壓力控制法肺復張在急性呼吸窘迫綜合征中的應用

羅婉琳(綜述)，張衛星(審校)

(1.北京大學深圳醫院重癥監護室，廣東 深圳518036;2.汕頭大學醫學院，廣東 汕頭515041)

急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)是指心源性以外的各種肺內外致病因素引起肺泡毛細血管炎癥損傷，以大量肺泡塌陷為主的急性呼吸衰竭，表現為肺水腫，呼吸窘迫，難治性低氧血癥，常并發多器官功能衰竭，其病死率高達31%～50%［1］。機械通氣是ARDS主要的治療方法，以小潮氣量，低平臺壓為基礎的肺保護性通氣策略是目前唯一證實能減少病死率的通氣方法。但小潮氣量通氣會加重肺泡塌陷，加重肺損傷，而肺復張手法理論上可以防治肺泡塌陷。動物實驗表明［2］，肺復張手法可以逆轉小潮氣量通氣的肺去復張，改善通氣，減少呼吸機相關性肺損傷。但關于ARDS的肺復張手法的臨床試驗卻得出不同的結果，ARDS時期和胸壁順應性可影響肺復張效果［3，4］。肺復張手法有多種方法，包括持續性肺膨脹法、間歇嘆氣和壓力控制法。其中壓力控制法因其不良反應少，被越來越多地應用于臨床。

1 ARDS施行肺復張的理論基礎

1986年Gatinonni首次對ARDS患者行胸部CT掃描，發現肺泡大量塌陷，參與通氣的肺泡僅占肺容積的20%～30%［5，6］。肺泡部分塌陷使相應肺單位通氣不足，通氣/血流比值降低，肺內分流明顯增加，ARDS早期肺內分流率可達10%～20%，后期高達30%以上。目前推薦的小潮氣量肺保護性通氣策略加重了肺泡塌陷，而肺復張手法促進塌陷肺泡復張，增加呼吸末容積，改善氣體交換及通氣/血流比。近年的研究證實機械通氣在搶救患者的同時可引起呼吸機相關性肺損傷。

1.1 剪切傷 在ARDS中肺泡可分為3種類型:①塌陷或實變的肺單位，主要存在于重力依賴區。②正常通氣肺單位，較少損傷肺單位，主要存在于非依賴區。③在前兩個區域邊緣的肺單位，即不穩定的肺單位，在每次呼吸時都會開放-關閉，反復的開閉會引起嚴重的肺損傷，稱為剪切傷。Meade等［7］證實，當在這些肺單位施加30 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)的跨肺壓時，兩種肺單位之間的剪切力為140 cm H2O。

1.2 容量傷 容量傷是由于正常肺泡過度充氣導致的。最近研究表明［8］，呼吸機相關性肺損傷可能是疾病發展的更重要的原因。肺復張重新開放塌陷的肺泡并應用適當的呼吸末正壓(positive end expiratory pressure，PEEP)可以減少肺泡的不穩定性，減少剪切傷，改善肺分流和肺部感染，并減少正常肺泡的過度通氣，減少呼吸機相關性損傷，降低肺內及血循環中的炎性介質水平，防止多器官功能衰竭的發生［9］。

2 壓力控制法肺復張的實施

壓力控制法肺復張是指在機械通氣過程中，一次或多次間斷給予高于常規平均呼吸道壓的壓力使塌陷的肺泡充分復張，并維持一段時間，增加復張肺泡的穩定性，然后恢復到復張以前的通氣模式。復張的最佳壓力和時間目前仍未明確，國內試驗報道多選擇峰壓為 30～45 cm H2O，PEEP為 15～20 cm H2O，時間為1～2 min。Borges等［10］的一項前瞻性研究，最大復張壓力達60/45 cm H2O，結果證明54%的患者需要平臺壓＞40 cm H2O以獲得最大復張。且仍有2例在平臺壓達60 cm H2O仍復張不完全。Kacmarek等［9］建議應用壓力控制通氣模式復張，峰壓可高達50 cm H2O，PEEP可達30 cm H2O，持續1～3 min，并應在ARDS的早期(1～3 d)進行。

