肺復(fù)張策略的臨床應(yīng)用及研究進(jìn)展

李麗霞，趙磊，王天龍，肖瑋，徐娜，安奕，王萍，李中嘉

(1.首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院麻醉科，北京 100053； 2.東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院麻醉科，南京 210002)

全身麻醉會(huì)損害氧合，即使是對(duì)肺功能正常的健康患者[1]。對(duì)行氣管插管全身麻醉的患者進(jìn)行 CT掃描發(fā)現(xiàn)，所有患者均會(huì)出現(xiàn)肺不張，而肺不張會(huì)刺激肺泡巨噬細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞介素-1或腫瘤壞死因子，導(dǎo)致肺泡表面活性物質(zhì)功能降低，最終產(chǎn)生直接或間接的肺部損傷[2-3]。肺復(fù)張操作是保護(hù)性肺通氣模式的核心，它是指在機(jī)械通氣過程中，間斷性給予高于常規(guī)氣道壓的壓力，并維持一段時(shí)間的操作手法；一方面，肺復(fù)張操作可以使萎陷的肺泡復(fù)張，另一方面可以預(yù)防小潮氣量通氣帶來的繼發(fā)性肺不張，從而預(yù)防患者術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生[4-5]。目前，保護(hù)性肺通氣模式已成為全身麻醉手術(shù)中常規(guī)應(yīng)用的一種通氣模式，而肺復(fù)張策略的臨床應(yīng)用還存在一定爭(zhēng)議。近年來，各種可視化設(shè)備在臨床廣泛應(yīng)用，增加了肺復(fù)張策略臨床效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)，為個(gè)體化肺復(fù)張策略的制訂提供了一定的條件，更多的研究?jī)A向于分析個(gè)體化肺復(fù)張策略的應(yīng)用。現(xiàn)就肺復(fù)張策略的臨床應(yīng)用及研究進(jìn)展予以綜述。

1 肺復(fù)張操作的類型

肺復(fù)張操作作為保護(hù)性肺通氣策略的重要組成部分，由于確切的開放肺泡的效果，其經(jīng)常被運(yùn)用于行機(jī)械通氣全身麻醉的手術(shù)患者中，但具體實(shí)施方法并不統(tǒng)一。近年常用的肺復(fù)張操作方法包括手法肺復(fù)張、呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure，PEEP)遞增法、壓力控制性肺復(fù)張，各種類型肺復(fù)張方法均證實(shí)能使萎陷的肺泡復(fù)張，產(chǎn)生一定的臨床效果，但是各種肺復(fù)張操作各有利弊。

手法肺復(fù)張，即通過打開麻醉機(jī)可調(diào)限壓閥，擠壓儲(chǔ)氣囊的方法來進(jìn)行肺復(fù)張，這種操作簡(jiǎn)單易行；在肺保護(hù)性通氣策略中，反復(fù)多次應(yīng)用肺復(fù)張操作時(shí)多采取該方法，但是這種操作有一定的弊端，當(dāng)操作結(jié)束后將通氣模式換為機(jī)械通氣時(shí)，壓力即刻下降，導(dǎo)致肺泡再次萎陷，且該方法易導(dǎo)致血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定，因此近年來有關(guān)其他兩種肺復(fù)張操作的應(yīng)用逐漸增多[6-7]。PEEP遞增法[8-11]即在壓力控制機(jī)械通氣中，通過逐漸增加PEEP使氣道壓力升高至合適水平，并維持一段時(shí)間的方法，其可通過肺順應(yīng)性監(jiān)測(cè)及可視化監(jiān)測(cè)確定最適復(fù)張壓力及最適PEEP，既能滿足復(fù)張萎陷肺泡的要求又不會(huì)導(dǎo)致肺泡過度膨脹而促使炎癥因子的釋放，同時(shí)還可以避免傳統(tǒng)肺復(fù)張帶來的循環(huán)劇烈波動(dòng)的副作用，但是應(yīng)用該法進(jìn)行肺復(fù)張時(shí)可能需要應(yīng)用較高水平的PEEP，且操作步驟相對(duì)繁瑣，耗時(shí)較長(zhǎng)。壓力控制性肺復(fù)張即采取壓力控制機(jī)械通氣，逐漸提高壓力控制水平及PEEP水平直至達(dá)到適當(dāng)?shù)臍獾缐毫?，維持適當(dāng)時(shí)間的復(fù)張方法，該方法應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生的循環(huán)波動(dòng)較手法肺復(fù)張小，且無須使用過高水平PEEP，同時(shí)可達(dá)到良好的復(fù)張效果，因此臨床應(yīng)用廣泛[12]。

