個(gè)體化呼氣末正壓在圍術(shù)期應(yīng)用的研究進(jìn)展

徐 棋 林菁艷,2

1 川北醫(yī)學(xué)院麻醉學(xué)系，四川省南充市 637000； 2 川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院麻醉科

在圍手術(shù)期接受全身麻醉和機(jī)械通氣的患者通常會(huì)發(fā)生肺不張和(或)肺過度擴(kuò)張[1]。研究發(fā)現(xiàn)，圍術(shù)期保護(hù)性通氣策略：小潮氣量(6～8ml/kg理想體重)聯(lián)合呼氣末正壓(Positive end-expiratory pressure,PEEP)可以減少術(shù)后肺不張，改善全麻患者的預(yù)后[2]。目前，對于PEEP最佳水平的設(shè)置仍然存在很大的爭議，雖然其最佳水平?jīng)]有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但有證據(jù)表明，一個(gè)固定的PEEP值不太可能適合所有患者，PEEP的需求因個(gè)體特征而有很大差異[3]。根據(jù)最近的證據(jù)顯示，個(gè)體化的PEEP水平在改善患者圍術(shù)期呼吸力學(xué)和減少術(shù)后肺部并發(fā)癥(Postoperative pulmonary complications,PPCs)方面具有更明顯的優(yōu)勢[3-4]。本文就PEEP作用機(jī)制，PEEP圍術(shù)期應(yīng)用的優(yōu)勢及副作用，個(gè)體化PEEP滴定方法及其在圍術(shù)期的應(yīng)用現(xiàn)狀以及目前存在的問題等進(jìn)行綜述。

1 PEEP的作用機(jī)制

PEEP定義為“呼氣末期維持氣道開口處的殘余壓力高于大氣壓，可用于自發(fā)或機(jī)械通氣[5]”。PEEP的作用機(jī)制主要有：(1)增加功能殘氣量(Functional residual capacity,FRC)：在麻醉狀態(tài)下，當(dāng)FRC降至關(guān)閉容量以下時(shí)，小氣道關(guān)閉，導(dǎo)致肺內(nèi)分流增加和低氧血癥。PEEP通過增加FRC減少肺內(nèi)分流，改善動(dòng)脈氧合[5]。(2)復(fù)張肺泡：PEEP使塌陷的肺泡擴(kuò)張后，肺泡容量增加，導(dǎo)致肺泡上皮和鄰近肺泡毛細(xì)血管之間的表面積暴露增加從而改善通氣血流比值[6]。(3)減少肺間質(zhì)水的分布：PEEP形成繼發(fā)的過度充氣使肺泡容量增加從而增加了肺泡血管的擴(kuò)張力，最終導(dǎo)致了肺內(nèi)液體的積聚，相反，肺間質(zhì)水的分布減少[6]。

2 PEEP優(yōu)勢及副作用

2.1 PEEP圍術(shù)期應(yīng)用的優(yōu)勢 呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷(Ventilator-associated lung injury,VALI)的形成一方面是由于在吸氣過程中，當(dāng)壓力和容量增高會(huì)導(dǎo)致過高的吸氣末跨肺壓，最終導(dǎo)致?lián)p害性的肺泡過度擴(kuò)張[7]；另一方面是呼氣時(shí)氣道壓力和容量過低，不穩(wěn)定的肺泡可能會(huì)在每次呼吸時(shí)反復(fù)開放和塌陷，導(dǎo)致肺泡和遠(yuǎn)端小氣道表面活性物質(zhì)功能障礙和肺實(shí)質(zhì)剪切性損傷[8]。所以PEEP的使用可以通過在呼氣末提供一定的壓力以保持肺泡開放，從而防止遠(yuǎn)端小氣道和肺泡在通氣時(shí)反復(fù)開放和塌陷，促進(jìn)肺泡的穩(wěn)定性；還可以使肺通氣更加均勻，一定程度上逆轉(zhuǎn)肺泡不均勻通氣導(dǎo)致的肺損傷[1]。

2.2 PEEP的副作用 PEEP的副作用主要與PEEP的大小和使用的方式有關(guān)。(1)肺氣壓傷：由于PEEP過高可能會(huì)導(dǎo)致肺泡過度擴(kuò)張最終可能會(huì)導(dǎo)致氣胸、縱隔氣腫或皮下氣腫[9]。(2)減少心輸出量：PEEP使胸內(nèi)壓升高后，降低了全身靜脈回流的壓力梯度，從而降低右室充盈和右室每搏量，最終導(dǎo)致左心室充盈減少[10]。(3)增加低氧血癥：PEEP的使用對于大多數(shù)均勻肺部疾病的患者是有益的，但是對于單側(cè)肺部疾病的患者或進(jìn)行單肺通氣的患者可能會(huì)導(dǎo)致低氧血癥[11]。因?yàn)镻EEP可能會(huì)導(dǎo)致血液從通氣正常的肺部向病變部位分布[5]，最終導(dǎo)致通氣血流比值失調(diào)。(4)顱內(nèi)壓增高：對于顱內(nèi)順應(yīng)性正常的患者，使用PEEP是安全的。在順應(yīng)性降低或顱內(nèi)壓升高的患者中，顱內(nèi)壓升高的幅度可能等于或大于應(yīng)用的PEEP[12]。

