于詠婧 綜述，岳子勇 審校

（哈爾濱醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院麻醉科，哈爾濱 150086）

單肺通氣（one-lung ventilation，OLV）技術(shù)是胸外科手術(shù)常用的通氣方式，是指患者經(jīng)支氣管導(dǎo)管僅利用非手術(shù)側(cè)肺進(jìn)行通氣的方法，主要目的是隔離患側(cè)肺，防止液性分泌物流入健側(cè)，但這一非生理通氣方式給患者帶來的負(fù)面影響也是不可忽視的。由于術(shù)側(cè)肺萎陷、缺血缺氧、術(shù)中牽拉擠壓、肺循環(huán)血流的重新分布、高氣道壓力和麻醉方法等因素的影響，會(huì)造成肺炎性反應(yīng)、肺內(nèi)分流增加、動(dòng)脈氧合下降，以致術(shù)后長(zhǎng)時(shí)間不能脫機(jī)拔管，出現(xiàn)術(shù)后肺感染等。為預(yù)防這些問題近年來在OLV中越來越多的應(yīng)用呼氣末正壓通氣（positive end-expiratory pressure，PEEP）。PEEP是指在呼氣相通過人為的措施使氣道壓力及肺泡壓高于大氣壓力的一種通氣輔助模式，可將原來萎陷的氣道和肺泡張開恢復(fù)其氣體交換功能從而減少肺內(nèi)分流，提高動(dòng)脈血氧分壓（arterial oxygen tension，PaO2），降低吸入氣的氧濃度。本綜述將闡明在OLV中采用PEEP的原因及臨床應(yīng)用。

1 應(yīng)用PEEP的原因

1.1 低氧血癥 低氧血癥是OLV中嚴(yán)重的并發(fā)癥，其發(fā)生率約占胸科手術(shù)的1%。為了預(yù)防低氧血癥的發(fā)生以及提高血氧飽和度，傳統(tǒng)上提倡在OLV時(shí)吸入100%的純氧，使通氣側(cè)肺通過盡可能多的血流，減少術(shù)后惡心，提高周圍的氧合以降低傷口感染的發(fā)生率［1-3］，但是較高的吸入氧濃度（fraction of inspired oxygen，F(xiàn)IO2）可能引起肺不張，而且有研究表明提高的這部分氧濃度在預(yù)防胸科手術(shù)患者出現(xiàn)細(xì)胞氧化損傷及術(shù)后急性肺損傷（acute lung injury，ALI）方面收效甚微。

組織內(nèi)高氧可以觸發(fā)活性氧（radical oxygen species，ROS）的釋放，而ROS可以使炎性反應(yīng)持續(xù)發(fā)生。在胸外科手術(shù)OLV期間發(fā)現(xiàn)了ROS，且有研究表明，有基礎(chǔ)疾病的肺臟可能更容易受到組織高氧帶來的損傷。盡管在ALI和急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress，ARDS）的患者中FIO2與氧合所致肺損傷之間的關(guān)系還未明確，但在臨床工作中選用的FIO2基本小于等于60%。因此，目前為預(yù)防組織高氧帶來的一系列問題，一般在術(shù)中使用能夠維持患者良好動(dòng)脈氧合的最低FIO2。

使用PEEP就是為了解決OLV時(shí)可能出現(xiàn)的低氧血癥，提高氧合以及避免較高的FIO2帶來的組織內(nèi)高氧。PEEP使呼氣末呼吸氣道內(nèi)壓力大于大氣壓力即增加功能殘氣量從而改善通氣血流比，有助于改善肺換氣功能，有效的糾正換氣性低氧血癥。達(dá)到與高FIO2相似的提高氧合的效果并有效地避免了高氧帶來的組織損傷。

