来源：肺科麻醉

目录

1、个体化的设置呼气末正压来优化术中机械通气并减少术后肺不张

2、基于“开放肺”方法的PEEP滴定在胸外科单肺通气中的应用：一项生理学研究

3、全身麻醉期间的肺容量，呼吸力学和动态应变

4、面罩正压通气期间施加于左侧气管旁食管的力对空气进入胃的影响

5、单独应用PEEP降低非腹部手术术后肺不张的发生

一、个体化的设置呼气末正压来优化术中机械通气并减少术后肺不张

肺保护性通气能够改善普通全麻患者的预后。先前研究表明使用较符合生理的潮气量和最佳呼气末正压(PEEP)通气具有肺保护作用。但最佳PEEP值仍存在争议。有人建议使用低PEEP（≤2 cm H2O），因为相对而言，12 cm H2O的高PEEP不仅无益处而且有危害，如血流动力学不稳定和液体管理需求增加。然而，其他人提倡使用中等水平的PEEP（5至8 cmH2O）预防术后肺不张。针对这一问题，部分原因可能是因为PEEP值并非根据患者生理因素个体化设定的。证据表明一个固定的PEEP值不大可能适用于所有患者，由于个体特征所致PEEP需求水平各异，例如胸廓大小和形状，腹部容量，肺重量和胸膜腔压力。可见个体化的设置PEEP值对肺保护作用有重要意义。

本研究发表于9月份Anesthesiology杂志，是一项小型、单中心、生理学概念验证研究，对肺健康的腹部手术患者，术中应用电阻抗断层成像（PEEP-EIT）引导的最佳PEEP，或恒定的PEEP 4 cm H2O，评估两种PEEP值对肺部并发症的影响 。

方法

研究对象：2014年8月至2016年4月期间，拟择期行腹部手术的患者；

纳入标准：拟择期行腹部手术，年龄18岁以上；

排除标准：ASA分级III级及以上，中/重度阻塞性或限制性肺病；

主要指标：个体化PEEP值，PEEP-EIT中能最小化肺泡塌陷和过度扩张的PEEP值；

次要指标：肺不张的量，于拔管后通过胸部计算机断层扫描来进行评估；

其他指标：PEEP选择（根据随机化分组）对肺功能和血流动力学的影响

样本量：根据次要指标，即肺不张的量，估计样本量。先前研究发现，患者于使用和不使用PEEP（= 6 cmH2O）时进行机械通气，术后肺不张的中位面积分别为5.2cm2（范围为1.6至12.2）和 8.5cm2。假设α=0.05和power为85％，使用双侧Wilcoxon-Mann-Whitney检验，用软件（G*Power 3.125）计算样本量，并考虑10％数据可能脱落，则至少需要40例患者（每PEEP组为20例）才可观察两组间差异。

分组与分层：所有患者均接受麻醉诱导，以PEEP 4 cmH2O进行机械通气，第一次肺复张后，PEEP滴定，接着第二次肺复张。然后，患者随机分为两组，一组由EIT（PEEP-EIT）滴定PEEP值（PEEP-EIT组），在4至20 cmH2O范围内；另一组固定PEEP 值为4 cmH2O（PEEP4组)（fg.1A）。 根据手术类型（腹腔镜手术和开腹手术）对随机化进行分层。在整个手术过程中保持随机化PEEP水平直到拔管。

EIT数据采集：患者仰卧位静脉麻醉诱导。静脉和动脉置管后，EIT带放置在第五肋间隙，然后启动EIT监测仪（Enlight 1800，Timpel，Brazil）进行连续记录。插管前，所有患者均用100％氧气进行预充氧。EIT监视器的同步压力传感器连接到近端气道。记录EIT信号基线后，所有患者（两组）在PEEP为20 cmH2O和吸气压力达40 cmH2O每2分钟的压力控制模式通气中进行肺复张。在此PEEP水平，在容量控制通气模式下开始递减PEEP滴定操作，PEEP以每40秒2 cmH2O下降，并保持恒定的呼吸频率（20次/分钟），吸气停顿30％，VT = 6 ml / kg。在手术结束时，EIT检测器会自动绘制一个图表，显示每个PEEP时肺泡过度扩张和塌陷的百分比（相当于塌陷或过度扩张肺组织的质量百分比）。PEEP-EIT被认为是最接近肺泡过度膨胀和塌陷曲线交叉处上方的PEEP（fg.1B），显示能够使肺塌陷和过度膨胀相对均最小化。

其他数据采集：采集腹腔镜手术和开腹手术几个时间点的数据：基线（插管后），PEEP滴定期间，随机化后，手术1h内，拔管前。在气腹开始时和气腹去除前，采集接受腹腔镜手术的患者的数据。收集机械通气，EIT和血液动力学数据。分析手术过程中的动脉血气样本（fg.2A和2B）。机械通气参数，如RR和FiO2，可以根据动脉血气结果或SpO2改变。根据常规方案实施液体管理、疼痛管理、血管活性药物和输血。

统计分析：使用Shapiro-Wilk检验确定连续变量是否为正态分布，相应地确定结果数据表示为平均值±SD，还是中位数（四分位数间距）。非配对t检验或Mann-Whitney检验用于连续变量的单变量分析。对于两个变量之间的相关性，使用Pearson相关性检验。对于手术期间多个时间点收集的变量， 以及计算机断层扫描肺塌陷的分析，使用一种混合模型分析。排除脱落数据或异常值，缺失数据的比例应小于5％，且单变量的缺失数据均不超过15％。使用SPSS 17软件（SPSSInc.，美国）和GraphPad Prism V 6（GraphPad软件，美国）进行统计分析并绘制图表。 双侧检验的P值小于0.05表示有统计学差异。

注册号：NCT02314845

结果

1.患者基线特征

本研究共纳入40例患者。表1总结了患者特征和合并症，未发现任何参与者有与研究相关的肺部并发症。

2.机械通气参数

麻醉诱导和插管后，所有患者均接受PEEP = 4 cm H2O（肺复张前），两个研究组之间的呼吸系统变量无显著的统计学差异（表2）。当两个研究组的患者在PEEP滴定过程中直接进行PEEP-EIT时（表2），也观察到肺复张后等效的呼吸系统变量。

3.主要指标：确定个体化PEEP值

在随机化之前，所有的患者于肺复张后，进行PEEP-EIT评估，中位数PEEPEIT为12 cm H2O（10至14；95％CI，10-14）（表3）。发现接受腹腔镜手术的患者，其PEEP-EIT显着高于接受开腹手术的患者（13.5±1.6vs.10.2±2.3 cmH2O；P<0.001）。注意，需在CO2气腹之前评估腹腔镜手术患者的PEEP。

然而研究发现体重指数和PEEP-EIT之间有一定的相关性（R2 = 0.371，P <0.001）（fg.3）。这部分解释了两组患者PEEP-EIT的差异，即开腹手术组的患者体重指数越低，需要的PEEP-EIT更低。

4.次要指标：术后肺不张的量

拔管和麻醉复苏后，全肺计算机断层扫描评估确定肺不张减少量，PEEP-EIT组的肺组织塌陷率显著降低（PEEP-EIT vs. PEEP4，未充气组织为6.2±4.1％vs. 10.8±7.1％；P = 0.017；fg.4）。在两种类型手术中，肺不张量不尽相同（P = 0.457）。计算机断层扫描的典型图像（手术后）和EIT（手术期间）如图5所示。

