圍手術(shù)期個(gè)體化通氣策略的研究進(jìn)展

王競(jìng)誼,邊琦蕃,陳曉慶,馮 越,張藍(lán)天,陳 鵬

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 麻醉科,吉林 長(zhǎng)春130033)

機(jī)械通氣是圍手術(shù)期保證患者獲得有效通氣的重要方式。若機(jī)械通氣參數(shù)設(shè)置不當(dāng)可導(dǎo)致呼吸機(jī)相關(guān)肺損傷,增加圍術(shù)期肺部并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。一項(xiàng)大型多中心研究顯示常規(guī)機(jī)械通氣術(shù)后早期肺部并發(fā)癥的概率為33%[1]。術(shù)后肺部并發(fā)癥可以延長(zhǎng)住院時(shí)間,增加早期死亡率,增加醫(yī)療負(fù)擔(dān)。已有證據(jù)表明,肺保護(hù)性通氣策略可有效減輕肺損傷,減少術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生[2]。由于個(gè)體差異性的存在,近年來關(guān)于肺保護(hù)性通氣的研究趨于個(gè)體化。圍術(shù)期個(gè)體化通氣已成為近年來研究和討論的熱點(diǎn)。本文旨在對(duì)這些研究進(jìn)行綜述,以期為臨床患者改善通氣效果、器官保護(hù)和預(yù)防肺部并發(fā)癥提供參考。

1 常規(guī)肺保護(hù)性通氣策略

1.1 潮氣量

全身麻醉機(jī)械通氣期間,麻醉醫(yī)師通常會(huì)給予一定的潮氣量以保證患者獲得充足的通氣。相較于以往應(yīng)用較高水平的潮氣量,研究表明術(shù)中應(yīng)用較低水平(6～8 ml/kg)的潮氣量可以為患者帶來更多益處[3-4]。SERPA等[5]的一項(xiàng)meta分析表明術(shù)后肺部并發(fā)癥與術(shù)中潮氣量升高呈劑量-反應(yīng)關(guān)系。然而在一項(xiàng)包含1236例接受大手術(shù)的患者的研究中,相比常規(guī)通氣,術(shù)中使用小潮氣量通氣的患者術(shù)后前7 d肺部并發(fā)癥的發(fā)生并沒有減少[6]。然而一項(xiàng)回顧性分析結(jié)果顯示當(dāng)術(shù)中驅(qū)動(dòng)壓力高于一定水平時(shí)(15～19 cmH2O),應(yīng)用6～8 ml/kg的潮氣量可能也是過度的[7],這表明了在肺保護(hù)性通氣策略中,忽略其他要素而單獨(dú)應(yīng)用低潮氣量存在局限性。

1.2 吸入氧濃度

目前推薦圍術(shù)期使用較低的氧濃度進(jìn)行通氣。2019年國(guó)際專家小組共識(shí)建議插管后,在監(jiān)測(cè)血氧飽和度≥94%時(shí)盡量使用≤40%的吸入氧濃度[8]。一項(xiàng)臨床試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)相比于使用較高的吸入氧濃度,術(shù)中以40%的吸入氧濃度通氣可降低胃腸手術(shù)老年患者術(shù)后肺不張的發(fā)生率并且不會(huì)影響其術(shù)后生存[9]。SARACOGLU等[10]應(yīng)用氧儲(chǔ)備指數(shù)(ORI)監(jiān)測(cè),在兒科患者吸入誘導(dǎo)過程中安全降低吸入氧分?jǐn)?shù)使患者受益。因此,對(duì)于可能出現(xiàn)術(shù)后肺部并發(fā)癥的高危患者,應(yīng)考慮在插管后應(yīng)用較低的吸入氧濃度通氣。

1.3 肺復(fù)張

肺復(fù)張是指在一定范圍內(nèi),應(yīng)用高于常規(guī)水平的氣道壓力擴(kuò)張肺部,使萎陷的肺泡擴(kuò)張,可以促進(jìn)健康肺充分膨脹,以減少肺不張的發(fā)生,改善全麻手術(shù)患者的氧合功能。盡管一些臨床試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)了肺復(fù)張的益處[11-12],證據(jù)表明肺復(fù)張策略可以對(duì)某些如肥胖、術(shù)后肺部并發(fā)癥高危人群等帶來益處,但仍缺乏證據(jù)來支持肺復(fù)張操作在全身麻醉患者中常規(guī)應(yīng)用的效果評(píng)價(jià),然而其有效性仍需進(jìn)一步明確。在低血容量、合并肺氣腫的患者中,應(yīng)用肺復(fù)張可能會(huì)帶來血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定或肺損傷的風(fēng)險(xiǎn)。因此應(yīng)根據(jù)患者的自身情況來權(quán)衡風(fēng)險(xiǎn)和收益,以選擇是否應(yīng)用肺復(fù)張策略[13-15]。

