個(gè)體化呼氣末正壓滴定方法在胸外科手術(shù)肺保護(hù)通氣策略中的應(yīng)用進(jìn)展

劉冉，蘇珍，高鵬飛，劉海林

南京醫(yī)科大學(xué)附屬淮安第一醫(yī)院麻醉科，江蘇淮安223300

術(shù)后肺部并發(fā)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(shù)后，PPC十分常見(jiàn)，即使是輕度的PPC也可能導(dǎo)致患者住院時(shí)間延長(zhǎng)、住院費(fèi)用增加，甚至造成患者術(shù)后病死率增加。有研究顯示，PPC是胸外科手術(shù)術(shù)后非計(jì)劃性重癥監(jiān)護(hù)住院和死亡的主要原因［1］。傳統(tǒng)的肺保護(hù)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(fā)生［2］。合理的PEEP是肺保護(hù)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(nèi)分流從而改善氧合和肺順應(yīng)性，降低術(shù)后肺不張的發(fā)生率［3］。胸外科手術(shù)患者由于存在個(gè)體差異，其呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性存在差異。在這種情況下，固定的PEEP可能使某些患者肺過(guò)度擴(kuò)張，也可能使某些患者肺通氣不足。目前PEEP的應(yīng)用沒(méi)有明確指南，如何設(shè)置合理的PEEP仍存在爭(zhēng)議。GATTINONI等［4］認(rèn)為，PEEP的設(shè)定應(yīng)盡可能保持肺的最佳彈性與順應(yīng)性，最大程度減少肺內(nèi)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(shí)避免由于過(guò)高的PEEP使肺過(guò)度擴(kuò)張?jiān)斐裳装Y反應(yīng)、氣壓傷及血流動(dòng)力學(xué)波動(dòng)。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前臨床上可以根據(jù)影像學(xué)或某些呼吸參數(shù)針對(duì)不同患者進(jìn)行個(gè)體化PEEP滴定，如最佳順應(yīng)性法、壓力—容積（PV）曲線法、驅(qū)動(dòng)壓法、跨肺壓法、電阻抗斷層成像（EIT）法等?，F(xiàn)就個(gè)體化PEEP滴定方法在胸外科手術(shù)肺保護(hù)通氣策略中的應(yīng)用進(jìn)展作一綜述，以期為胸外科手術(shù)中肺保護(hù)通氣策略的優(yōu)化提供參考。

1 最佳順應(yīng)性法在胸外科手術(shù)肺保護(hù)通氣策略中的應(yīng)用

肺順應(yīng)性是指單位壓力下肺容積的改變，代表了胸腔壓力改變對(duì)肺容積的影響。當(dāng)PEEP使呼氣末壓力接近患者靜態(tài)肺順應(yīng)性曲線的拐點(diǎn)時(shí)，氧合有可能得到改善。相反，如果呼氣末壓力增加超過(guò)拐點(diǎn)，氧合有可能惡化。因此，以肺順應(yīng)性為目標(biāo)進(jìn)行個(gè)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(tài)呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性對(duì)應(yīng)的PEEP水平作為最佳PEEP，發(fā)現(xiàn)該滴定方法能夠改善患者氧合，并且沒(méi)有顯著的臨床血流動(dòng)力學(xué)改變。動(dòng)態(tài)肺順應(yīng)性反映了氣道阻力和順應(yīng)性的雙重變化，目前臨床上更多采用動(dòng)態(tài)順應(yīng)性進(jìn)行PEEP滴定。LI等［7］在患者胸部手術(shù)單肺通氣期間采用最高動(dòng)態(tài)肺順應(yīng)性對(duì)應(yīng)的PEEP水平作為最佳PEEP，發(fā)現(xiàn)順應(yīng)性滴定的個(gè)體化PEEP可以更好地改善肺不張，且對(duì)術(shù)中呼吸力學(xué)、氧合參數(shù)及炎癥反應(yīng)均有良好的影響。順應(yīng)性法作為一種可以直接由呼吸機(jī)讀取參數(shù)的方法，操作簡(jiǎn)單快捷，術(shù)中患者的正常通氣不受到影響；但肺順應(yīng)性法難以反應(yīng)肺通氣的情況，對(duì)于術(shù)前存在肺損傷的患者，其準(zhǔn)確率及成功率還有待提高。

