机械通气合并重症肺部感染患者胸部CT定位下床旁无痛纤维支气管镜气道灌洗临床价值

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王川江徐昉. 机械通气合并重症肺部感染患者胸部CT定位下床旁无痛纤维支气管镜气道灌洗临床价值[J]. 中华急诊医学杂志, 2015, 24(4): 374-379. 复制到剪切板

Wang Chuanjiang, Xu Fan. Clinical study of the value in bronchoalveolar lavage in patients with severe lung infection by bed side painless fiberoptic bronchoscopy under chest CT guidance and mechanical ventilation[J]. Chin J Emerg Med, 2015, 24(4): 374-379. 复制到剪切板

机械通气合并重症肺部感染患者胸部CT定位下床旁无痛纤维支气管镜气道灌洗临床价值

王川江, 徐昉

400016 重庆，重庆医科大学附属第一医院急诊医学科和重症医学科

收稿日期:2015-09-15

基金项目：国家自然科学基金(81200054)

通信作者：徐昉，Email：xufang0828@gmail.com

摘要：目的探讨胸部CT定位下床旁无痛纤维支气管镜(bronchofibroscope，BFS)气道灌洗治疗机械通气合并重症肺部感染中的临床疗效。方法应用无痛纤维支气管镜气道灌洗(bronchoalveolar lavage，BAL)对重症医科大学重症医学科内131例机械通气合并重症肺部感染患者随机(随机数字法)分为CT检查组(C组)、X线胸片检查组(X组)和未做放射检查组(N组)，三组患者均行有创呼吸机辅助通气，后行无痛纤维支气管镜气道灌洗治疗。监测患者生命体征，灌洗前和灌洗后1 h、2 h、4 h的呼吸力学指标，同时记录BAL持续时间，监测术后3 d、5 d感染相关性指标，有效病原菌检出率、有创机械通气时间和机械通气时间。对三组各项监测指标进行统计学对比分析。结果术中及术后10 min，C组和X组的心率(HR)、呼吸频率(Br)低于N组，差异具有统计学意义(P＜0.05)，收缩压(SBP)、舒张压(DBP)组间差异无统计学意义(P＞0.05)。C组、X组灌洗后1 h、2 h 气道峰压(PIP)、呼吸功(WOBvent)和吸气阻力(RAW)均低于N组，肺动态顺应性(Cdyn)优于N组(P＜0.05)；C组、X组灌洗后4 h Cdyn优于N组(P＜0.05)，PIP、WOBvent和RAW差异无统计学意义(P＞0.05)。C组机械通气时间(MV-t)为(16.81±2.62)min，较X组(20.12±3.81)min、N组(23.69±2.76)min均短(P＜0.05)。BAL治疗后3 d，C组、X组中心体温(T)、外周血WBC计数(WBC)和降钙素原(PCT)降低低于N组(P＜0.05)，且C组低于X组(P＜0.05)，BAL治疗后5 d，C组、X组WBC和PCT 降低低于N组(P＜0.05)，且C组低于X组(P＜0.05)。C组有效病原菌检出率为80.55%(29/36)，较X组(72.09%，31/43)、N组(59.65%，34/57)均高(P＜0.05)。C组MV-t为(114.36±38.39)h，较X组(132.07±42.51)h、N组(165.28±67.28)h均短 (P＜0.05)。结论对机械通气合并重症肺部感染患者使用胸部CT定位下无痛纤维支气管镜气道灌洗治疗能有效降低应激状态，减轻气道高反应性，缩短手术时间，提高肺部感染病灶引流，增加有效病原菌检出率、缩短ICU住院时间及机械通气时间，提高该类患者综合救治水平。

关键词：胸部CT X线纤维支气管镜气道灌洗无痛机械通气肺部感染重症监护室

Clinical study of the value in bronchoalveolar lavage in patients with severe lung infection by bed side painless fiberoptic bronchoscopy under chest CT guidance and mechanical ventilation

