背景
低潮气量的机械通气有可能减轻通气引起的肺损伤，但尚未明确潮气量大小对心肌功能的临床影响。这项横断面研究调查了与中等潮气量通气相比，低潮气量通气是否对心肌的收缩和舒张功能有有益的影响。
方法
根据比较低潮气量和中潮气量策略的无ARDS患者的保护性通气试验（PReVENT），对42例无急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的机械通气患者在进行机械通气24小时后接受了胸腔超声检查。主要结果是左心室和右心室心肌功能指数作为收缩和舒张综合功能的量度，较低的值表示更好的心肌功能，右心室心肌性能指数大于0.54被视为异常阈值。次要结局包括特定的收缩和舒张参数。
结果
一名患者由于声学窗不足而被排除在外，使21例接受低潮气量的患者的潮气量大小（平均±SD）为6.5±1.8ml/Kg预测体重，而20例接受中等潮气量的患者接受了潮气预测体重为9.5±1.6ml/Kg（平均差异-3.0ml/Kg；95％CI，-4.1至-2.0；P0.）。与中间潮气量组相比，低潮气量组的右心功能不全有所减轻（心肌功能指数，0.41±0.13vs.0.64±0.15；平均差异-0.％CI，-0.32至-0.14；P左室功能不全（心肌功能指数，0.50±0.17vs0.）。0.63±0.19；平均差-0.13；95％CI，-0.24至-0.01；P=0.）。同样，低潮气量组的大多数收缩参数优于中潮气量组，但两组的舒张压参数无差异。
结论
与低潮气量通气相比，无ARDS的患者，中潮气量通气降低了左心室和右心室的收缩功能，尽管对舒张功能没有影响。
编辑观点
我们已经知道的有关该主题的知识
较低潮气量机械通气可减少通气引起的肺损伤
本文告诉我们的是新知识
尚不清楚的是，潮气量较低或中等时机械通气是否还与改善收缩压和舒张压的左心室和右心室心肌功能有关
这项对42例没有急性呼吸窘迫综合征的机械通气患者的研究发现，较低的潮气量机械通气与左右心室收缩功能增加有关，但舒张功能并未改善。
重症监护病房（ICU）的重症患者经常需要机械通气以确保足够的气体交换。尽管机械通气可以挽救生命，但众所周知会引起肺损伤。通气特别有助于机械通气性肺损伤高的潮气量，与多个研究显示，使用低潮气量的能提高患者的存活与急性呼吸窘迫综合征（ARDS），其目前被认为是该患者组的标准治疗。在非ARDS患者中，潮气量大小对死亡率的影响尚不清楚。因此，荷兰于年启动了无ARDS患者的保护性通气试验（PReVENT），比较了非ARDS患者的低潮气量通气和中潮气量通气，主要研究生存期和无呼吸机天数。
实验研究表明，高潮气量的通气会导致各种炎症介质释放到循环系统中，从而损害远处的器官。在急性肺损伤，这些一连串的事件可以被放大，具有惊人的效果在几个小时内对心肌功能配成机械通气引起的心肌功能障碍。尚未对患者的潮气量对心肌功能的影响进行研究，部分原因是难以测量心肌功能。标准回波描记参数（例如搏动量和射血分数）取决于前负荷和后负荷，因此不提供有关心肌功能的不依赖于负荷的信息。心肌功能指数是组织多普勒衍生指数，它以相对独立于负荷的方式结合了收缩和舒张参数，因此着眼于收缩和舒张心肌功能本身。由心肌功能指数评估的潮气量通气诱发的心肌功能障碍，除了减小潮气量大小外，可能还对使用正性肌力药或血管活性药物有临床意义。
我们假设低潮气量策略与中潮气量通气相比可以降低左心室和右心室的收缩和舒张功能障碍，通过机械通气超过24小时两组PReVENT试验超声心动图评估。
材料和方法