2 肺復(fù)張操作的壓力及維持時(shí)間

對(duì)于肺功能正常的患者，肺復(fù)張壓力達(dá)到40 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)維持7～8 s即可使萎陷的肺泡復(fù)張[3]。該肺復(fù)張標(biāo)準(zhǔn)在臨床應(yīng)用最廣泛，且維持時(shí)間一般要超過7～8 s，甚至長(zhǎng)達(dá)20～30 s[13]。臨床工作中，對(duì)于出現(xiàn)術(shù)中血氧飽和度降低的患者，氣道壓力上升至30 cmH2O的肺復(fù)張操作可迅速恢復(fù)血氧飽和度數(shù)值，提高氧分壓，效果顯著。然而，Ladha等[14]的一項(xiàng)研究提出了不同觀點(diǎn)，該研究證實(shí)術(shù)中肺保護(hù)性通氣策略對(duì)減少術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生有一定作用，但是既往研究中所證實(shí)的氣道壓安全范圍(26～30 cmH2O)并不適用于無急性肺損傷的患者，對(duì)于肺功能正常的患者，即使平臺(tái)壓<30 cmH2O，也可能造成肺損傷；同時(shí)，他們還指出16 cmH2O的氣道壓力是與術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生相關(guān)的最低氣道壓力。肺復(fù)張操作最初運(yùn)用于重癥監(jiān)護(hù)病房需進(jìn)行長(zhǎng)期呼吸機(jī)治療的患者，如急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)患者，該類患者由于肺水腫及肺泡內(nèi)細(xì)胞碎片的堆積導(dǎo)致肺泡閉合，從而使萎陷的肺泡對(duì)低壓力肺復(fù)張反應(yīng)性降低。研究證實(shí)，應(yīng)用30～40 cmH2O的壓力可使ARDS患者肺泡復(fù)張，改善肺換氣功能，提高患者預(yù)后；但對(duì)于肺功能正常的患者，肺泡萎陷僅由全身麻醉導(dǎo)致而不存在肺組織病理生理上的改變，氣道壓力過高可能會(huì)導(dǎo)致患者肺泡過度膨脹而增加炎癥因子的釋放，造成肺損傷[15]。因此研究認(rèn)為，高水平的PEEP及氣道壓力僅限于ARDS患者使用[15]。但是，30 cmH2O以上壓力的肺復(fù)張是臨床公認(rèn)的能有效打開萎陷肺泡的合適壓力水平，因?yàn)樵诜螐?fù)張操作的實(shí)際應(yīng)用中，即使是對(duì)于肺功能正常的患者，也會(huì)存在加重肺泡萎陷的因素，如手術(shù)時(shí)長(zhǎng)、患者體位、手術(shù)方式等。因此，低壓力水平的肺復(fù)張操作的有效性還需進(jìn)一步研究證實(shí)，然而應(yīng)用過高水平的PEEP會(huì)使患者驅(qū)動(dòng)壓長(zhǎng)時(shí)間處于較高水平，不利于患者的預(yù)后。

3 肺復(fù)張操作在不同類型患者及手術(shù)中的應(yīng)用

對(duì)于肺功能正常的患者，低壓力短時(shí)間的肺復(fù)張策略可能會(huì)在復(fù)張肺泡的同時(shí)減輕肺泡損傷，但是臨床工作中進(jìn)行全身麻醉的患者可能存在導(dǎo)致肺不張加重的其他因素，包括患者自身因素(如肥胖)、手術(shù)因素(如應(yīng)用腹腔鏡)以及患者采取特殊體位(如頭低位及俯臥位)。因此，在實(shí)際工作中對(duì)于不同類型的患者宜采取個(gè)體化的肺復(fù)張策略。