Wang Chuanjiang, Xu Fan

Department of Emergency Medicine and Critical Care Medicine,The First Affiliated Hospital of Chongqing Medical University,Chongqing 400016,China

Corresponding author: Xu Fang, Email: xufang0828@gmail.com

Abstract: Objective To explore the effects of bed side painless fiberoptic bronchoscopy for bronchoalveolar lavage (BAL) under chest computed tomography (CT) guidance and mechanical ventilation in the patients with severe pulmonary infection (SPI). Methods A total of 131 cases of SPI under mechanical ventilation support were randomly(random number) divided into CT group (C group), chest X-ray examination group (X group) and without radiological examination group (N group). The bronchoalveolar lavage (BAL) by using painless fiberoptic bronchoscopy with invasive mechanical ventilation was carried out in patients of these three groups. Vital signs and variables of respiratory mechanics of patients were monitored before and 1 h, 2 h, and 4 h after BAL and the time consumed for BAL was simultaneous recorded. Meanwhile, infection related biomarkers on the 3^rd d and 5^thd after BAL, positive detection rate of pathogenic bacteria, the time of invasive mechanical ventilation used during BAL and total duration of mechanical ventilation support were measured. Results During BAL and at 10 min after BAL, heart rate and respiratory rate of C group and X group were lower than those of N group (P＜0.05), however, there was no significant difference in SBP and DBP among groups (P > 0.05). One and two hours after BAL, peak inspiratory pressure (PIP), work of breathing ventilation (WOBvent) and airway resistance (RAW) in C group and X group were lower than those in N group, therefore, dynamic compliance (Cdyn) in C and X groups was better than that in N group (P＜0.05). Four hours after BAL. Cdyn in C group and X group was better than that in N group (P＜0.05),But there were no significant differences in PIP, WOBvent and RAW among groups (P > 0.05). BAL time (BAL-t) in C group (16.81±2.62)min was shorter than that in X group (20.12 ± 3.81)min and N group (23.69 ± 2.76)min,(P＜0.05). Three and five days after BAL, core body temperature, WBC and procalcitonin (PCT) in C and X group were lower than those in N group (P＜0.05), and those in C group was lower than those in X group (P＜0.05). Pathogenic micro-organism detection rate in C group(80.55%，29/36)was higher than that in X group (72.09%, 31/43) and N group (59.65%, 34/57) (P＜0.05). Total mechanical ventilation time (MV-t) in C group (114.36 ± 38.39)h was shorter than that in X group (132.07 ± 42.51)h and N group (165.28 ± 67.28)h(P＜0.05). Conclusions BAL by using painless fiberoptic bronchoscopy under chest CT guidance can effectively reduce the stress on patients with severe pulmonary infection supported with mechanical ventilation, decrease airway hyper-reactivity, shorten the BAL time, ICU stay and duration of mechanical ventilation, facilitate drainage of lung infection exudates and pathogen detection rate and improve efficacy of comprehensive treatment.

Key words: CT chest X-ray Fiberoptic bronchoscopy Bronchial lavage Painless Mechanical ventilation Pulmonary infection Intensive care unit