2 PV曲線法在胸外科手術(shù)肺保護(hù)通氣策略中的應(yīng)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(tài)PV曲線來(lái)滴定PEEP。當(dāng)吸氣開(kāi)始時(shí)，肺的順應(yīng)性較差，打開(kāi)肺泡的壓力增長(zhǎng)較快；隨著肺泡打開(kāi)，肺的順應(yīng)性增加，需要的壓力變小，此時(shí)出現(xiàn)下拐點(diǎn)，通常認(rèn)為下拐點(diǎn)是肺泡開(kāi)始復(fù)張時(shí)對(duì)應(yīng)的肺內(nèi)壓力［8］。董蘭等［9］在肥胖患者婦科腹腔鏡手術(shù)中發(fā)現(xiàn)，在PV曲線指導(dǎo)下進(jìn)行PEEP滴定的肺保護(hù)通氣策略更有利于維持患者的動(dòng)態(tài)肺順應(yīng)性和術(shù)中氧合。需要注意的是，臨床中機(jī)械通氣時(shí)描記的PV曲線不能直接用來(lái)設(shè)定最佳PEEP，因?yàn)榇藭r(shí)PV曲線反映的是動(dòng)態(tài)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(yīng)性的雙重影響，不能準(zhǔn)確反映肺泡壓力和容積之間的關(guān)系。理論上的靜態(tài)PV曲線較難獲得，臨床上通常使用恒定低流速法測(cè)定的PV曲線代替靜態(tài)PV曲線。該方法耗時(shí)較長(zhǎng)，獲得的曲線準(zhǔn)確度取決于呼吸系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間，但一部分患者并不容易找到下拐點(diǎn)，限制了其臨床應(yīng)用。

3 驅(qū)動(dòng)壓法在胸外科手術(shù)肺保護(hù)通氣策略中的應(yīng)用

驅(qū)動(dòng)壓是促使肺泡開(kāi)放的壓力，以潮氣量與呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性的比值來(lái)表示。在容量控制的情況下，對(duì)于全身麻醉下失去自主呼吸的患者而言，驅(qū)動(dòng)壓可以計(jì)算為平臺(tái)壓減去PEEP。AMATO等［10］分析了9項(xiàng)研究中3 562例ARDS患者的個(gè)體數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在多個(gè)參數(shù)中驅(qū)動(dòng)壓與患者生存率的相關(guān)性最強(qiáng)，而潮氣量、PEEP與患者生存率沒(méi)有獨(dú)立相關(guān)性，只有當(dāng)二者引起驅(qū)動(dòng)壓降低時(shí)才與患者生存率相關(guān)。PARK等［11］在一項(xiàng)納入292例胸外科患者的隨機(jī)對(duì)照研究中發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)肺保護(hù)通氣策略比較，單肺通氣時(shí)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)壓力引導(dǎo)設(shè)置個(gè)體化PEEP能夠降低PPC發(fā)生率。在這項(xiàng)研究中，驅(qū)動(dòng)壓組和肺保護(hù)組驅(qū)動(dòng)壓的中位數(shù)只相差1 cmH2O，提示驅(qū)動(dòng)壓的微小變化也可能引起臨床結(jié)果不同，這更加體現(xiàn)了個(gè)體化設(shè)置PEEP的必要性。YU等［12］報(bào)道，在接受肺切除手術(shù)患者中，應(yīng)用滴定至最低驅(qū)動(dòng)壓的PEEP時(shí)，術(shù)后3 d內(nèi)PPC發(fā)生率顯著降低，但術(shù)后7 d內(nèi)PPC發(fā)生率沒(méi)有顯著改善，且這種保護(hù)作用僅發(fā)生在通氣側(cè)肺。滴定PEEP可以通過(guò)在肺復(fù)張后進(jìn)行PEEP增量或減量滴定，兩種方法均可以改善術(shù)中氧合，但減量滴定PEEP對(duì)于降低驅(qū)動(dòng)壓以及改善氧合更有益，且這種優(yōu)勢(shì)在驅(qū)動(dòng)壓較高的患者中更加明顯［13］。由于應(yīng)用的便利性，驅(qū)動(dòng)壓指導(dǎo)PEEP滴定是目前研究的熱點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也存在缺陷。比如在單肺通氣過(guò)程中，由于內(nèi)源性PEEP的存在和胸壁擴(kuò)張的影響，以及在生理或病理等情況下胸壁順應(yīng)性下降，此時(shí)的驅(qū)動(dòng)壓不能完全反映肺應(yīng)力，因此單純使用驅(qū)動(dòng)壓進(jìn)行PEEP滴定可能無(wú)法達(dá)到最佳效果。