PReVENT试验是一项全国性，多中心，随机对照试验，用于未患有ARDS的机械通气ICU患者。患者被随机分为低潮气量策略，目标潮气量为4至6ml/Kg预测体重，或中等潮气量策略，目标为潮气量为8至10ml/Kg预测体重，但开始机械通气时ARDS患者除外。最近发表的PReVENT试验的主要终点是无呼吸机天数和28天生存率。
我们在阿姆斯特丹大学医学中心对机械通气超过24小时的PReVENT患者进行了单中心横截面经胸超声心动图研究，以评估潮气量大小对左心室，右心室收缩和舒张功能的影响。这项非干预性研究被认为是标准患者治疗的一部分，因此不受阿姆斯特丹大学医学中心机构审查委员会，因为机械通气和经胸超声心动图检查通常是按照当地指南进行的。对于此分析，除PReVENT试验的书面知情同意外，无需其他同意。该研究在荷兰试验注册中列出，其中以心肌功能指数作为主要结局指标，而特定的收缩压和舒张参数作为次要结局指标。排除标准为已知的心肌病，心源性休克，皮肤或胸部疾病，使经胸超声心动图检查不可行，或严重的休克需要去甲肾上腺素大于或等于0.5μg/kg.min。使用市售超声系统（Vivid7Dimension；GEVingmedUltrasoundAS，挪威）的M4S换能器记录经胸超声心动图图像。根据本地标准协议，将图像连续数字存储。
研究方案
患者在ICU通气开始后1小时内以1：1的比例随机分为低潮气量组或中潮气量组。当地研究人员使用集中的，专用的，受密码保护的，加密的，基于Web的自动随机化系统来进行随机化。随机分组大小随机进行，并根据中心和插管位置进行分层。不能致盲。主治护士和医师对干预或结果没有盲目性。统计分析基于意向性治疗原则。
随机分配至低潮气量策略的患者从控制体积的通气开始，潮气量为6ml/Kg，然后由1ml/Kg减小到最小4ml/Kg。随机分配到中度潮气量策略的患者开始于容量控制通气，潮气量为10ml/Kg，仅当平台压力超过25cmH2O时才降低1ml/Kg至最小8ml/Kg。当呼吸努力注意到，切换到压力支持通气。在压力支持通气期间，调整压力支持水平以获得最小潮气量，最小支持水平为5cmH2O，最大气道压力为25cmH2O。如果在此支撑水平下低潮气量组的潮气量超过6ml/Kg，在中潮气量组中的潮气量未达到10ml/Kg，则可以接受。如有必要，可调整呼吸频率，以防止严重的呼吸性酸中*（pH小于7.25）或碱中*（pH大于7.45）。如果出现严重的呼吸困难，患者-呼吸机不同步，呼吸频率大于每分钟35次，酸中*无法控制或不适感增加，则潮气量可以以每小时1ml/Kg预计体重的步幅增加，而两者控制和压力支持机械通气。使用最低的呼气末正压水平，最小5cmH2O.主治医师在必要时允许进行肺复张策略。
在进行胸腔超声心动图检查之前，记录患者的血液动力学和呼吸数据。如果在经胸超声心动图检查的4小时内进行了动脉血气检查，则这些数据也是从电子患者数据管理系统中收集的。将患者置于部分左侧卧位，并格外小心避免产生压力。附上皮肤电极以在超声心动图上获得连续的心律，并根据指南至少记录三个窦性心律的心动周期或心房颤动的五个心动周期。使用六种标准视图系统地遵循以下经胸超声心动图检查的顺序：胸骨旁长轴，胸骨旁短轴，心尖四腔，心尖两腔，心尖五腔和肋下。
