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中国科技期刊数据库 医药 185 个体化 PEEP 在全麻腹腔镜手术中的应用研究进展 丛 亮1 于艳慧2（通讯作者）1.内蒙古民族大学，内蒙古 通辽 028000 2.呼伦贝尔市人民医院麻醉科，内蒙古 呼伦贝尔 021008 摘要：摘要：术后肺不张是全身麻醉后常见的并发症。腹腔镜手术更易导致围术期肺不张的发生。肺保护性通气策略(LPVS)的实施不仅可以降低围术期肺不张发生率，还可以预防肺部并发症（PPCs），改善预后。相较于固定的呼气末正压(PEEP)值，基于患者个体差异设置最佳 PEEP 更具有优势及和应用前景，是肺保护通气最有效的措施之一。本文对肺不张发生机制以及全身麻醉机械通气期间个体化 PEEP 的实施进行综述，以期为全身麻醉尤其是腹腔镜手术患者提供更好的肺保护减少术后肺不张发生率。关键词：关键词：个体化 PEEP；肺保护通气策略；肺不张；腹腔镜手术 中图分类号：中图分类号：R61 1 全麻机械通气期间实施肺保护通气策略 在过去的几十年里，肺保护性通气的发展主要集中在急性呼吸窘迫综合征(ARDS)和急性肺损伤(ALI)患者身上。实际上，全麻机械通气患者术后肺部并发症（PPCs）也不容小觑，据研究报道，PPCS 的发病率根据手术类型的不同从 5%到 33%不等。在接受全身麻醉的患者中，90%的患者会出现肺不张，而发展为 PPCS 的外科患者的 30 天死亡率高达 20%，不同手术类型之间有差异，且 PPCs 延长患者住院时间，增加治疗费用和死亡率。首个针对手术患者肺保护性通气策略的国际专家组推荐规范于2019年发布与英国麻醉学杂志，通过实施肺保护性通气策略(LPVS)，可以减少由肺泡周期性开放和关闭引起的气道压力和剪切应力，以减少肺表面活性物质的损失，减少由肺上皮细胞通过机械刺激产生的白细胞介素(IL)6、IL-8、IL-10和肿瘤坏死因子-等炎症因子的释放，减少肺部甚至全身的炎症反应，改善患者的预后。总之，通过避免肺泡过度充气和反复肺泡塌陷，同时提供足够的氧合和通气，最大限度地减少肺损伤是肺保护性通气的总目标。肺保护性通气策略有很多方法，LPVS 的核心内容是:初始潮气量 68 ml/Kg（基于预测体重），呼气末正压至少为 5 cmH2O；实施肺复张策略 1。还包括术中维持适当的吸入氧浓度（FiO2），术后注意体位改变、早期活动、呼吸肌训练等可能有助于维持肺通气，从而减少低氧血症和术后肺炎的风险。全身麻醉下机械通气所致肺损伤主要有两个方面:一方面，潮气量过大导致肺泡过度膨胀，造成容积伤;另一方面，呼气时气道压力和容量过低，每次呼吸时不稳定的肺泡可能反复开合，导致肺实质剪切损伤以及肺泡和远端小气道表面活性物质功能障碍。低潮气量通气可减轻容积损伤程度，为防止剪切损伤，呼气末肺泡应保持开放，PEEP 可对呼气末肺泡开放状态进行调节。一个固定的PEEP水平可能不适合所有患者，因为个体差异(如胸壁形状和尺寸、腹部内容物、胸膜压力和肺重量)导致的 PEEP 需求存在很大差异，即便是相同 BMI 的患者肺容量也相差甚大。因此可能需要个体化调节 PEEP 水平。若 PEEP 水平过高，可导致肺泡过度扩张而引起肺气压伤，且会使胸内压升高，从而减少心输出量，引起循环波动;而低水平 PEEP 又不足以维持终末肺单位开放，使肺泡反复开放和闭合。因此，术中 PEEP 的选择需要根据不同患者的呼吸生理条件进行个体化设置。2 腹腔镜手术对肺部通气的影响 近年来，随着术后快速康复的不断提出，腹腔镜手术以其创伤小、恢复快、术后疼痛轻并发症少等优点而在外科领域突飞猛进的发展，但是腹腔镜的应用对患者的呼吸、循环、免疫系统均有负面影响，对于呼吸系统来说，手术过程中的二氧化碳气腹会导致胸内和腹内压力增加，膈肌向上移位，胸肺活动受限，肺顺应性降低，功能残气量和潮气量减少，导致通气和血流不平衡。