3 最佳PEEP滴定方法

3.1 呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性滴定法 呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性(Respiratory system compliance,Crs)是呼吸循環(huán)期間的容積(即VT)變化與實(shí)現(xiàn)該VT所產(chǎn)生的壓力梯度之間的比率，即C=ΔV/ΔP；[ΔP=平臺壓力(Pplat)-PEEP]，該值反映了呼吸系統(tǒng)或肺的彈性特性[13]。在機(jī)械通氣的過程中利用Crs滴定最佳PEEP可以盡可能達(dá)到肺部過度膨脹和肺不張的最佳平衡。有研究[14]將13例擇期左上肺切除患者分為實(shí)驗(yàn)組和對照組，實(shí)驗(yàn)組在實(shí)施RM后根據(jù)Crs進(jìn)行PEEP滴定，對照組則將PEEP值設(shè)置為0。結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組的氧和指數(shù)、肺順應(yīng)性均增加；驅(qū)動(dòng)壓降低。說明在單肺通氣期間，根據(jù)Crs滴定個(gè)性化PEEP，能明顯改善氧和，增加肺順應(yīng)性，且在實(shí)驗(yàn)中兩組患者的血流動(dòng)力學(xué)保持穩(wěn)定。在機(jī)械通氣中，大部分麻醉機(jī)能準(zhǔn)確給出Crs值，且在圍術(shù)期的研究相對成熟。因此，圍手術(shù)期可以在一定程度上依據(jù)肺順應(yīng)性優(yōu)化PEEP，最大限度減少肺不張的發(fā)生率和嚴(yán)重程度。

3.2 電阻抗斷層攝影術(shù)滴定法 電阻抗斷層攝影術(shù)(Electrical impedance tomography,EIT)是一種非侵入性的功能成像技術(shù)，可以識別不同肺區(qū)域中的肺不張和過度通氣。通過測量呼吸時(shí)肺組織的相對阻抗變化，并生成床旁局部通風(fēng)分布的圖像，并通過該圖像來優(yōu)化肺保護(hù)性通氣和PEEP設(shè)置[15]。Sérgio M Pereira等[3]收集了40例擇期行腹部手術(shù)患者，他們被隨機(jī)分配為常規(guī)組PEEP為4cmH2O(1cmH2O=0.098kPa)和電阻抗斷層攝影指導(dǎo)的個(gè)體化PEEP組。結(jié)果表明，EIT指導(dǎo)的PEEP在個(gè)體之間差異顯著，范圍是6～16cmH2O，中位數(shù)為12cmH2O，且使用EIT引導(dǎo)的個(gè)體化的PEEP可以減少術(shù)后肺不張。此項(xiàng)研究表明在擇期行腹部手術(shù)并接受保護(hù)性通氣的患者中，PEEP要求差異很大，單一固定的PEEP不能滿足所有患者的需求；利用EIT指導(dǎo)機(jī)械通氣也是減少術(shù)后肺不張有效地手段。此外，有研究[16]對比了EIT和順應(yīng)性兩種優(yōu)化PEEP的方式。結(jié)果顯示，在Crs滴定PEEP組最佳PEEP為10cmH2O，而在EIT滴定PEEP組最佳PEEP為8cmH2O。盡管兩組差異不顯著，但EIT組仍然顯示出更好的氧合指數(shù)，且EIT組患者肺部并發(fā)癥發(fā)生率小于順應(yīng)性滴定組。根據(jù)EIT滴定的PEEP似乎比根據(jù)Crs滴定的PEEP更具有優(yōu)勢，是一種值得廣泛應(yīng)用的優(yōu)化圍術(shù)期機(jī)械通氣的技術(shù)。

3.3 驅(qū)動(dòng)壓滴定法 驅(qū)動(dòng)壓定義為平臺壓(Pplat)與PEEP的差值，是肺纖維受到的動(dòng)態(tài)應(yīng)變力，也等于肺潮氣量和順應(yīng)性的比值[14]。MiHye Park等人[17]進(jìn)行了一項(xiàng)雙盲隨機(jī)對照試驗(yàn)，比較了在胸外科手術(shù)中驅(qū)動(dòng)壓引導(dǎo)通氣與常規(guī)保護(hù)性通氣的情況。此項(xiàng)研究共納入292例計(jì)劃行擇期胸外科手術(shù)的患者。隨機(jī)分為兩組，一組為保護(hù)性通氣組，單肺通氣期間接受常規(guī)保護(hù)性通氣：潮氣量6ml/kg理想體重，PEEP為5cmH2O和定期肺復(fù)張術(shù)。另一組為驅(qū)動(dòng)壓組，接受相同的潮氣量和定期肺復(fù)張術(shù)，但具有個(gè)性化的PEEP(單肺通氣期間產(chǎn)生最低的驅(qū)動(dòng)壓力)。結(jié)果表明，驅(qū)動(dòng)壓組患肺炎或急性呼吸窘迫綜合征的人數(shù)少于保護(hù)性通氣組。此項(xiàng)研究表明，在擇期胸外科手術(shù)中，使用單肺通氣時(shí)，驅(qū)動(dòng)壓引導(dǎo)的保護(hù)性通氣優(yōu)于傳統(tǒng)的保護(hù)性通氣。驅(qū)動(dòng)壓被證明與術(shù)后肺部并發(fā)癥有強(qiáng)相關(guān)性，且在圍術(shù)期機(jī)械通氣中簡單易獲得。但驅(qū)動(dòng)壓在圍術(shù)期的應(yīng)用以及前瞻性研究較少，常規(guī)使用驅(qū)動(dòng)壓還沒有明確的臨床建議，需要更多的隨機(jī)對照試驗(yàn)來評估基于驅(qū)動(dòng)壓通氣策略的有效性。

