個體化呼氣末正壓滴定方法在胸外科手術肺保護通氣策略中的應用進展

劉冉，蘇珍，高鵬飛，劉海林

南京醫科大學附屬淮安第一醫院麻醉科，江蘇淮安223300

術后肺部并發癥（PPC）包括肺部感染、肺不張、呼吸衰竭、氣胸、吸入性肺炎、急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）等。在全麻手術后，PPC十分常見，即使是輕度的PPC也可能導致患者住院時間延長、住院費用增加，甚至造成患者術后病死率增加。有研究顯示，PPC是胸外科手術術后非計劃性重癥監護住院和死亡的主要原因［1］。傳統的肺保護通氣策略包括小潮氣量、低吸入氧濃度以及合理的呼氣末正壓（PEEP）等，在一定程度上可以減輕肺損傷，從而減少PPC的發生［2］。合理的PEEP是肺保護通氣策略中重要的組成部分，其可以增加功能殘氣量，使肺泡在呼氣末不易閉合，增加呼氣末肺容量，減少肺內分流從而改善氧合和肺順應性，降低術后肺不張的發生率［3］。胸外科手術患者由于存在個體差異，其呼吸系統順應性存在差異。在這種情況下，固定的PEEP可能使某些患者肺過度擴張，也可能使某些患者肺通氣不足。目前PEEP的應用沒有明確指南，如何設置合理的PEEP仍存在爭議。GATTINONI等［4］認為，PEEP的設定應盡可能保持肺的最佳彈性與順應性，最大程度減少肺內分流保證氧合，減少死腔通氣量并且保持最佳的右心室功能，同時避免由于過高的PEEP使肺過度擴張造成炎癥反應、氣壓傷及血流動力學波動。隨著醫學技術的發展，目前臨床上可以根據影像學或某些呼吸參數針對不同患者進行個體化PEEP滴定，如最佳順應性法、壓力—容積（PV）曲線法、驅動壓法、跨肺壓法、電阻抗斷層成像（EIT）法等?，F就個體化PEEP滴定方法在胸外科手術肺保護通氣策略中的應用進展作一綜述，以期為胸外科手術中肺保護通氣策略的優化提供參考。

1 最佳順應性法在胸外科手術肺保護通氣策略中的應用

肺順應性是指單位壓力下肺容積的改變，代表了胸腔壓力改變對肺容積的影響。當PEEP使呼氣末壓力接近患者靜態肺順應性曲線的拐點時，氧合有可能得到改善。相反，如果呼氣末壓力增加超過拐點，氧合有可能惡化。因此，以肺順應性為目標進行個體化PEEP滴定可以保持肺的最佳彈性與氧合［5］。RUSZKAI等［6］將最高靜態呼吸系統順應性對應的PEEP水平作為最佳PEEP，發現該滴定方法能夠改善患者氧合，并且沒有顯著的臨床血流動力學改變。動態肺順應性反映了氣道阻力和順應性的雙重變化，目前臨床上更多采用動態順應性進行PEEP滴定。LI等［7］在患者胸部手術單肺通氣期間采用最高動態肺順應性對應的PEEP水平作為最佳PEEP，發現順應性滴定的個體化PEEP可以更好地改善肺不張，且對術中呼吸力學、氧合參數及炎癥反應均有良好的影響。順應性法作為一種可以直接由呼吸機讀取參數的方法，操作簡單快捷，術中患者的正常通氣不受到影響；但肺順應性法難以反應肺通氣的情況，對于術前存在肺損傷的患者，其準確率及成功率還有待提高。

2 PV曲線法在胸外科手術肺保護通氣策略中的應用

PV曲線能夠反映單位壓力下肺容積的變化，臨床上一般采用靜態PV曲線來滴定PEEP。當吸氣開始時，肺的順應性較差，打開肺泡的壓力增長較快；隨著肺泡打開，肺的順應性增加，需要的壓力變小，此時出現下拐點，通常認為下拐點是肺泡開始復張時對應的肺內壓力［8］。董蘭等［9］在肥胖患者婦科腹腔鏡手術中發現，在PV曲線指導下進行PEEP滴定的肺保護通氣策略更有利于維持患者的動態肺順應性和術中氧合。需要注意的是，臨床中機械通氣時描記的PV曲線不能直接用來設定最佳PEEP，因為此時PV曲線反映的是動態的肺泡壓力容積變化，其中的氣道壓力受到了氣道阻力和順應性的雙重影響，不能準確反映肺泡壓力和容積之間的關系。理論上的靜態PV曲線較難獲得，臨床上通常使用恒定低流速法測定的PV曲線代替靜態PV曲線。該方法耗時較長，獲得的曲線準確度取決于呼吸系統達到穩態的時間，但一部分患者并不容易找到下拐點，限制了其臨床應用。

