ICU管理與實踐,第21卷-第3期,2021年

氧氣:太多不好

補充氧給藥是對絕大多數危重病人的常規治療。然而,有證據表明,暴露於高氧環境與不良預後有關。我們在這裏討論在重症監護病房進行補充氧管理的好處和壞處。

簡介

在重症監護病房(ICU),給氧是對大量患者進行的常規治療。這種給氧的基本原理是預防和治療具有有害影響的缺氧,並最終導致細胞死亡(O 'Driscoll et al. 2017)。需要提醒的是,缺氧是指血液和身體組織沒有足夠的氧氣,而低氧血症是指血液中氧濃度異常低。動脈血中氧含量的計算公式為:


(動脈血氧飽和度。血紅蛋白。1.34)+(動脈血氧張力。0.003)


說明血氧飽和度是血氧含量的主要決定因素。由於這個原因,動脈血氧張力(PaO)過高2)通常被醫生視為對抗低氧血症及其後果的安全網(Suzuki et al. 2013;Young et al. 2015)。


越來越多的證據表明,危重症期間暴露於高氧環境與預後受損有關,未來大多數指南中都應推薦保守氧治療(Barbateskovic等人2019;楚等。2018)。然而,據報道,ICU患者的高氧沒有有害影響,甚至沒有保護作用(Duclos et al. 2021;Mackle等人,2020年)。我們簡要回顧了目前有關該主題的文獻,以討論ICU危重病人補氧的利與弊。


定義

術語“高氧”一般指的是過量的氧氣供應(管理的任何吸入氧分數(FiO2> 0.21)導致PaO升高2高於正常的價值觀。


常氧血症通常被定義為PaO2在海平麵上呼吸房間空氣的受試者體內的濃度在80到100毫米汞柱之間。不幸的是,臨床研究對高氧使用了各種各樣的定義,這在一定程度上解釋了研究結果的不一致(Barbateskovic等人2019;Damiani et al. 2014)。升高的PaO之間存在線性關係2和死亡率2作為一個連續變量進行分析,但沒有很強的傷害閾值(Janz等,2012年)。在一項隊列研究中,即使在輕度高氧[120-200 mmHg]的情況下,ICU死亡率似乎也與暴露時間呈線性增加(Helmerhorst等,2017a)。


氧過多影響

有氧代謝產生活性氧。它們負責氧化應激,如果不平衡,就會導致細胞死亡(Davies 1995)。因此,在真核細胞中可以使用抗氧化係統來消除ROS並維持細胞壽命。氧化應激和抗氧化防禦不平衡的情況加劇氧化應激,對細胞造成損傷,可能導致細胞死亡,並加劇炎症反應(Helmerhorst et al. 2015)。


在小鼠肺中,高氧引起氧化應激,增加炎症性肺反應,增加促炎細胞因子和巨噬細胞率,並造成組織學肺損傷(Helmerhorst et al. 2017b)。高氧濃度呼吸後的脫氮導致肺泡萎陷和肺不張(Aboab et al. 2006)。


高氧也有很好的係統性影響。動物研究發現,在高氧狀態下發生的膿毒症和出血性休克模型中,感染的擴散以及器官灌注和血流動力學的改變(Dyson et al. 2009;Rodríguez-González et al. 2014)。而缺氧可被視為一種
對損傷的自然反應,高氧是不會出現的,除非在人為幹預的條件下。從這個意義上說,氧氣應該被評價為在過量使用時可能產生副作用的藥物。


高氧肯定是有害的

高氧是危重病人的常見事件。在一項多中心回顧性隊列研究中,Douin等人(2021)顯示,在3464名受傷患者中,46%的ICU時間是在動脈氧飽和度(SaO)定義的高氧狀態下度過的2)在96%以上。高氧血症與更高的住院死亡風險相關。


一些隨機對照試驗報告了長期高氧的有害影響。Girardis等人(2016)發現,與采用PaO定義的保守治療策略的216例患者相比,采用自由氧治療的218例患者的ICU死亡率增加2(20.2% vs. 11.6%,絕對風險降低在0.086[95%可信區間(CI)從0.017到0.150],p = 0.01)。值得注意的是,在本研究中,患者在ICU住院至少3天,並接受機械通氣。這些發現在一項meta分析中得到了證實,該分析報告了異質性患者人群中長時間高氧暴露的有害影響(Chu等人,2018年)。


敗血症與來自一氧化氮(NO)途徑的過量自由基氧(ROS)形成有關(Rodríguez-González et al. 2014)。由高氧引起的額外ROS形成可能進一步惡化器官功能障礙。HYPERS2S隨機對照試驗顯示,由FiO治療組定義的高氧2在1時,感染性休克患者28天死亡風險增加:高氧組217例患者中有93例(43%)死亡,而正常氧組217例患者中有77例(35%)死亡[風險比1.27,95% CI 0.94-1.72;p = 0.12] (Asfar et al. 2017)。作者報告了高氧組(185例[85%])和常氧組(165例[76%])嚴重不良事件總體發生率的顯著差異;p = 0.02),在高氧組中,icu獲得性無力患者的臨床相關數量翻倍(24例[11%]vs. 13例[6%];P = 0·06)和肺不張(26例[12%]vs 13例[6%];P =0·04)與常氧組比較。這種較高的並發症發生率導致了本試驗的過早中斷。