3.1肥胖患者 肥胖患者由于胸廓脂肪堆積等因素，導(dǎo)致胸廓及肺順應(yīng)性下降，功能殘氣量降低，術(shù)中更易發(fā)生肺不張及低氧血癥，而肺復(fù)張操作是全身麻醉術(shù)中提高肥胖患者氧合及改善呼吸動(dòng)力學(xué)的重要策略[16]。Futier等[17]探索了肺復(fù)張聯(lián)合PEEP及單純PEEP對(duì)肥胖患者呼吸動(dòng)力學(xué)的影響，他們利用持續(xù)氣道正壓的方法進(jìn)行肺復(fù)張，使氣道壓力達(dá)40 cmH2O維持40 s。結(jié)果表明，肺復(fù)張操作聯(lián)合應(yīng)用PEEP可以增加呼氣末容積，改善呼吸動(dòng)力學(xué)，提高氧合，而單獨(dú)應(yīng)用PEEP無上述變化。Aretha等[18]在全身麻醉剖宮產(chǎn)手術(shù)中采取逐步增加PEEP的方法，使氣道壓逐漸上升至45 cmH2O，觀察肺復(fù)張操作對(duì)患者的影響，結(jié)果表明，該方法可以提高患者的肺順應(yīng)性，增強(qiáng)術(shù)后氧合，且未發(fā)生嚴(yán)重不良后果。Wei等[8]采取PEEP遞增法在肥胖患者中進(jìn)行肺復(fù)張，逐漸增加PEEP值直至氣道壓力上升至40 cmH2O，維持10次呼吸后再逐步降低PEEP水平，觀察患者氧合改善情況。結(jié)果表明，該方法可增加肥胖患者氧合指數(shù)，提高患者動(dòng)脈血氧分壓，能夠促進(jìn)早期拔管，同時(shí)對(duì)血流動(dòng)力學(xué)影響較小。對(duì)于肥胖患者，由于自身因素，其呼吸動(dòng)力學(xué)在全身麻醉過程中更易受到損害，因此合適的肺復(fù)張操作對(duì)改善患者氧合發(fā)揮重要作用；對(duì)于體質(zhì)指數(shù)>30 kg/m2的患者，氣道壓力需達(dá)到40 cmH2O以上甚至50 cmH2O，至少維持10次呼吸才能達(dá)到改善肥胖患者呼吸動(dòng)力學(xué)的效果[6]。

3.2老年患者 隨著年齡的增加，老年患者肺生理發(fā)生相應(yīng)改變，如氣道阻力增加、殘氣量減少，同時(shí)可能并存一些肺部基礎(chǔ)疾病導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)易損性增加，術(shù)后咳嗽排痰能力降低，進(jìn)一步增加呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生，而包含肺復(fù)張操作在內(nèi)的肺保護(hù)性通氣模式能夠較好地改善老年患者肺功能，提高術(shù)中氧合[19-21]。研究表明，肺保護(hù)性通氣策略可明顯改善中老年患者術(shù)后早期的肺氧合功能，降低術(shù)后肺部感染評(píng)分和術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生率，尤其是機(jī)械通氣時(shí)間>6 h的患者[22]。盡管對(duì)老年患者肺復(fù)張壓力達(dá)30 cmH2O被證實(shí)安全可靠且廣泛應(yīng)用于臨床，但是老年患者進(jìn)行肺復(fù)張操作時(shí)仍應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：①肺復(fù)張操作高氣道壓可能會(huì)導(dǎo)致肺泡破裂，對(duì)于合并肺氣腫、肺大泡等肺部疾病的患者應(yīng)避免進(jìn)行該操作；②肺復(fù)張操作會(huì)導(dǎo)致靜脈回心血量減少，心排血量降低，血流動(dòng)力學(xué)波動(dòng)，因此心功能不良及難以控制血流動(dòng)力學(xué)平穩(wěn)的患者應(yīng)謹(jǐn)慎做出進(jìn)行肺復(fù)張操作的決定[23]。老年患者術(shù)前各個(gè)系統(tǒng)合并癥較多，如高血壓、冠心病等，且各器官功能逐漸退化，代償能力減弱，麻醉管理難度大，因此在進(jìn)行肺復(fù)張操作時(shí)，要重點(diǎn)關(guān)注患者心、腦功能的變化，避免不良結(jié)局的發(fā)生。

