术中个体化呼气末正压设定的研究进展
2025-12-22 来源:北京医学

作者:荣世辉,张昌盛,米卫东,解放军总医院第一医学中心麻醉科

 

术后肺部并发症(postoperative pulmonarycomplications, PPCs)是患者围术期的主要风险之一,可增加患者围术期死亡率,延长在院时间,影响患者预后。目前,临床上已对肺保护性通气策略逐渐达成共识,包括小潮气量(tidal volume, Vt)、个体化适度呼气末正压(positive end-expiratory pressure, PEEP)、间断肺复张和低吸入氧浓度等。

 

然而在现行临床工作中,大多数麻醉医生采用传统PEEP对手术患者进行机械通气,但设定的效果欠佳,可能与传统固定低水平PEEP已无法满足术中通气需要有关。现对保护性肺通气策略、个体化PEEP设定的研究进展综述如下。

 

1.保护性肺通气策略

 

保护性肺通气策略起初主要应用于急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)患者,因其效果良好被广泛接受并逐渐应用于术中患者的机械通气。PPCs是影响手术患者术后转归的主要因素之一,因此麻醉医生在围术期采取保护性肺通气策略以降低PPCs发生率具有重要意义。

 

传统的肺保护性通气策略可在一定程度上减少PPCs的发生。在目前的临床麻醉实践中,常设置机械通气的Vt为6 ~ 8 ml/kg、PEEP ≤ 5 cmH2O(1 cmH2O = 0.098 kPa),但在术中使用低水平PEEP时可能无法有效对抗肺泡塌陷,从而导致患者围术期的氧合指数降低。

 

既往研究结果显示,相对高水平PEEP可在肺复张后维持肺泡和小气道的开放状态、改善肺内分流、提高氧合指数,从而降低术后PPCs的发生。然而,由于手术条件及患者体型的差异,不同患者对于术中PEEP的需求不尽相同。如何在术中设置个体化PEEP,使患者得到最大程度的肺保护尤为重要。目前临床公认的个体化PEEP 设定方法较多,包括最佳顺应性法、肺压力-容积曲线法、驱动压法、跨肺压法、电阻抗断层成像法等。

 

2.手法肺复张

 

手法肺复张(recruitment maneuver, RM)是指在限定时间内通过维持高于常规通气的压力或Vt使塌陷状态的肺泡重新开放,从而达到增加通气均质性、减少肺内分流与改善氧合的目的。传统RM方法是在3 ~ 5 s 内将平均气道压升至30 ~ 40 cmH2O 并持续30 ~ 60 s,而后再恢复至原水平。

 

目前较为推荐的RM 方法是在压力控制模式(pressure controlled ventilation, PCV)下逐步增加PEEP,具体操作步骤为:保持控制压力为10 ~ 15 cmH2O,在原有PEEP水平上每30 s增加5 cmH2O,直到峰压达40 ~ 45 cmH2O,维持30 ~ 60 s,在麻醉诱导后或术中任意时间均可实施RM。但目前缺乏相关文献指导确定最佳RM方法。

 

3.PEEP滴定

 

现阶段常在RM 后对患者进行PEEP 滴定,确定患者的个体化PEEP,使肺泡始终保持开放状态,降低肺损伤的发生率。目前常用的PEEP 滴定方法有两种:一种为递减式PEEP 滴定,该方法在RM 后,将PEEP设定在20 ~ 25 cmH2O,然后每隔30 ~ 60 s降低2 cmH2O,在此过程中观察目的指标(如肺顺应性、驱动压、跨肺压等)的动态变化以获取个体化PEEP;另一种为递增式PEEP滴定,在RM后,将PEEP设定在3 ~ 5 cmH2O水平,然后每隔30 ~ 60 s递增2 cmH2O,直到PEEP递增至20 ~ 25 cmH2O,在此过程观察目的指标的动态变化以获取个体化PEEP。

 

4.个体化PEEP设定的参考方法

 

1) 最佳氧合法:该方法利用动脉血氧合指数的变化滴定个体化PEEP,主要观察指标为动脉血气分析中的氧合指数。在递增式PEEP滴定方法的基础上,达到吸入气中的氧浓度分数(fraction of inspiration O2,FiO2) ≤ 0.6且PaO2 ≥ 60 mmHg(1 mmHg = 0.133 kPa)或PaO2 / FiO2 ≥ 300 mmHg 时的PEEP 为个体化PEEP。此方法优点为检测目标明确,原理简单易懂;其缺点为随着PEEP的增高可能导致心输出量减少,造成血流动力学紊乱,且需要反复进行血气分析,故此方法目前在临床上较为少用。

 

2) 肺压力-容积曲线法:该方法利用描绘静态肺压力-容积曲线来进行个体化PEEP的测定。方法为选取该曲线低位拐点之上1 ~ 2 cmH2O为患者的个体化PEEP。此方法原理简单、使用便捷,目前在临床上较为常用,但对呼吸机麻醉机的硬件设备有一定要求。既往研究结果显示,根据肺压力-容积曲线设定的个体化PEEP和Vt,可在一定程度上避免根据体质量设定呼吸参数时出现的肺泡过度膨胀或萎陷,减轻肺损伤,更有利于维持良好的动态顺应性(dynamic compliance, Cdyn)和肺泡的开放状态,改善气体交换及氧合指数。

 

