众所周知，机械通气可能导致呼吸机相关肺损伤，原因包括过高的通气压力或容量、肺泡塌陷膨胀周期中的剪应力以及炎症反应等。机械通气频率过高可改变吸呼比，缩短呼气时间，增加吸气流速，增加内源性PEEP及胸内压，导致动态性过度充气，增加肺部应变和应激。另外，通气频率过高还可增加死腔通气并导致肺损伤。既往观察性研究表明，高潮气量、低PEEP、高驱动压以及氧浓度高可能与术后肺部并发症相关，但在术中短时间机械通气过程中，呼吸频率过高对术后肺部并发症的影响尚不清楚。
为此，来自哈佛医学院的科研团队针对术中机械通气频率与术后肺部并发症的关系开展相关研究，假定通气频率过高会增加肺部并发症发生风险。研究结果发表在年7月的BJA杂志。
方法
方案设计及医院注册的单中心回顾性研究，分析了年10月至年9月间该中心在全麻下行非心脏手术的成人患者相关数据。年龄小于18岁、1月内手术大于1次、术前入住ICU以及胸心外科手术的患者被排除。
相关因素的定义术中机械通气时记录通气频率中位数。将不同的通气频率分为样本量近似的四组，组1到组4通气频率依次递增，并将频率最低的组1设为参照组。
结局事件主要结局事件为发生术后肺部并发症，包括术后7d内行有创机械通气、拔管后氧饱和度下降（10min内SpO%），次要结局事件包括PACU停留时长及术后7d内ICU转入率。
协变量模型分析过程中根据患者特异性混杂因素（如年龄、性别、BMI、ASA分级、吸烟史、COPD病史等）、病例特异性混杂因素（如手术特点、急诊手术、高风险手术、时长等）、术后肺部并发症风险评分、各类麻醉药物、静脉输液输血量、低血压、气道工具及呼吸机参数等众多因素进行校正。
修正效应的分析为评估高通气频率与术后肺部并发症的关系是否受其他呼吸参数的影响，研究者检验了高通气频率与二分类呼吸参数变量（例如中位etCO2≤45或45mmHg等）的交互作用。运用类似的方法还分析了ASA分级（(3vs≥3）、BMI（35vs≥35kg·m-2）、急诊手术、吸烟史等因素的修正效应。另外，研究者还评估了高通气频率对相关因素和主要结局二者关系的影响是否存在高基线倾向。
变异度分析研究者描述了整个研究期间通气频率的动态趋势，分析了这些变化是否会对通气频率与术后肺部并发症之间的关系造成影响。通过混合效应模型，还对不同麻醉科医师的操作造成的变异度进行了分析。
敏感性分析研究者评估了通气频率与术后需有创机械通气、拔管后氧饱和度下降等主要结局事件之间的关系。在含有动脉血气的亚组中，研究者评估了通气频率对主要结局事件的影响，并针对PaCO2和氧合指数进行校正分析。为解决使用不同气道工具带来的偏倚，研究者还分别对气管插管和喉罩进行亚组分析，将交互作用纳入初级模型，评估不同气道工具的修正效应。
结果
研究队列及特征通过对份病例进行筛选，最终有例纳入最终研究。通气频率从组1的8次/分（3-9.75）到组4的15次/分（12.5-43）递增，具体分布见图1。研究人群的基本特征、合并症、各类协变量数据可参阅原文表格。图1术中机械通气频率（中位数）分布直方图主要结局事件共计例（6.49%）发生术后肺部并发症，调整混杂因素后发现术后肺部并发症最易发生在通气频率最高的患者中（校正OR=1.26;95%CI1.14-1.38;P0.）（表1、图2）。次要结局事件随着通气频率增加，PACU停留时间和术后7dICU转入率都会显著增加（表1）。表1各组主要和次要结局事件发生情况图2术中通气频率增加与术后肺部并发症增加有显著相关性修正效应的评估通气频率与术后肺部并发症的关系不受其他通气参数的影响，但急诊手术会显著影响两者关系（P=0.）。