珠江视界 | 谢剑锋博士：ARDS的肺保护性通气策略

编者按

保护性肺通气策略源自ARDS患者的机械通气治疗，近年来逐渐迁移成为围术期通气的常规策略。虽然专家共识推荐的通气参数设定简洁，但临床上我们所要面对的患者却有多样的情况，用同样的方式应用于所有患者显然是不合适的。一种方法的灵活合理使用基于对方法本身的充分理解。因此，要更好地将保护性肺通气策略应用于围术期患者，令患者获益，我们应对该技术的原理及对病理生理的影响有个深入的认识。本期珠江视界公开课笔记整理自谢剑锋博士的《ARDS的肺保护性通气策略》。

课程视频：

谢剑锋博士：ARDS的肺保护性通气策略

整理：庞燚敏 点评：张庆国

本题与麻醉的关系：

• 保护性肺通气策略的提出，是源于对急性肺损伤（ALI）和急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者肺通气模式的思考。

• 在机械通气的后期阶段，患者的p-v曲线出现平台期（随着压力的增加，容量不再进一步增加）。p-v曲线中出现低位拐点和高位拐点，在p-v曲线上，高位拐点和低位拐点分别被视为过度扩张（容积伤和气压伤）和肺泡塌陷（萎陷伤）的压力点。

• 在临床实践中，麻醉医生常常需要在低位拐点和高位拐点之间对ARDS患者进行有效的机械通气，同时限制潮气量、控制平台压、选择合适的PEEP、防止肺泡塌陷，避免在高气道压情况下对肺泡造成进一步损伤。

一、ARDS概述：

（一）ARDS的定义：

各种原因导致的因肺泡塌陷而肺内分流增加，从而导致常规氧疗难以纠正的顽固性低氧血症。

（二）ARDS的病理生理特征：

1、大量肺泡塌陷，肺顺应性下降；2、不均一性，非重力依赖区肺泡过度膨胀，重力依赖区肺泡萎陷。（新冠肺炎CT表现为胸膜下散在斑片状影；而ARDS为重力依赖区的实变影）

（三）ARDS肺损伤机制：

1、容积伤；2、气压伤；3、萎陷伤。根据ARDS肺损伤的机制可以大致从这三个角度来考虑肺保护性通气策略：

二、ARDS患者如何设置机械通气？

（一）机械通气的目标：

1、可接受的PaO2和PaCO2；

2、避免呼吸机相关肺损伤。（或通气相关性肺损伤，在此次新冠疫情中发现，很多未插管病人出现皮下气肿、气胸、甚至纵隔气肿，这是因为患者吸气力量过强，导致胸腔内压下降，跨肺压增高。）

（二）小潮气量是ARDS肺保护性通气策略的重要组成

ARDSnet研究正常人潮气量为10～12 ml/kg,重度ARDS患者肺泡塌陷大约50%左右，那么把ARDS患者的潮气量也减半改为6ml/kg进行实验，发现病死率降低了百分之十。（PMID：10793162）

但在实际临床工作中并没有特别关注小潮气量，可以看出潮气量的应用集中在6～8 ml/kg,对轻症患者来说只要潮气量没有特别大，对病死率没有明显的影响。(PMID:27434458)

（三）平台压超过30cmH2O会明显增加病死率，可以根据下面这个公式进行平台压的调整：

Paw=Flow*Resistance+Volumn/Compliance+PEEP

1、减少潮气量

2、降低PEEP（有可能使肺泡塌陷加重，肺顺应性进一步下降）

三、ARDS的肺保护通气策略

（一）潮气量的设置与调整

1、设置潮气量的步骤：计算理想体重；设置初始潮气量6ml/kg IBW;监测Pplat、SpO2、RR、pHa，如果Pplat>30cmH2O,降低Vt 1ml/kg直至达到4ml/kg，如果Pplat<25cmH2O，Vt<6ml/kg增加Vt 1ml/kg直至Pplat>25cmH2O或Vt=6ml/kg如果Pplat<20cmH2O并有双呼吸增加Vt 1 ml/kg直至Vt最大达8ml/kg。潮气量下调导致分钟通气量下降，要调快RR保证分钟通气量。

2、参数调整后的评估

（1）血气监测：PHa（PH<7.25且PCO2>50 mmHg考虑采用俯卧位通气或持续ECCO2或ECMO）、PO2、PCO2（不得不允许的允许性高碳酸血症，但PCO2>50mmHg病死率明显增高，急性肺心病发病率明显增高）

（2）呼吸波形：增加RR可能会导致内源性PEEP(PEEPi)