1.2 ALI 胸科術(shù)后出現(xiàn)的ALI可能因?yàn)镺LV期間選擇的通氣模式不同而有所加劇或是改善。基礎(chǔ)肺疾病，前期接受的治療，手術(shù)的類型，以及應(yīng)用OLV等都可能增加胸外科手術(shù)患者出現(xiàn)ALI的風(fēng)險(xiǎn)［4-5］。雖然目前認(rèn)為圍術(shù)期出現(xiàn)ALI的原因是多方面的，但肺的過度膨脹以及由于機(jī)械壓力造成肺的反復(fù)膨脹與回縮已被確認(rèn)與ALI有關(guān)。大量關(guān)于ALI／ARDS的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明高容量高壓力的通氣會(huì)導(dǎo)致肺泡的彌散性損傷，這種損傷伴隨著毛細(xì)血管通透性增加，肺水增加，產(chǎn)生高蛋白性肺水腫，觸發(fā)炎性反應(yīng)以及釋放細(xì)胞因子［6-8］。

1.2.1 高容量 高容量通氣可能會(huì)造成易感患者出現(xiàn)ALI。研究證明在OLV期間，大潮氣量能夠很好地提高PaO2，為了更有效地避免低氧血癥，所以指南曾推薦在OLV階段的潮氣量應(yīng)與雙肺通氣時(shí)相同（為Vt=8～12mL／kg）。但隨后證明，OLV期間實(shí)際的氧化應(yīng)激是與切除肺葉組織的范圍和OLV的持續(xù)時(shí)間有關(guān)?；谝陨系膶?shí)驗(yàn)研究結(jié)果，如今的保護(hù)性通氣（protective lung ventilation，PLV）推薦為潮氣量最大為Vt=6mL／kg，保持氣道平臺(tái)壓在20cm H2O以下。不僅如此，PLV中加入5～10cm H2O的PEEP來預(yù)防肺不張，減少機(jī)械壓力帶來的損傷，解決體位、肌松和OLV帶來的問題。事實(shí)上許多的臨床試驗(yàn)也都證明了PLV對(duì)ALI／ARDS患者有益處。

Fernandez-Perez等［9］回顧性分析了170例肺臟切除術(shù)的病例，收集整理OLV期間應(yīng)用潮氣量大小的數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)術(shù)后ALI／ARDS及呼吸衰竭的發(fā)生率均為9%，而這些患者術(shù)中均應(yīng)用了較大的潮氣量（平均為Vt=8.3mL／kg）。多變量邏輯回歸分析表明術(shù)中應(yīng)用大潮氣量的通氣模式和輸入大量的液體是發(fā)生ALI、ARDS的危險(xiǎn)因素，但PEEP的作用在此次研究中并未提及。

Schilling等［10］研究了在OLV中潮氣量分別為5mL／kg和10mL／kg的兩組胸外科手術(shù)患者，發(fā)現(xiàn)相對(duì)于大潮氣量組進(jìn)行小潮氣量通氣的患者發(fā)生肺泡炎癥較少，且腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和可溶性細(xì)胞間黏附因子的釋放都有所減少。另外在大潮氣量組中抗炎因子白細(xì)胞介素（IL）-10是欠表達(dá)的。值得注意的是，該實(shí)驗(yàn)在TLV時(shí)用了3cm H2O的PEEP，而在OLV時(shí)卻沒有應(yīng)用PEEP。

1.2.2 高壓力 高壓力也是造成ALI的一項(xiàng)重要因素。Licker等［11］定義了一個(gè)名為“通氣高壓指數(shù)”的測(cè)量方法，即由壓力大于10cm H2O的吸氣平臺(tái)壓和OLV的持續(xù)時(shí)間計(jì)算得出。發(fā)現(xiàn)術(shù)后出現(xiàn)ALI患者的通氣高壓指數(shù)2倍高于沒有出現(xiàn)ALI的患者。而且，回顧性分析發(fā)現(xiàn)190例肺葉切除術(shù)的患者中，術(shù)中出現(xiàn)吸氣峰壓持續(xù)高于40cm H2O的患者中42%出現(xiàn)了ALI。隨后，對(duì)879例開胸術(shù)后出現(xiàn)ALI的患者進(jìn)行了相關(guān)性因素分析，認(rèn)為術(shù)中高吸氣峰壓是出現(xiàn)早發(fā)型ALI的重要因素。

