驱动压导向的个体化呼气末正压通气对腹腔镜手术患者的肺保护作用

曹 鹏, 宋正杰, 程静林

(郑州大学第二附属医院 麻醉科, 河南 郑州, 450014)

研究[1]表明适宜水平的呼气末正压(PEEP)可以增加术中肺顺应性, 改善氧合功能，并降低驱动压。在腹腔镜手术中二氧化碳(CO2)气腹以Trendelenburg体位可致肺容积减少，肺顺应性降低，导致气道压和驱动压升高[2]。有分析[3-4]指出潮气量(VT)与PEEP设置所产生的肺保护作用是由于降低了驱动压。然而，在腹腔镜手术中应用PEEP常会引起气道压进一步升高，由于高气道压可能引起肺损伤，所以在腹腔镜手术中应用PEEP尚有争议。本研究试通过设置个体化的PEEP使术中驱动压达到最小，并评估其在腹腔镜手术中的安全性以及能否对术前无肺损伤的患者提供肺保护作用，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年10月—2020年10月在本院行择期腹腔镜结直肠癌根治术的患者40例为研究对象，其中男27例、女13例，年龄45～65岁，美国麻醉医师协会(ASA)分级Ⅰ～Ⅱ 级，手术时间>3 h, 体质量指数(BMI) 18.5～28.0 kg/m2, 术前检查肺功能无异常，无非甾体类药物应用史。排除标准: 患者有低蛋白血症; 术前戒烟时间<14 d者; 插管困难、手术失败者; 患者术中中转开腹或大量输血，术毕直接转入重症监护病房。

入选患者采用随机卡片法分为对照组和试验组，每组20例。对照组: 所有患者气腹期间均给予PEEP 5 cmH2O 的固定值; 试验组: 每个患者气腹期间均使用滴定过程中使驱动压达到最小的个体化PEEP。本研究为前瞻性随机对照研究，经郑州大学第二附属医院医学伦理委员会批准，且均已与患者本人或家属签署知情同意书。

1.2 麻醉方法

所有患者术前常规禁饮禁食，无术前用药。入手术室后，开放上肢外周静脉通路。连接监护仪，常规监测心电图(ECG)、无创血压 (NIBP)、脉搏血氧饱和度(SpO2)。麻醉诱导: 咪达唑仑注射液0.03 mg/kg, 舒芬太尼0.4 μg/kg, 顺苯磺酸阿曲库铵0.15 mg/kg, 依托咪酯0.2 mg/kg, 静脉快速诱导。面罩辅助通气，待患者意识消失，达到插管指征后行气管插管，连接麻醉机行机械通气，术中持续监测呼气末二氧化碳分压[pet(CO2)], 行桡动脉穿刺置管连续监测动脉血压，行中心静脉穿刺置管用于术中补液。麻醉维持: 术中采用静吸复合麻醉，吸入1%～2%七氟烷，静脉泵注丙泊酚3～4 mg/(kg·h), 瑞芬太尼0.05～0.1 μg/(kg·min), 于切皮前推注舒芬太尼0.2 μg/kg, 间断推注顺阿曲库铵，根据手术刺激调节麻醉深度，维持血压、心率波动不超过基础值20%。术中气腹压力8～12 mmHg, 流速1～2 L/min。2组患者术中采用相同的液体管理策略，术毕患者均转入麻醉恢复室苏醒，术后采用相同的镇痛策略。

1.3 通气参数

2组患者均采用容量控制通气模式, VT=7 mL/kg, 基于预计体质量，计算公式为[5]: 男性=50+0.91×(身高厘米数-152.4) kg, 女性=45.5+0.91×(身高厘米数-152.4) kg。于气腹-Trendelenburg体位建立后均进行1次肺复张(压力控制模式，压力控制水平40 cmH2O, PEEP 20 cmH2O, 持续30 s), 对照组所有患者PEEP均设置为5 cmH2O; 试验组使用个体化的PEEP, 具体方法为: PEEP按照4、6、8、10、12 cmH2O依次递增，每次通气12次呼吸循环，滴定过程中若气道峰压≥35 cmH2O, 则停止继续增加PEEP, 记录各个PEEP值最后1次呼吸循环时所对应的驱动压(Pplat-PEEP), 每例患者均于滴定结束后选取产生最低驱动压的PEEP, 并持续至手术结束。术中吸呼比1∶2, 需测定平台压(Pplat)时调整吸气暂停比(TIP∶TI)为10%, 其他时间不设置吸气暂停。吸入氧浓度(FIO2)100%, 新鲜气体流量2 L/min, 术中调整呼吸频率，维持petCO235～50 mmHg。

1.4 观察指标

记录2组患者气腹-Trendelenburg体位建立后即刻(T0)、PEEP给予后30 min(T1)、术毕(T2)的VT、Pplat、PEEP, 计算肺动态顺应性(Cdyn)[Cdyn=VT/(Ppeak-PEEP )]; 于T0、T1、T2、术后24 h(T3)采集患者动脉血，行血气分析，记录动脉血氧分压[pa(O2)], 计算氧合指数OI[OI=pa(O2)/FiO2]; 分别于T0、T2、T3采集患者外周静脉血，免疫酶联法测定。白细胞介素-6(IL-6)、克拉拉细胞蛋白16(CC16)浓度。

1.5 统计学分析

2 结 果

2.1 2组患者一般情况

2组患者性别、年龄、BMI、手术时间及苏醒时间差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 2组患者一般情况对比