5.PEEP值，体重指数，驱动压力

比较PEEP滴定前后的ΔP（即比较PEEP = 4 cm H2O时的ΔP[麻醉诱导后]vs. 滴定PEEP时的ΔP[肺复张后]），观察到ΔP从9.9±2.6降至5.7±1.1 cm H2O，有显著统计学意义（P <0.001）。ΔP的降低与肺塌陷显著减少相关（肺实质平均从38±15％降至6±4％；P <0.001）并与体重指数相关：体重指数越高，肺复张的反应越大，ΔP下降幅度越大（fg.6; R2 = 0.454，P <0.001）。

随机分组后，PEEP-EIT组PEEP维持为PEEP-EIT；PEEP4组PEEP减少至4cmH2O。因此，PEEP-EIT组患者显示更高的PEEP和更高的平台压力（VT保持不变，表2）。在手术进行期间，与PEEP-EIT相比，我们观察到PEEP4组中的ΔP明显增加：两种类型手术的ΔP平均值分别为11.6±3.8 vs. 8.0±1.7 cm H2O（PEEP组混合模型分析因子P <0.001；fg. 7）。

腹腔充气几分钟后，研究组之间ΔP的差异达到6.4 cm H2O（95％CI，3.4-9.4; P = 0.001），PEEP-EIT组总是呈现较低的ΔP。在术中期间，PaO2/FiO2比率的差异反映了上述生理变化。 PEEP-EIT组患者PaO2/FiO2比率升高，在腹腔镜手术时具有明显的统计学差异（PEEP-EIT组vs. PEEP4组，435±62 vs. 266±76 mmHg，P <0.001；fg. 8）。两种手术的PaO2/FiO2比率无差异（P = 0.064）。

6.麻醉管理，血流动力学，住院时间

患者的麻醉管理如表4所示。在两种类型的手术中，高比例的患者在肺复张期间需要血管活性药物，但整个手术都不需要连续输注。两种类型的手术中每小时尿量或总液体量，在PEEP4组和PEEP-EIT组之间没有差异。

开腹手术的患者，通常接受神经轴麻醉，这在两研究组之间无任何差异。平均动脉压未观察到差异（两类型手术中三个时间点的平均值：PEEP-EIT为80±14 vs. PEEP4为78±15mm Hg；P = 0.821）（fg.9）。两个研究组之间住院时间也没有差异（fg. E5，见补充数据）。然而，关于麻醉和手术的时间，PEEP4组比PEEP-EIT组更长（分别为P = 0.013和P = 0.009）。

结论

综上所述，本研究的主要发现是：（1）患者间PEEP-EIT个体差异较大；（2）拔管后有效作用持续存在：那些使用PEEP-EIT通气的患者，胸部计算机断层扫描中表现出较少的肺不张；（3）与标准的PEEP 4 cm H2O相比，PEEP-EIT最小化肺塌陷，减少ΔP，并改善氧合和呼吸系统顺应性；（4）患者接受PEEP-EIT不存在术中血流动力学紊乱，也不需要较多的血管活性药物或液体。这些结果表明：在全麻腹部手术期间，通过保护性VT通气的健康患者的最佳PEEP值变化很大；通过EIT获得的最佳PEEP应用于个体患者，可改善术中氧合、降低ΔP，并最大限度地减少术后肺不张的发生率和严重程度，伴最小副作用。

点评

优点：本研究数据表明，个体化调整的PEEP对于肺泡塌陷和过度扩张可产生最佳平衡，同时个体间差异较大（从6至16cmH2O）。使用EIT检测仪，其对检测肺实质塌陷或过度扩张高度灵敏，可提供客观参数以在PEEP滴定期间实现双重目标：最小的术后肺塌陷，由拔管后计算机断层扫描确定，以及最小的肺过度扩张，如较低的ΔP和良好的血液动力学所体现的。此外，本研究将个体化PEEP设置应用于两个相关的患者群体：开腹手术和腹腔镜手术。PEEP滴定程序在肺复张和肺均质化之后应用于两群体，不仅显示出麻醉诱导促进大量肺塌陷（尽管应用标准的PEEP4cmH2O），也可以实现两个人群肺功能的客观改善，手术后具有持久效果和最小副作用。

局限：目前的研究是一个小型的，单中心的，生理学概念验证研究，对于硬性结果无法检测到差异。首先，我们的患者例数有限且存在异质性。正如预期的那样，对于患者住院时间或肺不张以外的术后肺部并发症，我们没有发现显着差异。第二，我们的患者ASA分级为I或II级。肺复张策略和滴定PEEP的使用在不稳定的患者中未经测试，可能增加策略的副作用。第三，PEEP4组中麻醉时间和手术时间在更长，这可能有助于这些患者的肺不张形成。然而本研究是在拔管后进行计算机断层扫描，有些患者可能已经完成了非控制性的肺复张（通过叹气或咳嗽），而其他人可能在入睡后发生肺泡塌陷。因为大多数患者在计算断层扫描过程中是完全清醒的，这样混淆只会降低发现肺不张明显差异的可能性。在患者仍然进行机械通气时进行计算机断层扫描，可以向我们展示PEEP的确切效果；但它不会提供我们正需寻找的次要结局指标（拔管后肺不张）。第四，用于此研究的肺复张策略应持续了2分钟。由于血管痉挛与麻醉诱导相关，许多患者在首次肺复张时需要血管活性药物（表4）；然而，第二次肺复张时，这种需求很少见。有可能可以采用较短的肺复张策略（15至30秒），表明保留了效力，但正如最近的研究显示的，发现了更轻微的血液动力学后果。使用EIT根据肺部过度膨胀和塌陷设定PEEP。根据驱动压力以递减方式滴定PEEP可能导致类似的结果，但我们没有测试这个假设。

原始文献

Pereira SM, Tucci MR, Morais CCA, et al.Individual Positive End-expiratory Pressure Settings Optimize IntraoperativeMechanical Ventilation and Reduce Postoperative Atelectasis[J]. Anesthesiology,2018,129(6):1070-1081.

（编译 江雪梅 审校 吴玮）

二、基于“开放肺”方法的PEEP滴定在胸外科单肺通气中的应用：一项生理学研究

引言

为创造良好的手术视野和保障手术安全，胸外科手术往往需要采用侧卧体位及肺隔离技术；然而手术过程中，麻醉、体位和开胸后肺萎陷可导致肺通气面积的减少，造成V/Q降低从而导致肺内分流；术侧肺的完全塌陷，最终导致通气依赖性肺不张，影响气体交换并损伤肺的呼吸力学，造成一定程度的低氧血症和肺损伤。 “开放肺方法”（OLA）是基于肺复张操作（RM）之后，立即通过递减试验来滴定PEEP，以优化呼吸力学，同时使肺泡过度膨胀最小化。但是在如何进行复张和在此背景下设置PEEP方面仍然知之甚少。因此Rauseo M等开展此项研究，并发表在BMC Anesthesiology上，以评估OLA在胸科手术中对于健侧肺的氧和作用以及对肺和胸壁力学的影响。

方法

研究对象：2012年2月至11月期间24位，右侧卧位、单肺通气下行选择性肺叶切除术的患者。

纳入标准：年龄> 18岁，手术和OLV时间≥60分钟；

排除标准：肺减量手术，全肺切除术，严重COPD患者术前第一秒用力呼气量（FEV1）与用力肺活量（FVC）比值，即（FEV1 / FVC％）<60％，存在大量肺大疱，胸膜疾病和/或急性或慢性失代偿性心脏病。