3.3小兒患者 小兒肺功能的特點(diǎn)為低功能殘氣量，高氣道閉合容積，氧耗大，對(duì)缺氧耐受能力低以及自身調(diào)節(jié)能力尚不全面等，導(dǎo)致其更易發(fā)生肺泡萎陷及低氧血癥。對(duì)小兒患者進(jìn)行肺復(fù)張時(shí)應(yīng)注意，由于其肺容積小，能耐受過度氣道高壓的能力低，肺組織受到機(jī)械性損傷的可能性更高，因此建議在小兒進(jìn)行肺復(fù)張時(shí)，可采取可視化設(shè)備(如床旁肺部超聲)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)復(fù)張效果，避免產(chǎn)生因過度擴(kuò)張帶來的損傷。對(duì)于合并急性ARDS的小兒患者，與應(yīng)用傳統(tǒng)通氣模式相比，應(yīng)用小潮氣量聯(lián)合肺復(fù)張操作的保護(hù)性肺通氣策略可顯著改善患兒血?dú)庵笜?biāo)及呼吸功能，降低患兒死亡率[24-25]。Acosta等[26]采用床旁肺部超聲監(jiān)測(cè)在氣腹建立后進(jìn)行肺復(fù)張操作及未進(jìn)行肺復(fù)張操作兩組患兒的肺通氣面積，判斷全身麻醉下患兒肺不張的程度并指導(dǎo)進(jìn)行肺復(fù)張操作，同時(shí)評(píng)估肺復(fù)張操作的效果。結(jié)果顯示氣腹建立前，兩組患兒的肺通氣面積相同，肺不張面積無明顯差別；氣腹建立后，進(jìn)行肺復(fù)張操作的患兒肺通氣面積顯著增大，肺泡萎陷率明顯降低，證明小兒腹腔鏡手術(shù)應(yīng)用肺復(fù)張操作可以避免肺泡萎陷的發(fā)生。雖然肺復(fù)張操作已被證實(shí)對(duì)小兒患者有益，但目前缺乏小兒患者全身麻醉下肺保護(hù)性通氣策略的隨機(jī)對(duì)照研究，因此在小兒患者進(jìn)行肺復(fù)張操作時(shí)，建議在可視化設(shè)備的支持下進(jìn)行，避免加重肺損傷。