4 跨肺壓法在胸外科手術(shù)肺保護(hù)通氣策略中的應(yīng)用

跨肺壓是指肺實(shí)際膨脹的壓力，是氣道開(kāi)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(tǒng)總順應(yīng)性來(lái)選擇PEEP和潮氣量可能導(dǎo)致部分患者PEEP水平過(guò)高，所以單純控制氣道壓力來(lái)滴定PEEP可能不夠充分。使用跨肺壓法設(shè)置PEEP可以更加個(gè)性化的進(jìn)行呼吸道管理，避免壓力過(guò)高或過(guò)低造成潛在的危害［14］。在臨床實(shí)踐中，由于胸腔內(nèi)的實(shí)際壓力不能測(cè)量，常通過(guò)測(cè)量食管壓力來(lái)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(lái)獲得食管壓力。這種方法需要特定的設(shè)備，操作復(fù)雜，且在胸外科食管手術(shù)中放置在食管下端的氣囊影響手術(shù)操作，因此阻礙了這種測(cè)壓方式在食管手術(shù)中的應(yīng)用。近期有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，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(rèn)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(shí)呼氣末跨肺壓的增加可以計(jì)算為呼氣末肺容積變化乘以肺彈性。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，PSM法與食管測(cè)壓獲得的跨肺壓一致性較高，利用這種方法可以在不測(cè)量食管壓力的情況下計(jì)算跨肺壓，通過(guò)計(jì)算得到最低跨肺壓，從而確定最佳PEEP，擴(kuò)大了跨肺壓的應(yīng)用范圍。王悠然等［16］報(bào)道，心臟瓣膜置換術(shù)患者在體外循環(huán)停機(jī)后，早期應(yīng)用PSM滴定的PEEP通氣可降低PPC的發(fā)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(shù)中隨時(shí)監(jiān)測(cè)，避免肺過(guò)度擴(kuò)張產(chǎn)生過(guò)高壓力導(dǎo)致肺損傷［17］。對(duì)ICU肥胖患者的一項(xiàng)回顧性分析發(fā)現(xiàn)，跨肺壓引導(dǎo)下的肥胖患者PEEP滴定可降低驅(qū)動(dòng)壓，從而改善患者氧合功能［18］。在一項(xiàng)腹腔鏡機(jī)器人手術(shù)的研究中，通過(guò)食管壓力調(diào)整PEEP改善了患者氧合及呼吸力學(xué)［19］?？绶螇悍ㄖ爸饕獞?yīng)用于ARDS以及ICU患者，目前在臨床麻醉中的應(yīng)用也逐漸開(kāi)展。上述研究表明，跨肺壓引導(dǎo)的PEEP有助于改善全麻患者的氧合，但在胸外科領(lǐng)域仍需要更多研究證實(shí)跨肺壓法的應(yīng)用效果以及安全性。