干预方法：

1.入室后常规监护，采集基线数据；其中血流动力学监测还包括：每搏输出量（SV），每搏输出量变异指数（SVV）；麻醉诱导前予以8ml/kg体重的负荷量生理盐水，再以5ml/kg/h生理盐水维持。围术期采用标准化的血流动力学管理方案，即如果SVV低于13％，则不给予额外的液体，而如果SVV高于13％，则在15~20分钟内额外输注250ml人造胶体液。每次推注后SVV需重新评估，如果SV增加超过10％，则再次输注，直至SVV低于13％；

2.平卧位双肺通气，PEEP=0，VT=6~8ml/kg,RR=12~14次/min，吸气时间（Ti）为33％；单肺通气时VT减少初始值的30%；

3.吸入氧分数设定在维持SaO2>95%为目标

4.单肺通气时转换为压力控制通气模式，吸气压力高于PEEP水平20cmH2O，平衡3分钟后，每5次呼吸以5,10,15和20cmH2O的步骤施加PEEP；连续6次施加40cmH2O（20 PEEP / 20驱动压力）的最大复张压力。随后，在将吸气压力设定为高于PEEP水平的15cmH2O后，每隔2分钟，PEEP从15cmH2O开始逐步减少2cmH2O。在PEEP递减试验期间，通过吸气末和呼气末测量每一步骤的静态呼吸系统顺应性（CRS）。在递减试验期间对应于最高CRS的PEEP水平被鉴定为“最佳PEEP”。随后，再次肺复张并施加“最佳”PEEP。然后将呼吸机切换到容量控制通气，除了“最佳”PEEP水平外，余保持基线设置，直至手术结束。（见下图）

5.数据采集包括：手术前与胸腔闭合时分两步采集血流动力学，气体交换情况，呼吸力学。1).侧卧位OLV，“开肺”前(OLVpre-OLA);2).“开肺”通气20分钟后 (OLVpost-OLA)。

6.麻醉方法：气管插管全凭静脉麻醉。

观察指标：

主要研究指标为：测定术中各观察阶段的血流动力学指标（含SV, SVV, CI等）,不同实验条件下的呼吸模式和气体交换参数：包括呼吸系统顺应性（CRS），肺顺应性（CL）,胸壁顺应性（CCW），呼吸系统驱动压（ΔPRS），跨肺驱动压（ΔPL）用食道压力代替，吸入氧分数（FiO2），动脉血氧分压（PaO2），动脉血二氧化碳分压(PaCO2),外部PEEP(PEEPext),呼吸系统总PEEP(PEEPTOT,RS),呼吸系统平台压(PAO,PLAT)，气道阻力（Raw）等。具体测量方法请参考以下文献：Cinnella G, Grasso S, Spadaro S, Rauseo M, Mirabella L, Salatto P, De Capraris A, Nappi L, Greco P, Dambrosio M. Effects of Recruitment Maneuver and Positive End-expiratory Pressure on Respiratory Mechanics and Transpulmonary Pressure during Laparoscopic Surgery. Anesthesiology.2013;118:114–22.

结果

1. 研究人群的人口学特征和基线肺活量数据见表1

2. 尽管在肺复张期间CI和MAP短暂下降，但整个研究过程中血流动力学参数基本保持不变，如下图：

3. 表3显示了整个研究过程中的主要呼吸力学和气体交换参数（数据表示为平均值±SD）。PaOH2/FiO2在OLVpre-OLA时为205±73，在OLVpost-OLA时提高到了313±86（P=0.05），而PaCO2和pH保持不变。

与OLVpre-OLA相比，CRS和CL分别从45±11ml/cmH2O显着增加至62±13 ml/cmH2O和56±18 ml/cmH2O增加至71±12 ml/cmH2O（分别为P= 0.001,P = 0.0013），而CCW没有改变。

与OLVpre-OLA相比，气道阻力（Raw）从11.24±3.72 cmH2O/L/s变为7.42±4.21 cmH2O/L/s。OLA后，ΔPRS和ΔPL分别从9.2±0.4 cmH2O降至6.9±0.6 cmH2O，从8.1±0.5 cmH2O降至5.7±0.5 cmH2O（P = 0.001,P = 0.015）。

结论

OLV期间进行的OLA策略（最佳滴定PEEP为6±0.8 cmH2O）可改善患者氧合作用并增加肺顺应性（CL）并且没有临床上显着的血液动力学效应。

点评

本研究主要基于单肺通气条件下患者的氧和与呼吸力学变化，从生理学角度，对“开放肺”通气时最佳PEEP的选择展开研究。在术中，结合患者的氧和效应、呼末二氧化碳，肺和胸壁顺应等呼吸生理学指标进行最佳通气策略的研究。

机械通气不同与自主呼吸的是，机械通气可引起呼吸系统的压力、阻力和弹性等机械属性的改变；再加上侧卧位单肺通气时的病理生理改变，可诱发肺损伤的“多重打击”机制：一方面，健侧肺的肺内分流，纵隔移位；另一方面，术侧肺的塌陷与再复张。此外，肺科手术后，肺通气容量的减少可能会造成通气/血流比例失调，导致显著的气体交换损伤。因此，低氧血症成为胸科手术术中最常见急危并发症。为减轻肺损伤与预防低氧血症，形成了保护性肺通气策略：即避免肺过度膨胀；肺通气肺单位的复张；预防肺单位的再塌陷。小潮气量的肺通气，加上适宜水平的PEEP与肺复张策略成为目前公认的通气方法。然而，最佳的通气策略，界内专家众说纷纭仍然没有达成一致。较大的PEEP可造成肺泡过度扩张；然，较低水平的PEEP并不能预防肺泡塌陷。

本研究采用“开放肺”方法，即肺复张操作（RM）之后，立即通过PEEP递减试验，通过测量呼吸力学变化以及最佳的血气指标以优化呼吸力学，同时使肺泡过度膨胀最小化，滴定最佳PEEP。结果发现较低的PEEP水平，即6±0.8 cmH2O（范围5~8 cmH2O）就能够改善氧合和呼吸力学，同时使得肺内VT的分布更均匀，对血流动力学的影响也微乎其微。

本研究也存在一定的局限性，如为了避免延长手术时间，缩短呼吸力学的测量，使得该研究无法测量肺复张气体量。使用食管压力测量，将其作为跨肺压力替代物 也存在一定的争议。此外，此研究样本量较小，测量数据反应的是生理学的变化，尽管数据表明OLA策略可以优化OLV期间的氧合和呼吸力学。但是，生理学改善并不一定转化为有临床意义的参数结果的改善。

参考文献

1.Cinnella G, Grasso S, Spadaro S, Rauseo M, Mirabella L, Salatto P, De Capraris A, Nappi L, Greco P, Dambrosio M. Effects of Recruitment Maneuver and Positive End-expiratory Pressure on Respiratory Mechanics and Transpulmonary Pressure during Laparoscopic Surgery. Anesthesiology. 2013;118:114–22.

2.Rauseo M, Mirabella L, Grasso S, et al. Peep titration based on the open lung approach during one lung ventilation in thoracic surgery:a physiological study. BMC Anesthesiol. 2018 ; 18(1):156.