心肌性能指数被选择作为主要终点，因为它提供关于组合收缩和舒张功能信息，可以为左心室和右心室，来计算是不理想的二维图像，的存在下获得的和在非急性条件下相对独立于前负荷和后负荷。相反，其他参数（例如搏动量和射血分数）则更多地取决于负荷，并且可以随潮气量通气引起的左心室和右心室前负荷和后负荷的变化而变化。心肌性能指标是非几何测量，因为它是通过组织多普勒成像将等容收缩时间与等容松弛时间相加，然后将总和除以喷射时间而计算得出的。如果心肌功能恶化，则等容收缩和舒张周期会延长，射血时间会缩短，从而导致较高的心肌功能指数值（表示降低）心肌功能。由于除射血期外，心肌功能指数还整合了等容性指数，因此理论上可以证明在射血期测量值发生变化（例如射血分数）之前，心肌功能障碍。附录中提供了经胸超声心动图检查所获得的所有其他收缩压和舒张压测量值的详细说明。
统计分析
使用独立样本t对两组之间的连续变量进行比较如果是正态分布，则使用Mann–WhitneyU检验。两组之间类别变量的比较使用卡方检验进行。使用SPSSStatistics版本25（IBMCorporation，美国）进行分析。双向P值0.05被认为具有统计学意义，精确P除非P0.，否则给出的值。
结果
从年11月到年11月，在阿姆斯特丹大学医学中心发现90名患者有资格参加PReVENT试验。在排除不适合进行超声心动图研究的患者之后，有42例患者接受了全胸腔超声心动图检查；一名患者由于声学窗不良而被排除在分析之外。总分析了41例患者，其中21例潮气量低，20例潮气量中等（图1）。
基线特征
基线特征列于表1。低潮气量组和中潮气量组之间无显着差异，除了中潮气量组有更多的吸入/肺炎。两组之间在机械通气方面没有显着差异（表1）。除四名患者外，其余患者均处于窦性心律，房颤患者在两组之间均分。几乎有一半的患者被镇静并接受了血管加压药，但没有人接受去甲肾上腺素大于0.5ug/kg.min。33例患者接受了压力支持通气，其余8例患者接受了容量控制通气，两组之间均分。在进行胸腔超声心动图检查的大约30分钟内，所有通气设置和药物剂量均保持不变。
呼吸和血液动力学参数
呼吸和血液动力学参数见表2。根据PReVENT协议对患者进行机械通气，平均时间为27小时。低潮气量组的患者平均潮气量为6.5±1.8ml/Kg预测体重，中潮气量组的患者为9.5±1.6ml/Kg预测体重（平均差异为-3.0ml/Kg；95％CI，-4.1至-2.0；P0.）。两组之间所有其他呼吸和血液动力学参数没有差异。事后分析显示，与有压力控制通气的患者相比，有压力支持的患者的潮气量没有变化（8.1±2.3ml/Kgvs预计体重7.4±2.2ml/Kg（平均差异0.7ml/Kg；95％CI，-1.1至2.5；P=0.）呼吸频率也无差异（20±7次/minvs.21±10次/min（平均差异，1次/min；95％CI，-9至8；P=0.）。
超声心动图评估
四名患者出现中度或重度二尖瓣关闭不全，其中九名患者出现中度或重度三尖瓣关闭不全。41例患者均未表现出明显的主动脉瓣膜病。下腔静脉的平均直径为1.6±0.6cm，在低潮气量组和中潮气量组之间没有差异。
左右心室收缩和舒张功能
表3列出了所有左心室和右心室的收缩和舒张功能参数。两组右心室压力或容量超负荷指标无差异，右心室后负荷无差异。可以在所有41例左心室患者中获得主要的心肌性能指标，而在4例右心室患者中无法获得，这是缺少的数据在低潮气量组和中潮气量组之间平均分配的结果。在中间潮气量组中，左心室和右心室心肌性能指数较高，这表明收缩和舒张功能合用降低（图2）。与低潮气量组相比，低潮气量组的所有左，右心室收缩参数均较高，除了左心室和右心室的收缩最大速度外，低潮气量组的心输出量较高（表3）。两组的所有左心室和右心室舒张参数相似。事后分析显示，压力支持通气与容积控制通气患者的心肌功能无差异：左心室心肌性能指数为0.57±0.21对0.55±0.09（均值，0.02；95％CI，-0.08至0.11；P=0.）