1.4 呼氣末正壓

呼氣末正壓(positive end-expiratory pressure,PEEP)是在呼氣末期給予一定的正壓,在通氣期間擴(kuò)張肺泡,避免肺泡早期閉合,進(jìn)而減少功能殘氣量的下降,以達(dá)到改善通氣、減少肺不張的作用。COSTA等[2]在接受心臟手術(shù)的患者中應(yīng)用13cmH2O的PEEP比8cmH2O的PEEP的患者術(shù)后肺部并發(fā)癥的程度輕。近年來的一些證據(jù)表明,應(yīng)用較高水平的PEEP可能會(huì)給患者帶來改善呼吸力學(xué)、減少術(shù)中低氧血癥的發(fā)生等益處,然而當(dāng)PEEP水平過高時(shí),也會(huì)導(dǎo)致肺的氣壓傷和血流動(dòng)力學(xué)變化[16]。適度的PEEP有助于保持肺的開放,但過低或過高的PEEP可能導(dǎo)致潮氣量與PEEP在兩肺中的不均勻分配,降低肺順應(yīng)性,導(dǎo)致肺的不對(duì)稱性損傷[17]。因此近年來關(guān)于PEEP的研究重點(diǎn)也已經(jīng)從是否應(yīng)用轉(zhuǎn)向?yàn)槿绾芜M(jìn)行合理的個(gè)體化應(yīng)用。

2 個(gè)體化通氣策略

目前研究已證實(shí)低潮氣量在肺保護(hù)性通氣應(yīng)用中的積極意義,但PEEP與肺復(fù)張策略應(yīng)用的有效性仍存在爭(zhēng)議[18-19]。由于不同個(gè)體胸腔、肺部解剖結(jié)構(gòu)、體型、肺順應(yīng)性、循環(huán)穩(wěn)定性以及在全身麻醉期間如體位、術(shù)式等的影響,PEEP與肺復(fù)張策略應(yīng)個(gè)體化進(jìn)行。例如肥胖患者的脂肪組織會(huì)增加胸壁作用于肺的壓力,導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性降低,若聯(lián)合頭低足高的Trendelenburg體位和使用腹腔鏡進(jìn)行手術(shù),會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致腹內(nèi)壓升高,繼而會(huì)加劇負(fù)面影響。THARP等[20]的研究證實(shí)了這一觀點(diǎn),并得出呼氣末正壓可能需要通過體質(zhì)指數(shù)和手術(shù)條件個(gè)體化的結(jié)論。關(guān)于肺保護(hù)性通氣的研究趨勢(shì)也逐步向個(gè)體化發(fā)展,近年的研究都體現(xiàn)了個(gè)體化通氣在圍手術(shù)期應(yīng)用中的重要性。根據(jù)國(guó)際專家小組的一項(xiàng)共識(shí),肺保護(hù)性通氣提倡初始時(shí)應(yīng)用5cmH2O的PEEP,后給予個(gè)體化設(shè)置[8]。目前臨床上常規(guī)指導(dǎo)個(gè)體化PEEP的方式主要是以驅(qū)動(dòng)壓、肺順應(yīng)性、壓力-容量曲線指導(dǎo),此類方法操作簡(jiǎn)單,但是單獨(dú)應(yīng)用不結(jié)合肺復(fù)張操作可能導(dǎo)致PEEP分布不均,在合并嚴(yán)重肺氣腫、慢性阻塞性肺疾病、血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定的患者中需要權(quán)衡風(fēng)險(xiǎn)與收益。同時(shí)有諸如肺超聲、電阻抗成像技術(shù)(EIT)等新興方式的應(yīng)用,此類方法安全有效,可以直觀地反應(yīng)肺組織內(nèi)通氣情況,然而需要操作者具有一定的相關(guān)技術(shù)能力,且由于目前尚未普及,還需要更多的研究以驗(yàn)證其有效性及實(shí)用性。

2.1 驅(qū)動(dòng)壓指導(dǎo)的個(gè)體化通氣

驅(qū)動(dòng)壓可以看做是氣道平臺(tái)壓與PEEP的差值(pPlat-PEEP),也可以看做潮氣量與呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性的比值(Vt/CRS)[21-22]。一項(xiàng)meta分析[21]結(jié)果顯示驅(qū)動(dòng)壓是唯一一項(xiàng)與術(shù)后并發(fā)癥增加直接相關(guān)的機(jī)械通氣參數(shù)。研究表明驅(qū)動(dòng)壓是指導(dǎo)個(gè)體化通氣的有效指標(biāo)。PARK等[23]通過遞增PEEP達(dá)到充分的肺復(fù)張策略,后通過PEEP遞減法,在手術(shù)過程中選擇以最低驅(qū)動(dòng)壓力對(duì)應(yīng)的PEEP維持通氣,證實(shí)了以驅(qū)動(dòng)壓指導(dǎo)的個(gè)體化通氣策略可以改善呼吸力學(xué)和氣體交換。XU等[24]研究發(fā)現(xiàn)通過驅(qū)動(dòng)壓滴定PEEP可以降低老年腹腔鏡患者術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生,證明了驅(qū)動(dòng)壓對(duì)于指導(dǎo)個(gè)體化通氣的有效性。

