驅(qū)動(dòng)壓在肺保護(hù)性通氣策略中的研究進(jìn)展

羅桓宇 張亞平 謝俊然*

（浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院麻醉科，浙江 杭州 310000）

全世界范圍內(nèi)，每年超過2.3億患者接受全身麻醉和機(jī)械通氣的手術(shù)[1]，而圍手術(shù)期肺部并發(fā)癥高達(dá)33%，術(shù)后肺部并發(fā)癥（postoperative pulmonary complications，PPCs）的病死率高達(dá)20%[2]。目前，臨床研究者在如何防治PPCs做了許多有益的探索，其中保護(hù)性通氣策略對(duì)降低機(jī)械通氣相關(guān)的肺損傷起著重要作用，包括小潮氣量+適當(dāng)呼氣末正壓通氣（positive end expiratory pressure，PEEP）以及間斷肺復(fù)張。Amato等[3]研究指出：急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）患者病死率不是與單一PEEP或氣道平臺(tái)壓，而是與驅(qū)動(dòng)壓（driving pressure，DP）密切相關(guān)，即二者之間的差值。此后，氣道驅(qū)動(dòng)壓在臨床應(yīng)用中得到高度關(guān)注。因此，驅(qū)動(dòng)壓用以優(yōu)化通氣策略降低PPCs，促進(jìn)患者術(shù)后快速康復(fù)具有重要的臨床意義，本文將對(duì)驅(qū)動(dòng)壓在肺保護(hù)性通氣策略中的研究現(xiàn)狀作一綜述。

1 驅(qū)動(dòng)壓

驅(qū)動(dòng)壓是促使肺泡開放的壓力，是氣道平臺(tái)壓（plateau pressure，Ppl）與PEEP的差，代表肺實(shí)質(zhì)在每個(gè)通氣循環(huán)過程中受到循環(huán)應(yīng)變的壓力[4-5]。也可計(jì)算為潮氣量（VT）與呼吸系統(tǒng)靜態(tài)順應(yīng)性（respiratory system compliance，Crs）的商[3]。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，使用低潮氣量時(shí)，氣道驅(qū)動(dòng)壓及跨肺驅(qū)動(dòng)壓降低，減少了周期性肺復(fù)張-萎陷的風(fēng)險(xiǎn)[6]。因而使用驅(qū)動(dòng)壓作為安全限制（safety limit）來調(diào)整潮氣量是一個(gè)更好的保護(hù)方法，可減少機(jī)械通氣過程中的循環(huán)或動(dòng)態(tài)應(yīng)變的壓力[4]，避免嚴(yán)重的肺損傷。

驅(qū)動(dòng)壓包括跨肺驅(qū)動(dòng)壓和跨食管驅(qū)動(dòng)壓，跨肺驅(qū)動(dòng)壓（DPtp）=驅(qū)動(dòng)壓（DP）-食管驅(qū)動(dòng)壓（esophageal driving pressure,DPeso）[4]，跨肺驅(qū)動(dòng)壓即擴(kuò)張肺部的力，如果考慮胸壁順應(yīng)性時(shí)，跨肺驅(qū)動(dòng)壓能更好地反映肺部壓力[7-8]。驅(qū)動(dòng)壓同時(shí)受胸壁順應(yīng)性及肺功能的影響，驅(qū)動(dòng)壓與跨肺驅(qū)動(dòng)壓的差異是胸壁順應(yīng)性。如消瘦患者驅(qū)動(dòng)壓與跨肺驅(qū)動(dòng)壓的差異很小，然而，肥胖、腹內(nèi)高壓患者的差異可以很大[4]。相對(duì)于跨肺驅(qū)動(dòng)壓，驅(qū)動(dòng)壓較好測(cè)量。在一項(xiàng)針對(duì)ARDS多中心研究中發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)壓高于14 cm H2O顯著影響患者預(yù)后[9]。驅(qū)動(dòng)壓與呼吸機(jī)引起的肺損傷發(fā)生率呈正相關(guān)[10]。因此，驅(qū)動(dòng)壓越來越受到臨床醫(yī)師的關(guān)注。