3 驅動壓法在胸外科手術肺保護通氣策略中的應用

驅動壓是促使肺泡開放的壓力，以潮氣量與呼吸系統順應性的比值來表示。在容量控制的情況下，對于全身麻醉下失去自主呼吸的患者而言，驅動壓可以計算為平臺壓減去PEEP。AMATO等［10］分析了9項研究中3 562例ARDS患者的個體數據，發現在多個參數中驅動壓與患者生存率的相關性最強，而潮氣量、PEEP與患者生存率沒有獨立相關性，只有當二者引起驅動壓降低時才與患者生存率相關。PARK等［11］在一項納入292例胸外科患者的隨機對照研究中發現，與常規肺保護通氣策略比較，單肺通氣時應用驅動壓力引導設置個體化PEEP能夠降低PPC發生率。在這項研究中，驅動壓組和肺保護組驅動壓的中位數只相差1 cmH2O，提示驅動壓的微小變化也可能引起臨床結果不同，這更加體現了個體化設置PEEP的必要性。YU等［12］報道，在接受肺切除手術患者中，應用滴定至最低驅動壓的PEEP時，術后3 d內PPC發生率顯著降低，但術后7 d內PPC發生率沒有顯著改善，且這種保護作用僅發生在通氣側肺。滴定PEEP可以通過在肺復張后進行PEEP增量或減量滴定，兩種方法均可以改善術中氧合，但減量滴定PEEP對于降低驅動壓以及改善氧合更有益，且這種優勢在驅動壓較高的患者中更加明顯［13］。由于應用的便利性，驅動壓指導PEEP滴定是目前研究的熱點，但在實際應用中也存在缺陷。比如在單肺通氣過程中，由于內源性PEEP的存在和胸壁擴張的影響，以及在生理或病理等情況下胸壁順應性下降，此時的驅動壓不能完全反映肺應力，因此單純使用驅動壓進行PEEP滴定可能無法達到最佳效果。

4 跨肺壓法在胸外科手術肺保護通氣策略中的應用

跨肺壓是指肺實際膨脹的壓力，是氣道開口與胸膜表面壓力的差值。由于不同患者存在高度可變的胸壁特性，從氣道壓力和呼吸系統總順應性來選擇PEEP和潮氣量可能導致部分患者PEEP水平過高，所以單純控制氣道壓力來滴定PEEP可能不夠充分。使用跨肺壓法設置PEEP可以更加個性化的進行呼吸道管理，避免壓力過高或過低造成潛在的危害［14］。在臨床實踐中，由于胸腔內的實際壓力不能測量，常通過測量食管壓力來估算跨肺壓，采用特殊的氣囊連接壓力傳感器，將氣囊置于食管下1/3處，以此來獲得食管壓力。這種方法需要特定的設備，操作復雜，且在胸外科食管手術中放置在食管下端的氣囊影響手術操作，因此阻礙了這種測壓方式在食管手術中的應用。近期有學者發現，一種階梯PEEP（PSM）法可以用于確定肺彈性以及跨肺壓。STENQVIST等［15］認為，呼氣末肺容積（EELV）變化由PEEP變化除以肺彈性決定，因此可得肺彈性=ΔPEEP/ΔEELV，同時呼氣末跨肺壓的增加可以計算為呼氣末肺容積變化乘以肺彈性。通過對比發現，PSM法與食管測壓獲得的跨肺壓一致性較高，利用這種方法可以在不測量食管壓力的情況下計算跨肺壓，通過計算得到最低跨肺壓，從而確定最佳PEEP，擴大了跨肺壓的應用范圍。王悠然等［16］報道，心臟瓣膜置換術患者在體外循環停機后，早期應用PSM滴定的PEEP通氣可降低PPC的發生率。使用跨肺壓確定PEEP不但可以防止肺泡塌陷、改善通氣，而且可以在術中隨時監測，避免肺過度擴張產生過高壓力導致肺損傷［17］。對ICU肥胖患者的一項回顧性分析發現，跨肺壓引導下的肥胖患者PEEP滴定可降低驅動壓，從而改善患者氧合功能［18］。在一項腹腔鏡機器人手術的研究中，通過食管壓力調整PEEP改善了患者氧合及呼吸力學［19］?？绶螇悍ㄖ爸饕獞糜贏RDS以及ICU患者，目前在臨床麻醉中的應用也逐漸開展。上述研究表明，跨肺壓引導的PEEP有助于改善全麻患者的氧合，但在胸外科領域仍需要更多研究證實跨肺壓法的應用效果以及安全性。