（编译 张鹏程 审校 杨浩 吕欣）

三、全身麻醉期间的肺容量，呼吸力学和动态应变

呼吸机致肺损伤(VILI)是由通气肺的局部应力和应变引起的。应力是由PEEP和潮气量(VT)引起的肺动脉压增加；应变是由通气引起的组织变形。应变可分为静态应变或动态应变两类。全麻引起肺泡萎陷和通气分布不均，可致容量通气时的肺通气量减少。术中低潮气量通气限制压力和应变可改善开腹手术患者的临床结局。目前，最佳PEEP应用仍有争议，高PEEP并不能使所有患者受益，最佳PEEP设置具有广泛的个体差异。在麻醉期间应用PEEP时，呼吸系统静态顺应性CRS/肺容量与驱动压ΔP/动态应变之间的实际关系尚未完全阐明。该篇文章针对这一问题进行了研究并把结果发表在British Journal of Anaesthesia上。 目的

(1) 评价开腹手术中不同肺容量通气呼气末肺容积(EELVaer)、呼吸系统静态顺应性CRS、驱动压ΔP与动态应变的关系；

(2) 确定PEEP引起的CRS和ΔP变化是否有助于床边肺泡复张的监测；

(3) 确定这些参数是否与预计的功能剩余容量(FRC)的通气损失密切相关。

方法

这项研究于2017年3月至2018年1月在意大利的一所大学医院进行。

纳入标准：非肥胖(BMI <30 kg/m2)；ASA1-2级；行开放腹部手术，手术预期时间>150min，无呼吸或循环系统并发症。

排除标准:怀孕和肝脏手术为主。

研究对象根据标准程序进行全身麻醉和机械通气。此外，每位患者接受连续三个PEEP水平(2，7和12cmH2O)。每个研究阶段持续40min。第一阶段在手术切皮后开始。

测量指标：

在每个研究阶段结束时，收集动脉血气，用呼吸机测量呼气末肺容量(EELVmeas)。随后，使用封堵器评估静态呼吸力学。

VT，PPLAT（平台压），总PEEP(PEEPTOT)；驱动压ΔP=PPLAT—PEEPTOT；CRS=VT/ΔP；Rec =（EELVmeasPEEPhigh—EELVmeasPEEPlow）—CRS-PEEPlow（PEEPhigh—PEEPlow）

PEEP=2cm H2O时，通气量EELVaer等于EELVmeas，可近似于术中功能残气量（FRC）；PEEP=7 和12 cmH2O时，EELVaer等于EELVaerPEEPlow与两PEEP间的Rec之和。（每个得到的EELVaer值都是根据其是否低于或超过患者仰卧位FRC(FRCp)预计值进行分类：

（Female FRCp =1.39*height -0.424；Male FRCp =5.48*height -7.05）

动态应变Dynamic strain=VT/EELVaer；

静态应变Static strain=PEEPVOLUME/EELVaer；

PEEPVOLUME =EELVmeas-FRC；

肺泡死腔分数:alveolar dead space fraction≈(PaCO2—EtCO2)/PaCO2

终点：

主要终点： 评估在不同肺容量下(EELVaer≥FRCp或EELVaer<FRCp)CRS与EELVaer之间的关系；

次要终点：

（1）描述不同肺容量下，ΔP与动态应变的关系；

（2）确定PEEP所致通气肺容量的增加是否引起CRS和ΔP的一致变化，这些参数是否可以帮助估计床旁肺泡复张。

统计分析：

连续数据以中间[四分位数范围]表示。测量离散度用变异系数(标准差与均值之比)评定，研究步骤间的配对比较采用mcnamar检验、Fisher‘s精确检验或Wilcoxon秩和检验(视情况而定)。用Pearson相关检验r和线性回归的斜率[95%置信区间(CI)]评价连续变量间的相关性。对于非线性模型，本文给出了p值和完全方程。结果两尾p≤0.05示组间差异有显着性。用SPSS v.20.0进行统计分析。

样本量计算：

以往ARDS患者的资料表明，低PEEP时CRS与通气肺组织容量呈线性相关，相关系数为0.77。我们估计，至少需要14名受试者才能提供90%的能量来检测队列中CRS和FRC之间的Pearson相关系数（=0.75），α水平设定为0.05。鉴于所需病例数量较少，与以往该相关文献一致，我们最终纳入分析20例。

结果

纳入22例患者；排除2例（1例难治性失血性休克；1例因系统中大量空气泄漏致使呼吸力学和肺容量评估不可靠）。最终对这20例患者（即60种肺容量条件）进行数据分析。

1、研究对象的基本临床特征（见表1）

（表1）

2、肺容量

EELVaer随PEEP的增加而增加(p<0.001)，但各组EELVaer/FRCp比值的变异系数不同：PEEP 2cmH2O,40%；PEEP7cmH2O,46%；PEEP12cmH2O,46%。 EELVaer≥FRCp患者所占比例：PEEP2cmH2O,35%；PEEP7cmH2O,55%；PEEP12cmH2O,75%。相应的,EELVaer<FRCp 患者所占比例：PEEP2cmH2O,65%；PEEP7cmH2O,45%；PEEP12cmH2O,25%。总之，肺容量条件符合EELVaer≥FRCp的有33种，EELVaer<FRCp的有27种。（结果见图1和表2）

（图1）

（表2）

3、肺容量/呼吸系统静态顺应性

当PEEP从2cmH2O增至7cmH2O时，CRS显著增加(p=0.004)，而PEEP从7至12 cm H2O(p=0.30)时，CRS无明显变化。在FRC(PEEP 2 cm H2O)下，CRS与EELVaer呈线性关系(r=0.72，p<0.001)，即EELVaer每增加100 ml，CRS增加1.4 ml cm H2O -1(95%CI[0.7~2]) (图2b)。PEEP=7 cmH2O(p=0.10)和PEEP=12 cmH2O(p=0.09)均无这种线性关系(补充材料，第4节)。结果见表2和图2以及补充材料中。

在所有肺容量条件的研究中，CRS与EELVaer表现出较弱但极显著的相关性(r=0.42，p<0.001)（图2a）。这是因为当 EELVaer<FRCp时，EELVaer与CRS呈线性相关(r=0.73, P<0.001)（图2c），EELVaer每增加100 ml，CRS增加1.8mlcmH2O -1(95%CI[1.1~2.5])。相反，当EELVaer≥FRCp时，EELVaer与CRS无关(p=0.82)(图2d)。

（图2）

在补充材料第5节中，我们发现在EELVaer≥FRCp测量中，CRS与估计的肺泡死腔分数呈极显著的负相关(r=-0.47，p=0.001)。相反，当EELVaer <FRCpFRCp时，CRS与肺泡死腔量占比无相关性（P = 0.28）。在所有测量中，发现肺泡死腔分数和EELVaer /FRCp 比值之间存在较弱的U形关系（P = 0.001）。

4、动态应变/驱动压

增加PEEP可降低动态应变和增加静态应变(p均<0.001)，随着PEEP从2cmH2O增加到7cmH2O(p=0.003)，ΔP减小(p=0.003)，而在7至12cmH2O之间无显著变化(p=0.40)。ΔP与动态应变呈线性关系(r=0.73，p=0.001)，ΔP增加1 cmH2O，动态应变增加0.03 (95%CI [0.02-0.05])(图3b)。在PEEP 7cmH2O时，这种相关性减弱，当PEEP 12 cmH2O时无相关性(r=0.56，p分别为0.13和0.20)(补充材料，第6节)。