5 EIT法在胸外科手術(shù)肺保護(hù)通氣策略中的應(yīng)用

EIT是一種新型醫(yī)學(xué)功能影像學(xué)成像技術(shù)，具有無(wú)創(chuàng)、動(dòng)態(tài)、可在床旁實(shí)施等優(yōu)勢(shì)。胸部阻抗變化的主要決定因素是胸腔內(nèi)的空氣和血液流動(dòng)，肺內(nèi)氣體增加和血液減少都有助于降低電導(dǎo)率。因此，肺部電阻的大小與含氣量呈正相關(guān)。EIT可以根據(jù)人體在吸氣與呼氣時(shí)肺部導(dǎo)電性的變化，重建肺部組織圖像［20］。REINIUS等［21］采用EIT和胸部計(jì)算機(jī)斷層掃描對(duì)右肺進(jìn)行單肺通氣、左胸腔人工注入二氧化碳的動(dòng)物模型進(jìn)行局部通氣和灌注，發(fā)現(xiàn)當(dāng)PEEP不足時(shí)通氣側(cè)肺的通氣/血流比例失衡，且非通氣側(cè)肺發(fā)生了血流的再分配。LIU等［22］將基于EIT設(shè)置的PEEP與固定的5 cmH2O PEEP在高齡胸腔鏡手術(shù)患者中進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)基于EIT設(shè)置的PEEP能夠更好地改善老年胸科手術(shù)患者的呼吸力學(xué)指標(biāo)和氧合。使用EIT可以根據(jù)多個(gè)參數(shù)進(jìn)行PEEP滴定，GIRRBACH等［23］通過(guò)PEEP減量滴定實(shí)驗(yàn)比較了以EIT為基礎(chǔ)的3種參數(shù)以及整體動(dòng)態(tài)和靜態(tài)順應(yīng)性共5種方式，發(fā)現(xiàn)局部通氣延遲指數(shù)與基于靜態(tài)或動(dòng)態(tài)順應(yīng)性進(jìn)行的PEEP滴定的結(jié)果較為一致，提示在臨床實(shí)踐中，通過(guò)肺順應(yīng)性進(jìn)行PEEP滴定的選擇是有利的。但是，與食管測(cè)壓法類(lèi)似，EIT目前缺乏規(guī)范的臨床指標(biāo)和操作流程，并且數(shù)據(jù)分析較為復(fù)雜，因此阻礙了EIT的臨床應(yīng)用。

綜上所述，機(jī)械通氣是全麻手術(shù)中必不可少的組成部分，而機(jī)械通氣往往伴隨著肺實(shí)質(zhì)和肺間質(zhì)的破壞以及肺泡膜的損傷，胸外科手術(shù)中常采用的單肺通氣加重了這一損傷，是PPC發(fā)生的原因之一。隨著肺保護(hù)理念的不斷進(jìn)步，PEEP對(duì)術(shù)中肺容積、氣體交換、氧合功能以及患者預(yù)后的潛在影響也獲得了更多關(guān)注。在胸外科手術(shù)中，由于采用了較低的潮氣量，PEEP被認(rèn)為是避免肺不張的必要條件。從各種研究來(lái)看，胸外科手術(shù)中的個(gè)體化PEEP往往高于臨床上常規(guī)設(shè)置的數(shù)值，并且可以獲得更好的氧合以及更優(yōu)的肺順應(yīng)性，但個(gè)體化PEEP對(duì)于PPC的影響以及遠(yuǎn)期作用目前還有爭(zhēng)議，尚需進(jìn)一步研究。最佳的PEEP水平需要根據(jù)患者的呼吸參數(shù)和其他相關(guān)的生理變化進(jìn)行精準(zhǔn)的個(gè)體化調(diào)整，最佳PEEP滴定的方式應(yīng)該向著對(duì)患者損傷最小、對(duì)肺保護(hù)作用最大的方向發(fā)展。目前，尚未有研究明確證明何種方式是最佳的個(gè)體化PEEP滴定方式。有研究比較了PV曲線以及順應(yīng)性兩種方法，認(rèn)為順應(yīng)性滴定的方法在改善呼吸力學(xué)方面比PV曲線法更好［24］。YAO等［25］對(duì)比了最佳氧合法與順應(yīng)性法在老年肺切除術(shù)中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)順應(yīng)性法滴定的PEEP值更低、肺動(dòng)態(tài)順應(yīng)性更高、中心靜脈壓更低。另一項(xiàng)研究對(duì)比了順應(yīng)性法以及EIT法滴定PEEP的臨床效果，發(fā)現(xiàn)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(guò)高帶來(lái)肺損傷等方面更有優(yōu)勢(shì)［26］。目前PEEP在臨床的滴定多使用單一的指標(biāo)，且多使用順應(yīng)性等整體性的指標(biāo)，故不能完全反映局部肺變化，所以有學(xué)者提出不應(yīng)將順應(yīng)性與驅(qū)動(dòng)壓作為惟一的指標(biāo)來(lái)設(shè)定PEEP［27］。因此，在術(shù)中對(duì)PEEP的設(shè)定可以考慮多個(gè)參數(shù)的影響，這可能為下一步的研究指明了方向。