范立,吴波,史灵芝,杨航,郁华晴,陆国础,陈静瑜(.南京医科大学附属无锡市人民医院肺移植中心呼吸与危重症医学科,江苏 无锡 24023;2.南京医科大学附属无锡市人民医院肺移植中心胸外科,江苏 无锡 24023;3.中日友好医院肺移植科胸外科,北京 00029)
肺移植是治疗终末期肺病的有效手段。近年来,肺移植在中国发展迅速,根据中国肺移植注册系统提供的数据,2016、2017、2018 年中国肺移植数量分别为204、299、403 例。伴随肺移植数量的增加,中国肺移植专家的手术技术日趋成熟,然而,手术技术的成熟只是肺移植成功的一部分,肺移植围术期的管理是成功的另一重要组成部分。
肺移植术后呼吸系统并发症发生率高,包括呼吸机相关的肺损伤、吻合口感染、肺部感染、气道出血、气道狭窄等,为提高肺移植的围术期和远期生存率,肺移植受者围术期的呼吸管理越来越受到关注和重视。本文对肺移植围术期呼吸管理的几方面内容作一综述,总结临床经验和研究进展,主要包括机械通气、无创呼吸机、经鼻高流量湿化氧疗、气道管理和呼吸康复。
肺移植术中和术后机械通气管理的优劣直接影响患者的预后,关于肺移植的机械通气策略,有很多专家从各个角度进行过深入研究,一项来自英国的研究显示,若采用容量控制通气,低潮气量组(<6 ml/kg)、中等潮气量组(6 ~8 ml/kg)和高潮气量组(>8 ml/kg)三者的短期、中期生存率差异无统计学意义,而采用压力控制通气,低压力组〔<25 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)〕相比高压力组(≥25 cmH2O),住重症监护病房 (intensive care unit,ICU)时间更短(5 d 比12 d,P=0.012),术后3 个月的1 秒用力呼气容积更高(77.8%比60.3%,P <0.001),6 个月的生存率更高(95%比77%,P=0.008)[1]。
原发性移植物失功(primary graft dysfunction,PGD)是肺移植术后早期最严重的并发症,可直接导致患者死亡,且发生率高达25%,过多的液体、缺血/再灌注损伤、呼吸机相关肺损伤是PGD 发生的危险因素,肺保护性机械通气可减少PGD 的发生,瑞典的肺移植专家做过这方面的研 究,对照组采用常规的低潮气量、低呼气末正压 (5 cmH2O)的容量控制通气方法,肺泡复张组采用基于呼气末正压的阶梯式的肺泡复张法,高呼气末正压(10 cmH2O)、压力控制通气,结果显示肺泡复张组术后的氧合指数显著高于对照组(402比308,P=0.03),且肺泡复张组脱机时间显著短于对照组 〔15 (11 ~36) h 比18 (10 ~27)h, P=0.01〕,因此,推荐肺保护性机械通气应用于肺移植[2]。
肺移植术后早期脱机拔管,有利于实现术后快速康复,缩短住ICU 时间,减少术后并发症, 但也有部分患者无法早期脱离有创呼吸机,需要延长机械通气时间,一项纳入690 例肺移植患者的研究显示,13.8%的患者需要延长机械通气时 间(>21 d),且机械通气时间延长的患者1 年生存率显著低于正常脱机患者(60.7%比90.0%,P <0.001),肾脏替代治疗、吻合口裂开、自身免疫性疾病、术后神经系统并发症是机械通气时间延长的独立预测因素[3]。