脓毒症是ICU患者死亡的主要原因^[1]，其中肺部感染是最主要的致病因素^[2]。严重的肺部感染往往会引起呼吸衰竭，这些患者大多需要入住ICU进行机械通气治疗^[3]。抗感染中的抗生素选择的合理性、肺部感染病灶引流的有效性以及病原菌确定的准确性均是必不可少的重要环节。随着对无痛纤维支气管镜(BFS)认识的提高和使用范围扩大，它在重症患者的综合救治中发挥了重要作用^{[4, 5]}，同时也为治疗重症肺部感染提供了新的手段。但重症肺部感染时，呼吸道充血水肿严重^[6]，病灶寻找困难，纤支镜气道灌洗BAL耗时较长，反而会加重气道水肿，增加对患者恢复影响的不确定性。因而，在机械通气合并重症肺部感染患者完成BAL时，如何准确有效地提前定位、快速精准地完成操作，是推动患者病情改善一个重要的环节。笔者于2010年1月至2013年12月间对机械通气合并重症肺部感染患者，开展胸部CT定位下的床旁无痛纤维支气管镜气道灌洗，取得良好疗效，现报道如下。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选择2010年1月至2013年12月间重庆医科大学第一附属医院重症医学科(包含：原中心ICU)收治的患者中机械通气合并重症肺部感染者共131例。按照随机数字表分为CT检查组(C组)、X线胸片检查组(X组)和未做放射检查组(N组)，分别为36例、43例和57例。三组患者平均年龄、急性生理与慢性健康状况评分(APACHEⅡ评分)差异无统计学意义(P＞0.05)(表 1)。排除标准：①各种原因所导致中途放弃治疗者；②对异丙酚有过敏史者；③意识障碍者；④死亡者；⑤病毒感染或非典型病原体感染。

表 1 两组基本情况比较 Table 1 Comparison of two basic conditions

指标	C组	X组	N组	F值	P值
年龄(岁)	44.73±17.62	43.19±18.37	45.28±18.07	0.169	0.845
APACHEⅡ评分	15.87±4.21	16.14±4.15	16.09±4.22	0.046	0.955
术前HR(次/min)	113.62±13.03	111.79±12.84	109.36±13.29	1.223	0.298
术前Br(次/min)	24.97±3.11	24.58±3.09	25.06±3.25	0.300	0.741
术前SBP(mmHg)	126.83±16.97	125.36±17.08	127.47±15.39	0.207	0.813
术前DBP(mmHg)	71.36±8.01	73.43±8.51	72.82±7.89	0.664	0.516

表选项

1.2 治疗方法

1.2.1 常规治疗

确诊为肺部感染者根据地区菌群流行特点和具体(社区获得性感染性或获得性院内感染)感染特点经验性选择抗生素抗感染和机械通气等治疗。

1.2.2 无痛BAL治疗

治疗前，患者家属签署无痛BAL手术同意书，按常规BFS检查术前准备，完善常规心电图检查等检查。在ICU床旁，使用日本产PENTAX FB-15BS型和X型BFS及其配组件进行治疗。C组、X组和N组均采用异丙酚(英国阿斯利康制药公司，国药准字X20000024)镇静条件下开展床旁无痛BAL治疗。C组先阅读胸部CT结果后开始无痛BAL治疗；X组先阅读胸部X线片结果后开始无痛BAL治疗；N组直接开始无痛BAL治疗。无痛BAL治疗^[2]：首先选择锁骨下静脉或颈内静脉，推注异丙酚1.0～3.0 mg／kg(负荷剂量)，待患者镇静效果达Ramsay Ⅳ～Ⅴ级后开始BAL治疗，然后输注异丙酚0.5～2.0 mg／(kg·h)(维持剂量)，使患者术中镇静程度控制于Ramsay Ⅲ～Ⅳ级。术中将吸氧体积分数提高至80%～100%，在不暂停机械通气状态下，BFS自呼吸机管道“Y”型接头插入，用中心负压(150～200 mmHg，1 mmHg=0.133 kPa)吸引分泌物；于明确病变部位给予加温生理盐水(≤37 ℃)灌洗。反复冲洗、吸引直至视野清晰后仍继续灌洗4～5次，每次持续吸引时间≤20 s。灌洗总量(171.32±45.19)mL。

1.3 监测指标

(1)全灌洗过程中用多功能监测仪(GE-solar8000和PHILIPS V60)进行心电、血压、氧饱和度监测；(2)监测灌洗前和灌洗后1 h、2 h、4 h的气道峰压(PIP)、呼吸功(WOBvent)、吸气阻力(RAW)和肺动态顺应性(Cdyn)，取平均值做记录；(3)分别记录BAL持续时间；(4)监测术后3 d和5 d感染相关性指标[中心体温(T)、外周血WBC计数(WBC)和降钙素原(PCT)]；(5)监测经首次BAL后的病原菌检出率(%)；(6)患者有创机械通气时间(BAL-t)；(7)机械通气时间(MV-t)。