5 EIT法在胸外科手術肺保護通氣策略中的應用

EIT是一種新型醫學功能影像學成像技術，具有無創、動態、可在床旁實施等優勢。胸部阻抗變化的主要決定因素是胸腔內的空氣和血液流動，肺內氣體增加和血液減少都有助于降低電導率。因此，肺部電阻的大小與含氣量呈正相關。EIT可以根據人體在吸氣與呼氣時肺部導電性的變化，重建肺部組織圖像［20］。REINIUS等［21］采用EIT和胸部計算機斷層掃描對右肺進行單肺通氣、左胸腔人工注入二氧化碳的動物模型進行局部通氣和灌注，發現當PEEP不足時通氣側肺的通氣/血流比例失衡，且非通氣側肺發生了血流的再分配。LIU等［22］將基于EIT設置的PEEP與固定的5 cmH2O PEEP在高齡胸腔鏡手術患者中進行對比，發現基于EIT設置的PEEP能夠更好地改善老年胸科手術患者的呼吸力學指標和氧合。使用EIT可以根據多個參數進行PEEP滴定，GIRRBACH等［23］通過PEEP減量滴定實驗比較了以EIT為基礎的3種參數以及整體動態和靜態順應性共5種方式，發現局部通氣延遲指數與基于靜態或動態順應性進行的PEEP滴定的結果較為一致，提示在臨床實踐中，通過肺順應性進行PEEP滴定的選擇是有利的。但是，與食管測壓法類似，EIT目前缺乏規范的臨床指標和操作流程，并且數據分析較為復雜，因此阻礙了EIT的臨床應用。

綜上所述，機械通氣是全麻手術中必不可少的組成部分，而機械通氣往往伴隨著肺實質和肺間質的破壞以及肺泡膜的損傷，胸外科手術中常采用的單肺通氣加重了這一損傷，是PPC發生的原因之一。隨著肺保護理念的不斷進步，PEEP對術中肺容積、氣體交換、氧合功能以及患者預后的潛在影響也獲得了更多關注。在胸外科手術中，由于采用了較低的潮氣量，PEEP被認為是避免肺不張的必要條件。從各種研究來看，胸外科手術中的個體化PEEP往往高于臨床上常規設置的數值，并且可以獲得更好的氧合以及更優的肺順應性，但個體化PEEP對于PPC的影響以及遠期作用目前還有爭議，尚需進一步研究。最佳的PEEP水平需要根據患者的呼吸參數和其他相關的生理變化進行精準的個體化調整，最佳PEEP滴定的方式應該向著對患者損傷最小、對肺保護作用最大的方向發展。目前，尚未有研究明確證明何種方式是最佳的個體化PEEP滴定方式。有研究比較了PV曲線以及順應性兩種方法，認為順應性滴定的方法在改善呼吸力學方面比PV曲線法更好［24］。YAO等［25］對比了最佳氧合法與順應性法在老年肺切除術中的應用，發現順應性法滴定的PEEP值更低、肺動態順應性更高、中心靜脈壓更低。另一項研究對比了順應性法以及EIT法滴定PEEP的臨床效果，發現兩者確定的PEEP一致性良好，但EIT法滴定的PEEP水平更低，提示EIT法在避免肺不張以及PEEP過高帶來肺損傷等方面更有優勢［26］。目前PEEP在臨床的滴定多使用單一的指標，且多使用順應性等整體性的指標，故不能完全反映局部肺變化，所以有學者提出不應將順應性與驅動壓作為惟一的指標來設定PEEP［27］。因此，在術中對PEEP的設定可以考慮多個參數的影響，這可能為下一步的研究指明了方向。