目前中国主流的肺移植手术方式,术中均应用双腔气管插管,在单肺通气条件下,完成单肺移植,或序贯完成双肺移植。肺叶移植是肺移植中难度很高的一种手术方式,术后均需要有创呼吸机的辅助和过渡,等待肺复张、达到脱机条件后才能脱离有创呼吸机。肺叶移植尤其是活体肺叶移植,日本肺移植专家具有丰富的经验,由于肺叶移植患者脱机难度大,他们主张早期气管切开[4],患者接受气管切开的时间为术后为(4.4±1.8) d,能够拔除气管插管的患者,拔管后均应用无创呼吸机序贯辅助通气,尽管如此也有一定比例的再插管率,除去再插管的患者,成功一次拔管的患者需要无创辅助通气的时间为(3.8±3.9) d。
无创呼吸机在肺移植围术期不仅用于肺移植术后患者脱离有创呼吸机之后的序贯治疗,还用于危重患者等待肺移植期间的桥接治疗。
在肺移植术后,使用无创呼吸机辅助通气可减少患者的呼吸频率、呼吸做功,避免患者的呼吸肌疲劳,俯卧位无创高频冲击通气,能够保持气道开放,减少呼吸机相关肺损伤,同时有利于清除气道分泌物,逐渐提高患者自主清除气道分泌物的能力,减少需要做支气管镜检查的次数,降低移植肺实变的风险,提高移植肺气体交换的能力,研究显示,患者使用无创呼吸机时佩戴面罩,没有不舒适感或只有轻微的不舒适感[5]。
无创呼吸机本身是急慢性呼吸衰竭的治疗手段,在终末期肺病患者等待肺移植过程中,也具有重要作用,在保持患者自主呼吸的前提下,提供呼气末正压,减少气道损伤、减少感染机会。大量研究和实践表明,终末期肺病尤其是终末期肺间质纤维化的患者,采用机械通气的方法维持氧合、等待肺移植,往往效果不佳,呼吸衰竭患者的肺移植术前桥接治疗,选择无创辅助通气联合体外膜肺氧合,能够取得更好的疗效。意大利报道1 例儿童肺移植,高碳酸血症的患儿采用无创呼吸机联合低流量的静脉体外膜肺氧合转流的方法进行桥接治疗,有效降低了CO2,同时避免了呼吸机相关的肺损伤、肺炎等并发症[6]。
经鼻高流量湿化氧疗(high-flow nasal cannula oxygen therapy,HFNC)是通过非密封的鼻导管直接将一定氧浓度的空氧混合高流量气体输送给患者的一种氧疗方式。HFNC 被广泛应用于急性低氧性呼吸衰竭、急性心力衰竭、拔管后氧疗、慢性气道疾病以及呼吸道有创操作等方面,尤其是对于急性低氧性呼吸衰竭,HFNC 能够迅速提高患者的氧分压,还可以提高患者的肺活量和肺顺应性[7], 被推荐作为此类疾病的一线呼吸治疗手段。与无创呼吸机相似,在肺移植围术期主要用于术前支持性氧疗和术后拔管后的序贯氧疗。
HFNC 提供高流量的空氧混合气体,氧浓度恒定且精确,氧疗效果优于传统的鼻导管吸氧和面罩吸氧,不亚于无创通气,但HFNC 比无创通气有更好的舒适性和耐受性。HFNC 可产生一定气道正压,研究显示,HFNC 平均可产生大约4 cmH2O 的压力,若口腔闭合好,可产生大约7 cmH2O 的压力,因此,HFNC 可以起到类似于持续气道正压的作用。HFNC 可以最大限度地减少鼻咽部死腔,提供高氧浓度低CO2的气体,可以起到提高血氧饱和度降低CO2的作用。此外,HFNC 有良好的加温湿化效果,有利于气道痰液的清除,特别适合于肺移植术后痰液黏稠的患者。
前瞻性随机对照研究显示,提高HFNC 的流量能够给患者带来更多的获益,能够进一步改善氧合、提高肺顺应性、有效排出CO2、减少患者的呼吸做功[8]。针对肺移植等待期受者的回顾性队列研究显示[9],与传统氧疗方法相比,HFNC 可降低29.8%的机械通气绝对风险,多变量分析显示HFNC 治疗是唯一降低机械通气风险的变量(OR=0.11, P=0.02),同时HFNC 治疗提高非机械通气患者的生存率(RR=4.83,P <0.001)。HFNC 可用于肺移植术后患者在支气管镜诊断和治疗操作过程中的呼吸支持,以往支气管镜操作中的呼吸支持只能采用全麻下气管插管方式或者镇静局麻下低流量鼻导管吸氧方式,都有各自明显的缺点,HFNC 可能是一种更好的选择[10],不仅能保证高流量的氧输送,还能提供一定的气道正压。
