肺保護性通氣策略在老年患者腹腔鏡手術中的應用

　　肺保護性通氣策略（lung protective ventilation strategy，LPVS）包括小潮氣量、呼氣末正壓（positive end-expiratory pressure，PEEP）、肺復張策略、壓力控制通氣（pressure control ventilation，PCV）、反比通氣等，起初被應用于重癥監護室中的急性肺損傷、急性呼吸窘迫綜合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）和其他原因造成的呼吸衰竭患者，以此來保護肺組織減少呼吸機誘發的肺損傷。

　　隨著外科技術和麻醉水平的提高，老年患者的手術比例逐漸增加，為了減少外科創傷，加速恢復，老年患者的手術多采用腹腔鏡技術。由于老年患者肺的易損性和二氧化碳氣腹的影響，全身麻醉手術中不適當的通氣策略會造成術中呼吸機相關的肺損傷（肺不張、氣壓傷等）和術后肺部并發癥的增加，不僅延長了住院時間，還增加了醫療費用。因此，針對老年患者腹腔鏡手術的LPVS越來越多地被人研究和采用。現對LPVS在老年患者腹腔鏡手術中的應用予以綜述。

　　1.老年患者肺功能的改變

　　隨著人們年齡的增大，肺臟的生理功能出現退變，包括肺功能下降、咳嗽反射降低、免疫功能受損，這些變化均能使肺部并發癥的發生率增加。有學者將由年齡因素引起的肺老年化改變統稱為“老年肺”，其生理性改變主要包括肺實質減少、肺泡破裂融合、肺彈性回縮力降低等。反映在呼吸力學上，則是一秒率在70歲時降低至65%，氣道阻力較20～30歲人群增加50%左右，肺活量從20歲后，每年減少20～30mL。

　　由于麻醉和外科手術進一步損害患者的肺功能，導致圍術期肺不張、氣壓傷、低氧血癥的發生率增加，因此保護性通氣策略如小潮氣量、PEEP等逐漸被麻醉醫師所應用。

　　2.二氧化碳氣腹和頭低腳高體位對通氣的影響

　　腹腔鏡手術雖然具有創傷小、恢復快的特點，但手術時需要通過建立二氧化碳氣腹來提供外科操作空間，而氣腹會導致腹內壓增加，使膈肌向頭側移位，減少肺的功能殘氣量和順應性，增加氣道阻力。對于盆腔和下腹部的手術，為了更好地暴露手術部位，宜采用頭低腳高體位。由于重力作用，腹腔內容物和膈肌會進一步壓迫胸腔，增加胸膜腔內壓。此時如果不改變通氣策略可能會導致患者術中肺內分流增加，發生低氧和高碳酸血癥。

　　不同的頭低位角度會對患者的呼吸力學產生不同的影響，謝淑華等研究發現，腹腔鏡直腸癌根治術時，隨著頭低位角度的增加，患者呼吸力學和腦循環受到的影響逐漸增大，建議此類手術患者頭低位的適宜角度應小于40°。同樣氣腹壓力的大小也會對患者的心肺功能產生不同程度的影響。國外學者比較了7～10mmHg（1mmHg=0.133kPa）和12～14mmHg氣腹壓力下患者的血流動力學變化，發現高氣腹壓下患者的收縮壓更高。這可能是腹腔臟器血管的壓迫導致外周血管阻力增大所致。

　　李會清等也比較了9、12、15mmHg氣腹壓力下氣道峰壓的變化，發現15mmHg氣腹壓力下氣道峰壓最大，發生氣壓傷的風險最大。因此在能滿足外科手術要求情況下，盡量采取最小的氣腹壓和體位變化，并且術中采取肺保護性策略，減少肺損傷的發生。