及右室心肌性能指数分别为0.51±0.17和0.56±0.22（均差，-0.05；95％CI，-0.19至0.10；P=0.）。当排除6例吸入/肺炎患者（均在中潮气量组）时，对左心室心肌性能指标的影响大小未见减弱：在低水平时，左心室心肌性能指标为0.50±0.17潮气量组与非吸气/肺炎中间潮气量组的0.65±0.22（平均值差异，-0.15；95％CI，-0.28至-0.01；P=0.）相比，平均值差异增加0.02。右心室心肌表现指数为0.41±0.13与0.59±0.16（均差，-0.19；95％CI，-0.29至-0.08；P=0.），但排除了6例吸入性/肺炎患者，导致效应大小的减小：尽管P值为0.，平均差异却减小了0.04。
讨论
这是第一项临床研究，该研究通过经胸超声心动图对非ARDS患者随机分配为低潮气量对中等潮气量策略的潮气量大小是否会影响心肌功能进行研究。我们的数据显示，与低潮气量通气相比，中间潮气量通气导致心肌功能下降，心输出量降低，这主要是由于左心室和右心室收缩功能下降，而左，右心室舒张功能保持不变。低潮气量策略的应用可以减少无ARDS患者的收缩期呼吸机诱发的心肌功能障碍。
先前的临床研究表明，低潮气量通气可能会阻止非ARDS患者发生通气诱发的肺损伤。此外，LELLOUCHE等。在对心脏手术后患者进行多变量分析后观察到，高潮气通量是多器官衰竭的独立危险因素。在非ARDS模型中进行的实验研究已经表明，高潮气量的通气会导致多种炎症介质释放到循环系统中，从而引发包括心脏在内的远处器官损伤。此外，越来越多的证据表明心肌功能障碍与更高的死亡率相关。这种相互作用可能有助于改善荟萃分析中观察到的临床结果，该荟萃分析回顾了无ARDS患者使用低潮气量通气的情况。
众所周知，机械通气会引起血液动力学损害,并且常规血液动力学参数不能正确反映出心肌功能障碍及其后遗症。因此，在我们的研究中，左心室射血分数和三尖瓣环平面收缩期偏移被分别视为左心室和右心室收缩功能的次要参数，因为两者均受负荷条件变化的影响。由于潮气量的差异可能会导致左右心室前负荷和后负荷的变化，从而影响左心室射血分数和三尖瓣环平面收缩期偏移以及心输出量，因此这些参数的变化并不一定反映心肌功能的变化。同时，就早期收缩功能障碍的检测以及死亡率的预测而言，整体纵向应变已显示出优于传统的二维超声心动图测量左心室射血分数。此外，组织多普勒成像技术的最新使用提供了更多独立于负荷的方法来评估收缩功能，例如等容加速，其另外的优势是高质量二维图像不再是可再现记录所必需的。通过传统的或更新的技术获得的所有左心室和右心室收缩参数均显示，与低潮气量策略相比，在中等潮气量通气的情况下通气超过24小时后功能降低，但左心室和右心室的最大收缩速度除外（P=0.和P分别为0.）。先前的研究表明，在受压量为19ml/Kg的大鼠中，通过压力-容积环测量的收缩压和舒张功能逐渐降低，而在6ml/Kg的条件下。相反，两组患者之间均未观察到舒张功能障碍的差异，这可能是由于与实验研究相比，施加的潮气量差异较小。此外，已经描述了败血性休克患者的时间依赖性和可逆性的心室舒张损伤。