支气管镜是呼吸系统疾病最重要的检查和治疗手段,对肺移植围术期的患者,支气管镜也有重要的价值,主要用于肺移植术后吻合口的观察、气道并发症的处理以及气道分泌物的清理。中国肺移植专家共识建议术后每周常规进行支气管镜检查,观察吻合口,可早期诊断吻合口感染、吻合口瘘、吻合口狭窄等,必要时做相应的处理,对于气道分泌物多、咳痰能力差、感染严重的患者,建议每天进行支气管镜清理气道、保持呼吸道通畅,可根据病情变化调整频率,紧急状况下随时进行支气管镜检查。
肺移植术后气道并发症是增加术后病死率的重要因素,发生气道并发症的危险因素包括供受体特征、低灌注、吻合口、器官保存、机械通气、PGD、感染、免疫抑制、急性排斥反应、缺血时间以及手术[11],研究显示右侧吻合口的气道并发症发生率是左侧吻合口的2 倍以上[12]。气道并发症的类型分为缺血、坏死、裂开、狭窄和软化,各种类型的确诊和分级都依赖于支气管镜检查,经支气管镜介入治疗是处理气道并发症的首选方法,包括球囊扩张、支气管内支架植入、消融治疗等,消融治疗包括激光、电凝、冷冻等方法,对于肺移植术后复发性气道狭窄,支气管内应用丝裂霉素C 可能有一定的疗效[13],介入治疗无法处理的气道并发症也可以寻求外科手术治疗。气道并发症是影响肺移植术后患者快速康复的主要因素之一,有效的气道管理和气道并发症处理,能够缩短患者的住院时间,提高围术期生存率和远期生存率。
气道廓清技术(airway clearance therapy,ACT)是利用物理或机械方式作用于气流,帮助气管、支气管内的痰液排出,或诱发咳嗽使痰液排出的技术,目前已经广泛应用于肺移植围术期的患者。肺移植不同于普通外科手术,供体肺去神经支配、纤毛功能受损,导致术后患者普遍咳嗽反射弱、咳痰能力差,进一步导致分泌物聚集和滞留于气道,为细菌定植和感染提供了机会,因此,尽快将分泌物清除对减少肺炎等相关并发症的发生非常重要。
呼吸训练、体位引流、手法技术或机械装置都可以用于改变气流或诱发咳嗽。临床工作中,应根据患者的年龄、疾病的严重程度、方法的简易舒适程度、民族文化、治疗方案等,选择个体化的气道廓清技术的组合。常用的气道廓清技术[14]:① 自主呼吸循环技术,包括呼吸控制、胸廓扩张技术和用力呼气技术的交替循环,清除气道分泌物,也用于预防肺不张;② 自主引流:在不同肺容积位进行呼吸,以利于分泌物的排出,目的是增大呼气流速;③ 体位引流:利用重力作用帮助分泌物从外周气道移动到大气道,有利于分泌物排出; ④ 拍背、叩击和振动,拍背和叩击是用杯状手给胸壁一个外在作用力,使分泌物从支气管壁松动,振动是指双手重叠放置于外胸壁,靠肩部和手臂肌肉用力,在呼气的同时进行振动,帮助分泌物排出;⑤ 机械装置,呼气正压是在呼气过程中维持气道的开放,肺容积的增加使得气体绕到引起小气道阻塞的分泌物之后,以协助这些分泌物的移出,特别适用于气道软化的患者,震荡呼气正压是利用气流的震荡来达到效果,震荡的气流可以降低黏液的黏弹性,更有利于黏液的排出。
肺移植在全世界快速发展,带来技术和理论的进步。呼吸管理在肺移植围术期扮演重要的角色,如前文所述,肺移植受者围术期的呼吸管理可以分为机械通气阶段和脱机拔管后阶段,两个阶段的呼吸管理方式各有侧重,应根据患者的具体情况, 选择合适的氧疗方法,无创呼吸机和经鼻高流量湿化氧疗也可以交替应用。气道管理无论在机械通气阶段还是在脱机拔管后阶段,都非常重要,有利于控制感染、降低气道并发症的风险,而呼吸康复能够降低患者脱机拔管后再插管的风险,对患者早期快速康复出院具有重要的意义。