（3）生命体征

（4）容量状态

（5）组织灌注

3、超级肺保护（≈3ml/kg）

该研究将75名P/F<200 mmHg的ARDS患者随机分为潮气量3 ml/kg组和对照组6 ml/kg组，3 ml/kg组为清除过高的CO 2 联合采用CO 2 清除装置。观察得出28天和60天没有机械通气时间实验组明显高于对照组。亚组分型中P/F<150 mmHg超级肺保护更有效，因为轻症患者肺顺应性尚可，6 ml/kg潮气量不会导致压力过高，而重症患者则需要进一步降低潮气量来降低平台压。24小时IL-6水平显著低于对照组。（PMID:23306584）

也有研究显示，肺顺应性高的患者6ml/kg的潮气量会使肺泡塌陷加重，反而会增加病死率。所以潮气量的调节还是要基于肺的顺应性。

（二）平台压的调节

平台压主要通过驱动压来调节。驱动压是使肺泡扩张的压力。驱动压=潮气量/肺顺应性=Pplat-PEEP。

根据研究显示同PEEP，驱动压（ΔP）逐渐升高，Pplat逐渐升高，病死率升高；PEEP逐渐升高，ΔP不变，Pplat逐渐升高，病死率不变；Pplat不变，PEEP逐渐升高，ΔP逐渐下降，病死率下降。因此ΔP要尽可能低，一般控制在15cmH2O左右安全范围水平。(PMID:25693014)

自主吸气努力不明显时，ΔP反映跨肺压即作用于肺泡的压力，当自主呼吸过强时，即使Pplat不高也是不安全的。此时胸腔内压过低，Pplat-胸腔内压明显增高，跨肺压升高从而对肺泡造成损伤。这种情况的处理方法就是充分镇静、必要时辅以肌肉松弛来控制自主呼吸。

（三）合适的PEEP

1、根据FiO2设置初始PEEP，再根据平台压，PaCO2和血气分析等指标进行调整。

FiO2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

PEEP

5

5～8

8～10

10

10～14

14

14～18

18～24

实际运用中轻症ARDS患者常采用FiO20.5%、PEEP5～8cmH2O；中度FiO20.6%、PEEP8.3cmH2O；重度FiO20.9%、PEEP10cmH2O。(PMID：27434458)因此实际临床工作中，中重度ARDS患者的PEEP值设置较理论值偏低。

2、PEEP的选择要考虑到肺的可复张性

①PEEP的采用是为了把重力依赖区的肺泡复张，改善肺泡的通气。肺的可复张性是指肺对PEEP的反应程度。

②肺可复张性的评估：

CT是金标准，但临床较难实现；

EIT、超声、PV曲线、呼气末肺容积；

床旁可复张性评估，PEEP从5 cmH2O升到15 cmH2O，下列三项中符合两项则说明具备高可复张性：PaO2/FiO2升高；PaCO2下降；呼吸系统顺应性升高。（敏感性71%，特异性59%）

③推荐的PEEP值：可复张性低推荐PEEP<10 cmH2O；可复张性高推荐PEEP>15cmH2O。

四、相关概念及知识补充

内源性PEEP：在低潮气量保护通气期间，为了维持分钟通气量需要较高的呼吸频率，因而可能减少了完全呼出时间而形成了自发性PEEP。

呼吸叠加（双呼吸）：人机对抗的一种表现，即使在深度镇静状态时也可发生，它可导致间歇性的较高潮气量通气，因此会降低LTVV的益处。若呼吸叠加频繁（>3 次/min）,可通过给予稍高的潮气量（7～8ml/kgPBW,只要Paw仍<30cmH2O）或加强镇静而得以改善。

手术患者肺保护性通气策略国际专家共识

（PMID：31587835）

一、麻醉诱导

1、患者体位

在麻醉诱导期间，尤其是肥胖患者，头高位比仰卧位能够在呼吸暂停时至缺氧前赢得更多时间置入喉镜。

2、麻醉诱导期间的无创通气

麻醉诱导过程中，头高位合并无创正压通气（NIPPV）/持续正压通气（CPAP）可以进一步减轻因麻醉诱导引起的功能残气量（FRC）下降，可以增加氧分压，并延长呼吸暂停非缺氧的持续时间。在诱导期间，应采用监测呼吸、头位摆放、鼻咽通气道和口咽通气道置入等方法避免上呼吸道阻塞。

二、优化术中通气参数设置

1、潮气量

根据预测体重设置6-8ml/kg小潮气量是肺保护通气策略（LPVS）的基本要素之一。小潮气量(<8ml/kg)相较于大潮气量(>8ml/kg)可以显著减少PPCs（术后肺部并发症）的发生。但是，使用小潮气量不联合足够PEEP会导致周期性肺萎陷，进而引起不张性肺损伤。

