個體化PEEP滴定在腹腔鏡手術(shù)的應(yīng)用進展

黃思玲 丁登峰

暨南大學第二臨床醫(yī)學院,廣東省深圳市 518020

腹腔鏡手術(shù)術(shù)中氣腹使腹內(nèi)壓增高,膈肌運動和胸廓擴張受限,導(dǎo)致肺體積減小,胸廓和肺順應(yīng)性下降,同時術(shù)中機械通氣使氣道阻力和氣道壓增高,這種順應(yīng)性和氣道壓的變化會損害通氣和氧合功能,誘發(fā)機械通氣相關(guān)性肺損傷(Ventilator induced lung injury,VILI)。研究發(fā)現(xiàn),肺保護性通氣策略(Lung protective ventilation strategy,LPVS)可降低VILI,減少術(shù)后肺部并發(fā)癥(Postoperative pulmonary complications,PPCs)。呼氣末正壓(Positive end expiratory pressure,PEEP)是LPVS的重要組成部分,傳統(tǒng)LPVS常采用固定PEEP,但PEEP過低會增加術(shù)后肺不張面積,使塌陷區(qū)域的肺順應(yīng)性降低,PEEP過高可能導(dǎo)致肺組織過度膨脹和循環(huán)波動,因此PEEP應(yīng)進行個體化設(shè)定[1]。個體化PEEP滴定采用最佳PEEP,可降低VILI和PPCs的發(fā)生率,提高患者氧合和肺順應(yīng)性,促進患者術(shù)后快速康復(fù)[2]。本文就個體化PEEP滴定的方法及其在腹腔鏡手術(shù)中的應(yīng)用研究進行綜述。

1 個體化PEEP滴定的方法

個體化PEEP滴定即在通氣過程中,通過不同方法,尋找實施PEEP通氣時的最佳壓力值,該PEEP能給患者帶來最大氧合、最佳肺順應(yīng)性和較少的血流動力學波動,從而達到改善患者圍術(shù)期肺功能的目的。目前個體化PEEP滴定主要在驅(qū)動壓(Driving pressure,DP)、跨肺壓(Transpulmonary pressure,PL)、肺順應(yīng)性、壓力—容積曲線(Pressure-volume curves,P-V曲線)、可視化技術(shù)等指導(dǎo)下進行。

1.1 驅(qū)動壓(DP)指導(dǎo)個體化PEEP滴定 DP是促使肺泡開放的壓力,它與全麻機械通氣患者PPCs的發(fā)生緊密相關(guān),而與潮氣量及PEEP無關(guān),降低DP可有效降低PPCs發(fā)生率[3]。DP指導(dǎo)個體化PEEP滴定是指在通氣過程中,調(diào)整PEEP,根據(jù)(DP=平臺壓-PEEP)計算每個PEEP水平下的DP,DP最低時對應(yīng)的PEEP即為最佳PEEP。在滴定過程中,可依據(jù)PEEP的變化方向分為遞增滴定法和遞減滴定法,目前多以遞增滴定法為主,但有研究顯示,與遞增滴定法相比,遞減滴定法在降低DP和改善氧合方面更有效[4]。DP指導(dǎo)個體化PEEP滴定過程簡單,不需要額外的儀器,且可以快速完成,但PEEP起始值及增幅、DP安全范圍等尚無統(tǒng)一標準。

1.2 跨肺壓(PL)指導(dǎo)個體化PEEP滴定 PL是氣道開口和胸膜表面之間的壓力差,即肺泡內(nèi)壓減胸膜腔內(nèi)壓。肺泡內(nèi)壓與氣道壓相當,而胸膜腔內(nèi)壓很難直接測定,常用食道壓替代,因此PL=氣道壓-食道壓。PL指導(dǎo)個體化PEEP滴定常以呼氣末PL>0cmH2O(1cmH2O=0.098kPa)且吸氣末PL<25cmH2O時的最小PEEP作為最佳PEEP[5]。但由于食管測壓技術(shù)要求高,操作復(fù)雜,影響因素多,因此在圍手術(shù)期中應(yīng)用較少。

1.3 肺順應(yīng)性指導(dǎo)個體化PEEP滴定 肺順應(yīng)性是每單位壓力改變時所引起的肺容積改變,包括靜態(tài)肺順應(yīng)性(Static lung compliance,Cstat)和動態(tài)肺順應(yīng)性(Dynamic pulmonary compliance,Cdyn)。Cstat=潮氣量/(平臺壓-PEEP),反映肺實質(zhì)的病理生理改變;Cdyn=潮氣量/(氣道峰壓-PEEP),反映氣道阻力的變化。肺順應(yīng)性指導(dǎo)個體化PEEP滴定是在潮氣量固定時,調(diào)整PEEP,計算 Cstat或Cdyn,二者最大時所對應(yīng)的PEEP即為最佳PEEP,臨床上常以Cdyn為主,但因個體差異和肺區(qū)域通氣延遲不均[6],滴定過程中最大Cdyn對應(yīng)的PEEP可能不止一個,需根據(jù)術(shù)中實際情況選擇最佳PEEP。