在非急诊手术中，高通气频率会增加主要结局事件的发生（aOR=1.22;95%CI1.10-1.35;P0.）；但在急诊手术中，这种影响将更加显著（aOR=1.57;95%CI1.24-1.98;P0.）。高通气频率与高潮气量、高etCO2、高PEEP等无显著交互作用。ASA分级≥3、肥胖、吸烟史、手术时间等因素也并无修正效应。高通气频率的变异度评估接受高通气频率的患者比例逐年增加，但术后肺部并发症的预测概率却保持稳定（图3）。纵观研究中的名麻醉科医师，他们采用高通气频率的预测偏好范围从22.2%到80.0%（图4），提示具有较高的变异度。尽管如此，也并不影响高通气频率与主要结局事件之间的关系。图年间通气频率的变化趋势（上）及术后肺部并发症的预测概率（下）图4麻醉科医师使用高通气频率的预测偏好敏感性分析高通气频率可能增加术后7d内有创机械通气的概率（aOR=1.24;95%CI1.04-1.49;P=0.）和拔管后10min内氧饱和度下降概率（aOR=1.26;95%CI1.12-1.41;P0.）。对有术中动脉血气结果的患者进行亚组分析发现，发生术后肺部并发症的比例为26.1%，其中组1到组4分别为21.2%、23.8%、27.5%和36.6%。高通气频率与术后肺部并发症显著相关（OR=2.14;95%CI1.79-2.56;P0.,未校正；aOR=1.51;95%CI1.19=1.91;P=0.，校正PaCO2和氧合指数后）（表2、图2）。分别对使用气管插管和喉罩的患者分析，发现在使用不同气道工具的情况下，高通气频率与术后肺部并发症的风险相似。研究者还发现高通气频率与住院死亡率增加相关（aOR=1.55;95%CI1.04-2.31;P=0.）。表2对有动脉血气结果的患者进行的亚组分析结论术中高通气频率可增加成年非心脏手术患者全麻术后肺部并发症的发生风险，增加术后医疗资源消耗。
麻海新知的点评
术后肺部并发症是围术期患者常见问题，发生率在2%~4%。术后肺部并发症主要指呼吸道感染、呼吸衰竭、胸腔积液、肺不张、气胸、支气管痉挛和吸入性肺炎。其高危因素包括患者自身因素、麻醉因素、以及手术因素。本文提出的学术假设十分有创新性洞见：高通气频率可增加术后肺部并发症。主要结局事件为发生术后肺部并发症，包括术后7d内行有创机械通气、拔管后氧饱和度下降（10min内SpO%），次要结局事件包括PACU停留时长及术后7d内ICU转入率。研究结论证实，术中高通气频率可增加术后肺部并发症的发生风险，增加术后医疗资源的消耗。
理论上，以正压驱动的现代机械通气模式（与自主呼吸相比），是一种“反生理”的通气模式，因此围术期呼吸机诱发的肺损伤（VILI）几乎难以完全避免。VILI的发病机制已日益得到明确，主要涉及压力伤、容量伤和生物伤等多个方面。从临床角度出发，机械通气频率过高可改变吸呼比，缩短呼气时间，增加吸气流速，增加内源性PEEP及胸内压，导致动态性过度充气，增加肺部应变和应激。因此，不管从压力还是容量上，高通气频率都可以诱发VILI。
目前，小潮气量通气的理念已通过ARDSNet研究逐渐推广至所有围术期通气策略中。那么，到底应当如何设置通气频率，如何设置可以改善VILI和患者预后，值得我们后续更多研究。
（潘科编译杨宇光评述）
原始文献:SanterP,ZhengS,HammerM,NabelS,PannuA,LiY,RamachandranSK,VidalMeloMF,EikermannM.Ventilatoryfrequencyduringintraoperativemechanicalventilationandpostoperativepulmonary