多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究都表明高容量與高氣道壓力是造成ALI的重要因素。由于適當(dāng)?shù)膽?yīng)用PEEP可以實(shí)現(xiàn)大潮氣量所達(dá)到的提高氧合的作用，且又避免了OLV時(shí)大潮氣量造成高氣道壓力的不良影響，因此在OLV時(shí)常應(yīng)用小潮氣量加PEEP的PLV通氣模式來避免高容量高壓力所產(chǎn)生的ALI。

2 臨床OLV時(shí)PEEP的應(yīng)用

由于OLV期間需要側(cè)臥位，通氣側(cè)肺會(huì)遇到一些其他手術(shù)中沒有的情況，比如受到重力作用導(dǎo)致的胸腔壓縮，肺不張以及潛在的氣道壓升高的危險(xiǎn)，因此胸科手術(shù)的患者面臨更多的威脅。PEEP的應(yīng)用可以預(yù)防肺不張，改善分流，而且還可以使小潮氣量通氣變得安全可行。之前的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在非肺臟手術(shù)中小潮氣量通氣策略的應(yīng)用可能導(dǎo)致肺不張，以及后續(xù)產(chǎn)生的低氧合、炎癥反應(yīng)、感染、ALI等。因此，基于以上的研究許多人建議將PEEP應(yīng)用在小潮氣量的通氣模式中。一個(gè)重要的臨床課題就是小潮氣量和PEEP之間的相互作用，通過不斷的調(diào)整PEEP和潮氣量使其能達(dá)到一個(gè)最佳的組合以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生最小的肺損傷并能維持肺復(fù)張作用［12］。

2.1 PEEP與小潮氣量的聯(lián)合應(yīng)用 Choi等［13］進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究，將實(shí)驗(yàn)對(duì)象選定為手術(shù)時(shí)間至少5h的患者，將他們隨機(jī)分成兩組，即保護(hù)組與非保護(hù)組。保護(hù)組的通氣模式為：潮氣量6mL／kg并加10cm H2O的PEEP；非保護(hù)組的通氣模式為：潮氣量12mL／kg，不加PEEP（zero end-expiratory pressure，ZEEP）。較之保護(hù)組，非保護(hù)組出現(xiàn)了促凝血的改變以及潛在性的氣道內(nèi)纖維蛋白沉積。其他人也發(fā)現(xiàn)應(yīng)用非保護(hù)組通氣的患者髓過氧化物酶的釋放增加［13］。

類似的研究也出現(xiàn)在食管手術(shù)中，研究人員將實(shí)驗(yàn)對(duì)象分為兩組，在OLV期間通氣模式分別為傳統(tǒng)的Vt=9mL／kg，ZEEP和保護(hù)性的 Vt=5mL／kg，5cm H2O 的PEEP［15］。研究表明，PLV組在OLV結(jié)束時(shí)及術(shù)后18h炎癥因子IL-1、IL-6、IL-8的釋放水平相對(duì)另一組較低，而且能提高氧合縮短術(shù)后機(jī)械通氣的時(shí)間。

但是有學(xué)者卻得到了不同的結(jié)論，他們將研究對(duì)象選定為需要進(jìn)行時(shí)長(zhǎng)3h內(nèi)的開胸或開腹手術(shù)患者，分為兩組，應(yīng)用大潮氣量的通氣模式（Vt=12～15mL／kg，ZEEP）和PLV的通氣模式（Vt=6mL／kg，10cm H2O PEEP）。但是發(fā)現(xiàn)在炎癥因子的釋放方面并無差別。Sang等［16］最新的實(shí)驗(yàn)研究也得到了相左的結(jié)論，將研究對(duì)象選為胸腔鏡下進(jìn)行肺臟手術(shù)的患者，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用大潮氣量（Vt=10mL／kg，ZEEP）較之小潮氣量的兩組（Vt=6mL／kg，ZEEP 與 Vt=6mL／kg，10cm H2O PEEP）有較高的氧合指數(shù)，且低氧血癥的發(fā)生率較低。雖然大潮氣量組在OLV時(shí)有較高的氣道壓力但卻沒有增加引起肺損傷的概率。Ahn等［17］也發(fā)現(xiàn)在胸腔鏡手術(shù)中，采用傳統(tǒng)的通氣模式（Vt=10mL／kg，F(xiàn)IO21.0，ZEEP）較之保護(hù)組（Vt=6mL／kg，F(xiàn)IO20.5，PEEP 5cm H2O）有更好的氧合，且兩組之間在炎癥因子的釋放以及術(shù)后氧合指數(shù)等方面并無差別。

