作者：王梦瑞，刘畅，韩永正，郭向阳，北京大学第三医院麻醉科

全球每年外科手术超过3 亿例，术后肺部并发症( postoperative pulmonary complications，PPCs) 是导致患者预后不良、住院时间延长、病死率升高及医疗卫生机构负担加重的主要原因。PPCs 发生率因手术类型而异，为5% ～ 33%，主要包括肺不张、支气管痉挛、肺炎、急性上呼吸道阻塞、急性呼吸窘迫综合征、肺水肿等。因此，实施围术期肺保护通气策略( lung protective ventilation strategy，LPVS)防治PPCs 具有重要的临床意义。

目前，腹腔镜手术具有创伤小、术后疼痛轻、住院时间短等优点，但术中气腹和特殊体位会显著改变呼吸力学、降低肺和胸壁顺应性、增加气道压和驱动压( driving pressure，ΔP)。传统LPVS 包括使用小潮气量( tidal volume，VT) ( 6 ～ 8 ml /kg) 、呼气末正压( positive end expiratory pressure，PEEP) 和肺复张手法( recruitment maneuvers，RM) ，气腹和特殊体位的存在使传统LPVS 中小VT 及PEEP 对机体的影响更加复杂，从而增加呼吸机诱发的肺损伤风险。本文对腹腔镜手术个体化LPVS 的研究进展进行文献总结。

1.腹腔镜手术中相关肺损伤

肺损伤的机制主要包括大VT 导致的容量伤、高气道压导致的压力伤、肺不张导致的萎陷伤和生物伤这4 个方面。腹腔镜手术中气腹导致腹内压增加，抬升膈肌，压缩胸腔内体积，导致顺应性差的肺单位陷闭，引发肺不张; 腹内压增加限制胸壁肌肉的活动，胸壁顺应性下降，膈肌上移使肺组织变形，胸腔压力升高，气道压上升容易产生压力伤。

正压通气时，肺通气分布从背侧重新分布到腹侧，导致重力依赖性区域肺泡塌陷和重力非依赖性区域过度扩张，此时实际肺扩张压力是跨肺压，跨肺压= 气道压－ 扩张胸壁所需压力( 即胸膜压，临床上通过测量食管内压代替) 。在腹腔镜手术中，气腹导致胸壁顺应性降低，在相同VT 情况下，胸壁承受压力升高，从而导致跨肺压降低。跨肺压的降低引起肺泡塌陷，进而增加腹腔镜手术患者肺不张和PPCs 的风险。

一项91 例机器人辅助腹腔镜手术的横断面研究显示，相对仰卧位基线水平，气腹后患者肺ΔP增加［( 2.8 ±0.7) cm H2O，P ＜0.001］，同时呼气末跨肺压降低［( －3.4 ±1.3) cm H2O，P = 0.002) ，胸廓弹性阻力和肺阻力均增加，肺顺应性下降。气腹导致膈肌向头侧移位，降低功能残气量和呼气末肺容积，从而导致气体交换受损，造成肺不张。术中如果使用Trendelenburg 体位，会进一步加重这一影响。

Rustagi等使用超声对90 例麻醉诱导前和气管拔管后10 min膈肌的吸气振幅进行观察，Trendelenburg 体位腹腔镜手术后膈肌吸气振幅显著降低( 均值:1.912 cm vs.1.207 cm，P ＜ 0.001) ，提示肺换气功能受限，肺不张风险增加。针对上述问题，近年来研究提倡针对腹腔镜手术患者术中施行个体化LPVS。

2.个体化LPVS

2.1 小VT 与PEEP 结合

Karalapillai 等对1236 例手术时间＞ 2 h 的研究结果显示，小VT( 6 ml /kg) 与常规VT( 10 ml /kg) 术后7 d 内PPCs 差异无显著性［38% ( 231 /608) vs.39% ( 232 /590 ) ，P = 0.64，RR = 0.97，95% CI:0.84 ～ 1.11］。Yang 等研究表明，单纯应用小VT( 6 ～ 8 ml /kg) 机械通气与传统VT( 9 ml /kg) 相比，不能降低术后肺不张发生率( OR = 0.86，95%CI：0.26 ～ 2.81，P = 0.80) ，且住院时间无差异，提示单纯小VT 不能预防PPCs 的发生。

Ostberg等采用CT 评估患者肺不张面积， 16 例接受7 ～9 cm H2O PEEP 与14 例不接受PEEP 术后肺不张面积无明显差异( 中位数差值= 0.7 cm2，95% CI:－ 0.8 ～ 2.9，P = 0.400) ，且患者术后氧合水平均未改变，提示仅对LPVS 的单一因素进行研究不能完全诠释该策略的保护作用，后续关注多因素协同的相关研究。

