张钰莹程莉莉张梦王胥安尚皋城董有静
中国医院麻醉科，沈阳
国际麻醉学与复苏杂志,,41(06):-.
DOI：10./cma.j.cn-?
REVIEWARTICLES
胸外科手术的麻醉经常需要应用单肺通气技术来实现肺隔离，以达到健侧肺的有效通气和患侧肺的良好萎陷，这样既满足了外科医师的手术操作条件，也方便麻醉医师进行气道管理。然而，单肺通气属于非生理性通气方式，不合理的呼吸参数设置会造成机械通气相关性肺损伤[1]：过大的潮气量会造成容积伤，过高的气道压会造成气压伤，重复且快速的肺泡张开与闭合会造成肺萎陷伤，对肺损伤的应答会造成炎性肺泡损害并启动细胞序贯凋亡和肺纤维组织增生的过程，即生物伤。为此，一直以来有许多研究致力于术中呼吸模式的选择及呼吸参数的设置，并提出了“肺保护性通气策略”的理念，推荐在单肺通气中使用呼气末正压（positiveend?expiratorypressure,PEEP）。本文就PEEP的作用机制、应用PEEP的优势及副作用、PEEP在单肺通气中的应用现状及当前存在的问题等进行综述。
1PEEP的作用机制
PEEP是在呼气相通过呼吸机干预使气道压力及肺泡压高于大气压力的一种辅助通气模式。在呼气相末期，由于肺本身重力的作用会造成小气道闭塞，将气体挤出肺单元及闭塞的小气道，这称为疏松性肺不张。吸气时为了使萎陷的肺泡重新开放，应用的压力必须足以克服以下4种作用力：肺泡表面张力、重力叠加压力、与邻近肺泡的相互作用力以及胸壁的弹性阻力。因此，按照肺泡表面张力15~20cmH2O（1cmH2O=0.kPa），标准胸骨体长度15cm产生的重力叠加压力10~15cmH2O，正常胸壁弹性阻力5~10cmH2O，忽略邻近肺泡的相互作用力，将它们相加得到所施加于肺泡复张的开放压力应该为30~45cmH2O[2]。然而，在呼气相使肺泡维持开放状态所需的压力远小于使其复张所需的压力，这是因为吸气相肺复张所需克服的肺泡表面张力在呼气相不复存在。我们在呼气末使用一定外界压力来抵抗其余两种作用力，就可以避免在呼气末发生疏松性肺不张，尽可能减少机械通气相关性肺损伤发生。
2应用PEEP的优势
2.1 PEEP可以提高氧合水平
单肺通气期间由于患侧肺完全萎陷，但仍接受部分来自右心室的血流，会产生肺内分流而引发低氧血症。有文献报道单肺通气中低氧血症的发生率为5%~10%[3]，再加上侧卧位重力的作用，会进一步加重通气侧肺的通气/血流比例失调，这时在通气侧肺合理应用PEEP可以缓解部分肺内分流，改善通气/血流比例，从而提高氧合水平。
2.2 PEEP可以改善呼吸力学
在单肺通气期间气道压力会明显高于双肺通气，同时肺顺应性也会下降。适当使用PEEP可以在不显著增加气道压力的前提下改善肺顺应性，降低驱动压[4]。驱动压是生成给定潮气量所需的压力梯度，等于潮气量与肺顺应性的比值，近似于气道平台压与PEEP的差值，PEEP的应用可以使达到相同水平的潮气量所需要的驱动压减小[5]。
3PEEP相关副作用
在呼吸周期中任意时间点使用PEEP都有以下两方面作用：一是可以使少量气体进入萎陷的肺泡使其重新开放；二是可以增加已开放肺泡的通气以维持其开放状态，甚至引起过度开放。在单肺通气时，通气侧肺给予PEEP可减轻健侧肺的肺泡萎陷，但PEEP存在收益递减点，过度的PEEP使用可增加气道压力，从而对经过肺泡的血管施加压力，使血液分流到非通气侧肺，增加患侧肺的分流。当我们选择PEEP应用水平时，主要有以下两点担忧。
3.1 血流动力学波动
PEEP的使用会抑制心排血量从而导致血压下降，这可能发生在任何患者身上，包括心肺功能良好及血流动力学平稳的患者[6]。因此，在应用PEEP前应确保患者容量充足和血流动力学稳定，一旦在应用过程中发生血流动力学的剧烈波动，应该立即停止使用PEEP，并根据具体情况使用血管活性药物或液体治疗帮助患者恢复稳定[7]。
3.2 气胸
通常在成年人面罩通气时气道压很容易超过40cmH2O，临床医师在进行面罩通气时并没有精确控制及监测气道压，由此可知在成年人气道管理中压力超过40cmH2O是很普遍的。有研究显示，在肺复张时气道压达到55cmH2O甚至更高时有发生过气胸的情况，但气道压不超过50cmH2O，患者在肺复张期间是被动通气，发生气胸是极为罕见的[8]。
4PEEP在单肺通气中的应用现状
4.1 小潮气量+PEEP
随着肺保护性通气策略的提出，术中小潮气量的通气参数设置已成为主流，然而小潮气量会增加肺不张的风险，这时如果与PEEP联合应用，可以减少肺萎陷，保持住呼气末肺容积，避免循环性的肺泡萎陷?复张，从而减少肺损伤[9]。
