術中肺保護性通氣的新進展

王高堅 周大春*

（浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院麻醉科，浙江 杭州 310016）

1 肺保護性通氣發展歷史

早在1993年發布ARDS患者通氣指南中就強調了限制氣道壓力和防止肺泡過度充氣的重要性。1994年，Hickling醫師發現采用低潮氣量可減少ARDS患者病死率，同年，ARDS Network開始了多中心隨機對照試驗來研究保護性肺通氣對ARDS患者的預后影響，1998年新英格蘭醫學上的一篇隨機對照研究結果表明，使用小潮氣量+PEEP（呼氣末正壓）的保護組降低ARDS患者28 d 病死率，2000年后，ARDS患者肺保護性通氣策略迅速發展，同時開始思考全麻術中是否有必要采取類似肺保護策略，之后涌現出大量高質量關于全麻術中肺保護性通氣的研究，但其必要性及具體策略仍存諸多爭議。

2 呼吸機相關肺損傷機制

在進行正壓機械通氣時，若潮氣量或者壓力控制不當，可能造成肺泡壓力性損傷，尤其對于存在局部肺不張的患者，塌陷肺泡順應性低，設置的潮氣量大部分進入正常順應性的肺泡中，造成塌陷肺泡繼續塌陷而正常肺泡過度通氣損傷。其次，順應性差的肺泡在呼氣末完全塌陷，在吸氣時開放，反復塌陷開放使上皮細胞承受了高強度剪切力，損傷連接處內皮細胞，加重肺泡炎癥，形成惡性循環。近年來研究發現另一種呼吸機相關肺損傷的機制，稱為應力效應，在一個正常肺組織進行機械通氣時，各個肺泡的肺泡壁受到均勻的壓力，當其中一部分區域發生肺不張后，與之相鄰的正常肺泡在通氣時由于靠近塌陷肺泡一側肺泡壁失去支撐從而受到一個指向相鄰塌陷肺泡的額外應力，長時間的額外應力作用就會造成肺泡上皮細胞受損最終使相鄰肺泡塌陷，肺不張面積逐漸增大[1]。機械通氣時，高濃度氧氣的使用也容易造成肺損傷，高濃度氧氣一方面會產生活躍的氧自由基殺傷細胞，另一方面氧氣與血紅蛋白交換后沒有足夠的氮氣支撐肺泡，容易造成肺泡塌陷不張。

3 術中肺保護性通氣策略進展

全麻手術患者基本都是健康肺，因此對于全麻術中患者是否有必要應用肺保護性通氣一直存在爭議。隨著加速康復外科（ERAS）理念的提出，麻醉醫師對患者術后肺部并發癥也逐漸重視，近年來出現大量高質量的隨機對照臨床研究。術中的保護性肺通氣策略基本包括應用小潮氣量通氣，給予一定程度PEEP[2]。

3.1 小潮氣量應用：美國西奈山醫院Levin[3]團隊對2008年1月1日至2011年12月31日29343例接受全麻的患者進行了回顧性分析發現，2008年該院麻醉醫師使用的潮氣量為9 mL/kg IBW，2011年減至8.3 mL/kg IBW，隨著肺保護性通氣理念的推廣，麻醉醫師理念也與時俱進，逐漸將術中應用的潮氣量降低。但是以潮氣量8～10 mL/kg IBW組做對照，研究者發現，潮氣量6～8 mL/kg IBW組患者術后死亡風險比為1.611，小潮氣量的應用反而增加了病死率。全麻術中，患者因為體位改變、氣腹壓力、膈肌張力降低、麻醉藥物影響等因素作用下，肺不張的發生率大大增加，若單純應用小潮氣量通氣則會進一步加重肺不張程度。我們需要在應用小潮氣量通氣時同時保證肺泡充分開放，因此，PEEP的使用是必不可少的，麻醉醫師在逐漸接受小潮氣量共識的同時，也要重視PEEP的重要性[4]。同時小潮氣量可能會造成高碳酸血癥，在針對ARDS患者“嬰兒肺”的治療中，研究者們嘗試采用極端小潮氣量通氣，并借助體外二氧化碳去除裝置避免高碳酸血癥。雖然術中不涉及到極低潮氣量，但在應用時同樣要警惕高碳酸血癥的發生，同時潮氣量的設置值與真實值可能相差甚大，因此，我們需要審慎地應用。