2 肺保護(hù)性通氣策略及肺損傷機(jī)制

全身麻醉機(jī)械通氣時(shí)肺損傷[11]的相關(guān)機(jī)制，包括：①肺泡周期性開放閉合所產(chǎn)生的剪切力造成的萎陷傷。②潮氣量過大、氣道壓過高造成肺泡過度膨脹引起的容積傷及氣壓傷。③受損肺泡及炎性介質(zhì)的釋放引起的生物傷，引發(fā)肺部及全身炎性反應(yīng)。肺保護(hù)性通氣策略包括小潮氣量、合適PEEP及肺復(fù)張等。各保護(hù)策略發(fā)揮著不同作用，以下就保護(hù)性通氣策略結(jié)合驅(qū)動(dòng)壓分析其利弊。

2.1 小潮氣量與驅(qū)動(dòng)壓自Amato等[12]的研究提出小潮氣量具有肺保護(hù)作用之后，另一研究發(fā)現(xiàn)，接受腹部手術(shù)的患者，采用小潮氣量、一定水平的PEEP（6～8 cm H2O）聯(lián)合肺復(fù)張的肺保護(hù)性通氣策略與大潮氣量，0水平PEEP（zero end-expiratory pressure，ZEEP），無肺復(fù)張策略的肺保護(hù)組相比具有顯著的肺保護(hù)作用[1]。據(jù)DP=VT/Crs，當(dāng)呼吸系統(tǒng)靜態(tài)順應(yīng)性不變時(shí)，潮氣量下降，氣道驅(qū)動(dòng)壓降低。但有研究表明，使用小潮氣量、ZEEP或者聯(lián)合低水平PEEP（4 cm H2O），反而增加了患者肺部炎癥以及病死率[14-15]。研究闡明僅僅應(yīng)用小潮氣量，很可能會(huì)失去其肺保護(hù)性作用，而是應(yīng)該聯(lián)合一定水平PEEP[11]。

當(dāng)聯(lián)合一定水平的PEEP后，驅(qū)動(dòng)壓降低時(shí)，小潮氣量具有保護(hù)肺的作用。在對(duì)單肺通氣的1019例胸外科手術(shù)患者研究顯示[16]，在低水平PEEP（4.2 cm H2O）下，潮氣量每增加1 mL/kg，呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率下降16%，因?yàn)榛颊呓邮艿退降腜EEP時(shí)，不足以穩(wěn)定肺泡、減少肺泡應(yīng)變和預(yù)防肺不張，這種情況下，適當(dāng)增加潮氣量可以降低肺不張的發(fā)生率。當(dāng)不考慮VT設(shè)定參數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)壓每下降1 cm H2O，主要并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)降低3.4%。在相同的中等PEEP（5 cm H2O）水平下，即在驅(qū)動(dòng)壓相同的情況下，大潮氣量與小潮氣量對(duì)術(shù)后肺功能的影響無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[17]。一項(xiàng)研究表明，低VT聯(lián)合ZEEP的機(jī)械通氣與更高VT聯(lián)合ZEEP或者較高的PEEP組相比，前者病死率更高[18]，研究發(fā)現(xiàn)前者驅(qū)動(dòng)壓更高。

根據(jù)DP=VT/Crs[3]，在VT減少不影響肺泡萎陷的前提下，驅(qū)動(dòng)壓隨著VT減少而降低。但當(dāng)VT增加，Crs同樣提高時(shí)，發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)壓降低，肺部并發(fā)癥的發(fā)生率會(huì)減少[16]。根據(jù)三維肺CT掃描，肺順應(yīng)性低的患者，基于患者體質(zhì)量預(yù)測(cè)的肺容積往往與實(shí)際肺容積不一致[19]，這提示，僅根據(jù)體質(zhì)量來設(shè)置VT的參數(shù)，是不精確的。因此驅(qū)動(dòng)壓導(dǎo)向的潮氣量的滴定有望成為新的方法。目前，尚無隨機(jī)性臨床研究證實(shí)，需進(jìn)一步探索。