1.4 统计学方法

计量资料以均数±标准差(x ±s)表示，采用SPSS 19.0软件进行统计学分析，3组患者灌洗前后各时间点基本生命体征［(呼吸频率/(Br)、心率/(HR)、收缩压/(SBP)、舒张压/DBP)]、PIP、WOBvent、RAW、Cdyn、T、WBC、PCT和MV-t，采用单因素方差分析及成组t检验，首次BAL后的病原菌检出率的比较采用Fisher确切概率法。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果 2.1 基本情况

C组(n=36)、X组(n=43)和N组(n=57)年龄、APACHEⅡ评分；术前(10 min)HR、Br、SBP和DBP差异无统计学意义(P＞0.05)。见表 1。

2.2 BAL术中、术后10 min心率，呼吸，血压

术中HR和Br变化，C组、X组低于N组(P＜0.05)；而SBP和DBP两组间差异无统计学意义(P＞0.05)。术后10 min，C组和X组的HR、Br低于N组，差异具有统计学意义(P＜0.05)，其他指标两组间差异无统计学意义(P＞0.05)。见表 2～3。

表 2 术中两组各监测指标情况比较 Table 2 Comparison of monitoring indicators of patients in the operation in two groups

组别	HR(次/min)	Br(次/min)	SBP(mmHg)	DBP(mmHg)
C组	76.14±9.83	19.85±5.36	126.28±13.81	70.33±11.87
X组	75.73±9.62	18.74±5.13	124.61±12.99	71.87±12.05
N组	87.39±10.28^a	24.59±5.42^a	124.38±13.06	69.83±11.72
F值	21.996	17.170	0.249	0.376
P值	0.000	0.000	0.780	0.688

注：与 C组、X组和N组比较，^aP＜0.05

表选项

表 3 术后10 min两组各监测指标情况比较 Table 3 Comparison of monitoring indicators after 10 min of the operation in two groups

组别	HR(次/min)	Br(次/min)	SBP(mmHg)	DBP(mmHg)
C组	71.58±10.41	16.19±2.47	118.51±8.47	74.25±6.48
X组	72.67±10.37	17.01±2.41	120.37±8.08	73.91±7.06
N组	82.19±11.41^a	20.58±2.63^a	121.72±9.03	73.24±6.39
F值	14.261	41.571	1.542	0.282
P值	0.000	0.000	0.218	0.755

注：与 C组、X组和N组比较，^aP＜0.05

表选项

2.3 BAL术前、治疗后1 h、2 h、4 h呼吸力学变化比较

C组、X组灌洗后1 h、2 h PIP、WOBvent和RAW均低于N组，Cdyn优于N组(P＜0.05)；C组、X组灌洗后4 h Cdyn优于N组(P＜0.05)，PIP、WOBvent和RAW差异无统计学意义(P＞0.05)。见表 4。

表 4 灌洗前和灌洗前后1 h、2 h、4 h呼吸力学变化情况比较 Table 4 Comparison of inrespiratory indexes before and after lavage 1h,2 h,4 h in patients