2.2 肺順應(yīng)性指導(dǎo)的個(gè)體化通氣

肺順應(yīng)性指導(dǎo)的個(gè)體化通氣分為遞減法與遞增法。FERNANDEZ-BUSTAMANTE等[25]對(duì)接受腹部手術(shù)的患者進(jìn)行以肺順應(yīng)性指導(dǎo)的遞減法個(gè)體化PEEP滴定,即遞增PEEP進(jìn)行肺復(fù)張后進(jìn)行PEEP遞減,并將PEEP設(shè)置在最大肺順應(yīng)性(Crs)對(duì)應(yīng)的水平。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明肺順應(yīng)性指導(dǎo)的個(gè)體化PEEP滴定操作簡(jiǎn)單,適合術(shù)中PEEP滴定。YOON等[26]、王珺等[27]應(yīng)用PEEP遞減法同樣得到了個(gè)體化通氣可以減少術(shù)后肺部并發(fā)癥的結(jié)論。謝陽(yáng)等[28]在俯臥位脊柱手術(shù)中應(yīng)用了遞增法對(duì)PEEP進(jìn)行滴定,表明應(yīng)用個(gè)體化PEEP能有效降低手術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生。現(xiàn)有證據(jù)表明肺順應(yīng)性指導(dǎo)的個(gè)體化通氣可以為患者帶來益處,但是從個(gè)體化滴定的結(jié)果來看,需要的PEEP水平偏高。這說明臨床工作中應(yīng)該考慮應(yīng)用個(gè)體化PEEP或應(yīng)用較常規(guī)水平高的PEEP。

2.3 跨肺壓指導(dǎo)的個(gè)體化通氣

氣道壓力不能可靠地反映肺所承受的實(shí)際壓力負(fù)荷,因?yàn)樵谟醒魍ㄟ^時(shí),氣道壓力是肺、胸壁運(yùn)動(dòng)所需的壓力和克服阻力所需的壓力的總和[29]。而跨肺壓是不受胸壁和腹部影響而傳遞到肺部的壓力,包括通過氣道轉(zhuǎn)運(yùn)空氣的壓力(氣道開口-肺泡壓力)和克服肺組織彈性回縮的壓力(肺泡-胸膜壓力),通常計(jì)算為氣道壓力和胸膜壓力之差,其可用來評(píng)估作用在肺上的實(shí)際壓力。在全身麻醉機(jī)械通氣期間,通常將帶有球囊的食管導(dǎo)管經(jīng)口或鼻插入到食道內(nèi),并連接壓力傳感器,通過測(cè)量食道壓力來估計(jì)胸膜壓力。已有研究結(jié)果表明相較于常規(guī)設(shè)置,利用跨肺壓指導(dǎo)的PEEP滴定可以改善呼吸力學(xué)[25,30]。

驅(qū)動(dòng)壓和肺順應(yīng)性指導(dǎo)的呼氣末正壓滴定簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)適用,隨著臨床試驗(yàn)的不斷發(fā)展,未來在對(duì)呼氣末正壓滴定方法標(biāo)準(zhǔn)化后,結(jié)合其他的肺保護(hù)性通氣要素可廣泛應(yīng)用于臨床,使不同類型的患者受益。經(jīng)食道超聲指導(dǎo)的呼氣末正壓設(shè)定,需要更高的操作要求,且由于經(jīng)濟(jì)因素等尚未普及于臨床,獲得更便攜、易操作的設(shè)備以輔助肺保護(hù)性通氣策略的實(shí)施是未來臨床研究和應(yīng)用的發(fā)展方向。

