是下降的。有效通气的减少但有效灌注却没有改变使得肥胖患者出现基础通气血流（V/Q）不匹配，容易发生低氧血症。在仰卧位通气时，这一问题更加突出。肥胖还和呼吸功改变相关。Kress等发现病态肥胖的患者（平均BMI 53kg/m2）与正常体重患者相比较，静息时氧耗要增加60%。吸入氧气这一过程对正常体重患者所耗费的呼吸功可以忽略不计，然而对于肥胖患者增加的呼吸功有一半用于吸入氧气。肥胖患者的通气驱动增加以代偿增加的呼吸功和低下的呼吸肌肉效率。对于肥胖低通气综合征（OHS）患者，这一机制失效以及中枢驱动下降将导致高碳酸血症和低氧
7、血症。每一个肥胖患者出现以上情况的表现都不相同，并且这并不和肥胖的程度呈正比。然而不难看出一系列呼吸生理的变化将限制患者的呼吸储备，并且给患者带来气道管理困难，呼吸衰竭，以及呼吸机参数设定困难等风险。2、气道管理尽管有以上所描述的生理学变化，但是依然很难应用BMI来预测患者是否可能会插管困难。虽然几个大型研究都显示BMI和面罩通气困难以及手术室内插管困难之间有关联，但是相对增加的困难都很小。举例来说，丹麦一项超过90000人手术期间插管的研究表明，人群总体插管困难的发生率为5.2%，而BMI指数35kg/m2的患者的发生率仅为6.4%。改进的Mallampati评级、级的患者或者以前有过困难插
8、管的患者与发生困难插管的关联更强。在ICU患者的研究中，困难插管的发生率为6.6-15%。从一个小型的ICU研究（n=206）得到的有限证据表明严重肥胖的患者（BMI35kg/m2）与非肥胖患者比较，困难插管的发生风险更高（15%vs.6%，P=0.04）。插管过程中最主要的担忧是肥胖患者更容易发生低氧血症。在仰卧位、镇静、甚至是麻醉的情况下，肥胖患者的胸腔内压力增加，出现深部肺不张，以及V/Q比例失调。Juvin等发现肥胖患者（BMI35kg/m2），与体重正常或者超重的患者比较，尽管插管前氧合准备的时间和SpO2(指脉氧)都相似，但是在插管通气手术期间SpO2的下限明显更低。考虑到危重症患
9、者插管发生低氧血症（SpO23000,1/3为肥胖患者，8%病态肥胖）发现，采用经皮扩张气管切开术的患者并发症发生率极低（1%），以至于无法评估肥胖和并发症之间的关联。作者推测肥胖患者并发症发生率低的原因可能与使用了较长的插管导管有关。研究中患者均在床旁行气管切开术，这表明如果严格掌握适应症的话，依然可以降低手术的并发症，这一研究还发现如果肥胖患者体表解剖标志可以辨识的话，进行经皮扩张气管切开术是可行的。3、呼吸衰竭和机械通气目前尚缺乏流行病学证据证明肥胖是发生急性呼吸衰竭的独立危险因素。对手术患者的研究也没有能够将术后肺部并发症的发生率升高和肥胖联系起来。然而，更高的BMI指数和ICU中有危
10、险因素的患者发生急性呼吸窘迫综合症（ARDS）的风险升高，并且和肺移植术后发生移植物抗宿主病的风险升高相关。尽管对这一结果有一些解释，但是还没有数据能够说明其发生的机制。肥胖患者因为肺部软组织影和肺底部肺不张会被错误的判断为双侧渗出性病变，归类到ARDS中去。然而，Gong和同事们报道采用PaO2/FiO2200这一指标，而不是影像学发现作为区分ARDS的标准，肥胖患者发生ARDS的几率还是增加的。由于肥胖患者PaO2/FiO2较体重正常者低，因此在相似的病情下，更容易发生低氧血症。另外，由于FRC减少以及潮气量接近压力容量曲线底部的拐点，使得肥胖患者更易发生肺萎陷伤。除了肺损伤外，存在OHS
