Low tidal volume ventilation in severe brain injury patients: a retrospective observational study

doi:10.3877/cma.j.issn.2096-1537.2018.02.009

Abstract

Abstract:

Objective

To investigate application of small tidal volume (V_T) ventilation in severe brain injury patients.

Methods

Data of mechanical ventilation were retrospective collected in brain injury patients who were admitted to the general and neurological intensive care unit of Beijing Tiantan Hospital affiliated to the Capital Medical University and mechanically ventilated over 48 hours. Daily ventilation parameters at 8 o′clock am and 7 o′clock pm were collected from electronic medical and nursing information systems. V_T per predicted body weight was calculated and averaged during the entire mechanically ventilated period using a time-weighted method.

Results

From Sep. 2015 to Sep. 2017, 185 patients were enrolled and data at 2082 time points were collected. The median (interquartile range) V_T was 7.9 (7.0, 9.1) ml/kg PBW. There were 1027 (49.3%) time points at which V_T was higher or equal to 8 ml/kg PBW. V_T settings were significantly lower in volume-targeted modes [7.3 (6.8, 8.4) ml/kg PBW] than those in pressure-targeted modes [8.2 (7.0, 9.7) ml/kg PBW] (Z=-10.098, P<0.001). There were 77 (41.6%) patients whose time-weighted average V_T were lower than 8 ml/kg PBW and 108 (58.4%) patients higher than or equal to 8 ml/kg PBW. Compared to patients with lower time-weighted average V_T, more patients were post-operative for brain tumor [82 (75.9%) vs 41 (53.2%), χ²=10.376, P=0.001], ventilated with pressure support mode[58 (53.7%) vs 28 (36.4%), χ²=5.433, P=0.02] and with higher initial V_T in higher time-weighted average V_T [8.8 (8.2,11.0) ml/kg vs 7.6 (6.7,8.8) ml/kg, Z=-7.345, P<0.001].

Conclusion

Approximately half of the severe brain injury patients in this trial received non-protective V_T. More attention should be paid to this population.

Key words: Brain injury, Mechanical ventilation, Mode, Tidal volume

Yu Wang, Jingran Chen, Yumei Wang, Zhonghua Shi, Jianxin Zhou. Low tidal volume ventilation in severe brain injury patients: a retrospective observational study[J]. Chinese Journal of Critical Care & Intensive Care Medicine(Electronic Edition), 2018, 04(02): 147-152.

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Figures/Tables 4

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变量		所纳入的患者人数（185例）
年龄（岁）		61（52，69）
男性[例（%）]		108（58.4）
身高（cm）		165（160，173）
体重（kg）		70（60，79）
预计体重（kg）		61（52，69）
?	脑损伤患者[例（%）]	?
?	颅脑肿瘤术后	121（65.4）
?	其他类型脑损伤患者	64（34.6）
APACHE Ⅱ（分）		17（14，21）
GCS（分）		6（3，10）
动脉血气分析		?
?	pH	7.43（7.34，7.48）
?	PaCO₂（mmHg）	36（32，45）
?	PaO₂（mmHg）	92（74，118）
?	PaO₂/FiO₂	220（168，293）
人工气道建立方式[例（%）]		?
?	经口气管插管	105（56.8）
?	经鼻气管插管	67（36.2）
?	气管切开	13（7.0）
氧合障碍[例（%）]		119（64.3）
机械通气时间（d）		7（4，13）
住ICU时间（d）		12（7，20）
住院时间（d）		32（21，43）
住院期间死亡[例（%）]		29（15.5）

变量		所纳入的患者人数（185例）
年龄（岁）		61（52，69）
男性[例（%）]		108（58.4）
身高（cm）		165（160，173）
体重（kg）		70（60，79）
预计体重（kg）		61（52，69）
?	脑损伤患者[例（%）]	?
?	颅脑肿瘤术后	121（65.4）
?	其他类型脑损伤患者	64（34.6）
APACHE Ⅱ（分）		17（14，21）
GCS（分）		6（3，10）
动脉血气分析		?
?	pH	7.43（7.34，7.48）
?	PaCO₂（mmHg）	36（32，45）
?	PaO₂（mmHg）	92（74，118）
?	PaO₂/FiO₂	220（168，293）
人工气道建立方式[例（%）]		?
?	经口气管插管	105（56.8）
?	经鼻气管插管	67（36.2）
?	气管切开	13（7.0）
氧合障碍[例（%）]		119（64.3）
机械通气时间（d）		7（4，13）
住ICU时间（d）		12（7，20）
住院时间（d）		32（21，43）
住院期间死亡[例（%）]		29（15.5）