3.4腹腔鏡手術(shù)患者 腹腔鏡現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于外科手術(shù)，尤其是普通外科手術(shù)及婦科手術(shù)，與傳統(tǒng)手術(shù)方式相比，腹腔鏡手術(shù)極大地減少了手術(shù)損傷，但是氣腹的建立以及頭低腳高位會(huì)對(duì)呼吸及循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生一定影響，膈肌上抬導(dǎo)致功能殘氣量降低、肺順應(yīng)性下降，小氣道過早閉合加重全身麻醉導(dǎo)致的肺不張；此外，二氧化碳吸收入血，若通氣量不足導(dǎo)致高碳酸血癥又會(huì)通過神經(jīng)體液反射導(dǎo)致心血管系統(tǒng)功能改變，這些因素均會(huì)導(dǎo)致術(shù)中呼吸功能受損，從而增加術(shù)后呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生，不利于患者術(shù)后早期恢復(fù)[27]。在應(yīng)用腹腔鏡的手術(shù)中進(jìn)行有效的肺復(fù)張操作必不可少。李銳等[28]采用肺電阻抗成像法評(píng)價(jià)肺復(fù)張對(duì)腹腔鏡膽囊切除術(shù)后早期肺通氣的影響，分別在氣腹建立后5 min及氣腹結(jié)束時(shí)進(jìn)行肺復(fù)張操作，通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)肺通氣過程中局部電阻抗變化，評(píng)價(jià)肺復(fù)張操作對(duì)改善局部肺通氣的效果，結(jié)果表明肺復(fù)張操作可改善腹腔鏡膽囊切除術(shù)患者早期局部肺通氣的下降。王潔茹和路志紅[29]對(duì)腹腔鏡下行婦科手術(shù)的患者進(jìn)行了拔管前肺復(fù)張操作，觀察患者在麻醉恢復(fù)室發(fā)生肺復(fù)張并發(fā)癥的概率，該研究采用手法肺復(fù)張，通過擠壓呼吸球囊使氣道壓力達(dá)到30 cmH2O，維持20 s，重復(fù)3次，結(jié)果表明拔管前進(jìn)行肺復(fù)張操作可降低麻醉恢復(fù)室內(nèi)低氧血癥發(fā)生率。但上述研究均存在一定的局限性，僅觀察了短時(shí)間內(nèi)肺復(fù)張操作所產(chǎn)生的效果，而肺復(fù)張操作產(chǎn)生的肺泡復(fù)張效果的維持，可能需要運(yùn)用合適水平PEEP，且對(duì)于手術(shù)時(shí)間較長(zhǎng)的患者，推薦每30分鐘進(jìn)行一次肺復(fù)張操作。Wei等[8]對(duì)在腹腔鏡減重手術(shù)中每30分鐘應(yīng)用肺復(fù)張操作與未應(yīng)用肺復(fù)張操作進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，規(guī)律進(jìn)行肺復(fù)張操作可顯著提高患者術(shù)中氧合指數(shù)，有利于術(shù)后早期氧合恢復(fù)，促進(jìn)早期拔管。

4 肺復(fù)張操作的效果評(píng)價(jià)

無論采取何種肺復(fù)張策略，最終目的均為使萎陷的肺泡復(fù)張，達(dá)到一定的臨床預(yù)防或治療效果。目前，臨床效果評(píng)價(jià)常采用的指標(biāo)包括血氧飽和度的變化，動(dòng)脈血?dú)庵醒醴謮旱母纳瞥潭取⒀鹾锨闆r、術(shù)后低氧血癥發(fā)生情況以及術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生率。此外，還可以通過各種監(jiān)測(cè)指標(biāo)及可視化設(shè)備來更直觀地反映肺復(fù)張操作的效果。

4.1壓力-容積曲線(pressure-volume curve，P-V曲線) P-V曲線是反映吸氣與呼氣時(shí)肺容量與體積之間的關(guān)系，用壓力控制機(jī)械通氣時(shí)可以通過P-V曲線的吸氣支或呼氣支的拐點(diǎn)來確定肺復(fù)張的合適壓力以及最佳PEEP，但該方法仍存在爭(zhēng)議，因?yàn)槔梦鼩庵Ч拯c(diǎn)確定PEEP可能導(dǎo)致肺泡開放不全，而利用呼氣支拐點(diǎn)確定PEEP又可能導(dǎo)致肺泡過度膨脹造成損傷及炎癥因子的釋放[30]。因此，該方法在臨床應(yīng)用時(shí)需與其他可視化設(shè)備相結(jié)合來做出更合理的判斷。研究表明，在評(píng)價(jià)肺復(fù)張效果方面，CT與P-V曲線存在良好的相關(guān)性[31]。但是由于CT操作場(chǎng)地等的限制，兩者的結(jié)合利用可能更多見于臨床研究，臨床實(shí)際應(yīng)用并不常見。