1.4 壓力—容積曲線(P-V曲線)指導(dǎo)個體化PEEP滴定 P-V曲線以氣道壓力為橫軸,呼氣末肺容積為縱軸,呈“S”型,曲線上的低位拐點是萎陷肺泡復(fù)張的起點。P-V曲線指導(dǎo)個體化PEEP滴定以稍大于低位拐點的壓力作為最佳PEEP,該PEEP可使較多肺泡維持開放狀態(tài),避免肺泡周期性開閉所致的萎陷傷[7]。此方法簡便快捷,可迅速找到理想PEEP,但易受主觀因素的干擾,多用于急性呼吸窘迫綜合征患者。

1.5 可視化技術(shù)指導(dǎo)個體化PEEP滴定 可視化技術(shù)指導(dǎo)個體化PEEP滴定是借助胸部計算機斷層掃描(CT)、電阻抗斷層成像(Electrical Impedance Tomography,EIT)以及肺部超聲(Lung ultrasound score,LUS)等影像學手段來尋找最佳PEEP。

1.5.1 胸部CT指導(dǎo)個體化PEEP滴定:胸部CT是定量評價肺復(fù)張效果的“金標準”,可評估不同PEEP下的肺復(fù)張效果[8]。當肺泡處于最佳充氣狀態(tài)時對應(yīng)的PEEP即為最佳PEEP。雖然CT對于肺內(nèi)病變的評估較其他影像學手段空間分辨率高、異質(zhì)性評價效果好,但由于輻射、費用、患者轉(zhuǎn)運等問題,胸部CT指導(dǎo)個體化PEEP滴定主要用于通氣治療的患者,很少用于全麻患者機械通氣。

1.5.2 電阻抗斷層成像(EIT)指導(dǎo)個體化PEEP滴定:EIT通過體表電極檢測電流和內(nèi)部電阻變化實時顯示肺部通氣狀態(tài)。EIT指導(dǎo)個體化PEEP滴定是在遞增或遞減PEEP的過程中結(jié)合EIT監(jiān)測參數(shù)選擇最佳PEEP,該PEEP可改善通氣,減少VILI[9]。EIT無創(chuàng)、無輻射、使用簡便,能實時反映肺內(nèi)通氣分布情況,但由于儀器昂貴以及某些胸腹部手術(shù)消毒范圍等因素影響,目前尚未廣泛應(yīng)用。

1.5.3 肺部超聲(LUS)指導(dǎo)個體化PEEP滴定:LUS指導(dǎo)個體化PEEP滴定是在通氣過程中,調(diào)整PEEP,通過LUS評估局部肺組織氣體含量來預(yù)測肺泡開放或閉合狀態(tài),將肺通氣狀態(tài)最佳時對應(yīng)的PEEP作為最佳PEEP。該方法簡單安全,可重復(fù)性高,在臨床應(yīng)用越來越廣泛,但使用者需經(jīng)過系統(tǒng)培訓,且肥胖患者、有皮下氣腫患者以及胸部有大塊敷料覆蓋的患者使用受限。

2 個體化PEEP滴定在腹腔鏡手術(shù)的應(yīng)用

2.1 腹腔鏡胃腸道手術(shù) 腹腔鏡胃部手術(shù)采取頭高腳低位,膈肌受重力影響下移,可在一定程度上消減氣腹對膈肌向頭側(cè)移位的影響,但氣腹的作用仍使得膈肌上移,胸廓擴張受限,肺順應(yīng)性下降,而腹腔鏡結(jié)直腸手術(shù)多采用Trendelenburg體位(15°～30°頭低足高位), 該體位使腹腔內(nèi)臟器向頭側(cè)移動,膈肌上移更明顯,肺泡擴張進一步受限,因此,腹腔鏡胃腸道手術(shù)VILI和PPCs的發(fā)生率居高不下。