3.2 PEEP的應用：2013年新英格蘭雜志發表的一篇針對全麻腹部手術術中機械通氣的研究發現，小潮氣量聯合PEEP及適當的肺復張可顯著降低術后30 d肺部并發癥發生率。但是如何選擇術中所需PEEP仍是一個難題。相關臨床研究認為10 cm H2O 的PEEP足以減少甚至消滅肺不張[6]，2018年Anesthesiology發表的一篇針對開胸手術的研究發現，術中10 cm H2O PEEP組患者術后肺部并發癥發生率較5 cm H2O的PEEP組有極大改善[7]。另一個針對開腹手術的研究則發現，術中應用12 cm H2O PEEP對術后肺部并發癥并無多大改善，反而增加了術中低血壓的發生率[8]，過高或過低的PEEP水平不會獲得收益反而造成不良反應。PEEP水平應該針對個體而定，基礎肺情況，手術類型，體位都會影響PEEP的選擇，通過滴定的辦法找到適合個體的最佳PEEP水平，可能是個體化肺保護性通氣的一個主要內容[9]。目前滴定PEEP的方法有很多，比如肺部順應性滴定法、死腔量滴定法、電子斷層成像技術等，其各有各的優缺點。

3.3 氣體驅動壓：2015年Amato[10]研究團隊發表了一篇研究ARDS患者通氣設置的隨機臨床試驗文章后，氣道驅動壓受到高度關注。研究發現，以潮氣量（Vt）、PEEP、驅動壓（△P）為獨立因素研究，△P高低與ARDS患者生存率相關性最強?！鱌是吸氣結束時氣道壓力（平臺壓，Ppl）與PEEP之間的差，同時也是呼吸系統靜態順應性（CRS）是Vt與△P的商?！鱌= Ppl-PEEP，△P=Vt/CRS。研究還發現，PEEP與小潮氣量應用只有在能使△P降低的情況下，才會起到肺保護作用，驅動壓可以理解為給定的潮氣量作用于開放的肺泡的壓力，潮氣量越小，作用于肺泡的壓力越小，給予PEEP增加開放的肺泡數量，單位肺泡所承受壓力也會減小。Neto[11]和他的研究團隊發表了一份關于機械通氣風險的高質量meta分析發現，驅動壓是術后肺部并發癥的發生的惟一強相關因素，這項發現與Amato團隊的研究結果高度一致。因此驅動壓為我們提供了一個指標，以驅動壓為參考調整潮氣量大小、PEEP水平，從而達到肺保護目的。在另一項針對ARDS研究中發現，驅動壓高于14 cm H2O顯著影響患者預后[12]。

3.4 肺復張：肺復張是保護性肺通氣中的重要一環，及時的肺復張可減少肺不張的發生率。但對于肺不張的應用仍存在爭議，因為在實施肺復張時需要給予較大的壓力。有研究表明在非肥胖的患者中，只有大于40 cm H2O的壓力才能打開塌陷的肺泡，可能會造成胸腔壓力增大，血流動力學紊亂等不良反應。在一項針對肥胖患者腹腔鏡手術的研究中發現，10 cm H2O的PEEP可預防肺塌陷，但對功能殘氣量沒有影響，在此基礎上，若再給予肺復張可進一步增加患者功能殘氣量，并且改善氧合[13]。對于心臟術后在ICU機械通氣的患者，給予高強度的肺不張可大大改善其預后[14]，但是對于肺復張帶來的不良反應同樣不可小覷。因此肺復張目前不建議常規使用，對于長時間、肺不張高危人群、頭低位、高氣腹壓的手術，可以在血流動力學監測下給予肺復張。

4 總結與展望

保護性肺通氣是麻醉醫師預防術后肺部并發癥發生的強有力武器，但是是否適合在所有患者中應用目前仍存爭議。目前發表了一些列研究中，其納入的研究對象基本都伴隨著幾項術后肺部并發癥發生的高危因素，如高齡、肥胖、長時間手術、單肺手術等等，因此術中保護性通氣是否使對所有術中全麻患者有益仍未可知，目前缺乏隨機多中心大樣本臨床研究來支撐。同時，我們要關注針對ARDS的研究，可借鑒其研究結果結合全麻下的生理進行術中的相關研究。