在所有肺容量条件的研究中，ΔP与动态应变之间存在显著相关性(r=0.64，p<0.001)。这主要是因为在EELVaer<FRCp时，ΔP与动态应变呈线性关系(r=0.54,P=0.004)（图3c），ΔP每增加1 cm H2O，动态应变增加 0.02 [0.01-0.03]；而当EELVaer≥FRCp时，ΔP和动态应变无相关性(P=0.90) (图 3d)。

（表2）

（图3）

5、肺泡复张

与PEEP 2cm H2O组相比，PEEP 7cm H2O组的所有受试者EELVaer均增加(中位肺容量为445[142-784]ml)。相比之下，与PEEP 7cm H2O组相比，PEEP 12cm H2O组中有17/20（85%；中位肺容量为107 [44-728]）的受试者EELVaer增加（表2）。研究发现，总体上有37例EELVaer改变，肺泡复张引起较高的CRS(p=0.05)和较低的ΔP(p=0.02)(图4和补充材料，第7节)。这对整个队列的影响是由PEEP的肺泡复张产生低于FRCp的EELVaer所致（13例EELVaer改变，CRS P=0.015，ΔP P=0.008）。在这些患者，肺泡复张产生的肺容量中位数为352[94-489] ml ，中位CRS增加20[2-38]%，ΔP降低17 [2-27]%（图4a）。与之相反，当肺泡复张产生高于FRCp的EELVaer时，CRS或ΔP无明显变化(24 例FRC改变，P分别为0.61和0.53)(图4b)。

（图4）

结论

在全麻过程中，呼吸力学与肺容量/容量相关指数之间的关系，主要取决于FRC的通气量损失：CRS反映呼气末肺容量，ΔP粗略测量动态应变，只有当通气量低于个体预计FRC时，才能通过这两个参数的变化来检测PEEP所致肺泡复张。然而，麻醉引起FRC降低和PEEP所致再通气表现出广泛的个体差异性，在使用PEEP时，有相当比例的患者通气量恢复到或超过了预计FRC。

述评

本研究的主要结论是：(1)低潮气量通气，PEEP=2cmH2O时，CRS反映术中FRC的大小。(2)当PEEP>2 cmH2O时，呼吸力学与肺容量/容量相关指数之间的关系，主要取决于通气量是否低于预计FRC：(a)如果通气肺容量仍低于预计FRC，则CRS与通气肺容量呈线性相关；动态应变和PEEP诱导的肺泡复张可通过CRS和ΔP的变化来检测。(b)如果PEEP所致肺通气量超过预期FRC，则CRS的变化并不反映肺容量的改变。

全麻期间机械通气的优化对于最大限度地增加通气和氧合，同时避免过度扩张和呼吸机引起的肺损伤是非常重要的。该研究中驱动压和呼吸系统静态顺应性为床边通气肺容量和动态应变提供了有用的测量手段。这种方法可能有助于在机械通气中使用PEEP来优化肺容量。

原始文献

Grieco DL, Russo A, Romanò B, Anzellotti GM,et al. Lung volumes, respiratory mechanics and dynamic strain during general anaesthesia.Br J Anaesth. 2018 Nov;121(5):1156-1165. doi: 10.1016/j.bja.2018.03.022. Epub 2018 Apr 24.

（编译 吴灵敏 审校 朱梦怡）

四、面罩正压通气期间施加于左侧气管旁食管的力对空气进入胃的影响

介绍

在全身麻醉下，通过压迫环状软骨来降低胃食管反流内容物的肺吸入风险并避免在正压通气期间出现的胃胀气。该操作包括在环状软骨水平处施加压力以使上食管括约肌压缩到颈椎的椎体部。已报导的失败的保护气道的病例表明，由于以下因素，可能无法始终如一地压迫环状软骨：操作者因素（手部压迫位置或压迫的力量）；患者因素（颈围）；和/或解剖学因素（食管的位置）。实际上，食管闭合可能不完整，因为食管位于左侧的患者高达50％，并且当施加压力于环状软骨时可能会进一步使食管向左移位。

Andruszkievicz等人最近证明，使用超声换能器可以在左侧喉侧环状软骨的水平压迫食管。然而，在这个水平上，13％的研究对象无法通过超声观察到食管。我们假设更远端的气管旁入路可以更准确地在超声检查中识别食管，并且使用面罩正压通气期间，在这个水平上压迫食管比压迫环状软骨对预防胃胀气更有效。

在这项研究中，我们的目的是：评估超声在左下气管旁水平对食管的可视化效果；通过评估食管前后径的减小来研究超声换能器在左下气管旁水平施加压力是否会导致食管压迫；并且比较面罩正压通气期间，指压（使用拇指代替超声换能器）左侧气管旁和环状软骨水平对防止空气进入胃的有效性。

方法

该研究得到了当地伦理委员会的批准。如果患者符合以下条件，则符合纳入标准：ASA状况1-2级；年龄18-65岁；计划在全身麻醉下进行择期手术；并且胃食管反流引起肺吸入的风险最小。如果患者符合以下任何标准，则不进行研究：体重指数（BMI）> 35 kg/m2；怀疑面罩通气困难和/或气管插管；和/或先前的胃部手术。所有参与者在手术前已经禁食至少6小时固体和2小时液体。在研究干预之前没有预先给予给药。

在仰卧位且头部处于正中位置（在8cm头枕上抬高，没有旋转或伸展）的情况下进行食管检查。线性超声换能器（具有14-7MHz探针的Applio XG iStyle Toshiba;东芝医疗系统公司，日本枥木）在横向（轴向）方向上定位在锁骨上方的左气管旁区域上方。记录气管左侧食管的存在。当确定食管时，在施加30±5力之前和之后测量并比较前后径（图1a）。在气管和胸锁乳突肌之间的矢状面与矢状平面中的食管评估食管压迫（图1b）。在用换能器施加压力之前和之后重复前后径测量。换能器每个位置连续三次测量并记录。

食管可在左下气管旁进行观察，所有受试者随机分配（1：1：1），通过30 N气管旁压力（气管旁组）进行食管压迫；30 N环状软骨力（环状软组）进行食管压迫；或没有食管压迫（对照组）。

当受试者处于仰卧位时，将曲线换能器（具有8-5MHz探针的Applio XG iStyle Toshiba;东芝医疗系统公司）以旁中心矢状方向放置在上腹部以识别胃窦。可以在主动脉和肠系膜上动脉的水平看到测量胃窦的横截面积。在全身麻醉诱导之前采取了三个连续的措施。然后进行标准监测，并用异丙酚2.5 mg.kg-1诱导45s和瑞芬太尼（1ug.kg-1诱导60s，然后连续输注0.05 ug.kg-1.min-1）。没有使用神经肌肉阻滞剂。然后在气管旁和环状软骨组中进行食管压迫。两名麻醉学员，未告知研究结果测量，接受过训练，使用电子测力计(MicroFET2;Hoogan Industries，West Jordan，UT，USA)以施加持续30±5N。受训者进行了气管旁和环状软骨压迫，直到成功测量了10次连续动作（30±5N）。气管旁压力的应用，将拇指放在气管左侧的锁骨上方和胸锁乳突肌的内侧（图2），对于环状肌力，用单手三指操作压迫软骨，朝向椎体。然后通过吸气压力为25 cmH2O（Zeus呼吸机，Drager，L ubeck，德国）的面罩使用正压力通气对参与者的肺进行通气，显示其产生胃扩张和胃窦交叉增加截面积。初始呼吸机设置为：FIO2 1.0；吸气：呼气比1：2；呼吸15次每分钟；没有呼气末压力。通过以下方式确保充分的通气：胸部上方升呈方形，常规二氧化碳描记图；呼气末二氧化碳3.9-5.3千帕；潮气量6-10mL/kg。