组别		PIP (cmH₂O)	F值/P值	Cdyn (mL/cmH₂O)	F值/P值	WOBvent (J/L)	F值/P值	RAW[cmH₂O/ (L·s)]	F值/P值
灌洗前	C组	31.66±2.12	F=0.770 P=0.465	19.87±5.42	F=0.115 P=0.892	0.86±0.57	F=0.036 P=0.965	16.24±0.57	F=10.003 P=0.000
	X组	31.48±2.07		20.34±5.83		0.85±0.61		16.18±0.49
	N组	32.02±2.38		19.85±5.19		0.83±0.49		15.83±0.43
灌洗后 1h	C组	17.36±2.38	F=24.642 P=0.000	41.88±8.51	F=17.345 P=0.000	0.47±0.26	F=1.827 P=0.016	9.69±0.58	F=120.593 P=0.000
	X组	17.41±2.17		42.36±8.06		0.46±0.24		9.70±0.56
	N组	21.02±3.74^a		33.98±7.57^a		0.55±0.27^a		11.48±0.77^a
灌洗后 2h	C组	16.46±2.27	F=24.625 P=0.000	41.37±8.24	F=15.174 P=0.000	0.42±0.18	F=3.590 P=0.030	9.41±0.52	F=126.553 P=0.000
	X组	16.52±2.33		42.09±8.11		0.42±0.17		9.39±0.54
	N组	19.8±3.19^a		34.08±7.87^a		0.52±0.26^a		11.04±0.67^a
灌洗后 4 h	C组	15.51±3.02	F=0.061 P=0.9409	40.52±8.39	F=5.305 P=0.006	0.37±0.15	F=0.423 P=0.656	8.58±0.45	F=0.946 P=0.391
	X组	15.44±3.11		41.07±8.18		0.36±0.16		8.61±0.48
	N组	15.65±3.06		36.24±7.91^a		0.39±0.18		8.71±0.51

注： C组、X组和N组比较，^aP＜0.05；cmH₂O=0.098 kPa。

表选项

2.5 BAL持续时间(BAL-t)

C组BAL-t为(16.81±2.62)min，较X组(20.12±3.81)min、N组(23.69±2.76 )min均短(P＜0.05)。C组BAL-t较X组短(P＜0.05)。

2.6 感染相关性指标(外周血WBC计数、体温和PCT)

BAL治疗后3 d，C组、X组T、WBC和PCT 降低低于N组(P＜0.05)，且C组低于X组(P＜0.05)。BAL治疗后5 d，C组、X组WBC和PCT 降低低于N组(P＜0.05)，且C组低于X组(P＜0.05)。

表 5 感染相关性指标变化 Table 5 Changes of infection-related indicators

指标	时点	C组	X组	N组	F值	P值
T(℃)	3 d	36.87±0.33	37.18±0.17^b	38.61±0.47^a	319.693	0.000
	5 d	36.81±0.45	36.61±0.29	37.36±0.31^a	62.991	0.000
WBC(10⁹ L^-1)	3 d	11.61±1.07	12.87±1.14^b	13.29±1.92^a	14.099	0.000
	5 d	9.36±1.05	10.28±1.53^b	12.51±2.38^a	36.459	0.000
PCT(ng/mL)	3 d	1.12±0.87	2.44±1.79^b	2.62±1.81^a	10.494	0.000
	5 d	0.61±0.38	1.17±1.13^b	1.75±1.43^a	11.227	0.000

注： C组、X组和N组比较，^aP＜0.05；C组和X组比较，^bP＜0.05

表选项

2.7 经首次BAL后的病原菌检出率

首次BAL后C组病原菌检出率为80.55%(29/36)，较X组(72.09%，31/43)、N组(59.65%，34/57)均高(χ²=4.667，P=0.034)，且X组病原菌检出率较N组高(P=0.042)。

2.8 有创机械通气时间(MV-t)

C组MV-t为(114.36±38.39)h，较X组(132.07±42.51)h、N组(165.28±67.28)h均短(F=10.922，P=0.034)，C组MV-t较X组短(P=0.007)。

3 讨论

BFS作为一种侵入性的检查和治疗手段，它在重症医学领域的运用日趋广泛，主要包括人工气道的建立与因分泌物所致气道阻塞的治疗以及呼吸道病原微生物标本获取等^{[7, 8]}。特别是在针对ICU的重症呼吸道感染患者，BAL能够完成呼吸机相关性肺炎的气道灌洗与病原菌检出、重症肺部感染患者的内镜引流，可见，BAL已经成为该类患者的良好转归的重要治疗手段^[9]。