一项纳入34 项研究共5273 例的网状meta 分析显示，小VT 联合中高水平PEEP( ≥5cm H2O，伴或不伴RM) 可降低PPCs 的风险，联合中等水平PEEP ( 5 ～ 8 cm H2O) 术后发生肺炎的风险较低( OR = 0.58，95% CI：0.35 ～ 0.94 ) 。Wang等对120 例腹腔镜手术进行回顾性分析，小VT( 6 ml /kg) 联合5 cm H2O PEEP 更有利于改善胸内压和右心房压，降低左心室跨壁压和压力梯度，改善心功能并缓解肺水肿，且可以抑制IL-6 和TNF-α 等促炎介质的释放。

目前，虽对术中使用小VT 应联合适当PEEP 水平达成共识，但仍无法确定腹腔镜术手中降低PPCs 的VT 与PEEP 的最佳组合。

2.2 个体化PEEP

PEEP 是肺保护性通气中的重要组成部分，尽管CT 被认为是评估PEEP 试验对肺通气影响的金标准，但在手术室尚不可行，目前常用超声进行评估。De Meyer 等在23 例腹腔镜手术中分别进行5、10、15 cm H2O PEEP 机械通气，与低PEEP 组( 5 cm H2O) 相比，高PEEP( 15 cm H2O) 使肺部超声评分明显降低［M ( P25，P75) ：53 ( 42，61 ) 分vs.11( 0， 22) 分，P ＜ 0.001］，且不会增加生理死腔或过度膨胀。

一项纳入849 例的meta 分析显示，个体化PEEP 术后PPCs 发生率降低( RR = 0.52，95%CI：0.37 ～ 0.73，P = 0.0001) ，氧合指数显著提高( 均数差= 49.07 mm Hg，95% CI：27.21 ～ 70.92，P ＜ 0.0001) ，同时减少炎性因子释放。腹腔镜手术中最佳PEEP 可能因体重指数和手术阶段而不同，BMI 大、气腹和Trendelenburg 体位需要更高水平的PEEP，有助于减少术中肺损伤。2019 年国际专家组建议术中给予基础PEEP 后进行个体化调整，同时个体化PEEP 滴定也受到越来越多的关注，主要包括ΔP 法、肺顺应性法、超声引导及电阻抗断层扫描( electrical impedance tomography，EIT)法等。

2.2.1 ΔP 法

ΔP 是平台压和PEEP 的差值。肺过度膨胀或通气不足会增加ΔP，高ΔP 表明肺部状况不佳、肺顺应性下降。高ΔP 与低呼吸系统顺应性是导致ARDS 患者死亡率增加的主要原因。ΔP 是LPVS 对PPCs 发生影响的唯一重要因素，术中高ΔP 和导致ΔP 升高的PEEP 压力与PPCs 增加相关( OR = 3.11，95% CI：1.39 ～ 6.96，P =0.006) 。Xu 等在腹腔镜手术中将PEEP 滴定至最低ΔP 且每小时重新评估，与恒定PEEP( 6 cm H2O)和零PEEP 相比，ΔP 法滴定PEEP 可减少术后早期肺不张并改善肺静态顺应性。

一项包含16 项随机对照研究共4993 例的meta 分析显示，PEEP 滴定至最低ΔP 时联合小VT 使PPCs 发生率显著降低( OR = 0.358， 95%CI：0.187 ～0.684，P = 0.002) ，同时改善肺重力依赖区域的通气，高PEEP( ≥6 cm H2O)使术中心血管并发症发生率增加。另一项纳入384例腹腔镜手术的随机对照研究显示，ΔP 滴定的个体化PEEP 与固定PEEP( 5 cmH2O) 相比，尽管改善术中氧合情况，但术后7 d 内PPCs 无明显差异［14% ( 25 /178 ) vs.19.5% ( 36 /185 ) ，P = 0.215，RR = 0.72， 95% CI：0.45 ～ 1.16］，分析可能为研究纳入大量中低风险患者导致结果差异不明显。

综上，ΔP 导向的个体化PEEP 能在一定程度上减轻PPCs 并改善术后早期肺功能，但由于ΔP 受整个呼吸系统顺应性的影响，腹腔镜术中气腹和特殊体位导致胸壁顺应性下降，无法充分反应肺部应激状态，若术中出现ΔP 升高，应深入分析原因并及时干预。

2.2.2 肺顺应性法

肺组织在外力作用下扩张的难易程度称为肺顺应性，代表胸腔压力改变时对肺容积的影响。顺应性又可分为肺静态顺应性和肺动态顺应性( dynamic lung compliance，Cdyn) ，Cdyn =VT ÷ ( 平台压－ PEEP) ，因Cdyn 法简单易行、安全便捷，且能够实时反映通气肺泡的数量变化，在临床上应用较为广泛。