由于收缩压和舒张压的联合测量可能更能反映整体心肌功能障碍，因此我们将心肌功能指数作为检测通气诱发的心肌功能障碍的主要参数。心肌功能指数（以前称为Tei指数，以发明人的名字命名）在接受中间潮气量通气的患者中比以左心室为右心室的低潮气量策略高，表明整体心肌功能障碍。这可能归因于潮气量的差异，因为两组之间的其他机械呼吸机设置，呼吸参数或血液动力学支持均无差异（表1和2）。心肌功能指数的变化可能表明收缩性和/或舒张性的变化，尽管后者似乎不是一个重要因素，因为未发现舒张功能的差异。美国超声心动图学会（北卡罗来纳州达勒姆）和欧洲心血管影像协会（比利时布鲁塞尔）将右心室心肌性能指数大于0.54视为异常阈值，提示在中间潮气量组中有明显的心肌功能障碍，而在低潮气量组中则没有。心肌功能指数的上升因此可以推断出将肌力药作为潜在的临床意义，尽管尚未对此进行研究。虽然我们的数据显示潮气量减少能够积极影响左心室和右心室功能，但呼气末正压似乎对心肌功能没有直接影响。
中度潮气量通气时通气诱发的心肌功能障碍的发展可能部分由通气诱发的炎症解释。由通气性肺损伤诱导远处器官以类似的方式作为在脓*症期间压下心肌功能损伤。尽管我们的数据表明低潮气量通气可以缓解收缩期通气引起的心肌功能障碍，但我们并未测量炎症参数，因此无法确定炎症的贡献。有趣的是，主要的PReVENT试验并未显示出肺结局和生存率的差异。Gattinoni等请注意，与对血液动力学的影响相比，机械通气对肺部的不利影响确实有所不同。虽然死亡率和肺部损伤已显示出与通气的机械动力有关，其中包括潮气量大小和呼吸频率以及其他呼吸机参数，但血液动力学损害主要与胸腔内压力有关。因此，中间潮气量可能主要由于胸腔内压力的变化而对心肌功能产生有害影响，而中间潮气量对肺的不利影响则由于呼吸频率的降低而减弱。这可以解释在体积控制与压力支持通气下在患者中观察到的相同的心肌功能，因为在两种模式下，与低潮气量组相比，在中间潮气量组中胸腔内压力的变化预计会更大。
应该提到我们研究的几个局限性。首先，尽管一项纵向研究可以提供有关心肌功能障碍发展的其他信息，但我们并未进行连续超声心动图检查。然而，对于呼吸困难和/或气体交换不足的患者，在插管和机械通气之前不久进行标准超声心动图检查被认为是不道德的。此外，由于可能未达到稳定的通气和/或血液动力学状态，因此在机械通气开始后直接进行超声心动图检查可能会导致测量结果存在较大差异。前负荷的快速变化会影响心肌功能指数，因此，选择24小时间隔可以使所有患者在相对稳定的环境中进行经胸超声心动图检查的系统性能，尽管另一方面可以想象到严重的ARDS发生之前。其次，我们承认，由于我们在单个学术中心招募了数量有限的异质性患者，因此部分研究的外部验证受到了一定限制。但是，我们使用了超声心动图测量，众所周知，这些测量显示出个体之间较小的观察者差异。我们使用一个超声系统和后处理软件执行了所有超声心动图，并使用相同的算法来计算心肌功能的参数。第三，尽管随机分组，中低潮气量组与低潮气量组相比，基线时有吸入/肺炎的患者百分比明显较高。不过，事后分析未显示当排除抽吸/肺炎患者时左心室功能的影响大小减弱，而在我们的研究中，右心室表现的影响大小仅适度降低。第四，由于干预的性质，无法进行致盲。尽管如此，两组之间除潮气量大小外的所有其他呼吸参数没有差异。最后，随机分配给较高潮气量组的患者“平均”潮气量为9.5ml/Kg，因此被归类为中等潮气量。然而，与低潮气量组6.5ml/Kg相比，差异是显着的，而所有其他呼吸机设置均未更改。进一步的研究必须确定左心室和/或右心室收缩功能障碍风险较高的患者是否可以从低潮气量策略中获益。
结论
与低潮气量策略相比，中间潮气量通气可诱发左心室和右心室收缩功能障碍。然而，潮气量大小对左心室或右心室舒张功能没有影响。
附录
首先，获得胸骨旁长轴视图以评估包括左心室流出道在内的左心室尺寸。然后，添加彩色多普勒仪以评估主动脉和/或二尖瓣病变。所有瓣膜狭窄和/或反流均分为无，轻度，中度或严重度，后两者归为严重的瓣膜病。