研究表明,Cstat指導(dǎo)個體化PEEP滴定可改善腹腔鏡胃減容術(shù)和根治性胃切除術(shù)患者的氧合,減少肺不張[10-11]。LUS指導(dǎo)個體化PEEP滴定用于腹腔鏡胃減容術(shù),可改善患者術(shù)中氧合和肺順應(yīng)性,降低缺氧和術(shù)后肺不張發(fā)生率,且不影響患者血流動力學[12]。與固定PEEP相比,DP指導(dǎo)個體化PEEP滴定可提高腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)患者的Cdyn,增加氧合,減少炎癥介質(zhì)產(chǎn)生以及減輕肺上皮組織損傷,發(fā)揮肺保護作用[13]。另有研究發(fā)現(xiàn),腹腔鏡結(jié)直腸癌根治術(shù)患者應(yīng)用Cdyn指導(dǎo)個體化PEEP滴定,可以更好地維持圍手術(shù)期動脈酸堿平衡,增加腦氧飽和度和心輸出量,而對血流動力學沒有明顯影響[14]。

腹腔鏡胃腸道手術(shù)尤其是結(jié)直腸癌手術(shù)的LPVS一直是臨床研究的熱點,作為LPVS的重要組成部分,PEEP在此類手術(shù)的應(yīng)用也得到廣泛關(guān)注。目前腹腔鏡胃腸道手術(shù)PEEP多以DP、肺順應(yīng)性、LUS指導(dǎo)個體化PEEP滴定為主,但缺乏PL、P-V曲線、CT、EIT指導(dǎo)個體化PEEP滴定的相關(guān)研究。

2.2 腹腔鏡膽囊手術(shù) 腹腔鏡膽囊手術(shù)類似腹腔鏡胃部手術(shù)的頭高腳低位,與固定PEEP相比,Cdyn指導(dǎo)個體化PEEP滴定可有效改善腹腔鏡膽囊切除術(shù)患者肺部含氣量減少的程度[15]。

腹腔鏡膽囊手術(shù)時間短,頭高腳低的體位可以部分對抗氣腹對膈肌上移的影響,VILI和PPCs發(fā)生率較低,因而個體化PEEP滴定較少用于此類患者,且多集中在肺順應(yīng)性的研究上,未來的研究將各種方式指導(dǎo)下的個體化PEEP用于老年和肥胖等特殊患者,可能更有臨床意義。

2.3 腹腔鏡婦科手術(shù) 腹腔鏡婦科手術(shù)常采取Trendelenburg體位,與不應(yīng)用PEEP相比,Cstat指導(dǎo)個體化PEEP滴定可改善腹腔鏡子宮全切術(shù)患者的肺氧合功能,降低術(shù)中肺不張和PPCs的發(fā)生率[16]。P-V曲線指導(dǎo)個體化PEEP滴定用于婦科腹腔鏡手術(shù)患者,可顯著降低氣道峰壓,提高Cdyn并改善氧合[17]。另有研究發(fā)現(xiàn),PL指導(dǎo)個體化PEEP滴定對婦科腹腔鏡手術(shù)患者的氧合沒有影響,但可增加患者呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性,降低DP[18]。

腹腔鏡婦科手術(shù)的特殊體位使得其容易發(fā)生PPCs,但個體化PEEP用于此類患者的研究多關(guān)注患者肺氧合功能,而對PPCs發(fā)生率的關(guān)注較少,此外,DP和LUS等簡單易行的個體化PEEP滴定是否能降低此類患者PPCs的發(fā)生率,尚無人研究。

2.4 腹腔鏡泌尿外科手術(shù) 機器人輔助腹腔鏡前列腺切除術(shù)(Robot-assisted laparoscopic prostatectomy,RALP)采用Trendelenburg體位角度大,加上氣腹影響,術(shù)中容易出現(xiàn)肺不張和通氣血流比例失調(diào)。與固定PEEP相比,DP指導(dǎo)個體化PEEP滴定可增加RALP患者的術(shù)中氧合,降低肺不張的發(fā)生率[19]。EIT指導(dǎo)個體化PEEP滴定用于RALP患者,可增加呼氣末容積,改善肺局部通氣,降低低氧血癥的發(fā)生率[20]。腹腔鏡腎或腎上腺切除術(shù)常采用側(cè)臥折刀位,由于腹膜后間隙狹小,氣腹建立后壓力高,CO2快速吸收,易導(dǎo)致缺氧及高碳酸血癥。研究發(fā)現(xiàn),Cdyn指導(dǎo)個體化PEEP滴定聯(lián)合小潮氣量和肺復(fù)張的LPVS可增加腹腔鏡腎癌手術(shù)患者術(shù)中Cdyn和氧合指數(shù),提高局部腦氧飽和度,降低術(shù)后譫妄發(fā)生率[21]。