　　3.肺通氣策略

　　3.1PCV

　　術中采用何種通氣模式一直被人們所討論，容量控制通氣模式作為一種常規通氣模式被應用于不同的手術中，容量控制通氣模式雖然能保證分鐘通氣量，但在吸氣時采用恒速氣流，克服氣道阻力吸氣初期產生較高的吸氣峰壓和平臺壓，增加氣壓傷率。PCV在吸氣開始就提供一個高速氣流，使氣道壓力在吸氣初便達到預設峰值，后續減速氣流。在整個吸氣過程中流量根據目標壓力不斷遞減，可使肺內氣體分布更均勻，避免不必要的高氣道壓力，有利于時間常數大的肺泡單位充氣，提高通氣/血流比例。

　　Jarahzadeh等研究表明在行婦科腔鏡手術中，PCV相較于容量控制通氣可以減少氣道峰壓，但是在肺順應性和氣道阻力方面未見明顯差異。而Liao等研究表明在婦科腹腔鏡手術中，壓力控制組可獲得較小的氣道峰壓和肺順應性，但在減少全身或肺局部的氧化應激方面未見明顯差異。Wang等的Meta分析發現，PCV較容量控制通氣在腹腔鏡手術中能減少氣道壓，增加氧合，減少氣壓傷的發生。因而對于老年患者，肺的易損性大于年輕人，PCV可能更適用于此類人群。

　　3.2延長吸呼時間比

　　延長吸呼時間比不僅用于重癥監護病房的ARDS患者，而且越來越多地被用于全身麻醉手術。由于吸氣時間延長，在較低吸氣峰壓時能保持較高的平均氣道壓，提高功能殘氣量，防止肺泡萎陷，減少肺內分流，增加肺順應性。但也有文獻報道由于胸膜腔內壓增加，靜脈回流減少，從而導致心排血量減少。因此在反比通氣的實際應用應因人而異。

　　①1：1等比通氣：Kim等研究表明，在行腹腔鏡前列腺根治術的老年患者中應用容量控制1：1吸呼比通氣，不僅能減少患者的氣道峰壓，而且對患者的心排血量未見明顯影響。Park等的一項Meta分析發現，1：1通氣相較于傳統的1：2通氣能明顯改善腹腔鏡手術患者術中氧合，并且存在時間依賴性，即只有當等比通氣一段時間后才能使平均氣道壓增高，使塌陷的肺泡膨脹，從而改善氧合。

　　②1.5：1通氣：Xu等研究表明，在肥胖患者的婦科腹腔鏡手術中，采取壓力控制1.5：1吸呼比通氣相比容量控制1：2吸呼比通氣能使患者產生較高的潮氣量、動態順應性和氧合指數，而且1.5：1吸呼比組患者的表面活性蛋白A和腫瘤壞死因子α水平較低。這兩個指標可以反映肺泡上皮和肺毛細血管內皮細胞的損傷。表明1.5：1的反比通氣可減少機械通氣導致的肺損傷。但該試驗有一定限制性，未排除PCV的影響。

　　③2：1通氣：Kim等研究發現，容量控制2：1吸呼比通氣在婦科腹腔鏡手術中相較于1：2呼吸比通氣更利于患者的氧合和CO2的排除。這主要是由于吸氣時間延長，平均氣道壓增加，產生內源性PEEP，使塌陷的肺泡復張，保持正常生理無效腔值，更利于氣體交換。相較于外加PEEP，反比通氣患者的氣道峰壓更小。

　　總的來說，延長吸氣時間主要通過增加平均氣道壓和產生一個內源性PEEP使塌陷的肺泡膨脹，但也會因此產生氣壓傷和降低心排血量，因此實際的臨床應用中，應視患者的具體情況，逐漸增加吸呼比，采取一些方法測量內源性PEEP值（如呼氣末閉塞方法），以減少不良事件的發生。

　　3.3PEEP

　　腹腔鏡手術中由于氣腹的影響加重了患者的肺泡塌陷，適當的PEEP可以使肺泡復張。PEEP即在呼氣末時通過呼吸機使氣道內保持正壓而大于外界大氣壓可擴張原來萎陷的肺泡，減少剪切力，維持正常的通氣血流比。在治療ARDS和非心源性肺水腫方面起重要作用。Goligher等研究表明，ARDS患者應用PEEP可改善氧合、降低死亡的風險。現在被越來越多地用于全身麻醉手術。