Spadaro等[10]对41例进行胸科手术需要施行全身麻醉的患者进行了相关研究，分别测量单肺通气PEEP=0、5、10cmH2O时的分流指数、通气/血流比例以及呼吸力学指标，得到单肺通气中使用小潮气量加较高水平的PEEP可以改善肺内分流、减小驱动压，但并不增加死腔量的结论。在一项回顾性研究中，研究者纳入例病例进行分析，认为虽然生理上适当的低潮气量是单肺通气手术患者肺保护性通气策略的重要组成部分，但目前的证据表明，如果没有足够的PEEP，低潮气量是不能预防术后呼吸系统并发症的，并认为低潮气量是发生术后不良结局的独立风险因素[11]。Marret等[12]也认为小潮气量加适当的PEEP相比于单独使用大潮气量可以改善肺癌手术患者的术后结局，并缩短住院时间。
4.2 个体化PEEP的探索
从以上研究来看，PEEP的应用水平不尽相同，由于肺异质性的存在，使得不同个体对同一PEEP值的反应也有所不同。由此，人们的观念开始由固定PEEP的应用向PEEP的个体化应用转变。然而目前对于最佳PEEP值的确定尚无统一标准。
4.2.1 压力?容积曲线法
这是进行PEEP个体化选择的传统方法，压力?容积曲线显示了在肺吸气与呼气时气道压力和肺容积的相关性，在持续恒定低流量（10L/min）吸入气体的条件下通过色谱仪采集或通过测量不同吸气相肺容积所对应的气道平台压而得到。对非恒定流量通气（如压力控制通气）、自主呼吸和吸气流量较大等情况是不适用的[13]。Amato等[14]描述了依据压力?容积曲线设定个体化PEEP的方法，并推荐最佳PEEP值设置在高于较低拐点2cmH2O处。
4.2.2 试验滴定法
这是近年来致力于PEEP个体化的研究者们在试验中常用的方法。通过在吸气相逐渐施加较大压力或容量进行肺复张，以使肺泡达到充分开放状态，然后再应用较高水平的PEEP维持住这种开放状态[15]。这样在呼气相就可以通过PEEP递减试验进行最佳PEEP滴定，依据所获得的最佳氧合指数、最小死腔分数、最大肺顺应性、最小驱动压、最小跨肺压等方法确定合理的PEEP应用值[16?17]。
4.2.3 影像学方法
与以上方法不同的是，影像学评估是直观的、肉眼可见的形态学改变，常用的手段包括CT、电阻抗断层扫描（electricalimpedancetomography,EIT）和超声。经过CT成像，在低压下肺组织含气量较少与高压下肺组织含气量较多之间的差异可以通过肺组织的正常密度进行标准化，以计算出肺复张的百分比[18]。EIT是一种无创、无辐射的成像技术，可在床旁评估局部肺泡的萎陷和过度扩张，能够更好地反映出在不同PEEP水平肺组织的总体通气情况，但它并不能观察到之前未开放的肺组织在改变PEEP水平后是否开放[19]。以往认为肺内充满气体会产生较多伪影而不适宜做超声检查，但近几年的研究发现这些伪影可以显示出肺的多种病理状态。Monastesse等[20]发表了使用肺部超声评分评估肺不张的文章，证明了对肺部施行超声检查的可行性。
4.3 肺复张+个体化PEEP
通过对PEEP个体化的探索性研究，越来越多的学者主张在肺复张后应用PEEP。Ferrando等[21]在单肺通气期间进行逐步肺复张，继而在试验组使用由最大肺顺应性法滴定得到的最佳PEEP，对照组则给予5cmH2O的固定PEEP，得到试验组能够更好地保持住单肺通气期间对患者氧合指标与肺力学特征的改善。Rauseo等[22]也在单肺通气条件下进行了相似的研究，并在实验过程中监测心排血量，根据每搏量变异度优化容量状态，最终得到PEEP的个体化应用不会造成血流动力学的剧烈波动。
另有研究将肺复张与个体化PEEP的应用归纳在一起叫作开放肺方法（open?lungapproach,OLA），认为在单肺通气中应用OLA可以降低驱动压，术后肺部并发症的发生率也会降低[23]。一项国际性多中心前瞻性随机对照临床试验研究报道，围手术期个体化通气策略与标准的肺保护性通气策略相比，能够降低高危患者术后肺部并发症的发生并减少医疗卫生资源的消耗，这其中围手术期个体化通气策略包括术中肺复张及个体化PEEP的应用与术后高流量鼻导管吸氧的通气支持[24]。除此之外，在动物实验中也有关于单肺通气条件下PEEP个体化应用的研究，实验以仔猪为研究对象，应用二氧化碳人工气胸，得到最佳PEEP值与二氧化碳气胸的注入压力有关，且低于最佳PEEP值会引起健侧肺的通气/血流比例失调及患侧肺的血流重新分布[25]。
4.4 当前存在的问题
尽管以上提及的PEEP在单肺通气中的应用有许多优势，但我们仍应思考以下3个问题：第一，PEEP是否适合于所有患者。一般情况下，限制性肺疾病、肥胖症或机械因素所致通气侧肺不张的患者可能受益于一定程度的PEEP（5~15cmH2O）。肺部无疾病的年轻患者也能因此而受益。相反，明显的阻塞性通气障碍患者会不可避免地出现内源性PEEP超过最佳PEEP的情况，因此外源性PEEP不可能改善氧合[26]。第二，PEEP作为肺保护性通气策略的一部分，是否应该应用于术后阶段。第三，在没有充分控制术后疼痛或残留的神经肌肉阻滞效应等因素的情况下，PEEP的应用对减少术后肺部并发症是否具有单独作用。今后的研究可集中在后两个方面，