在通气3分钟后，以与先前描述的相同方式重复胃超声检查。胃胀气的存在被定义为胃窦横截面积的增加和/或胃窦中的空气阴影的存在（彗尾，后声影）。这些评估是由一名超声医师进行的，该超声医师通过位于受试者胸部和腹部之间的手术进行分组。

本研究的样本量计算在Bouvet等人的研究中进行了估算。 研究检测吸气压力为10,15,20和25 cmH2O时的胃内气体。在这些吸气压力下，具有胃胀气的受试者的比例范围为20％至60％。 为了检测相似的差异，需要每组25名受试者（α<0.05，β 0.85）。 在评估食管可视化和可压缩性之后，这增加到30以确保足够的数量。

使用配对t检验和单向ANOVA比较胃窦横截面积的差异，并适当地进行Bonferroni校正。使用卡方检验比较显示存在空气阴影的受试者的比例。p值<0.05被认为是显著的。科学统计软件包（IBM SPSS Statistics for Windows（v22.0）; IBM Corporation，Armonk，NY，USA）用于分析。

结果

研究招募如图3所示；90名受试者完成了研究（每组30名）。

所有三组患者的基本情况相似（表1）。在所有90名患者的左气管旁水平确定食管。通过用超声换能器施加30±5N的力来减少食管的前后径。轴向平均总体减少率为29％（平均（SD）直径9.3（1.8）mm，压缩后6.6（1.4）mm； 矢状图中p <0.001）和37％（压缩后平均（SD）直径8.7（1.5）mm和压缩后5.5（1.5）mm； p <0.001）。应用30 N力的食管直径的比例减少在男性和女性的轴向上没有差异（平均（SD）百分比减少28.1（9.9）％ vs 28.7（8.3）％或矢状（平均（SD）百分比减少32.9（11.2）％ vs 37.8（12.8）％）。食管直径减少百分比与颈围无关（r=-0.135轴视图；r=-0.020矢状视图）。

在基线水平时，没有在任何受试者的胃窦中发现空气阴影。在肺部正压通气3分钟后，气管旁组中没有受试者出现胃窦空气现象，但环状软组和对照组分别有6例和8例患者（p = 0.012）。 此外，在存在空气的患者中，与没有空气的受试者相比，胃窦横截面积显著增加（表2）。肺通气后气管旁和环状软骨组的胃窦交叉截面积没有变化，但对照组确实增加（表2）。

讨论

我们已经证明，可以使用超声在左下气管旁水平识别食管，并且在该水平超声换能器对食管的压迫可使其前后径减小约三分之一。相比之下，Andruszkievicz等报道，仅87％研究对象的食管可以在环状软骨水平 “可视化”。可视化率较低的一个可能的解释是食管在其下降时偏离中线向左侧，使其在气管旁水平位置更加可见且易于向远侧压迫。

气管旁施加压力到食管可有效地防止在面罩正压通气期间空气进入胃窦。已经有多种方法来研究环状软骨压迫闭塞食管的能力。大多数证据支持其预防反流内容物吸入的有效性的证据来自于研究证明其在儿童和成人面罩通气期间预防胃胀气的功效。然而，先前的研究使用的方法的灵敏度低于超声检测，例如听诊器对上腹部的听诊。Bouvet等研究结果显示，在不同的吸气压力下，超声检查对于检测胃胀气比听诊更敏感。环状软骨压缩是一种间接手法，假设相关结构已经充分匹配，旨在将上食管或下咽部封闭在椎体上。相比之下，气管旁压迫是食管对椎体和椎前肌的直接操作，可以通过超声换能器直接观察或通过拇指盲压应用。

本研究存在一些局限性。首先，虽然研究人员在受试者手术前接受了训练，但不能排除气管内和环状软骨压力的不当应用。其次，由于没有研究肥胖患者和潜在困难气道的患者，在这些群体中左下气管旁压迫的效果尚不确定。第三，只研究了一个吸气压力（25 cmH2O）；在较高和较低的吸气压力下对胃胀气的影响尚不清楚。此外，由于未使用神经肌肉阻滞药物，其潜在影响尚不清楚。第四，尽管胃窦横截面积似乎与吸入胃内容物的体积相关，但本研究的数据不能用于预测进入胃窦的实际空气量以及随后的误吸风险。在正压通气期间，气管内压缩防止空气进入胃的有效性并未转化为预防食管内容物到达咽部的相同功效。最后，由于面罩通气可能受损，声门上气道置管和喉镜检查，使用环状软骨压力受到了质疑。在本研究中，没有评估在压迫操作期间面罩通气或气管插管的容易程度。

点评

过去我们一直通过压迫环状软骨来降低胃食管反流物的肺吸入风险并避免在正压通气期间出现的胃胀气。但由于手部压迫位置或力量，患者的颈围，或食管位置等因素的变化，可能无法准确的压迫环状软骨。随着B超在围手术期的应用，可视化进程进一步推进，通过超声换能器可以直接观察食管的内径，从而得出压迫程度和功效的结论。本研究认为更远端的左下气管旁入路可以更准确地在超声检查中识别食管，并且使用面罩正压通气期间，在这个水平上压迫食管比压迫环状软骨对预防胃胀气更有效。因此，将符合条件的择期手术全麻患者随机分为三组：30 N气管旁压力（气管旁组）进行食管压迫；30 N环状软骨力（环状软组）进行食管压迫；或没有食管压迫（对照组），通过超声测量比较三组在正压通气前后胃窦横断面面积和/或在胃窦内存在空气来评估胃胀气。气管旁组中没有受试者出现胃窦空气现象，但环状软组和对照组分别有6例和8例患者（p = 0.012）。

本研究表明，在面罩正压通气期间，通过在左下气管旁水平手动施加压力可以实现食管压迫，比通过的环状软骨压迫防止空气进入胃窦更有效。因此，未来临床中，我们可以通过压迫更远端的气管旁水平而不是在环状软骨水平上施加压力来减少胃胀气，防止反流误吸。

原始文献

Gautier N, Danklou J, Brichant JF et al.The effect of force applied to the left paratracheal oesophagus on air entry into the gastricantrum during positive-pressure ventilation using a facemask [J].Anaesthesia. 2018 Oct 4. doi: 10.1111/anae.14442

（编译 孙梦 审校 张卿卿）

五、单独应用PEEP降低非腹部手术术后肺不张的发生

背景

为了改善全麻预后，近年来术中保护性通气的概念引起越来越多的关注。保护性通气策略被认为是低潮气量，呼气末正压（PEEP）以及手法肺复张三者的结合。低潮气量目的是减少机械通气期间肺部压力，而手法肺复张和PEEP的作用是避免肺不张形成，促进血液氧合。 然而，这三者的重要性仍然不明确，尤其是PEEP的的应用，此外，最新的两项大型多中心试验对麻醉期间应用PEEP提出了相互矛盾的建议。多年来，PEEP在机械通气中被广泛使用，特别是在重症监护病房内，然而，据我们所知，一些与全身麻醉相关的机制从未被系统地研究过。例如，术中持续应用PEEP对术后肺不张大小的影响尚不清楚。在我们之前的研究中，健康受试者使用中度PEEP进行通气而无手法肺复张，手术结束时进行的CT扫描显示出令人惊讶的小范围肺不张。因此，我们设计了这项新研究，观察在非腹部手术中单独使用PEEP是否可以减少肺不张的形成。

