压力控制法肺复张在急性呼吸窘迫综合征中的应用

罗婉琳(综述)，张卫星(审校)

(1.北京大学深圳医院重症监护室，广东 深圳518036;2.汕头大学医学院，广东 汕头515041)

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)是指心源性以外的各种肺内外致病因素引起肺泡毛细血管炎症损伤，以大量肺泡塌陷为主的急性呼吸衰竭，表现为肺水肿，呼吸窘迫，难治性低氧血症，常并发多器官功能衰竭，其病死率高达31%～50%［1］。机械通气是ARDS主要的治疗方法，以小潮气量，低平台压为基础的肺保护性通气策略是目前唯一证实能减少病死率的通气方法。但小潮气量通气会加重肺泡塌陷，加重肺损伤，而肺复张手法理论上可以防治肺泡塌陷。动物实验表明［2］，肺复张手法可以逆转小潮气量通气的肺去复张，改善通气，减少呼吸机相关性肺损伤。但关于ARDS的肺复张手法的临床试验却得出不同的结果，ARDS时期和胸壁顺应性可影响肺复张效果［3，4］。肺复张手法有多种方法，包括持续性肺膨胀法、间歇叹气和压力控制法。其中压力控制法因其不良反应少，被越来越多地应用于临床。

1 ARDS施行肺复张的理论基础

1986年Gatinonni首次对ARDS患者行胸部CT扫描，发现肺泡大量塌陷，参与通气的肺泡仅占肺容积的20%～30%［5，6］。肺泡部分塌陷使相应肺单位通气不足，通气/血流比值降低，肺内分流明显增加，ARDS早期肺内分流率可达10%～20%，后期高达30%以上。目前推荐的小潮气量肺保护性通气策略加重了肺泡塌陷，而肺复张手法促进塌陷肺泡复张，增加呼吸末容积，改善气体交换及通气/血流比。近年的研究证实机械通气在抢救患者的同时可引起呼吸机相关性肺损伤。

1.1 剪切伤 在ARDS中肺泡可分为3种类型:①塌陷或实变的肺单位，主要存在于重力依赖区。②正常通气肺单位，较少损伤肺单位，主要存在于非依赖区。③在前两个区域边缘的肺单位，即不稳定的肺单位，在每次呼吸时都会开放-关闭，反复的开闭会引起严重的肺损伤，称为剪切伤。Meade等［7］证实，当在这些肺单位施加30 cm H2O(1 cm H2O=0.098 kPa)的跨肺压时，两种肺单位之间的剪切力为140 cm H2O。

1.2 容量伤 容量伤是由于正常肺泡过度充气导致的。最近研究表明［8］，呼吸机相关性肺损伤可能是疾病发展的更重要的原因。肺复张重新开放塌陷的肺泡并应用适当的呼吸末正压(positive end expiratory pressure，PEEP)可以减少肺泡的不稳定性，减少剪切伤，改善肺分流和肺部感染，并减少正常肺泡的过度通气，减少呼吸机相关性损伤，降低肺内及血循环中的炎性介质水平，防止多器官功能衰竭的发生［9］。

2 压力控制法肺复张的实施

压力控制法肺复张是指在机械通气过程中，一次或多次间断给予高于常规平均呼吸道压的压力使塌陷的肺泡充分复张，并维持一段时间，增加复张肺泡的稳定性，然后恢复到复张以前的通气模式。复张的最佳压力和时间目前仍未明确，国内试验报道多选择峰压为 30～45 cm H2O，PEEP为 15～20 cm H2O，时间为1～2 min。Borges等［10］的一项前瞻性研究，最大复张压力达60/45 cm H2O，结果证明54%的患者需要平台压＞40 cm H2O以获得最大复张。且仍有2例在平台压达60 cm H2O仍复张不完全。Kacmarek等［9］建议应用压力控制通气模式复张，峰压可高达50 cm H2O，PEEP可达30 cm H2O，持续1～3 min，并应在ARDS的早期(1～3 d)进行。

3 复张后PEEP的设定

复张后最佳PEEP的设定是为了防止肺复张手法开放肺单位的再次塌陷，亦称为开放肺PEEP。有动物实验表明［11-13］，复张后PEEP的设定是决定复张后氧分压的最主要因素，但关于PEEP对ARDS机械通气的影响仍有争议。Suarez-Sipmann等［14］认为没有认识到肺复张手法和PEEP的相互依存的关系可能是许多临床试验阴性结果的原因。没有充分的肺复张就不能正确评估开放肺PEEP，而不能设定恰当的开放肺PEEP就会限制肺复张的保护作用。目前复张后最佳PEEP有很多设置方法，多数缺乏大规模、前瞻、随机、对照研究，缺乏统一的标准，主要包括以下几种方法。

3.1 胸部CT导向的PEEP递减法 根据胸部CT扫描选择PEEP被认为是PEEP选择的金标准。具体方法首先进行充分的肺复张后，将PEEP设置到较高的水平，然后每3～5 min将PEEP减少2 cm H2O，每次PEEP水平均做胸部CT扫描，直至出现肺泡明显的塌陷(塌陷肺泡＞5%)，此时PEEP+2 cm H2O即为最佳PEEP［10］。胸部 CT法较客观、准确，但在操作上需要反复进行胸部CT扫描，在临床上缺乏可操作性。