2.2 2组患者不同时间点Cdyn、OI比较

与T0时点比较, T1、T2时点2组Cdyn均增高，差异有统计学意义(P<0.05); 与对照组比较, T1、T2时点试验组Cdyn较高，差异有统计学意义(P<0.05)。与T0时点比较, 2组患者OI在T1时点升高，在T1、T3时点下降，差异有统计学意义(P<0.05); 与对照组比较, T1、T3时点试验组OI较高，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 2组患者不同时间点Cdyn、OI比较

2.3 2组患者不同时间点IL-6、CC16浓度比较

与T0时点比较, 2组患者外周血清IL-6浓度在T2、T3时点均升高，差异有统计学意义(P<0.05); 与对照组比较，试验组外周血清IL-6浓度在T2、T3时点较低，差异有统计学意义(P<0.05)。与T0时点比较, 2组患者外周血清CC16浓度在T2时点升高，在T3时点下降，差异有统计学意义(P<0.05); 与对照组比较，试验组外周血清CC16浓度T2时点较低，差异有统计学意义(P<0.05), 在T3时点2组患者外周血清CC16浓度差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 2组患者不同时间点IL-6、CC16浓度比较

3 讨 论

驱动压是机械通气过程中，驱动气体进入肺内时导致气道压力上升的值，可表示为Pplat与PEEP之差[6]。研究[7]发现肺部正常的患者术中高驱动压，与较高的术后肺部并发症(PPCS)发生率相关。因此以驱动压为导向来设置PEEP可能是一种有益的新方案。一项前瞻性随机对照试验[8]显示在胸科手术期间，以最小的驱动压来设置个体化的PEEP可以减少PPCS的发生率。在腹腔镜手术期间，为避免过高的气道压对患者造成肺损伤，常常会选择降低VT或者降低甚至不使用PEEP, 这可能会加剧患者的肺萎陷，降低肺顺应性和氧合功能，造成肺损伤[2, 9]。结合既往相关研究[1, 10], 本试验将PEEP滴定范围设置在4～12 cmH2O, 不仅可保障患者安全，还可检测出大部分患者所需的PEEP值。本研究发现，以驱动压为导向设置个体化的PEEP值为(9.30±1.71) cmH2O, 高于传统的5 cmH2O, 且PEEP水平在患者之间差异较大，体现出了腹腔镜手术中个体化PEEP设置的意义。术中未见明显的血流动力学波动，说明本研究中PEEP的设置水平安全性较好，这与张晶等[11]研究结果一致。

全身麻醉诱导时即可对呼吸系统产生影响，导致肺功能残气量减少，肺不张增加，顺应性降低，通气血流比例失调，进而造成肺氧合功能受损[12]。术中机械通气时给予适宜的PEEP, 可在一定程度上避免肺泡萎陷，增加肺顺应性，改善氧合功能[13]。本研究发现，试验组患者在给予PEEP后的各个观测时间点OI及Cdyn均明显高于对照组，可能是由于在腹腔镜及Trendelenburg体位下, 5 cmH2O的PEEP水平难以维持肺泡的开放，对照组患者术中出现了肺泡的再次萎陷; 而试验组的PEEP水平虽然差异较大，但是却普遍高于5 cmH2O, 因此试验组可以更好地维持肺泡的开放，进而获得更佳的肺顺应性和氧合能力。氧合指数作为反映肺氧合能力的直接指标，其水平越高说明肺氧合功能越好，术后肺氧合指数下降幅度越小，则可直接说明术中肺损伤程度较轻。在本研究中，试验组术后24 h的氧合指数高于对照组，这表明试验组的PEEP设置相较于定值5 cmH2O的PEEP设置有优势，提示驱动压导向的个体化PEEP设置可以为术后病房提供一个“损伤更轻微的肺”，具有一定的临床意义，在高危患者中这种优势可能更加显著。

组织损伤后IL-6可大量、快速释放, 4～6 h可达高峰[14], 试验组术毕及术后24 h血清IL-6浓度低于对照组，说明驱动压导向的个体化PEEP设置能够减少术中炎症介质的释放。CC16是由位于肺内终末小气道的克拉拉细胞分泌的一种特异性蛋白，其术后早期血清浓度升高，可以反映围术期的急性肺损伤[15-16]。手术结束时，试验组血清CC16水平低于对照组，表明试验组肺上皮细胞损伤程度相对较小，可能是试验组的PEEP水平可维持更多肺泡的开放，减少了肺泡周期性开闭，进而减轻了剪切力所致的肺损伤; 术后24 h, 2组患者血清CC16浓度比较差异不显著，推测可能是由于入选患者一般情况良好，年龄相对年轻，因此其术后恢复较快。本研究首次探讨了在腹腔镜手术中以驱动压为导向来设置个体化PEEP的安全性及有效性，从呼吸力学、氧合功能及血清生物学标志物等方面，综合评价驱动压导向的个体化PEEP通气对腹腔镜手术患者的肺保护作用，同时本试验不需要额外设备，在临床上可操作性强，是一种简单易行的个体化PEEP设置方法。但驱动压导向的个体化PEEP通气对高龄、肥胖等特殊人群的肺保护作用有待进一步研究。

综上所述，在腹腔镜手术中，以驱动压为导向来设置个体化的PEEP安全可行，术中采用驱动压导向的个体化PEEP设置可增加肺动态顺应性，提高肺氧合功能，减轻肺上皮组织的损伤，减少炎症介质的产生，具有一定的肺保护作用。