Cochrane組的一項meta分析評估了急性心肌梗死患者補氧的情況。作者得出的結論是,隨機對照試驗不支持急性心肌損傷患者常規使用吸氧,而且不能排除高氧的有害影響(Cabello et al. 2013)。在心髒驟停時,在複蘇階段通常使用高濃度的吸氧,以增加組織的供氧能力。然而,一項隨機對照試驗顯示,在使用FiO通氣的心髒驟停後患者中,24小時內神經元損傷標記物增加2而不是用FiO通風的20.3 (Kuisma et al. 2006)。2021年歐洲複蘇理事會關於複蘇後護理的指南建議采用常氧治療來改善心髒驟停後的恢複(Nolan等人,2021年)。


限製和問題

盡管有這樣的證據,一些研究並沒有證實高氧的有害影響。在205名急性呼吸窘迫綜合征患者中,一項隨機對照試驗發現,早期暴露於保守氧療法(目標動脈氧張力為55 - 80 mmHg)不會增加28天的生存率(Barrot等,2020年)。另一項多中心隨機對照試驗也報告了同樣的發現,該試驗包括2928名急性低氧血症性呼吸衰竭患者(Schjørring等人,2021年)。ICU-ROX研究人員隨機選取了1000名接受機械通氣的患者,分別接受保守氧療或常規氧療。主要終點是呼吸機空閑天數,兩組間無顯著差異(Mackle等,2020年)。在一項包括251名膿毒症患者的事後分析中,盡管90天死亡率的差異沒有達到顯著水平,但趨勢是有利於正常組,即PaO目標高的組2[36.2% vs. 29.2%, p = 0.24] (Young等,2020)。


在腦損傷患者中,觀察性研究表明早期高氧對患者有益(Crawford et al. 2017;Jeon et al. 2014)。然而,高質量的研究發現,在高氧組沒有任何影響,甚至是有害的影響(Damiani et al. 2014;Roffe et al. 2017)。在嚴重鈍性胸部外傷患者中,一項基於傾向評分分析的隊列研究發現,早期高氧與更多並發症無關,包括死亡和/或醫院獲得性肺炎和/或急性呼吸窘迫綜合征。高氧也與醫院獲得性肺炎無、機械通氣無和ICU無的增加有關自由日(Duclos等人,2021年)。


有幾個原因可以解釋這些相互矛盾的發現。首先,在觀察性研究中,最嚴重的患者往往因休克和急性呼吸衰竭而出現缺氧。那麼,氧閾值設置的效果可能會被協變量的權重所誤導。第二,現在人們都認識到高濃度的氧氣是有害的。因此,最近的隨機對照試驗確定了PaO的水平2對照組在90 mmHg左右(Barrot et al., 2020;Mackle等人,2020年;Schjørring等人。2021年)。即使該變量沒有在方案中報告,負責患者的醫療隊也要注意避免高氧。在ICU-ROX中,兩組患者均有PaO2從第2天開始低於100毫米汞柱(Mackle等,2020年)。實際上,對照組接受的是常氧通氣。第三個解釋是幹預的持續時間和時機。在高氧與改善預後相關的研究中,在損傷後的早期時間點使用了短時間的高濃度氧(Duclos et al. 2021;Rockswold等人。2013)。在創傷性腦損傷患者中,FiO給氧2設為1隻進行了3小時(Rockswold等人,2013年),而胸部創傷患者隻在前24小時內評估了他們的氧合水平(Duclos等人,2021年)。第四,氧毒性可能在接受有創機械通氣的患者中增加(Girardis et al. 2016)。第五,與給氧無關的因素可幹擾氧代謝。在九十年代,通過增加心髒指數,向組織輸送更多氧氣的效果受到了挑戰。一項開創性的隨機對照試驗顯示,與接受標準護理的患者相比,接受超治療目標供氧的患者死亡率增加(Hayes et al. 1994)。


結論

在危重患者中,低氧血症相關的風險導致了高劑量的供氧(Suzuki et al. 2013;Young et al. 2015)。最近的研究結果表明,高氧血症與不良結果有關。實際的趨勢是轉向一個更保守的氧管理方法。然而,即使尚未發現一個明確的閾值,PaO的靶標270到90毫米汞柱的濃度似乎是安全的。然而,對氧進行幹預的最佳時機和氧代謝的最佳監測仍有待確定,以便在未來幾年內製定個性化的方法,以便將危重患者維持在低氧血症和高氧血症u型曲線的安全區域內(圖1).




的利益衝突

Pr. Leone報告了MSD、Pfizer、Octopharma、Aspen、Orion、Amomed、Aguettant在提交的作品之外的個人費用。帕斯特尼博士沒有什麼可透露的。


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