材料和方法

这项随机对照试验在瑞典的一家县医院进行。

研究人群

我们选择拟行日间非腹部手术的患者。进一步的纳入标准是：年龄在40到75岁之间，ASA I-II级，BMI小于30 kg/m2。 如果患者有慢性阻塞性肺病，缺血性心脏病史，、吸烟者或既往吸烟史超过6年的患者，则将其排除。 到达日间病房后，为了确保正常的肺活量测定结果，我们排除了呼吸空气时氧饱和度（SpO2）低于96％和血红蛋白水平低于10 g / dl的受试者。 我们还排除了已知或预期的困难气道患者，以及接受肌间沟或锁骨上神经阻滞的患者，因为这些神经阻滞经常导致膈神经麻痹。

随机化

随机化由临床研究中心的独立统计人员完成。

麻醉和监测

无术前用药。麻醉诱导前，局部麻醉下行右桡动脉穿刺置管，用于重复血气采样和监测血压。检测ECG和SPO2。采用15-20度的头高位预充氧。吸入氧浓度（FIO2）为1.0，持续至少3分钟或呼气末氧浓度（ETO2）≥90％。 靶控输注异丙酚和瑞芬太尼进行麻醉诱导和维持。面罩通气，无PEEP，FIO2为1.0。预充氧6分钟后进行气管插管，罗库溴铵剂量为0.5mg/kg理想体重。以容量控制模式进行机械通气，FIO2：0.3-0.35；潮气量：7ml/kg理想体重;吸呼比为1：2。

两组之间治疗的唯一区别是PEEP水平。干预组在BMI≥25 kg/m2的情况下给与7 cm H2O或9 cm H2O的PEEP。 对照组不使用PEEP，即ZEEP。在整个麻醉期间记录峰值吸气压力（PIP），近似计算动态顺应性[Cdyn=潮气量/（PIP-PEEP）]。 两组均没有采用手法肺复张。根据需要施用小剂量的去氧肾上腺素或麻黄碱以维持平均动脉血压高于60mmHg。

CT检查

主要研究手术后肺不张的区域。患者被送往放射科。患者取仰卧位，在呼气末时获得视图以定位横隔。然后在右横隔上方每5至10mm处进行单切片横向扫描，进行计算机断层摄影扫描评估，并进行测量。在获得的计算机断层扫描切片中，我们首先通过准确描绘两个肺的轮廓来测量总肺面积，以cm2为单位。 手动将肺门血管排除在外。 其次，使用区域技术，肺不张区域可能接近胸膜。 在绘制肺不张区域时，手动排除直径大于3mm的血管结构。 最后，我们使用直方图功能视图来识别实际的肺不张区域，其定义为-100到+100Hunsnsfield单位。计算的面积以cm2表示，并作为肺总面积的百分比基底切片。不同充气区域被认为是次要结果，并且通过将直方图参数设置在-1,000和-901，-900和-501之间以及-500和-101Hunsnsfield单位之间进行过度充气，使用上述相同技术进行测量，正常通气和通气不良。所有计算机断层扫描均由同一位放射科医师评估，他们对组分配和患者结果均不知情。

动脉血气和氧合指数

另一个次要结果是氧合指数，计算为动脉氧分压与吸入氧分数之比（PaO2/ FIO2比）。 从动脉抽取三个标本， 分别在麻醉诱导前，手术中途和手术结束时收集样品。

统计分析

根据以前的数据，我们预计对照组的研究对象的肺不张区域至少占肺总面积的4.5％。我们估计SD为2个百分点，并认为肺不张的大小减少50％具有临床意义。 误差0.05和80％的幂，我们计算出24个受试者的样本量就足够了。肺不张区域作为唯一的主要结果。不同通气区域被认为是次要结果。数据呈非正态分布。因此，对于初级和次级结果，我们使用Mann-Whitney U检验进行组间比较。双边P值小于0.05被认为有统计学差异。CI为中位数的差异是通过百分位引导方法得出的。

结果

为了达到24名受试者的样本量，我们在2015年11月至2016年10月期间共评估了105名患者的资格（图1）。

图1 患者资料

两个研究组在特征和基线生理数据方面相似（Table 1）。

所有24名随机患者均接受了相关治疗，并纳入分析。研究期间未记录患者并发症。肺不张面积以肺不张面积与全肺面积的百分比计算，PEEP组中位数（范围）为1.8（0.3至9.9），ZEEP组中位数（范围）为4.6（1.0至10.2），中位数差异为2.8 ％（95％CI，1.7至5.7％; P = 0.002;图2和3）。以cm2表示的上述区域在PEEP组中的中值（范围）值为4.0（0.8至15.1），在ZEEP组中为9.6（2.2至16.8），中值差异为5.6cm2 ）（95％CI，1.5至10.2cm2;P = 0.007)。

图2. Atelectasis areas in the positive end-expiratory pressure (PEEP) group andthe zero positive end-expiratory pressure (ZEEP) group as expressed bypercentages of total lung area. The data are presented as the median,interquartile range (box), and range (whiskers), except for one observation that was considered an outlier (subject no.3 in the PEEP group), P = 0.002. Computed tomography scans to study atelectasis

sizes were performed 5 to 10 mm above theright diaphragm dome at the end of surgery.

图3. Examples of computed tomography scans. The images were chosen to illustrate atelectasis areas close to the values of the median (A) and the third quartile (B) in the two groups, respectively. Positive end-expiratory pressure (PEEP) A: 2.2%; zero positive end-expiratory pressure (ZEEP) A: 4.5%; PEEP B: 2.4%; ZEEP B: 6.4%. All areas are expressed as the percentage of total lung area. The computed tomography scans were obtained at end expiration, 5 to 10 mm above the right diaphragm dome and after completed surgery, before emergence

与ZEEP组相比，PEEP组表现出较小的通气不良区域，但在过度充气的肺组织中两组之间没有显着差异（表2）。

PEEP组维持术前氧合水平直至手术结束，而ZEEP组显示PaO2/ FIO2比率下降（图4）。比较两组患者苏醒时和手术结束时氧合水平的变化有显著差异(P = 0.03; table 3).此外，与PEEP组相比，ZEEP组的动态顺应性较低(Table 2)，动脉二氧化碳分压(PaCO2)水平较高（Table 3).两组对维持血流动力学稳定的血管活性药物的需求无差异。

图4.Changes in median ratio of arterial oxygen partial pressure to inspiredoxygen fraction (PaO2/FIO2) over time for thepositive end-expiratory pressure (PEEP) group and the zero positiveend-expiratory pressure (ZEEP) group (P = 0.03 at the end ofsurgery, Mann–Whitney U test). Error bars indicate interquartile range. The blood gas sample at preinduction wastaken with all subjects breathing room air. The blood gas samples at midsurgeryand at the end of surgery were taken during anesthesia (FIO2 0.30 to 0.35), 40 minafter start of preoxygenation and at the time of computed tomography scanning,respectively.