有些手术还需要特殊的体位，如头低臀高位，由于重力和气腹的双重作用，腹腔内容物可进一步降低肺顺应性，从而导致气道压力增加。此外，中国科技期刊数据库 医药 186 在重力作用下，肺血主要分布在下垂的上肺，导致通气血流不平衡，不利于气体交换，导致 CO2的蓄积，同时通过腹膜吸收 CO2入血量增多，引起高碳酸血症，均可诱发或加重肺组织损伤，对手术麻醉期间肺保护产生巨大挑战。3 全麻机械通气期间肺不张发生机制 肺不张主要有以下三种机制：吸收性肺不张：目前该机制主要有两种表现形式：一是气道完全闭塞时，闭塞远端肺单位内的气体逐渐被周围毛细血管网吸收，肺泡逐渐塌陷，导致肺不张。第二种形式为，随着吸入氧浓度的增加，该部分肺组织的氧分压增高，氮气分压降低，氧从肺泡向毛细血管的转移速率增加，肺泡逐渐萎陷，肺不张形成。压缩性肺不张：全麻机械通气时，膈肌张力消失，腹内压高于胸腔内压，膈肌整体向头侧移位，靠近肺腹侧区的膈肌移动幅度较大，大部分气体分布于肺的腹侧区，且此时由于重力作用腹腔脏器的压迫，背侧膈肌会向头侧移位更加严重，致使临近的肺组织受到压迫，所以往往下肺背侧更易发生压缩性肺不张。肺泡表面活性物质被破坏：肺泡表面活性物质能够降低肺泡表面张力，能维持大小肺泡相对稳定。全身麻醉时，麻醉药物会影响肺泡表面活性物质，缺乏间断深呼吸也会导致肺泡表面活性物质浓度降低。此外，炎症反应、机械通气、高氧浓度和肺水肿都会损害肺泡表面活性物质。4 个体化 PEEP 的设置 4.1 驱动压指导个体化 PEEP 滴定 驱动压是指克服呼吸系统弹性阻力促使肺泡开放的压力，驱动压在数值上为气道平台压与 PEEP 的差(Pplat-PEEP),静态肺顺应性(CRS)用VT/(Pplat-PEEP)表示。因此，驱动压力也表示为VT/CRS。根据该公式，驱动压与静态肺顺应性成反比关系，因此在驱动压指导个体化 PEEP 过程中，驱动压最小时所对应的 PEEP 即是静态肺顺应性最大时所对应的 PEEP。近期发表的一篇 Meta 分析认为，驱动压力与术后肺部并发症的发生独立相关，并且改变呼吸机设置增加驱动压力的患者预后较差，这表明驱动压力是决定术中机械通气效果的关键变量，换句话说，潮气量和呼气末正压等参数的变化影响驱动压时，才与 PPCs 具有相关性。驱动压指导个体化 PEEP 滴定方法为：在容量控制通气模式时，PEEP 从 0cmH2O 开始以 2cmH2O 的梯度增高至 20cmH2O，每个 PEEP 水平维持 10 个呼吸周期，在最后一次呼吸周期时记录气道平台压并计算驱动压，选择驱动压最低时所对应的 PEEP 值即为个体化 PEEP值。实际上，在滴定过程中，可以根据 PEEP 的变化方向分为递增滴定或者递减滴定，两种模式均以获得最小驱动压为目的，手法肺复张之后进行递减滴定的方法又称为肺开放策略（OLA）。递减模式中获得的驱动压低于递增模式，且递减模式在改善氧合方面更有效。驱动压指导个体化 PEEP 滴定操作简单安全、不需要额外的设备即可在手术室进行，是简便实用的个体化PEEP 设置方法。4.2 肺动态顺应性（Cdyn）指导个体化 PEEP 滴定 肺顺应性指单位压力改变时所引起肺容积的改变，Cdyn 是指在呼吸周期气流未被阻断时所测得的肺顺应性，受气道阻力和肺组织弹性的双重影响。Cdyn 为 VT/(气道峰压PEEP)。Cdyn 的数值可以理解为含气肺泡的数量，如果肺泡塌陷的越多，含气肺组织就越少，肺顺应性就越低2。具体设置方法为：将 PEEP 由 0cmH2O逐梯度升高至 20cmH2O(变化梯度为 2cmH2O)，每个 PEEP水平维持 2min，将过程中产生最大 Cdyn 时所对应的PEEP 设定为最佳的个体化 PEEP 3。