变量		所有患者（2082例）	V_T<8 ml/kg（1055例）	V_T≥8 ml/kg（1027例）	统计值	P值
机械通气模式[例（%）]		?	?	?	χ²=47.429	<0.001
?	PSV	1076（51.7）	478（45.3）	598（58.2）	?	?
?	VCV/PCV	911（43.8）	539（51.1）	372（36.2）	?	?
?	SIMV	95（4.5）	38（3.6）	57（5.6）	?	?
V_T（ml/kg）		7.9（7.0，9.1）	7.0（6.4，7.4）	9.2（8.5，10.6）	H=-39.503	<0.001
PEEP（cmH₂O）		5（5，8）	5（5，8）	5（5，8）	H=-2.423	0.015
RR（beat/min）		20（16，22）	20（18，24）	18（15，21）	H=-11.44	<0.001
FiO₂		0.40（0.40，0.40）	0.40（0.40，0.40）	0.40（0.40，0.45）	H=-4.436	<0.001
动脉血气分析		?	?	?	?	?
?	pH	7.46（7.43，7.50）	7.46（7.43，7.50）	7.47（7.43，7.50）	H=-2.375	0.019
?	PaCO₂（mmHg）	37（32，42）	37（33，43）	36（31，41）	H=-4.854	<0.001
?	PaO₂（mmHg）	104（85，129）	106（88，134）	100（82，126）	H=-4.545	<0.001
?	PaO₂/FiO₂	251（198，331）	265（205，340）	240（188，315）	H=-5.156	<0.001

变量		所有患者（2082例）	V_T<8 ml/kg（1055例）	V_T≥8 ml/kg（1027例）	统计值	P值
机械通气模式[例（%）]		?	?	?	χ²=47.429	<0.001
?	PSV	1076（51.7）	478（45.3）	598（58.2）	?	?
?	VCV/PCV	911（43.8）	539（51.1）	372（36.2）	?	?
?	SIMV	95（4.5）	38（3.6）	57（5.6）	?	?
V_T（ml/kg）		7.9（7.0，9.1）	7.0（6.4，7.4）	9.2（8.5，10.6）	H=-39.503	<0.001
PEEP（cmH₂O）		5（5，8）	5（5，8）	5（5，8）	H=-2.423	0.015
RR（beat/min）		20（16，22）	20（18，24）	18（15，21）	H=-11.44	<0.001
FiO₂		0.40（0.40，0.40）	0.40（0.40，0.40）	0.40（0.40，0.45）	H=-4.436	<0.001
动脉血气分析		?	?	?	?	?
?	pH	7.46（7.43，7.50）	7.46（7.43，7.50）	7.47（7.43，7.50）	H=-2.375	0.019
?	PaCO₂（mmHg）	37（32，42）	37（33，43）	36（31，41）	H=-4.854	<0.001
?	PaO₂（mmHg）	104（85，129）	106（88，134）	100（82，126）	H=-4.545	<0.001
?	PaO₂/FiO₂	251（198，331）	265（205，340）	240（188，315）	H=-5.156	<0.001

指标		V_T<8 ml/kg（77例）	V_T≥8 ml/kg（108例）	统计值	P值
APACHE Ⅱ（分）		18（14，23）	17（13，20）	H=-1.684	0.092
GCS（分）		5（3，8）	6（4，10）	H=-1.971	0.049
预计体重（kg）		66（57，70）	57（52，68）	H=-5.999	<0.001
颅脑肿瘤术后[例（%）]		41（53.2）	82（75.9）	χ²=10.376	0.001
初始采用PSV模式[例（%）]		28（36.4）	58（53.7）	χ²=5.433	0.020
初始呼吸机参数		?	?	?	?
?	V_T（ml/kg）	7.6（6.7，8.8）	8.8（8.2，11.0）	H=-7.345	<0.001
?	PEEP（cmH₂O）	5（5，8）	5（5，8）	H=-0.259	0.795
?	RR（beats/min）	15（15，20）	16（15，17）	H=-1.768	0.077
机械通气时间（d）		7（4，14）	6（4，11）	H=-0.684	0.494
住ICU时间（d）		13（6，21）	12（8，21）	H=-0.729	0.466
住院时间（d）		32（22，45）	31（20，43）	H=-0.751	0.453
住院期间死亡[例（%）]		14（18.2）	15（13.8）	χ²=0.627	0.429

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