2、呼气末压力

机械通气时个体化设置PEEP可以改善氧合，提高呼气末肺容量，并优化呼吸系统力学。个体化PEEP有益于肺功能，尤其对于肥胖患者建立气腹，俯卧位或Trendelenburg体位时更加重要。个体化PEEP可以降低△P，增加PaO2/FiO2比值，呼气末肺容量以及肺顺应性。

PPCs的发生率增加与PEEP无直接相关性，只有在PEEP引起△P增加时才会影响PPCs的发生率。因此，专家组推荐PEEP的起始设置为5 cmH2O，之后个体化调整PEEP水平。

3、吸气/呼气比值(I:E)

延长I:E比值可以在增加气道压的同时降低气道峰压值。延长吸气时间有以下益处：增加CRS和改善氧合，降低肺泡动脉的重力梯度，降低炎性标志物。由于目前关于合适I:E比值的获益缺乏明显证据，因此专家组暂未给出推荐。但是，专家组指出，可以通过监测氧合、CRS和△P等参数对患者进行选择设置最合适的I:E。

4、术中吸入氧浓度：FiO2

机械通气中增加FiO2可以预防或纠正低氧血症，但可能会导致高氧血症。一旦建立好气道，应调整FiO2<0.4，将血氧维持于正常水平(或SpO2不低于94%)。应避免不必要高FiO2。给予较低FiO2不仅能减少高氧血症的风险，而且能够降低氧气治疗期间的掩盖效应，可以及早发现诊断出气体交换障碍。

5、机械通气模式

VCV的特点是维持较低的平台压峰值，较高潮气量和较低的死腔通气量。一项观察性研究显示，与VCV相比，尤其同时PEEP<5cmH2O时，使用PCV患者PPCs的发生风险更高。

PCV具有较低吸气压力峰值(PIP)和改善动脉血气分析(ABG) 结果。PCV相较于VCV能够改善ABG，且并不改变气道压力。带有呼吸暂停的VCV可以测量气道Pplat，从而更加准确测定△P。暂不推荐某种特定的通气模式。

6、肺泡复张策略（ARMs）

ARMs有助于重新打开塌陷的肺泡，并改善肺部力学。ARMs使用FiO2<1可以减轻重吸收性肺不张。实施ARMs后CRS和氧分压均有改善，在气管插管后和氧和血红蛋白饱和度降低或呼吸回路正压泄露时，实施ARMs均有效。

尽管认为ARMs是安全有效的，但是在一些患者可能会由于ARMs发生低血压，例如：低血容量、严重肺气肿或COPD的患者，因此，应该谨慎权衡实施ARMs的利弊，可以通过评估个体后选择是否实施ARMs。

专家组推荐在实施ARMs时使用最低FiO2来识别患者肺泡复张与肺泡关闭的压力，并降低吸收性肺不张的发生以维持肺泡的持续开放。专家还指出，任何一种通过呼吸机环路控制的ARMs均优于手动控制ARMs，因此应首先避免手动控制ARMs。应通过使用最低有效PIP和最短有效时间或较少呼吸次数来实现肺复张。可以根据氧合，CRS和△P是否改善来判定肺复张是否有效。

7、麻醉中的紧急情况

应考虑到某些紧急情况可能会使术中肺复张与维持肺泡开放的措施无效，并加以避免。推荐建议与麻醉诱导时的做法相同，即调整患者体位（头高位30度）与避免ZEEP。应避免在常规吸引气管导管内导致肺容量降低后即刻拔管。其他可能有益的干预措施包括：避免咳嗽和气管导管打折，预防拔管后上呼吸道阻塞，通过关闭呼吸机意图蓄积二氧化碳激发自主呼吸的常见做法也应规避，原因是呼吸暂停时间与ZEEP和肺泡塌陷相关。全身麻醉过程中引起的肺不张可持续至术后阶段。

8、紧急情况中FiO2

紧急情况中使用FiO2>0.8显著增加肺不张的形成。如果临床条件合适，应使用FiO2<0.4降低肺不张，紧急情况下使用低FiO2可以改善术后肺功能。气管拔管后，当呼吸空气SpO2降至低于94%时应马上给与氧气供给治疗，与此同时，马上分析潜在原因并采用合适相应的干预措施。

9、无创呼吸机支持

术后预防性使用CPAP可以降低腹部手术患者PPCs的发生率。肥胖患者拔管后立即给与CPAP显示可以减少肺不张的发生，改善氧合与肺功能，同时可能降低PPCs发生的风险。专家推荐对于术前需要使用这些无创通气方法维持足够通气的患者，术后也应考虑预防性使用NIPPV或CPAP。