2.2 最佳PEEP值的探索 目前認(rèn)為在OLV時(shí)應(yīng)用5cm H2O的PEEP是使用的最佳方式，這樣可以使通氣側(cè)萎陷的肺泡細(xì)胞擴(kuò)張。已經(jīng)證實(shí)了這種方式的成功應(yīng)用能提高OLV時(shí)的氧合，減少心臟指數(shù)及降低血壓［18-19］。在動(dòng)物試驗(yàn)的研究中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用6cm H2O的PEEP得到了更多的益處，例如由于衰減因子的釋放可以改善肺臟動(dòng)力學(xué)［20］。

Rozé等［21］最近通過對(duì)88例胸手術(shù)的患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在相同的氣道平臺(tái)壓下，大潮氣量小PEEP組（Vt=8mL／kg，5cm H2O PEEP）較之小潮氣量大PEEP組（Vt=5mL／kg，達(dá)到與基礎(chǔ)氣道平臺(tái)壓相一致時(shí)的PEEP值，平均為9cm H2O的PEEP）更有利于提高氧合。

對(duì)于不同的患者應(yīng)用PEEP會(huì)有不同的反應(yīng)，而且變化較大。Hoftman等［22］通過實(shí)驗(yàn)研究想了解OLV時(shí)PEEP所起的作用并尋找到最佳的PEEP值以此來優(yōu)化OLV時(shí)的通氣模式。發(fā)現(xiàn)PEEP只能將29%的患者的氧合提高20%，而對(duì)其他71%的患者卻沒此作用。相較這兩部分患者發(fā)現(xiàn)各項(xiàng)指標(biāo)并沒有明顯差異，只是在OLV時(shí)兩組的潮氣量有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，對(duì)PEEP有反應(yīng)組和無反應(yīng)組分別為Vt=6.6mL／kg和Vt=5.7mL／kg。

一些實(shí)驗(yàn)研究關(guān)注了外源性PEEP和它與氧合效用之間的聯(lián)系，這種外源性PEEP能使肺的靜態(tài)順應(yīng)性曲線有較低的拐點(diǎn)。他們發(fā)現(xiàn)外加的5cm H2O PEEP只使14%的患者的氧合提高了20%以上，65%的患者沒有變化，而其余21%的患者氧合反而下降了20%以上。更進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)外加的5cm H2O PEEP能使呼氣末壓力的平臺(tái)移向了肺靜態(tài)順應(yīng)型曲線的拐點(diǎn)即降低了PEEP的拐點(diǎn)時(shí)，能夠提高氧合。相反的，如果外源性的PEEP使呼氣末壓力的平臺(tái)越過了肺靜態(tài)順應(yīng)型曲線的拐點(diǎn)即增高了PEEP的拐點(diǎn)時(shí)，氧合情況有所惡化。盡管如此，這種方式還是能提高一部分患者的氧合，也許還能減少對(duì)高FIO2的需求以及所帶來的潛在氧合損傷。

Michelet等［23］通過對(duì)豬應(yīng)用不同的PEEP值，也贊同最佳PEEP的說法。他們發(fā)現(xiàn)5cm H2O PEEP和10cm H2O PEEP可以提高氧合并且能保持肺復(fù)張的作用，但是15cm H2O PEEP卻會(huì)使肺臟過度膨脹并且增加肺內(nèi)分流。同樣的，Maisch等［24］提出只有在肺復(fù)張之后才能發(fā)現(xiàn)最適宜的PEEP，因?yàn)檫@時(shí)可以以所達(dá)到的最大肺順應(yīng)性為理論根據(jù)。這時(shí)應(yīng)用的最佳PEEP能最大程度的增加有效擴(kuò)張肺泡數(shù)量以及減少死腔量。Lachmann等［25］的研究闡明了不宜應(yīng)用過高PEEP的重要性，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的PLV相比，高水平的PEEP更易引起細(xì)菌移位。

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