其次，获得胸骨旁短轴视图以评估左室偏心指数，该指数是通过收缩末期前后直径除以隔侧直径计算得出的，当该值超过1.0时可提供右室压力超负荷的指标。此后，在主动脉瓣水平处，将脉冲多普勒样本量置于主肺动脉中，以将肺加速时间除以峰值速度除以达到该峰值所需的时间。肺加速时间被确定为右心室后负荷的量度，较低的值表示较高的肺血管阻力。
第三，获得心尖四腔视图以评估左心室和右心室尺寸。当比率超过0.6时，急性肺心病定义为右心室舒张末期直径除以左心室舒张末期直径，作为右室容量超负荷的指标，使用散斑跟踪技术，还使用顶四腔视图来计算右心室游离壁和左心室总体纵向应变，收缩压全局纵向应变峰值更大，表明收缩压功能得到改善，相对于负荷情况相对独立。然后，添加彩色多普勒仪以评估二尖瓣和/或三尖瓣膜病变。通过将脉冲多普勒采样量定位在二尖瓣和三尖瓣的尖端，分别确定左心室和右心室早期/心房速度比，作为左心室和右心室舒张功能的量度。随后，利用位于间隔处的脉冲波采样体积执行组织多普勒成像，以获得几乎平行的超声束，以最大程度地减少测量误差。仅在图像不足的情况下，脉冲多普勒采样容积才位于左心室二尖瓣外侧环。对于右心室，脉冲多普勒采样容积位于外侧三尖瓣环。这些记录提供了收缩最大速度作为收缩功能的标志，早期舒张最大速度作为每个心室的舒张功能的标志。通过将等容收缩时间与等容松弛时间相加，然后将总和除以喷射时间，计算出心肌功能指数。心肌性能指标是一项非几何指标，因此被选为主要终点指标，因为它提供了有关收缩和舒张功能综合的信息，通过将等容收缩时间与等容松弛时间相加，然后将总和除以喷射时间，计算出心肌功能指数。心肌性能指标是一项非几何指标，因此被选为主要终点指标，因为它提供了有关收缩和舒张功能综合的信息，通过将等容收缩时间与等容松弛时间相加，然后将总和除以喷射时间，计算出心肌功能指数。心肌性能指标是一项非几何指标，因此被选为主要终点指标，因为它提供了有关收缩和舒张功能综合的信息，可以计算左心室和右心室，相对独立的前负荷和后负荷的和仍然可以在次优的二维图像的存在下获得。等容加速计算为等容收缩的最大速度除以达到该最大值所需的时间，从而以比传统测量更少的负荷依赖性来评估左心室和右心室的收缩功能。参照图3，在光标通过右心室外侧三尖瓣环的心尖四腔视图中执行M模式，从而提供三尖瓣环平面的收缩期偏移。
第四，根据修改后的辛普森规则，将心尖两腔视图与心尖四腔视图一起使用以计算左心室射血分数。
第五，在心尖五腔视图中，将脉冲多普勒样本量定位在左心室流出道的主动脉瓣正下方，以测量速度时间积分。通过将速度时间积分与从胸骨旁短轴视图获得的左心室流出道半径的平方相乘，获得搏动量。心搏量乘以心率得出心输出量。
最后，在检查结束时将患者仰卧位，然后获得肋下视图，以评估下腔静脉。
图2.接受低潮气量通气患者（A）及中等潮气量通气患者（B）左心室心肌功能指数。心肌性能指数是通过组织多普勒成像获得的，超声束几乎平行于间隔环。与具有相似射血时间（ET）的患者a相比，患者B的等容收缩时间（IVCT）和等容舒张时间（IVRT）的持续时间更长，这导致更高的心肌性能指数，因为这是由（IVCT+IVRT）/ET计算的，表明心肌功能降低。当选择主动脉瓣射血时间（aVET）和二尖瓣关闭至开启时间（MCO）时，EchoPaC软件自动计算左心室心肌功能指数，左上角用LIMP表示。还显示了收缩最大速度（Sm）和舒张早期最大速度（E’）。
---AnesthesiologyMay,Vol.,–.