　　①低水平PEEP（0～10 cmH2O）（1 cmH2O=0.098kPa）：Russo等納入了60例行婦科腔鏡手術的患者，發現5 cmH2O和10 cmH2O的PEEP均能降低肺血管阻力和加快CO2的清除，改善氧合功能。這可能由于PEEP復張基底部的肺泡，使低通氣區肺血管的收縮反應減慢，這不僅增加了氧合還減少了右心室的后負荷。因此，適當加用PEEP可以減少氣腹對心肺功能的不良影響。

　　②高水平PEEP（10～20 cmH2O）：曾瓊等研究比較了不同水平PEEP對心肺功能的影響，發現PEEP在15 cmH2O和20 cmH2O時，呼吸順應性呈下降逐漸趨勢，心排血量減少，對循環的抑制加重。高水平的可能導致肺泡直徑變化趨小，肺泡容量很少增加，反而使胸腔壓力隨肺泡壓增加而增加，減少靜脈血回流，使氣壓傷的發生率增加。因此在設置時一般以能糾正缺氧的最低PEEP為準。

　　③最佳PEEP：合適水平的PEEP可以使肺泡復張，減少通氣血流比失調，但過高或過低水平的PEEP不但不利于肺通氣還會造成肺損傷。有研究者經比較發現，12 cmH2O PEEP和2 cmH2O PEEP術后患者肺部并發癥發生率比較差異無統計學意義，而且高PEEP組術中低血壓發生率和血管活性藥應用劑量高于低PEEP組。因此術中采取何種程度PEEP一直被人們所研究。

　　過去人們常將PEEP設置在5～20 cmH2O，沒有個體化。現在有研究者根據靜態壓力-容積曲線設置最佳PEEP。一般選取吸氣支上的低位轉折點壓力值加2～4 cmH2O作為最佳PEEP。國外也有學者通過靜態肺順應指導PEEP的滴定即PEEP從14 cmH2O起始，每4分鐘減少2 cmH2O，直到肺的靜態順應性最大，與常規應用6 cmH2O相比，該方法下膀胱癌患者術后肺部并發癥的發生率和炎癥反應的水平降低。因此，應用何種方法設置最佳PEEP仍需進一步研究。

　　3.4小潮氣量

　　傳統的通氣模式中，麻醉醫師在術中往往采用10～15mL/kg的大潮氣量來預防患者低氧血癥和肺不張的發生。然而越來越多的研究和證據顯示，大潮氣量通氣易導致肺泡過度膨脹，引起呼吸機相關的肺損傷。小潮氣量（6～8mL/kg）聯合PEEP等LPVS逐漸被接受。對于高齡和術后肺部并發癥高危的患者，Futier等研究發現，小潮氣量組（200例）術后7d內肺部并發癥的發生率為10.5%，而大潮氣量組（200例）為27.5%（RR=0.40，95%CI 0.24～0.68）。對于小潮氣量應注意防止低氧血癥和肺不張發生。一項小潮氣量對非ARDS患者預后影響的Meta分析顯示，小潮氣量并不影響患者的氧合，并且可降低非ARDS患者ARDS、肺炎發生率，但不降低肺不張發生率。小潮氣量聯合PEEP可降低肺不張發生率。

　　3.5肺復張

　　麻醉誘導、二氧化碳氣腹和頭低腳高位均能導致肺不張，老年患者腹腔鏡手術中肺不張的程度更大。術中合理實用肺復張策略可降低肺不張的程度，開放已經塌陷的肺泡，避免肺組織反復開放/閉合產生剪切力傷，允許更多的肺泡參與氣體交換。肺復張的實施方法有PEEP遞增法、控制性肺膨脹、高吸氣峰壓、雙水平正壓氣道、俯臥位通氣、高頻震蕩通氣等。術中主要根據患者的具體情況和呼吸機的類型個體化實施。