在 PEEP 滴定的过程当中，肺泡塌陷区逐渐复张，最大 Cdyn 表明低于该 PEEP 水平即开始出现肺萎陷，有研究通过 CT 扫描出现肺不张和氧合同时降低加以证实。利用 Cdyn 滴定最佳PEEP尽可能达到肺部过度膨胀和肺不张的最佳平衡。该方法方便快捷，安全且无需特殊设备，适合麻醉手术期间应用，但是麻醉过程中有多种因素可以影响 Cdyn，例如：麻醉药物、手术体位、手术类型及患者自身因素，有些患者出现最大 Cdyn 时所对应的 PEEP值不止一个，通常选择较低的 PEEP 值作为最佳 PEEP。4.3 跨肺压指导个体化 PEEP 滴定 跨肺压（Ptp）目前在临床上多用于指导急性呼吸窘迫综合征患者机械通气。跨肺压表示肺组织的弹性回缩力，是静态下肺泡内压与胸膜内压的差值，与呼吸机相关肺损伤密不可分。跨肺压可以反映肺泡在不同呼吸相所承受的压力变化，在吸气相，肺泡过度扩张导致肺泡损伤程度与跨肺压的峰值相关，在呼气相，过低的跨肺压可导致肺泡反复塌陷与扩张，所以，在呼气末应该保持跨肺压为正值，使肺泡内压大于胸膜中国科技期刊数据库 医药 187 内压。滴定方法：在术中机械通气时，以 2cmH2O 梯度依次递增 PEEP，计算吸气末及呼气末的跨肺压：吸气末跨肺压可表示为：平台压胸膜内压，呼气末跨肺压可表示为：PEEP胸膜内压。使得吸气末跨肺压小于 25cmH2O，呼气末跨肺压在 010cmH2O 之间，同时满足二者的 PEEP 值即为最佳 PEEP。平台压与 PEEP 通过呼吸机即可观察，但是胸膜内压无法直接测量，临床上最常用的是以食管压代替胸膜内压，是将一种特殊气囊放置于食管的中下段，将气囊与测压装置连接，以此来估计胸膜内压，可以计算出不同呼吸时相的跨肺压值。此种方法的积极作用已有多篇报道证实，可以明显改善肺力学指标，且操作相对简单。但是，食管压能否代替胸膜内压也遭受多方质疑，因为食管压受患者肌肉张力，体位等多重影响，为跨肺压的测量带来误差。期待以后能发现测量胸膜内压的更加简便及精准的方法，计算出更加准确的跨肺压，以此指导个体化 PEEP 的滴定。4.4 可视化技术指导个体化 PEEP 滴定 随着医疗水平进步，精准麻醉的发展，围术期可视化技术的应用逐渐增多。胸部 CT 是目前评估肺组织通气情况的金标准，能够直观的显示肺组织，进行客观的测量，即可以在全麻机械通气期间评估 PEEP 所致肺复张和过度膨胀。并且胸部 CT 定量指标与肺功能指标间存在一定的相关性，然而由于其辐射量大、需要暂停手术进程，因此目前尚未在术中常规应用。目前临床上利用可视化技术指导全身麻醉患者个体化 PEEP滴定的主要方法有肺电阻抗断层成像技术和肺部超声。4.4.1 肺电阻抗断层成像（EIT）技术 EIT 技术是一种无创、无辐射的新兴功能性成像技术，可通过对胸腔电阻抗变化来反映机体在不同的病理生理状态下胸部通气和血流的变化，可用于床边监测区域通气分布。EIT 能够可靠地估计直接和间接肺损伤以及正常肺的区域通气，该技术的基本原理是不同通气状态下胸腔电阻抗会随之发生变化。在全身麻醉期间，可以用来指导个体化 PEEP 滴定。滴定方法：首先将含有 16 或 32 个电极片的胸带环绕胸壁（45 肋间）一周，一个参考电极放置在病人的腹部，再与 EIT主机相连进行可视化4。PEEP 梯度递减过程中同时记录肺部 EIT 指标,用 PV500PC 软件分析,以肺塌陷曲线和肺过度膨胀曲线的交点所对应的 PEEP 作为个体化PEEP，由于肺泡塌陷和过度膨胀之间的平衡点比较容易检测到，因此该方法指导个体化 PEEP 滴定的成功率较高5。