2.2 PEEP與驅(qū)動(dòng)壓 有研究表明，機(jī)械通氣時(shí)設(shè)定ZEEP，可導(dǎo)致術(shù)后肺不張面積增加，進(jìn)而使塌陷區(qū)域的肺順應(yīng)性降低，而充氣肺組織則過度膨脹，由此，不推薦采用ZEEP[2]。如何選擇最佳PEEP成為人們研究熱點(diǎn)。來自荷蘭的一項(xiàng)多中心隨機(jī)臨床試驗(yàn)中，開腹手術(shù)中采用高水平的PEEP，與低水平PEEP相比，PPCs并沒有下降，反而增加了術(shù)中低血壓的發(fā)生率[20]。過高或過低水平的PEEP都不能使肺泡較好的開放狀態(tài)，尋找適當(dāng)水平的PEEP至關(guān)重要。因此，逐漸提出個(gè)體化PEEP的方法，一個(gè)來自巴西對(duì)40例擇期行腹部手術(shù)患者的臨床試驗(yàn)，比較了固定PEEP水平（4 cm H2O）和個(gè)體化滴定的PEEP組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)個(gè)體化滴定的PEEP組術(shù)后肺不張發(fā)生率更低，究其原因是個(gè)體化組的驅(qū)動(dòng)壓更低[（8.0±1.7）vs.（11.6±3.8）cm H2O][21]。

但最佳水平PEEP設(shè)置仍不盡明確。有研究提出驅(qū)動(dòng)壓可能是設(shè)置最佳PEEP的指標(biāo)[4]，F(xiàn)errando等[22]的研究發(fā)現(xiàn)，通過Crs滴定PEEP的方法，得到順應(yīng)性最大時(shí)的PEEP，與固定的PEEP（5 cm H2O）相比，提高了通氣效率。前者呼吸系統(tǒng)靜態(tài)順應(yīng)性提高了22%，驅(qū)動(dòng)壓下降了28%。因而根據(jù)驅(qū)動(dòng)壓滴定出最佳PEEP也是一種新思路。根據(jù)DP=平臺(tái)壓-PEEP，改變PEEP水平不僅要考慮對(duì)肺氣體交換和血流動(dòng)力學(xué)的影響，而且要考慮對(duì)驅(qū)動(dòng)壓的影響，PEEP降低后，驅(qū)動(dòng)壓增加，表明肺過度膨脹超過肺復(fù)張，反之，代表肺復(fù)張減少，由此，驅(qū)動(dòng)壓導(dǎo)向個(gè)體化PEEP滴定為優(yōu)化PEEP設(shè)置提供參考價(jià)值[5]。

2.3 肺復(fù)張策略 一項(xiàng)來自10個(gè)RCT的Meta分析顯示，肺復(fù)張策略可以在不增加重大不良事件風(fēng)險(xiǎn)的情況下降低ARDS患者的病死率，但目前的證據(jù)尚不明確，仍缺乏大量高質(zhì)量研究證實(shí)這一結(jié)果[23]。隨后涌現(xiàn)出大量臨床研究，Carron[24]研究發(fā)現(xiàn)，PEEP滴定后的肺復(fù)張策略可顯著改善肺容量、呼吸系統(tǒng)彈性和氧合；來自一項(xiàng)對(duì)320例心臟手術(shù)后在ICU機(jī)械通氣患者的研究表明，給予高強(qiáng)度的肺復(fù)張，可降低嚴(yán)重肺部并發(fā)癥的發(fā)生率[25]。有研究表明，給予肺復(fù)張策略后進(jìn)行PEEP滴定可以使肺萎陷達(dá)到最低水平[26]。僅僅使用PEEP是不夠的，仍需在機(jī)械通氣前采用肺復(fù)張策略使塌陷的肺泡開放[5]。同時(shí)也需考慮受手術(shù)方式、患者體位等多因素的影響，以及其對(duì)血流動(dòng)力學(xué)等的影響，甚至?xí)a(chǎn)生氣壓傷的風(fēng)險(xiǎn)，如若處理不當(dāng)，甚至產(chǎn)生氣壓傷的風(fēng)險(xiǎn)。