3.2 PEEP递减滴定试验 PEEP递减滴定试验是以保持最佳氧合为导向的PEEP选择方法，先实施充分的肺复张，肺复张后直接将PEEP设置在较高的水平(如25 cm H2O)，然后每3～5 min将 PEEP减少2 cm H2O，直到动脉氧分压及二氧化碳分压之和＜380 mm Hg或氧合指数降低 ＞5%，此时 PEEP+2 cm H2O即为最佳PEEP。应用此法测得的最佳PEEP在 18～20 cm H2O 范围内［10］。与 Gattinoni等［15］用胸部CT法测得的最佳PEEP值相近。此为目前研究中较常用的方法，与其他的方法比较更能减少呼吸机相关性肺损伤［16］。

3.3 顺应性法 根据床边测定的肺顺应性来设定PEEP，即获得最大顺应性所需的 PEEP水平。Henzler等［17］通过胸部 CT观察肺复张的效果，研究结果表明肺顺应性的变化比动脉氧合和肺内分流能更好地反映复张后肺通气区域与非通气区域的变化。最大顺应性法的实施需要呼吸机具有监测非动态顺应性的功能，目前很多品牌的呼吸机均具有此项功能，此方法方便实用。

3.4 动脉氧分压经验法 动脉氧分压经验法是美国国立卫生研究院ARDS临床试验协作网推荐的方法［1］。设定目标动脉氧分压(55～60 mm Hg)，根据PEEP与吸氧浓度表找到对应的PEEP。Meade等［7］开展的一项大规模的、多中心的、前瞻性、随机对照研究用此法设定PEEP。

3.5 压力容量曲线法 压力容量曲线代表充气压或放气压和呼吸系统容积的静态关系。压力拐点被认为肺复张的标志，有研究表明PEEP设定为压力容量曲线低拐点上2 cm H2O可以减少呼吸机相关性损伤，减少肺泡灌洗液的炎性因子的释放，能更快地脱机，减少病死率［18］。但不是所有的患者压力容量曲线都有压力拐点，且越来越多的临床试验表明，压力拐点不能充分保证维持复张肺的开放状态。

3.6 电阻抗CT法 床旁电阻抗CT是近年来研制出的一种新的监测方法，动物实验［19］及临床试验［20］表明电阻抗成像能更有效地评估开放和闭合压，能更好地评估ARDS模型或患者的通气。可以连续地在床旁监测，更方便、准确，但目前只应用于研究，未广泛应用于临床。在不久的将来，应用电阻抗成像高标准的床旁监测区域通气能帮助决定ARDS的最佳机械通气策略。

4 肺复张效果的评价

肺复张的效果分为近期和远期疗效两方面来评价。

4.1 肺复张近期效果的评价 最直接的方法是应用体内显微镜观察及CT法监测肺组织密度观察肺复张手法时的肺泡复张容积的变化，主要在动物试验中应用，但临床应用可行性小。目前临床常用的评价指标是生理学参数:监测动脉血气及呼吸系统顺应性。研究表明［21］，陷闭肺组织的比例与氧分压的改变密切相关，在吸氧浓度为100%，动脉氧分压及二氧化碳分压之和≥400 mm Hg时对应CT显示塌陷肺组织＜5%，是ARDS患者最大肺复张的可靠指标，敏感度为85%，特异度为82%。复张成功后显示肺顺应性亦会增加，也有实验表明肺泡复张与肺顺应性的相关性比氧合的变化更高［22］。压力控制法肺复张可明显改善患者的氧合及肺顺应性。肺复张可改善ARDS患者的氧合和顺应性，但维持的时间有限，为20 min至6 h。

4.2 对ARDS患者预后的影响 短暂的氧合改善和患者预后的关系目前尚不明确，无大规模的临床随机对照试验证明压力控制通气法肺复张可降低病死率或减少器官功能衰竭。

5 肺复张的不良反应

5.1 血流动力学抑制 血流动力学抑制是肺复张主要的并发症。Borges等［10］的研究肺泡压高达60 cm H2O，在复张时未发现血流动力学的抑制，认为在行复张前应保证充分的血容量，使脉搏压变异率限制在10%～12%可减少心血管的抑制。也有人认为心血管系统的抑制与胸壁弹性损伤相关［23］。

5.2 气压伤 气压伤包括皮下气肿、气胸、纵隔气肿等。在肺复张的临床试验中气压伤很少被报道，一般为1%～10%，故X线胸片发现肺大泡或已经存在肺部创伤的患者不应实施肺复张。

5.3 过度充气 较高的复张压力可能导致正常肺泡的过度充气，加重肺损伤。Borges等［10］研究压力控制肺复张时CT检查无过度通气表现，反而在非依赖区过度通气有轻度的减少。

6 肺复张法的影响比较

6.1 对血流动力学的影响 血流动力学抑制是肺复张的主要不良反应。李家琼等［24］比较了控制性肺膨胀法、PEEP递增法和压力控制通气法对ARDS模型犬的血流动力学的影响，分别为46%、39%、25%，认为压力控制通气法对盐酸组模型犬的心脏指数的影响较小。因为压力控制通气复张过程中平均呼吸道压比其他复张方法低，且压力控制通气过程中有周期性短暂的压力释放。

6.2 对复张效果的影响 动物实验表明，控制性肺膨胀法对打开仅存在较少的正常肺泡的肺泡管有优势，而压力控制法对恢复肺泡的同质性有显著作用。Borges等［10］研究表明，压力控制通气法肺复张较控制性肺膨胀法效果更好。

7 小结

肺复张策略是ARDS患者肺保护性通气策略的一个重要部分，大量动物实验及临床试验证实可以改善ARDS的氧合，但其远期疗效、安全性及操作方式有很多的争议，仍需进一步研究。而压力控制法肺复张相对其他复张方法安全性更高，可能得到更好的临床结果，但实施的时间、频率、压力及远期疗效仍需进一步的临床研究。

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