EIT 技术方便、可靠，无创、无辐射，能够实时评估，其诊断的准确性和应用前景已广泛报道，是一种实用且值得研究的方法。但其在手术麻醉期间应用也有一定的局限性，例如胸带需固定在胸乳头水平，胸部手术无法实施，部分手术会影响消毒范围，以及术中使用电刀等器械时会影响测量结果等。4.4.2 肺部超声法（LUS）近年来，超声因其无创性、便携性、安全性等优点，使其在临床各科室越来越普及，ICU 及手术室内也常用肺部超声进行肺部疾病和并发症的诊断。其用于肺部检查原理是：正常肺组织不能通过超声检查检测到;而异常肺组织气水比变化明显，超声法可观察到。随着肺内气体含量的逐渐下降，肺部超声将出现以下征象并以此来进行肺超声评分：0 分：清晰可见的高亮胸膜线以及间距相等与胸膜线平行的混响伪像，即 A线；1 分：多个间隔 B 线（从胸膜线发出的高回声带有“彗星尾”的伪线）或局限性肺水肿，在横向平面检查到的 B 线小于肋间隙的 50%，或有胸膜下实变；2分：有肺泡水肿，弥漫性聚集 B 线并占据整个肋间隙；3 分：肺实变，超声图像可见碎布征，伴或不伴支气管充气征6。评分前需将肺部进行分区，最常见的分区方法是将双侧肺以腋前线、腋后线和双侧乳头连线共分为 12 区，评分区间 036 分。滴定最佳 PEEP 方法：PEEP 水平间隔 5min 以 2cmH2O 梯度递减，如果连续 2次评分突然增加超过 30%，那么最后一个水平即为最佳PEEP。肺部超声检查与 CT 相比无创、无辐射、床边检查方便、可重复性好，可实时操作。然而使用肺部超声也有局限性，对于肥胖患者来说，皮肤脂肪组织、皮下肺气肿或敷料都影响图像质量，增加肺超声检查的难度，况且肺超声不能准确地识别过度或正常的通气，并且受患者体位影响，进行胸背部超声检查多有困难。该技术对于麻醉医师来说操作和结果判读需要长时间的训练才能熟练应用此技术评估肺通气状态并指导围术期个体化通气。5 总结与展望 在全身麻醉期间，受患者自身因素及手术麻醉因素影响，不同患者所需的 PEEP 不同。本文综述了几种临床常用的个体化 PEEP 滴定方法，实际上，对 PEEP中国科技期刊数据库 医药 188 滴定方法的研究还有很多，例如：死腔分数法，潮气内顺应性曲线分布法等。个体化 PEEP 滴定的原理主要来源于对肺的通气状态的识别，通过设置合理的个体化 PEEP 来避免肺泡的周期性开闭，使肺部有良好的通气状态。然而，由于手术患者的特殊状态，每种方法在使用中都有其局限性，需要麻醉医师准确评估并考虑其安全性来选择合适的方法以指导个体化PEEP的实施。个体化 PEEP 的临床益处已有大量研究证明，未来还需要不断探索，在以优化呼吸功能作为目标的前提下，来开发更加适合临床的滴定方法，为患者提供更好的肺保护。参考文献 1薄禄龙,卞金俊,邓小明.手术患者肺保护性通气策略:国际专家组推荐规范的解读J.国际麻醉学与复苏杂志,2020(5):417-421.2李思源,李静洁,江来.围手术期肺顺应性影响因素探讨J.国际麻醉学与复苏杂志,2017,38(10):910-914.3谢阳,杨芬,赵李红,等.滴定个体化呼气末正压对全麻俯卧位脊柱手术老年患者呼吸功能的影响J.临床麻醉学杂志,2021,37(7):689-693.4桂玉兰,米卫东,张昌盛.肺电阻抗断层成像技术在围麻醉期机械通气中的应用研究进展J.北京医学,2022,44(6):526-529.5李金路,吴雪梅,谢红,等.全麻患者肺保护性通气时个体化 PEEP 的确定:EIT 法和 Cdyn 法比较J.中华麻醉学杂志,2021,41(1):72-75.6张琳,朱永胜.肺部超声的临床应用及进展J.临床超声医学杂志,2021,23(2):142-144.作者简介：作者简介：于艳慧（1977），女，副主任医师，研究方向为老年患者的麻醉，围术期肺保护，区域阻滞。