3 復張后PEEP的設定

復張后最佳PEEP的設定是為了防止肺復張手法開放肺單位的再次塌陷，亦稱為開放肺PEEP。有動物實驗表明［11-13］，復張后PEEP的設定是決定復張后氧分壓的最主要因素，但關于PEEP對ARDS機械通氣的影響仍有爭議。Suarez-Sipmann等［14］認為沒有認識到肺復張手法和PEEP的相互依存的關系可能是許多臨床試驗陰性結果的原因。沒有充分的肺復張就不能正確評估開放肺PEEP，而不能設定恰當的開放肺PEEP就會限制肺復張的保護作用。目前復張后最佳PEEP有很多設置方法，多數缺乏大規模、前瞻、隨機、對照研究，缺乏統一的標準，主要包括以下幾種方法。

3.1 胸部CT導向的PEEP遞減法 根據胸部CT掃描選擇PEEP被認為是PEEP選擇的金標準。具體方法首先進行充分的肺復張后，將PEEP設置到較高的水平，然后每3～5 min將PEEP減少2 cm H2O，每次PEEP水平均做胸部CT掃描，直至出現肺泡明顯的塌陷(塌陷肺泡＞5%)，此時PEEP+2 cm H2O即為最佳PEEP［10］。胸部 CT法較客觀、準確，但在操作上需要反復進行胸部CT掃描，在臨床上缺乏可操作性。

3.2 PEEP遞減滴定試驗 PEEP遞減滴定試驗是以保持最佳氧合為導向的PEEP選擇方法，先實施充分的肺復張，肺復張后直接將PEEP設置在較高的水平(如25 cm H2O)，然后每3～5 min將 PEEP減少2 cm H2O，直到動脈氧分壓及二氧化碳分壓之和＜380 mm Hg或氧合指數降低 ＞5%，此時 PEEP+2 cm H2O即為最佳PEEP。應用此法測得的最佳PEEP在 18～20 cm H2O 范圍內［10］。與 Gattinoni等［15］用胸部CT法測得的最佳PEEP值相近。此為目前研究中較常用的方法，與其他的方法比較更能減少呼吸機相關性肺損傷［16］。

3.3 順應性法 根據床邊測定的肺順應性來設定PEEP，即獲得最大順應性所需的 PEEP水平。Henzler等［17］通過胸部 CT觀察肺復張的效果，研究結果表明肺順應性的變化比動脈氧合和肺內分流能更好地反映復張后肺通氣區域與非通氣區域的變化。最大順應性法的實施需要呼吸機具有監測非動態順應性的功能，目前很多品牌的呼吸機均具有此項功能，此方法方便實用。

3.4 動脈氧分壓經驗法 動脈氧分壓經驗法是美國國立衛生研究院ARDS臨床試驗協作網推薦的方法［1］。設定目標動脈氧分壓(55～60 mm Hg)，根據PEEP與吸氧濃度表找到對應的PEEP。Meade等［7］開展的一項大規模的、多中心的、前瞻性、隨機對照研究用此法設定PEEP。

3.5 壓力容量曲線法 壓力容量曲線代表充氣壓或放氣壓和呼吸系統容積的靜態關系。壓力拐點被認為肺復張的標志，有研究表明PEEP設定為壓力容量曲線低拐點上2 cm H2O可以減少呼吸機相關性損傷，減少肺泡灌洗液的炎性因子的釋放，能更快地脫機，減少病死率［18］。但不是所有的患者壓力容量曲線都有壓力拐點，且越來越多的臨床試驗表明，壓力拐點不能充分保證維持復張肺的開放狀態。