ICU的重症肺部感染患者，往往会发生呼吸衰竭并接受机械通气治疗。这些患者在得到抗感染和机械通气治疗的同时，往往面对气道引流不畅、病原菌确定和抗感染策略更换等棘手的临床问题。鉴于这些患者大多具有人工气道，有利于BFS这一微创的介入性内镜治疗手段的开展，这使解决上述临床困难成为可能。但这类患者感染重、肺部炎症水肿重，BAL时操作较困难；同时这些患者氧合差、肺功能差^[4]，很难耐受长时间的BAL。因此，对重症呼吸道感染患者，不恰当的BAL反而可能会导致患者病情反复甚至恶化。因此，需要寻找有效的辅助手段，来对肺部感染部位做出尽可能准确的定位，从而精确地实施BAL，以减轻这类患者BAL时的不良反应。常规听诊等基础检查手段能够帮助判断肺部病变的大概部位；而床旁X光机的使用，使ICU内接受机械通气的重症患者获得胸部X线影像并作出病灶定位更加容易。同时，便携式呼吸机的普及使这些患者能够及时接受CT^[10]，从而获得更加精准的影像学检查证据。选择什么样的方式对机械通气合并重症肺部感染患者的感染部位做出定位，从而实施无痛BAL，它对患者的影响怎样，这是笔者所重点关注的问题。

本研究发现C组BAL-t为(16.81±2.62)min，较X组、N组均短(P＜0.05)，同时C组较X组(20.12±3.81)min亦短(P＜0.05)，表明通过更加精确的术前定位，BAL的治疗精确性增加，操作时间明显缩短。因而，与之相关的，有机体遭受刺激所产生的应激反应亦能得到降低。表现为：术中和术后10 min，C组、X组的HR和Br监测显示其低于N组(P＜0.05)；灌洗后1 h、2 h C组、X组的PIP、WOBvent和RAW均低于N组，Cdyn优于N组；灌洗后4 h C组、X组Cdyn优于N组(P＜0.05)。同时，通过有效地术前定位，能够更加有效的清除感染部位的浓聚的感染性物质，使患者得到更好的肺部引流，增强抗感染效果。表现为BAL治疗后较短时间内(3 d)，C组感染相关性指标WBC、CRP和PCT降低更快(P＜0.05)。此外，通过更加精确的术前定位后进行BAL，首次病原菌检出率更高(C组高达80.55%，P＜0.05)，将更加有利于抗感染方案的优化。本研究显示，最终患者机械通气时间明显缩短[C组为(114.36±38.39) h，P＜0.05]。

本研究表明：对ICU肺部感染，采取胸部CT定位下的床旁无痛BAL治疗，能有效降低应激状态，减轻气道高反应性，提高肺部感染病灶引流，增加病原菌检出率，提高该类患者综合救治水平，为重症肺部感染伴呼吸衰竭患者的综合治疗提供了一条有效的途径。

虽然笔者所采取的床旁无痛BAL技术在ICU中的使用已经日趋成熟^［11]，但对机械通气合并重症肺部感染这一机体状况差、入镜通路不畅的人群，以胸部CT定位为指导的无痛BAL亦可存在如病灶遗漏、气道损伤、病原检出率波动^{[12, 13]}等问题。因此，在完成胸部CT定位下无痛BAL时应当注意：①严格遵循《诊断性可弯曲支气管镜应用指南》^[14]选择病例开展BAL；②严格遵循《中国重症加强治疗病房患者镇痛和镇静治疗指导意见》^[15]，依据患者的年龄、肝肾功能基础状态等个体化选择镇静药物的剂量^[16]；③术前请有经验的重症医学科医师或放射科医师辅助阅读胸部CT，确定病变部位；④术中操作轻柔，以减少支气管痉挛；⑤术中首先处理通过胸部CT确定的病变区域，在患者基本监测平稳的条件下再检查其他区域；⑥术中、术后保障氧供，加强监护。

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