讨论

这项研究的主要发现是，PEEP作为单一的干预手段，在非腹部外科手术中，可以减少健康肺部肺不张的发生。在未使用手法肺复张的情况下，手术结束时，PEEP组显示中位肺不张面积仅为1.8%，且在麻醉过程中，该组氧合正常。我们有理由相信，当肺不张这么小的时候，术后肺部并发症的风险几乎可以忽略不计，尤其是在低风险人群中，比如我们的研究对象。另一方面低潮气量和ZEEP的通气策略会促进肺不张的形成和氧合的受损，减少二氧化碳排泄，降低肺顺应性。

机械通气

在以前的研究中，小潮气量，PEEP和手法肺复张是保护性通气的主要措施，三者之间的重要性并没有统一的结论。我们研究的优势在于我们选择简化研究方案，仅将PEEP与ZEEP进行比较。

我们在插管后立即应用PEEP，可预防或减少任何肺不张形成。在预给氧、诱导期间以及麻醉期间的手法肺复张之后使用持续正压/ PEEP，之前的研究已经证明可预防肺不张的形成。因此，我们的研究结果可以来解释肺不张是从插管尚未完成就开始的一个演变的过程。其次，麻醉期间PEEP和手法肺复张对肺不张可能有效。 这种机制以前就存在过，在使用10cm H2O的PEEP后不久被观察到。本研究也证明在潮气量低且无需手法肺复张的持续60至120分钟的机械通气中，PEEP的有效性。

近年来，人们越来越关注驱动压力(平台压-PEEP)作为预测机械通气不良后果的重要变量。不幸的是，本研究中使用的便携式呼吸机没有显示驱动压力所需的平台压力。而我们计算了动态顺应性，这在ZEEP组中明显较低，P = 0.001（Table 2）。 先前已经显示了应用中度PEEP导致更好的顺应性的事实，并且通过增加呼气末肺容量来解释将潮气呼吸提升至压力 - 体积曲线的更有利部分。 另一方面，如Mols等人所认为的那样在低PEEP或ZEEP通气期间，肺顺应性下降可能是由于肺泡肺叶闭锁及因此导致的手术后损伤。

本研究的另一个发现是，ZEEP组表现出较大的通气不良区域，可能会产生低通气/血流比例区。总之，ZEEP似乎是不利于通气的原因之一，特别是在低潮气量的时候。这些生理情况下的通气模式可能解释了Levin等人的研究结果的一部分即低PEEP与死亡率增加有关。

血气分析

PEEP组在麻醉时维持氧合，而ZEEP组的氧合水平下降（图4）。大多数ZEEP组患者的低氧合发生在第二次的血样本。事实上，仍然保留氧合水平40分钟是意想不到的，因为肺不张通常开始得更早。然而，在CT扫描时发现，一个显著的群体之间的氧合水平的变化从苏醒状态就有（Table 3）。ZEEP组(Table3)尽管通气增加但麻醉期间PaCO2和PETCO2升高，表明有二氧化碳排泄障碍。通气不良引起二氧化碳潴留，增加肺泡死腔。

血流动力学

在以前的研究中，我们观察到低血压和肺不张的形成之间存在正相关关系。因此我们应用有创血压监测以获得血流动力学变化。此外,虽然在麻醉中应用PEEP已被认为是有意义的，但对血流动力学有影响且高PEEP(12cmH2O)并无个体化调整。在本研究中，使用低PEEP且根据体重指数调整。有了这些预防措施，在接受低风险手术的健康患者中我们没有看到任何对血流动力学的负面影响。因此，我们的研究组对维持血压需要的血管活性药物之间没有差异。

离群值

PEEP组的一个病人因诱导时间延长导致插管时间比平均值晚1分钟。这可能是麻醉诱导和几种降压药物摄入的综合影响（包括血管紧张素转换酶抑制剂）导致心输出量减少。由此产生的低血压可能导致肺不张的形成。这个病人后来出现比同组PEEP患者更大的肺不张（9.9%)。此外，在第一次采血时，患者的PaO2/FIO2比值为360 mmHg，表明在麻醉前清醒状态下已经出现了相当大的气道关闭和通气/灌注比例失调。彻底的预充氧可能使病人在随后的麻醉中特别容易发生肺不张。虽然被确认为异常值，但在最后的分析中仍然保留了来自该患者的数据。

另一方面，ZEEP组一名健康的患者几乎没有肺不张，估计面积只有1.0%。因此，这两个极端案例提示我们应该寻求更精确的方法在术前识别高危病人。24名患者的个体特征以及麻醉期间的特定事件是重要的关注点，决定了最佳的PEEP水平和是否使用手法肺复张。

研究局限性

我们对一小部分接受低风险手术的健康患者的研究结果不能轻易地推断出其他患者群体或其他类型的手术。虽然PEEP成功地限制了非腹部手术中的肺不张，但在仅PEEP无法阻止或逆转肺泡塌陷的情况下，肯定有手法肺复张的适应症。肺不张面积小到只有整个肺面积的百分之几，在CT扫描时误差可能会增加，特别是肺不张区域的后边界是手工描绘的。另一个局限是计算单个基底计算机断层扫描的肺不张面积，将低估肺塌陷的程度，在相同的计算机断层扫描图像水平下，肺塌陷的实际面积可能是原来的四倍。

结论

对于大多数接受非腹部手术的患者来说，充分的PEEP对于减少肺不张形成和维持氧合是充分且必要的。因此，我们建议只在有明确指征的情况下才能使用手法肺复张。低潮气量和ZEEP与一些不利的通气后果相关，应该避免使用。

评述

应用呼吸机进行呼吸支持时，由于呼吸机是正压通气，与生理性的负压通气相反，因此在正压的情况下容易造成部分肺泡的过度扩张引起气压伤，而部分肺泡却可能出现萎陷及通气不足，1999年在全美胸科年会上，美国心肺血液研究所的研究证实了小潮气量可减少ARDS患者死亡率及住院时间，肺通气保护策略也得到了更多人的认可。肺保护性通气策略主要包括低潮气量、PEEP、以及肺复张，低潮气量有利于减少肺泡内压力，减少气压伤，而PEEP及肺复张是为了维持肺泡的张开，维持气体的交换。

但是在后续的研究中，许多的研究出现了不完全统一的情况，甚至出现相矛盾的情况，尤其是在PEEP的应用上，麻醉期间应用PEEP的两项大型多中心试验得出相互矛盾的（建议还是结论）。本研究选择非腹部日间手术患者，简化研究方案，仅仅比较PEEP和ZEEP，采用CT扫描的方式来评估术后肺不张的程度，得出PEEP作为单一的干预手段，在非腹部外科手术中，可以减少健康肺部肺不张的发生。在未使用手法肺复张的情况下，手术结束时，PEEP组显示中位肺不张面积仅为1.8%。但是该研究也存在不少局限性，第一，该研究的选择对象过于严苛，不能推导至其他群体。第二，CT扫描仍有可能不能发现肺不张尤其是面积较小时，而且该研究采用手工的方式描绘肺不张边界，有可能存在误差。第三，由于肺不张的组织密度比充气的肺组织高，在计算单个计算机断层扫描的肺不张面积，可能低估肺塌陷的程度。

总之，该研究证实了在行非腹部日间手术的患者中，PEEP可减少肺不张的发生。

原始文献

PositiveEnd-expiratory Pressure Alone Minimizes Atelectasis Formation in NonabdominalSurgery.Anesthesiology.2018 Jun;128(6):1117-1124.

（编译 蔡玲 审校 鲁玉刚）

同济大学附属肺科医院麻醉科

总 编 辑：吕 欣 温 宗 梅 施 宏

本期责任总编辑：施 宏；编辑：陈 雪

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