3.6 電阻抗CT法 床旁電阻抗CT是近年來研制出的一種新的監測方法，動物實驗［19］及臨床試驗［20］表明電阻抗成像能更有效地評估開放和閉合壓，能更好地評估ARDS模型或患者的通氣。可以連續地在床旁監測，更方便、準確，但目前只應用于研究，未廣泛應用于臨床。在不久的將來，應用電阻抗成像高標準的床旁監測區域通氣能幫助決定ARDS的最佳機械通氣策略。

4 肺復張效果的評價

肺復張的效果分為近期和遠期療效兩方面來評價。

4.1 肺復張近期效果的評價 最直接的方法是應用體內顯微鏡觀察及CT法監測肺組織密度觀察肺復張手法時的肺泡復張容積的變化，主要在動物試驗中應用，但臨床應用可行性小。目前臨床常用的評價指標是生理學參數:監測動脈血氣及呼吸系統順應性。研究表明［21］，陷閉肺組織的比例與氧分壓的改變密切相關，在吸氧濃度為100%，動脈氧分壓及二氧化碳分壓之和≥400 mm Hg時對應CT顯示塌陷肺組織＜5%，是ARDS患者最大肺復張的可靠指標，敏感度為85%，特異度為82%。復張成功后顯示肺順應性亦會增加，也有實驗表明肺泡復張與肺順應性的相關性比氧合的變化更高［22］。壓力控制法肺復張可明顯改善患者的氧合及肺順應性。肺復張可改善ARDS患者的氧合和順應性，但維持的時間有限，為20 min至6 h。

4.2 對ARDS患者預后的影響 短暫的氧合改善和患者預后的關系目前尚不明確，無大規模的臨床隨機對照試驗證明壓力控制通氣法肺復張可降低病死率或減少器官功能衰竭。

5 肺復張的不良反應

5.1 血流動力學抑制 血流動力學抑制是肺復張主要的并發癥。Borges等［10］的研究肺泡壓高達60 cm H2O，在復張時未發現血流動力學的抑制，認為在行復張前應保證充分的血容量，使脈搏壓變異率限制在10%～12%可減少心血管的抑制。也有人認為心血管系統的抑制與胸壁彈性損傷相關［23］。

5.2 氣壓傷 氣壓傷包括皮下氣腫、氣胸、縱隔氣腫等。在肺復張的臨床試驗中氣壓傷很少被報道，一般為1%～10%，故X線胸片發現肺大泡或已經存在肺部創傷的患者不應實施肺復張。

5.3 過度充氣 較高的復張壓力可能導致正常肺泡的過度充氣，加重肺損傷。Borges等［10］研究壓力控制肺復張時CT檢查無過度通氣表現，反而在非依賴區過度通氣有輕度的減少。

6 肺復張法的影響比較

6.1 對血流動力學的影響 血流動力學抑制是肺復張的主要不良反應。李家瓊等［24］比較了控制性肺膨脹法、PEEP遞增法和壓力控制通氣法對ARDS模型犬的血流動力學的影響，分別為46%、39%、25%，認為壓力控制通氣法對鹽酸組模型犬的心臟指數的影響較小。因為壓力控制通氣復張過程中平均呼吸道壓比其他復張方法低，且壓力控制通氣過程中有周期性短暫的壓力釋放。

6.2 對復張效果的影響 動物實驗表明，控制性肺膨脹法對打開僅存在較少的正常肺泡的肺泡管有優勢，而壓力控制法對恢復肺泡的同質性有顯著作用。Borges等［10］研究表明，壓力控制通氣法肺復張較控制性肺膨脹法效果更好。

7 小結

肺復張策略是ARDS患者肺保護性通氣策略的一個重要部分，大量動物實驗及臨床試驗證實可以改善ARDS的氧合，但其遠期療效、安全性及操作方式有很多的爭議，仍需進一步研究。而壓力控制法肺復張相對其他復張方法安全性更高，可能得到更好的臨床結果，但實施的時間、頻率、壓力及遠期療效仍需進一步的臨床研究。

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