国内专家对于特殊手术和特殊患者的肺保护通气的指导意见

特殊手术的肺保护性通气策略：

（一）腔镜手术及特殊体位

腔镜类手术影响机械通气的主要因素有CO2气腹和术中患者的特殊体位。

1、头低脚高位腔镜手术：推荐采用小潮气量、快呼吸频率、低PEEP并联合应用手法肺复张。

2、头高位腔镜手术：推荐术中应用小潮气量联合手法肺复张。

3、侧卧位腔镜手术：宜采取小潮气量、加快呼吸频率并给予适当的PEEP（3～5 cmH2O）。

4、俯卧位手术：主张在减小潮气量的同时加快呼吸频率，联合PEEP和肺复张。

（二）单肺通气的肺保护性通气策略

推荐采用小潮气量、低气道压、根据不同病情设定适合的PEEP、允许性高碳酸血症、肺复张。

（三）神经外科手术患者肺保护性通气策略

围术期管理关键在于避免低氧血症、脑灌注和/或脑氧供不足。应据患者的具体情况选择适宜的PEEP，维持MAP在正常水平并严密监测脑灌注压和颅内压变化。

特殊患者的肺保护性通气策略：

1、肥胖患者：术中应以理想体重设置小潮气量、低FiO2（不超过80%）、辅助肺复张和PEEP改善氧合和肺力学，推荐使用PCV模式。

2、老年患者：是PPCs的高危人群，推荐采用小潮气量（4～8ml/kg，理想体重），适当PEEP及定时肺复张，可改善氧合，降低PPCs发生率。

3、小儿患者：采用高流量低浓度吸氧、小潮气量、快呼吸频率加适当PEEP（3～8cmH2O）并间断给予肺复张，维持SpO2不低于术前或95%左右。

总结：

机械通气对于部分呼吸性疾病和全麻都是必不可少的生命支持手段。尽管机械通气被认为简单安全,但不恰当的机械通气会给肺脏带来负担,并导致通气相关性肺损伤等严重并发症。越来越多的研究表明肺保护性通气策略相比传统通气模式能明显减少通气后肺部并发症,减少肺部的损伤,并最终改善患者的预后。然而,肺保护性通气策略对患者心血管系统的影响,以及如何优化肺保护性通气策略甚至是如何实施个性化的肺保护通气方案,仍需进一步的研究。

指导老师点评：

随着麻醉技术的进步以及对患者各项生命指标的经验观察和研究，我们也在不断审视对于围术期肺保护通气策略概念的更新。谢剑锋博士在视频中所论述的ARDS患者的肺保护性通气策略正是围术期肺保护性通气策略的基础，谢博士将ARDS患者的肺保护性通气策略理论知识与临床实践结合了此次新冠疫情中患者相似的病情进行了对比，不仅让我们对ARDS患者的机械通气有了新的理解，而且也增加了对新冠病毒患者的临床特征的了解。对于临床工作中的心胸外科手术，儿科手术，急性重症胰腺炎患者的手术，ARDS患者的急诊手术等各种类型手术的围术期肺保护性通气策略提供了指导。肺保护性通气策略所要关注的问题除了视频中所讲解到的潮气量、驱动压、FiO2，还有I:E比值、呼吸机模式的应用、肺复张等，实践工作中的机械通气的实施需要注意的方方面面的问题还有很多。麻醉期间的肺保护通气策略应考虑具体的患者因素（如，肺病变或损伤、其他合并症）和手术类型，既往体健患者通常能良好耐受全身麻醉的肺部影响，但患者特征、手术操作和麻醉方式可能会增加术后肺部并发症的风险。术中保护性通气的主要目的是提供无害性通气、扩张肺部，并保持其扩张到术后恢复期，减少机械通气相关肺性损伤。不论是那一个参数都是以患者的临床表现为前提进行调节的，并不是一个固定值，这就需要我们把临床实践与理论知识相结合，不断深入思考和研究。

指导老师简介：

张庆国，医学博士，副主任医师，学术型硕士研究生导师，南方医科大学珠江医院麻醉科副主任。现为广东省医学会麻醉学分会委员；广东省医师协会麻醉科医师分会常务委员；广东省医学会麻醉分会血流动力学学组副组长；意大利SIENA大学附属医院访问学者。主持省部级科研基金项目3项，主要成员参与国家自然科学基金项目4项，发表SCI及核心期刊论文40余篇，参与编写（译）专著4部。近年来主要研究局麻药神经损伤机制与防治，围术期肺保护通气，围术期器官功能保护，术后谵妄与认知功能障碍。

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