3.4 跨肺壓滴定法 跨肺壓(Transpulmonary Pressure，PL)定義為氣道開口與胸膜表面之間的壓差，是測量通氣期間施加于肺的機(jī)械負(fù)荷的物理量，表示施加到肺實(shí)質(zhì)的應(yīng)力[18]。利用PL滴定PEEP旨在維持PL為正值，保持呼氣末肺泡壓力大于胸膜壓力，避免呼氣末肺泡的塌陷。最近一項(xiàng)試驗(yàn)[19]研究了擇期行腹腔鏡減肥患者利用Pl滴定個(gè)體化PEEP的意義。結(jié)果顯示，腹腔鏡減肥手術(shù)患者需要更高水平PEEP(氣腹前16.7cmH2O和氣腹后23.8cmH2O)才能在整個(gè)呼吸周期中維持PL為正值。但遺憾的是此實(shí)驗(yàn)中的個(gè)體化PEEP沒能改善術(shù)后氧合，可能與作者沒有定期進(jìn)行RM和動(dòng)態(tài)食管壓力監(jiān)測有關(guān)。事實(shí)上利用跨肺壓設(shè)置個(gè)體化PEEP值是假定呼氣末食管壓力等于絕對胸膜壓力，因此此方法仍然存在很大的爭議。呼氣末跨肺壓是一個(gè)局部指標(biāo)，并不能代表整個(gè)肺[4]，利用跨肺壓指導(dǎo)圍術(shù)期機(jī)械通氣仍然需要進(jìn)行大規(guī)模前瞻性研究和進(jìn)一步的探索。

4 目前存在的問題

(1)動(dòng)態(tài)化：在最近個(gè)體化PEEP的研究中，PEEP在手術(shù)開始時(shí)只被滴定一次，一直持續(xù)到氣管導(dǎo)管拔除。但是，在最近的研究中發(fā)現(xiàn)，PEEP在個(gè)體中的變異度是0%～87%[4]。表明即使在手術(shù)開始個(gè)體化地優(yōu)化了呼吸系統(tǒng)機(jī)制，持續(xù)的PEEP也無法在圍術(shù)期動(dòng)態(tài)條件下保持這種優(yōu)化。這也就部分解釋了某些個(gè)體化PEEP并沒有顯示出良好作用的原因。在今后的研究中，應(yīng)考慮到手術(shù)的動(dòng)態(tài)變化，不僅根據(jù)患者的個(gè)體差異，還要根據(jù)手術(shù)的進(jìn)展進(jìn)一步優(yōu)化PEEP的設(shè)置。(2)安全性：最近的研究發(fā)現(xiàn)，個(gè)體化PEEP雖然沒有造成嚴(yán)重的低血壓等并發(fā)癥，但發(fā)現(xiàn)圍術(shù)期患者心率增快、白蛋白用量增多以及苯腎上腺素用量增多[4]。在以后的研究中，還需要進(jìn)一步研究個(gè)體化PEEP與圍術(shù)期血流動(dòng)力學(xué)的關(guān)系以及其使用的安全性。

5 總結(jié)

呼氣末正壓聯(lián)合小潮氣量的應(yīng)用可以改善全麻患者圍術(shù)期呼吸力學(xué)，減少術(shù)后肺不張的發(fā)生，具有重要的臨床意義。個(gè)體化PEEP能根據(jù)患者不同的特征進(jìn)行呼吸參數(shù)的優(yōu)化。目前，最佳PEEP的滴定方法尚沒有定論，但已證實(shí)個(gè)體化的PEEP相對固定的PEEP具有更多的優(yōu)勢。除了上述幾種方式外，還有許多方式在ICU的重癥患者中應(yīng)用。例如：死腔分?jǐn)?shù)、壓力—體積曲線等，在圍術(shù)期應(yīng)用較少。是否有新的滴定PEEP方式能應(yīng)用到圍術(shù)期，究竟哪一種方式在圍術(shù)期能簡便且準(zhǔn)確地優(yōu)化PEEP的設(shè)置仍有待深入研究。