4.2肺部超聲 CT是觀察臨床肺復(fù)張效果的金標(biāo)準(zhǔn)，通過CT值的計(jì)算可以精確地測(cè)定肺內(nèi)不同組織氣體的容積，從而判斷是否存在肺不張及評(píng)估肺復(fù)張的效果[32]。但是CT掃描也存在一定弊端，如花費(fèi)時(shí)間、場(chǎng)地受限等，因此近年來新興的床旁肺部超聲可能是一個(gè)更優(yōu)的選擇。床旁超聲利用5～7 Hz的頻率透過肋間隙在雙肺12個(gè)分區(qū)進(jìn)行探查，通過A、B線變化來判斷肺組織異常情況，床旁肺部超聲與CT檢查在診斷肺不張及評(píng)價(jià)肺復(fù)張效果方面有較高的一致性[33]。肺部超聲對(duì)兒童麻醉致肺不張的診斷具有較高的敏感性和特異性，且可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)肺復(fù)張過程，避免肺泡過度膨脹的發(fā)生[34]。床旁肺部超聲監(jiān)測(cè)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了CT場(chǎng)地要求等限制，但是肺部超聲監(jiān)測(cè)對(duì)技術(shù)水平要求較高，需要受過培訓(xùn)的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作，才能避免觀察的主觀性及增加監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，這在一定程度上也限制了其使用。

4.3肺電阻抗成像技術(shù)(electrical impedance tomography，EIT) 近年來，新興的EIT更多地應(yīng)用于評(píng)價(jià)肺復(fù)張效果，該設(shè)備操作簡(jiǎn)單，僅通過環(huán)繞胸部的電極帶，連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)肺通氣過程中電阻抗的變化，即可反映肺組織局部通氣分布情況，評(píng)價(jià)肺泡萎陷程度和肺復(fù)張效果，判斷是否存在過度膨脹的情況[35-36]。此外，EIT對(duì)于指導(dǎo)個(gè)體化PEEP的設(shè)定有很大幫助，可通過持續(xù)監(jiān)測(cè)肺部通氣情況確定最適PEEP，確保肺復(fù)張操作開放肺泡且通過最適PEEP維持復(fù)張效果，改善肺通氣情況。Liu等[11]觀察比較了常規(guī)應(yīng)用5 cmH2O的PEEP及EIT滴定下的最佳PEEP對(duì)老年患者胸腔鏡手術(shù)肺功能的影響，結(jié)果表明，在單肺通氣期間，EIT指導(dǎo)下的最佳PEEP設(shè)定，可以顯著提高氧合及肺通氣功能。同樣，在腹部手術(shù)中采用EIT評(píng)價(jià)肺復(fù)張效果，術(shù)后CT顯示個(gè)體化PEEP可以顯著減少肺泡萎陷，同時(shí)改善術(shù)中氧合，降低驅(qū)動(dòng)壓，減少術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生[36]?？梢?，新式監(jiān)測(cè)設(shè)備在臨床中的應(yīng)用為個(gè)體化麻醉管理提供了保障與依據(jù)，個(gè)體化PEEP的應(yīng)用也成為近年研究的熱點(diǎn)。

5 小 結(jié)

肺復(fù)張操作為保護(hù)性肺通氣策略的重要組成部分廣泛應(yīng)用于進(jìn)行全身麻醉的患者，尤其對(duì)于一些特殊類型患者，如過度肥胖、既往并存肺部疾病、特殊體位及術(shù)中應(yīng)用腹腔鏡進(jìn)行手術(shù)的患者。對(duì)于肺復(fù)張操作類型，保護(hù)性肺通氣策略國(guó)際專家共識(shí)指出，應(yīng)盡量避免使用手法膨肺，僅在兩種情況下可以使用手法膨肺：①術(shù)中呼吸回路與麻醉機(jī)斷連重新連接后；②脈搏氧飽和度降低至95%以下，除上述兩種情況外，術(shù)中避免使用手法膨肺，臨床應(yīng)用中更推薦選用PEEP遞增法或壓力控制性通氣法進(jìn)行肺復(fù)張操作[6]。在今后的研究中，可以采用可視化設(shè)備結(jié)合臨床指標(biāo)來評(píng)價(jià)肺復(fù)張效果，在提高肺復(fù)張安全性及增強(qiáng)肺復(fù)張效果的同時(shí)為個(gè)體化肺復(fù)張策略提供依據(jù)。