11、的肥胖患者更易发生急性高碳酸血症性呼吸衰竭，尽管发生率和危险因素目前还不明确。最近的一项的队列研究显示OHS患者发生急性通气功能衰竭时试验性使用NIV，与出现急性通气功能衰竭的的COPD患者相比(能够从这项措施明确获益)，两者在插管率和调整后的死亡率方面相似。对于OHS患者来说，鉴别急性通气功能不全和慢性代偿性呼吸性酸中毒非常重要。如果患者的基线PaCO2已经非常高，那么就不能再将这一指标升高作为立即NIV或者插管的指证。OHS患者坐位或者采取半卧位能入睡够更好的适应机械通气。因此，当患者仰卧位入睡时，医生需要特别注意患者在撤除呼吸机后可能会发生通气功能失代偿甚至呼吸衰竭。肥胖患者进行插管通气
12、时，在设定机械通气参数上，尤其是潮气量（Vt）和PEEP需要特别注意。应按照患者的理想体重（根据其身高和性别，参照ARDSNet研究）设定，以达到使患者小潮气量通气的正常标准。由于肥胖患者胸膜压力基线升高，即使是存在平台压升高的情况，其出现跨肺压升高，肺泡牵拉伤，以及容量伤的可能性还是不大。对于肥胖ARDS患者如何设定有效的平台压，目前尚没有数据。希望正在进行根据ARDSNet标准设定参数的研究能够回答这个问题。当肥胖患者出现以下两种征象时，给予合适的PEEP是获益的：1）肺部出现复张后再闭陷；2）由于通气功能受限而产生的内源性PEEP（PEEPi）。Pelosi等发现对于病态肥胖的外科手术患
13、者（平均BMI 51kg/m2 ），给予10cmH2O的PEEP与0cmH2OPEEP相比，可以明显提高患者肺部和胸廓的顺应性以及增加呼气末肺容量，然而对于PaO2只有轻度的改善（从110mmHg到130mmHg），同时给非肥胖患者使用PEEP的作用有限。Kountsoukou等发现15例病态肥胖的患者（平均BMI 56kg/m2 ）中有10例在术后使用0水平PEEP时出现了呼气性气流受限和内源性PEEP。通过压力滴定采用4-16cmH2O水平的PEEP后，消除了患者的呼气性气流受限和可使其PEEPi最小化。这些研究起初并非为了验证这一结果，而且0水平的PEEP策略很少在患者身上实行，尤其是A
14、RDS患者。然而，这些观察到的结论还是揭示出肥胖患者具有PEEP起效的生理原因。一些小型的非随机对照的研究比较了肥胖与非肥胖ARDS患者采用俯卧位通气的影响，然而得出的结论是矛盾的。可是PROSEVA这一随机对照研究显示，俯卧位通气可以降低严重ARDS患者的死亡率，这一研究中患者的平均BMI 为28-29kg/m2 ，其中也包含了很多达到肥胖标准的患者。考虑到肥胖ARDS患者俯卧位通气的数据有限，在做决策时需根据临床情况，以及考虑到额外腹部压迫产生的腹内压增加带来的不利影响。肥胖会增加患者的机械通气时间或者再插管的风险吗？荟萃分析得到的结论是矛盾的，由于缺乏风险校正和重要研究的均一性，很难得出确定的结论。在这些荟萃分析发表后，OBrien等对死亡竞争风险进行校正后，发现有证据表明入住内科ICU的肥胖患者拔管成功的时间与BMI25kg/m2的患者相比更短。两者在再插管的几率上没有差别，这一点与Frat等的发现一致。尽管OBrien的研究（n=508）比大多数包括进荟萃分析的研究更小，由于其在方法学上合并了之前互相矛盾的结果，于是产生了这样的疑问，即肥胖究竟是不是机械通气时间延长和插管失败的独立危险因素。由于使用了历史对照，在拔管后预防性使用NIV的研究所提供的证据有限，尽