腹腔鏡泌尿外科手術(shù)容易出現(xiàn)缺氧和高碳酸血癥,這對機械通氣提出了更高要求,個體化PEEP滴定用于此類患者,除關(guān)注PPCs外,還應(yīng)注意改善氧合,降低高碳酸血癥,減輕低氧和高碳酸血癥引起的相關(guān)并發(fā)癥,因此需要聯(lián)合小潮氣量、肺復(fù)張等其他LPVS。

2.5 小兒患者的腹腔鏡手術(shù) 小兒因氣道口徑小、耗氧量大和無效腔增加,腹腔鏡手術(shù)更易發(fā)生缺氧、高碳酸血癥以及酸中毒。研究發(fā)現(xiàn),與固定PEEP相比,DP指導(dǎo)個體化PEEP滴定可以明顯改善1～6歲腹腔鏡手術(shù)患兒通氣過程中的Cdyn和氧合,降低DP和術(shù)后LUS評分[22]。由于小兒呼吸系統(tǒng)解剖生理會隨年齡增長而發(fā)生變化,小兒患者在腹腔鏡手術(shù)中應(yīng)根據(jù)不同年齡設(shè)置最佳個體化PEEP。

2.6 肥胖患者的腹腔鏡手術(shù) 當肥胖患者進行腹腔鏡手術(shù)時,氣腹引起的膈肌上抬和胸膜腔壓力升高增加肺組織不張的發(fā)生率。Nestler等[23]研究發(fā)現(xiàn),與固定PEEP相比,EIT指導(dǎo)個體化PEEP滴定可增加腹腔鏡手術(shù)肥胖患者麻醉期間的氧合和呼氣末容積,并使區(qū)域通氣分布更均勻,但拔管后這些優(yōu)勢并未持續(xù)。另一研究顯示,EIT指導(dǎo)個體化PEEP滴定聯(lián)合肺復(fù)張可改善腹腔鏡腹部手術(shù)肥胖患者的動脈氧合、降低DP,并將通氣重新分配到依賴性肺區(qū)域[24]。與EIT相比,Cstat指導(dǎo)個體化PEEP滴定在減少腹腔鏡手術(shù)肥胖患者肺不張、改善氧合和降低PPCs發(fā)生率方面更有效,且操作簡單[25]。肥胖患者個體化PEEP滴定時PEEP高、差異大,因而采用何種滴定方法應(yīng)結(jié)合患者實際情況進行選擇。

2.7 老年患者的腹腔鏡手術(shù) 老年患者肺部退行性改變,氧氣儲備下降以及肺順應(yīng)性降低,是全麻PPCs的高發(fā)人群, 且隨年齡增長,呼吸力學和氣體交換受損,腹腔鏡手術(shù)術(shù)中肺不張以及PPCs的發(fā)生率顯著增加。研究發(fā)現(xiàn),DP指導(dǎo)個體化PEEP滴定可明顯提高老年腹腔鏡手術(shù)患者的Cdyn,降低患者術(shù)后早期肺不張的發(fā)生率[26]。但另有研究顯示,DP指導(dǎo)個體化PEEP滴定降低老年腹腔鏡手術(shù)患者的平均動脈壓和左室射血分數(shù),使心肌做功指數(shù)增加,心功能降低[27]。因此,老年患者腹腔鏡手術(shù)時實施個體化PEEP需注意血流動力學變化情況。

3 展望

PEEP是LPVS的重要組成部分,個體化PEEP滴定根據(jù)不同患者的實際情況,使用最佳PEEP,保證通氣效果的同時減少并發(fā)癥的出現(xiàn),其用于腹腔鏡手術(shù),可以更好地發(fā)揮肺保護作用,改善患者預(yù)后。個體化PEEP滴定的方法有多種,全麻機械通氣期間主要在DP、肺順應(yīng)性和LUS指導(dǎo)下完成,但每種方法各有優(yōu)缺點,未來的研究可以對現(xiàn)有的技術(shù)進行優(yōu)化,使其更加簡單有效,同時需對比不同方法的臨床應(yīng)用效果,以尋找個體化PEEP滴定的最佳方案。此外,實施個體化PEEP滴定時需綜合考慮腹腔鏡手術(shù)患者的年齡、體重、手術(shù)部位和手術(shù)體位等各方面的因素,個體化PEEP滴定最佳方案的研究需排除這些方面的干擾。最后,個體化PEEP滴定是LPVS的一部分,單獨應(yīng)用可能不足以使所有萎陷肺泡復(fù)張,需結(jié)合適宜的潮氣量和肺復(fù)張策略等,以優(yōu)化個體化LPVS。