3) 最佳顺应性法:该方法利用单位压力下肺容积的改变,以肺顺应性为目的指标进行个体化PEEP滴定。操作步骤为在递减式PEEP滴定的基础上观察每次PEEP数值调整后的Cdyn,将PEEP设置在Cdyn突然下降前的水平,此数值为Cdyn 导向的个体化PEEP值。此方法无创、操作简便,目前在临床上较为常用,但要求呼吸机具有Cdyn的监测功能。

 

既往研究结果显示,使用Cdyn指导的个体化PEEP可以改善术中患者的呼吸力学状态,其机制可能与有效维持患者机械通气时呼气末闭合容积并维持全肺的开放有关。此外,相比常规肺通气策略,术中采用顺应性导向的个体化PEEP 可显著改善腹腔镜手术术后7 d的氧合功能,降低PPCs的发生率,且对患者的血流动力学无显著改变。

 

4) 最佳驱动压法:该方法以驱动压为目的指标进行个体化PEEP滴定。驱动压是指吸气末平台压与PEEP之差。操作步骤为在递减式PEEP滴定的基础上选择最低驱动压时相对应的PEEP,此时该数值为驱动压导向的个体化PEEP。此方法操作简便,可直接测量,目前在临床上较为常用,但数值准确性受手术方式、患者体位等多方面影响。

 

既往研究结果显示,驱动压导向个体化PEEP滴定能够降低腹腔镜老年手术患者术后肺不张发生率,并改善呼吸系统力学和氧合功能,且肺保护效应在拔管后不会立即消失。与此同时,驱动压和患者PPCs的发生紧密相关,通过调节机械通气参数降低驱动压,可以有效降低患者PPCs的发生率。此外,在胸科手术单肺通气期间,与传统肺保护性通气相比,采用驱动压导向的肺保护性通气策略可有效降低PPCs的发生。

 

5) 跨肺压法:该方法以跨肺压为目的指标进行个体化PEEP滴定,临床上常以食道压作为胸膜腔压力的替代值,用于计算跨肺压。跨肺压为气道压与食道压之差。具体操作步骤为在递减式PEEP滴定的基础上选择能使呼气末跨肺压保持在0 ~ 2 cmH2O的最小PEEP,此值为跨肺压导向的个体化PEEP。

 

采用跨肺压法进行个体化PEEP设定快捷准确,可实时进行调整,特别适用于肥胖和腔镜手术患者;然而食道压的监测需要置入食道测压球囊,且需要专门的仪器进行测压与标定,目前临床可行性受限。既往研究结果显示,跨肺压导向的PEEP可减少腹腔镜手术老年患者的肺内分流,改善通气血流比以及呼吸力学参数,更有利于气体交换,改善氧合。

 

另有研究结果显示,跨肺压指导个体化PEEP对腹腔镜妇科手术患者氧合影响不显著,但能够明显改善患者的呼吸力学参数。

 

6) 影像学法

 

(1)肺部CT法:该方法为个体化PEEP选择的金标准。具体操作步骤为使用PEEP 递减法进行CT扫描,直至出现肺泡明显塌陷(塌陷肺泡>5%),此时的PEEP加2 cmH2O即为最佳PEEP。但此方法需要反复进行CT扫描,操作繁琐,在手术中实行的可能性极低。

 

(2)肺部超声法:该方法确定个体化PEEP虽不及肺部CT法准确,但相比较操作简单实用,可在手术室进行操作。具体操作步骤为将双侧胸壁分为12个区域,使用PEEP递减法观察每个区域肺组织,并依据肺超声评分标准计算分值。当评分突然增加 > 30%时,此时的PEEP加2 cmH2O即为个体化PEEP。在手术室中,肺超声指导肺复张后PEEP滴定能够有效避免肺泡周期性开放和闭合,减少肺损伤的发生。此方法虽然无创便捷,但在超声操作上存在一定技术要求,限制了其在手术室内的广泛应用。

 

(3) 肺电阻抗成像(electrical impedance tomography, EIT)法:在EIT 监测的基础上,该方法通过评估肺复张过程中的肺容积变化,通过电导率的差异来重建2D图像,描绘肺的不同区域之间的通气和血流灌注分布,从而实现个体化PEEP滴定。具体操作步骤为使用PEEP递减法滴定直至PEEP为0,由EIT监测仪记录每个PEEP下得到的肺塌陷百分比与过度扩张百分比,并分别做出曲线图,取两条曲线交点之上最近的一个PEEP 即为个体化PEEP。

 

此外,EIT 还可利用全肺不均一性指数(global inhomogeneity, GI)确定个体化PEEP,GI 即全肺区域内像素点阻抗和全肺平均阻抗的差值占全肺区域内像素点阻抗总和的比例,可通过EIT分析软件得出。在充分肺复张后,使用PEEP递减法在每个PEEP下记录GI,经软件计算作出一条曲线,曲线最低点以上最近的PEEP即为个体化PEEP。

 

既往研究结果显示,EIT指导的个体化PEEP滴定可显著改善机器人辅助腹腔镜手术患者气腹期间的氧合指数和呼气末肺容积,减少术后肺不张发生率。

 

5.展望与小结

 

综上所述,个体化PEEP的应用是肺保护性通气策略的重要组成部分,其设定方法较多,每种方法都有其优点及局限性。在临床工作中,麻醉医生应遵循安全、便捷、有效的原则,根据患者及手术过程特点,在RM后合理选择并应用个体化PEEP,以保持患者机械通气过程中肺泡的开放状态,改善患者预后。

 

来源:荣世辉,张昌盛,米卫东.术中个体化呼气末正压设定的研究进展[J].北京医学,2024,46(12):1084-1087.DOI:10.15932/j.0253-9713.2024.12.014.


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