3 可視化技術(shù)指導(dǎo)的個(gè)體化通氣

3.1 肺部超聲

肺部超聲是一種安全無(wú)創(chuàng)、無(wú)輻射的床旁影像學(xué)技術(shù),目前被越來越多地應(yīng)用于圍手術(shù)期肺部通氣的評(píng)估與肺部疾患的診斷。PARK等[31]通過肺超聲對(duì)接受腹腔鏡婦科手術(shù)的患者實(shí)施個(gè)體化肺復(fù)張,實(shí)驗(yàn)組在超聲引導(dǎo)下進(jìn)行肺復(fù)張操作,將最大氣道壓力限制在40 cmH2O,手動(dòng)充氣直到肺部超聲下未發(fā)現(xiàn)塌陷區(qū)域。結(jié)果表明超聲引導(dǎo)下的肺復(fù)張操作可以改善圍手術(shù)期的肺通氣。GAO等[14]發(fā)現(xiàn)在小于3個(gè)月的嬰兒中應(yīng)用超聲引導(dǎo)的肺復(fù)張策略可以有效預(yù)防圍手術(shù)期肺不張。近年來,通過肺部超聲指導(dǎo)個(gè)體化PEEP也體現(xiàn)了其重要價(jià)值。在接受腹腔鏡減重手術(shù)的肥胖患者中使用肺超聲個(gè)體化設(shè)置PEEP可以改善氧合降低術(shù)后肺不張和缺氧的發(fā)生率,且不會(huì)引起血流動(dòng)力學(xué)的不穩(wěn)定[32]。目前的研究中可以看出,通過超聲引導(dǎo)下的個(gè)體化PEEP可以直觀的體現(xiàn)肺部擴(kuò)張情況,避免通氣分布不均或通氣不足導(dǎo)致肺不張。然而應(yīng)用超聲引導(dǎo)的個(gè)體化PEEP,需要操作者具有一定的影像學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備,同時(shí)目前其在不同年齡段及術(shù)式中的應(yīng)用效果尚不明確,還有待多中心、大樣本實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步的研究。

3.2 EIT指導(dǎo)的個(gè)體化通氣

EIT是一種無(wú)創(chuàng)成像技術(shù),可以在床旁應(yīng)用,能在呼吸過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與肺組織對(duì)應(yīng)的電阻抗改變,并能提供需要觀察的肺部區(qū)域圖像。應(yīng)用EIT可以監(jiān)測(cè)肺通氣和灌注的區(qū)域分布,并指導(dǎo)個(gè)體化PEEP。WANG等[13]應(yīng)用EIT技術(shù)對(duì)行胃切除術(shù)的患者進(jìn)行PEEP遞增法滴定,當(dāng)空氣在肺內(nèi)分布最均勻時(shí)對(duì)應(yīng)的PEEP即被確定為最佳PEEP。應(yīng)用EIT指導(dǎo)的個(gè)體化PEEP結(jié)合肺復(fù)張可以改善術(shù)中氧合和肺順應(yīng)性。PEREIRA等[33]將40例腹部手術(shù)患者隨機(jī)分為EIT指導(dǎo)的個(gè)體化PEEP組和固定的4cmH2O的常規(guī)組,得出了以EIT指導(dǎo)的個(gè)體化PEEP可以降低驅(qū)動(dòng)壓改善氧合和呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性且不影響血流動(dòng)力學(xué)的結(jié)論。然而目前EIT技術(shù)并沒有被廣泛應(yīng)用,其臨床效果還需要進(jìn)一步明確以進(jìn)行推廣。

4 小結(jié)

在全身麻醉機(jī)械通氣期間,由于手術(shù)方式、體位、麻醉干預(yù)、患者自身等因素,適合于每個(gè)患者的最佳通氣方式不同。傳統(tǒng)的肺保護(hù)性通氣策略容易造成肺的過度膨脹或充氣不足。由于個(gè)體化差異的存在,近年來關(guān)于肺保護(hù)性通氣策略的研究逐漸傾向于個(gè)體化,概括為應(yīng)用較低的潮氣量和吸入氧濃度的同時(shí),在麻醉誘導(dǎo)后進(jìn)行肺復(fù)張并選擇合適條件下滴定個(gè)體化呼氣末正壓。已有大量證據(jù)表明其能提高肺順應(yīng)性,改善氧合,減少肺不張,減少術(shù)后肺部并發(fā)癥的發(fā)生。肺保護(hù)通氣策略也從單一要素的應(yīng)用逐漸發(fā)展為多要素的結(jié)合。可視化技術(shù)在肺保護(hù)性通氣中的應(yīng)用,為肺保護(hù)通氣策略的選擇及其效果評(píng)價(jià)帶來了進(jìn)一步的發(fā)展。然而目前現(xiàn)有的每一種方法都存在一定的局限性,仍需要根據(jù)患者的生理特點(diǎn)及臨床條件進(jìn)行綜合考量來選擇。如今,關(guān)于肺保護(hù)性通氣的個(gè)體化應(yīng)用仍在探索階段,仍需要大量的臨床實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其對(duì)不同類型患者各方面的影響。探索簡(jiǎn)單便捷、經(jīng)濟(jì)適用、安全高效的圍術(shù)期肺保護(hù)性通氣實(shí)施方法,仍是臨床醫(yī)師們需要努力的方向。