Li 等在腹腔镜手术中先将PEEP 升至25 cm H2O 后，再以每30 s 降低2 cm H2O PEEP 进行Cdyn 引导的PEEP 滴定，直到Cdyn 达到最大值，同时为避免气腹增加胸壁顺应性而可能低估最佳PEEP 值，以Cdyn 达到最大值后PEEP +2 cm H2O 作为最终PEEP，拔管后进行CT扫描，Cdyn 滴定PEEP 比固定PEEP( 8 cm H2O) 肺不张发生率低［( 9.5 ± 4.3) % vs.( 13.1 ± 5.3) %，P = 0.025，95% CI：0.5 ～ 6.8%］且术中氧合指数更高，但拔管后氧合无差异。

周建伟等在腹腔镜结直肠癌术中使用Cdyn 法来滴定PEEP，不仅可以改善术中氧合，还可以降低血清CC16 升高程度，减轻肺部炎症反应，改善肺功能。L 等在腹腔镜手术中使用肺静态顺应性法滴定最佳PEEP，同时使用改良肺部超声评分评估患者术后肺不张情况，个体化PEEP 组气腹后肺部超声评分更低［M( P25，P75) :3( 2，3) 分vs.1( 1，2) 分，P = 0.0001］，说明肺不张发生率降低，且术后24 h 内需要吸氧的患者减少［95%( 39 /41) vs.73% ( 30 /41) ，P = 0.007］，同时吸氧时间更短［M( P25，P75) ：25 ( 20，30 ) min vs.10( 0， 15) min，P = 0.0000］。

肺顺应性反映患者肺组织弹性、气道阻力和胸廓内压等因素对肺功能的影响，根据肺顺应性滴定的个体化PEEP 水平可改善腹腔镜手术中因体位变动和气腹引起的生理改变，可根据手术进程及时调整PEEP 水平。

2.2.3 EIT 法

EIT 作为一种无创、无辐射的临床成像技术，近年来得到广泛应用。EIT 可实现床旁实时监测肺通气分布的动态信息，通过重建被电极包围的肺部二维切片图像，从而动态观察通气分布及局部肺灌注。相对于Cdyn 及平均动脉压引导，EIT 引导的最佳PEEP 值相对较高。通过图像对比，EIT 法可提供更好背侧肺野的通气，表明PEEP 升高与肺泡通气从腹侧肺区转移到背侧肺区有关，且EIT 法滴定PEEP 在不同程度的Trendelenburg 体位下变异系数最低。

一项纳入272 例的meta 分析显示，与固定PEEP ( 4 ～5 cm H2O) 与Cdyn 引导的个体化PEEP 相比，EIT引导的PEEP 滴定使术中氧合和肺顺应性更高，提示塌陷的肺泡较少，同时术中血流动力学稳定性无显著差异。Girrbach 等报道腹腔镜前列腺手术中采用EIT 法滴定PEEP 比标准PEEP( 5 cm H2O)呼气末肺容积增加1.49 L( 95% CI：1.09 ～ 1.89，P ＜ 0.001) ，通气均匀性更好，且氧合指数更高。

目前，EIT 作为一种有效措施评估来肺泡塌陷和膨胀过度，已被提议用于指导患者治疗期间的“最佳PEEP”水平滴定，可改患者术中的通气及氧合，是腹腔镜手术中可用的个体化PEEP 滴定方法。

2.3 超声引导RM

RM 是指间隔一定时间使用安全范围内的较高气道压扩张肺部，并维持一定的时间后恢复正常水平，目的是将闭合的小气道重新开放、肺泡重新扩张。RM 可以提高肺顺应性，改善组织缺氧，同时对血流动力学影响短暂。Yang 等一项随机双盲腹腔镜手术研究显示，手术行机械通气后肺不张发生率为100%，RM 后肺不张的发生率降至50%。肺部超声( lung ultrasound，LUS) 是一种便携、无创、无放射的技术，已广泛应用于临床监测和诊断，可以指示肺不张区域，并允许实时监测肺复张。

Yu等的前瞻性研究显示，以肺部CT 为金标准，LUS在诊断术后肺不张具备较好表现，敏感性87.7%( 150 /171) ，特异性92.1% ( 351 /381) ，诊断准确率90.8%( 501 /552) ，在仰卧位患者中，LUS 评分与CT的肺不张体积高度相关。多项研究显示，腹腔镜手术中使用LUS 引导RM，不仅可使肺部超声评分降低、术后肺不张发生率降低且在PACU 停留时间更短。