　　①PEEP遞增法：Cinnella等在行腹腔鏡婦科手術的患者中，PCV下通過每3次呼吸增加一次PEEP，分別使吸氣峰壓達到30、35、40 cmH2O，在吸氣峰壓達到40 cmH2O后維持6次呼吸，再調節PEEP為5 cmH2O直到手術結束。這種PEEP遞增的復張方法增加了跨肺壓，降低了肺和胸壁的彈性，有利于氣體交換。

　　②控制性肺膨脹法：手術麻醉中最常使用的方法是“擠壓氣囊法”，也就是在關閉溢氣閥后，人為地進行氣囊充氣使氣道壓力達到30～40 cmH20并維持一段時間（10s左右）。這種方法有其局限性，由于氣道的壓力取決于施加在氣囊上的壓力，因此很難維持在恒定水平，而且控制不好會造成氣壓傷。

　　3.6開放肺策略（open lung approach，OLA）

　　OLA是指在肺復張后加用一定水平的PEEP，前者使塌陷肺泡開放，后者維持其開放的狀態。肺復張后加用多大水平的PEEP因人而異，PEEP過低不能使肺泡開發，PEEP過高則可能造成氣壓傷。在腹腔鏡直腸癌根治術中，蔣宗明等研究發現，肺復張后給予一定水平的PEEP，可以減少無效腔率，降低氣道阻力，增加氧合指數，并且10 cmH2O PEEP改善呼吸力學和氣體交換的效果優于5 cmH2O PEEP。D'antini等研究發現在腹腔鏡膽囊切除術中，肺復張后通過滴定PEEP法來確定最佳PEEP，即當肺動態順應性最大，驅動壓最小時，為最適合患者的PEEP。

　　3.7吸入氣氧氣濃度（fraction of inspiration O2，FiO2）

　　近年來，術中吸入氧濃度的選擇及不同吸入氧濃度對患者的影響一直是麻醉學科研究的重要領域，并且存在很大爭議。高濃度的氧氣可以增加患者的氧分壓，提高氧合。但氧氣可以產生很多種活性氧類，如超氧離子、過氧化氫等，這些活性氧類可以破壞內皮細胞，導致內皮功能障礙。長時間暴露在高濃度氧中不僅會增加肺毛細血管通透性、釋放炎性介質，還會產生吸收性肺不張，加重氣腹對肺功能的影響。

　　Staehr-Rye等調查了73922例進行非心胸手術患者術后7d肺部并發癥發生率和術后30d的病死率，發現高FiO2組肺部并發癥發生率（79%）是低FiO2組（31%）的1.99倍（95%CI 1.72～2.31，P＜0.001），術后30d的病死率是1.97倍（95%CI 1.30～2.99，P＜0.001）。Wetterslev等的一項Meta分析比較了60%～90%的氧濃度和30%～40%的氧濃度下手術患者的病死率、切口感染率和呼吸功能等方面的差異，發現60%～90%高濃度可能增加圍術期不良事件發生率，不建議術中常規應用高濃度氧。因此手術過程中應通過脈搏血氧飽和度和動脈血氣等檢測指標，在滿足患者氧供的情況下，使用較低濃度氧氣（FiO2 30%～60%）。

　　4.小結

　　肺保護性策略最先被用于重癥監護病房急性呼吸窘迫患者，現在越來越多地被麻醉醫師用于全身麻醉手術。高齡和腹腔鏡作為術中肺損傷和術后肺并發癥發生的危險因素，LPVS可能減少這些情況的發生。然后LPVS并不是單一方法的應用，而是結合患者的具體情況采取多種通氣方法，很多麻醉醫師常采用小潮氣量聯合PEEP，間斷進行肺復張的方法，但LPVS并不局限于此，還有很多值得進一步研究。