3 驅(qū)動(dòng)壓在圍手術(shù)期中的應(yīng)用

驅(qū)動(dòng)壓導(dǎo)向的通氣策略最先提出應(yīng)用于ALI/ARDS患者的研究[3]。一項(xiàng)來自新西蘭的17項(xiàng)RCT的Meta分析研究表明，驅(qū)動(dòng)壓是PPCs最相關(guān)的變量[27]，驅(qū)動(dòng)壓的增加以及PEEP變化引起驅(qū)動(dòng)壓的增加，患者的PPCs增加；但該分析研究同時(shí)指出，驅(qū)動(dòng)壓與肺部并發(fā)癥的相關(guān)性需要前瞻性隨機(jī)臨床試驗(yàn)來進(jìn)一步證實(shí)。以驅(qū)動(dòng)壓設(shè)定通氣參數(shù)，也就是以驅(qū)動(dòng)壓來調(diào)整潮氣量或者PEEP值，可能是一個(gè)更好的方法。

來自德國(guó)的一項(xiàng)隨機(jī)臨床試驗(yàn)中，納入1867例接受非神經(jīng)外科和心臟手術(shù)、BMI≥35 kg/m2的患者，分別實(shí)施高水平PEEP（12 cm H2O）聯(lián)合肺復(fù)張的保護(hù)性通氣和低水平PEEP（4 cm H2O），結(jié)果兩組間術(shù)后PPCs并沒有降低（21.3%vs.23.6%）[3]。然而，Pereira等[21]的研究指出個(gè)體化滴定的PEEP改善呼吸系統(tǒng)靜態(tài)順應(yīng)性和氧合。因其驅(qū)動(dòng)壓更低，且通過電阻抗斷層掃描（EIT）顯示個(gè)體化組，肺萎陷比例更低。一項(xiàng)來自韓國(guó)的單中心臨床試驗(yàn)，研究了312例接受胸部手術(shù)的患者，在單肺通氣時(shí)，分別進(jìn)行驅(qū)動(dòng)壓引導(dǎo)的個(gè)體化通氣和常規(guī)保護(hù)性通氣（6 mL/kg VT+5 cm H2O PEEP+肺復(fù)張），發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)壓引導(dǎo)的個(gè)體化通氣組PPCs的發(fā)生率更少[29]。這些與Amato等[3]研究高度一致。以上研究均提示，驅(qū)動(dòng)壓導(dǎo)向的個(gè)體化通氣策略在全身麻醉手術(shù)中應(yīng)用可能是一個(gè)新的臨床思路。

4 總結(jié)與展望

肺保護(hù)性通氣策略已廣泛受到麻醉醫(yī)師的重視，其對(duì)減少呼吸機(jī)相關(guān)的肺損傷，降低患者PPCs，以及減少圍手術(shù)期病死率具有極其重要的作用。其中對(duì)潮氣量、PEEP以及肺復(fù)張等保護(hù)性策略的研究，臨床醫(yī)師提出了一些可行的通氣方法，然而相關(guān)研究也出現(xiàn)了相互矛盾的結(jié)果。隨著驅(qū)動(dòng)壓的提出，發(fā)現(xiàn)其與潮氣量、PEEP、呼吸系統(tǒng)靜態(tài)順應(yīng)性等相關(guān)聯(lián)，基于驅(qū)動(dòng)壓導(dǎo)向的VT滴定、PEEP滴定或許是一個(gè)新方法。但其保護(hù)性作用之間的內(nèi)在相關(guān)性仍需進(jìn)一步探究。

越來越多的研究表明，驅(qū)動(dòng)壓導(dǎo)向的通氣策略可低肺部并發(fā)癥，然而仍缺乏大量高質(zhì)量的臨床證據(jù)來探究其利弊，以及如何實(shí)施驅(qū)動(dòng)壓導(dǎo)向的通氣策略，進(jìn)而優(yōu)化肺保護(hù)性通氣策略，甚至個(gè)體化實(shí)施驅(qū)動(dòng)壓導(dǎo)向的通氣策略。這對(duì)患者快速康復(fù)，減少患者醫(yī)療費(fèi)用，保障圍手術(shù)期的安全有很大益處。如何通過驅(qū)動(dòng)壓導(dǎo)向的通氣策略，優(yōu)化肺保護(hù)性通氣模式，需要進(jìn)一步探索。