LUS 引导RM 亦有局限性，如不能预测肺过度扩张，肥胖和皮下气肿可能阻碍超声波传导而对结果造成影响。相较于传统RM，LUS 引导下RM 在有效可视化下进行，可以最大程度做到个体化RM，改善围术期肺部氧合，使患者受益更多。

2.4 肺开放通气( open lung ventilation，OLV)

RM 后结合PEEP 可恢复肺不张并稳定肺单位，这种策略通常与保护性小VT 相结合，称为OLV。Ferrando 等纳入1308 例多中心随机对照研究显示，术中每40 min 评估1 次是否需要重新进行PEEP 滴定与RM，达到最高Cdyn 的OLV 组，与实施标准化LPVS 组( 恒定4 cm H2O PEEP 与单次RM) 相比，术后7 d［16% ( 104 /670 ) vs.27%( 175 /638) ，RR = 0.57，95% CI：0.46 ～ 0.70，P ＜0.0001］与术后30 d ［17% ( 111 /670 ) vs.29%( 184 /638) ，RR = 0.57，95% CI：0.47 ～ 0.71，P ＜0.0001］发生PPCs 的风险均降低。

Wang 等对23 项随机对照研究共3364 例肥胖患者进行meta 分析，结果显示个体化PEEP 滴定与RM 相结合的容控通气是改善肺顺应性和氧合指数的最佳PPCs，高PEEP( ≥10 cm H2O) + RM + 容控通气可减少炎性因子释放，降低术后肺不张发生率。值得一提的是，相较于开腹手术，OLV 策略在腹腔镜手术中可能受益更明显，因为气腹会导致胸内压升高，并使肺顺应性和功能残气量下降，RM 后进行PEEP 在保持依赖性肺单位开放方面比单独PEEP 更有效。

李宏等对96 例腹腔镜结直肠癌进行分析，使用OLV的患者( 8 cm H2O PEEP + 间歇RM) 氧合障碍发生率更低［35.4% ( 17 /48 ) vs.14.6% ( 7 /48 ) ，χ2 =5.556，RR = 0.31， 95% CI：0.12 ～ 0.84，P = 0.033］，同时肺内分流减少。综上，OLV 可增加跨肺压差，降低胸壁弹性阻力并提高患者氧合指数，是腹腔镜术中可用的LPVS。

2.5 基于压力－ 容积( pressure-volume，P-V) 曲线的LPVS

P-V 曲线描述呼吸系统在充气和放气过程中的机械行为。P-V 曲线上下拐点提示肺顺应性开始增加，塌陷肺泡开放。上拐点提示肺顺应性开始减弱，肺过度膨胀。P-V 曲线可以用于确定机械通气最佳气道压范围，识别个体肺复张的潜力，同时可以评估持续通气造成肺损伤的可能性。

董兰等在妇科腹腔镜手术中根据P-V 曲线下拐点对应的压力+ 2 cm H2O 设定PEEP，根据P-V 曲线上拐点80%对应的容积设定VT，根据P-V 曲线行LPVS 的患者在气腹后有更高的氧合指数［( 323 ± 18) mm Hgvs.( 310 ± 17) mm Hg，P ＜ 0.05］，同时改善Cdyn。Weber 等使用EIT 评估P-V 曲线分析指导的个体化PEEP 滴定对局部通气的影响，根据P-V曲线进行滴定的PEEP 值高于固定组( 均值：5.8 cm H2Ovs.5.0 cm H2O，P ＜ 0.001) ，在不对阻抗分布和血流动力学产生负面影响的同时改善局部通气。

P-V曲线不仅可作为一种确定PEEP 值的方法，也可指导RM。Chiumello 等使用低流量法获得25 例P-V环路，迟滞( P-V 曲线吸气相和呼气相不重合，两者的分离被称为迟滞效应) 被计算为由P-V 环路包围的面积，在气道压为5 cm H2O 和RM( 45 cm H2O持续30 s) 时进行CT 扫描，迟滞与在气道压为5 cm H2O时计算的呼吸系统顺应性和在P-V曲线吸气相期间进入肺内的气体体积显著相关( R2 =0.749，P ＜ 0.001 和R2 = 0.851，P ＜ 0.001) ，表明P-V曲线在预测肺复张方面具有一定准确性。P-V曲线可以帮助麻醉医生确定肺泡开始塌陷的压力，在避免肺过度膨胀的前提下进行连续的PEEP 调整，是一种有效评估呼吸力学和肺复张效果的床边工具。

来源：王梦瑞,刘畅,韩永正,等.腹腔镜手术个体化肺保护通气策略的研究进展[J].中国微创外科杂志,2024,24(07):498-503.

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