呼气末正压通气在腹腔镜手术中的应用进展

骆 丹(综述)，刘新伟(审校)

(重庆医科大学附属第一医院麻醉科，重庆400016)



内镜学

呼气末正压通气在腹腔镜手术中的应用进展

骆 丹△(综述)，刘新伟※(审校)

(重庆医科大学附属第一医院麻醉科，重庆400016)

腹腔镜应用于临床已有近40年的历史，现已广泛开展于多学科手术，为患者术后恢复带来很大益处。但在使用腹腔镜手术建立人工气腹时产生的高腹压和高碳酸血症对人体的呼吸系统、循环系统有很大影响，从而引起人体内环境紊乱，产生特有的并发症，因此对麻醉的实施及管理要求高于一般手术。近年来，有研究使用呼气末正压(PEEP)通气以减少腹腔镜手术中的不良反应及术后肺部并发症。该文将阐述PEEP在腹腔镜手术中应用的原因及进展。

腹腔镜手术；呼气末正压通气；临床应用

因腹腔镜手术具有创口小、组织粘连少、术后恢复快、住院时间短等优点，已成为被大家广泛选择的手术方式。但是,腹腔镜手术所需的气腹条件及特殊体位可导致呼吸、循环改变，而引起内环境紊乱，因此需加强术中麻醉管理。研究表明，应用呼气末正压(positive end-expiratory pressure，PEEP)即在呼气末时通过呼吸机使气道内保持正压而大于外界大气压，可张开原来萎陷的气道和肺泡，以恢复其气体交换功能从而减少肺内分流、提高氧分压，降低吸入气的氧浓度，减少腹腔镜手术对呼吸功能的影响，对麻醉管理提供安全、有效的方法[1-2]。现就PEEP通气在腹腔镜手术中应用进展予以综述。

1 PEEP通气应用的原因

1.1 肺氧合功能 二氧化碳是腹腔镜手术常规使用的气体，而二氧化碳吸收入血后会导致高碳酸血症，同时建立气腹会造成膈肌上抬、气道压升高，导致内源性PEEP增高，这些因素可致呼吸死腔量增大、潮气量下降、弥散性肺泡萎缩、功能残气量减低、肺不张；同时机械通气造成肺泡表面活性物质失活，导致肺顺应性下降，形成肺通气、换气障碍，而Trendelenburg体位会加重以上不良反应，特别是原发性心肺功能差或肥胖的患者，由于心肺功能储备较差，肺不张的影响更甚；增大潮气量通气并不能改善以上情况，相反可以引起肺泡过度膨胀及萎缩，大小肺泡形成，形成气压伤、容积伤、不张伤和生物伤等[3-4]。而将呼吸频率加快，有时并不能完全排除体内二氧化碳潴留，同时也会造成内源性PEEP增高及肺泡过度开放及闭合。研究表明，使用PEEP能有效改善肺的氧合功能[1]。应用PEEP能抵抗内源性PEEP，保持呼气末肺泡相对开放，同时使已经萎缩的肺泡重现开放，有效防止肺泡萎陷及肺不张。PEEP通过增加肺泡压与肺组织间隙压力，使肺泡内水肿液重新分布，阻止肺毛细血管内液体滤过与肺水肿的发生，有利于气体弥散，增加肺泡通气量，有助于提高氧分压。Kim等[1]研究了在腹腔镜胆囊切除术中，测量麻醉诱导及建立气腹30 min后的氧合指数与肺泡动脉氧分压差，结果显示，用5 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa) PEEP能增加肺的动脉氧合指数，并且血流动力学改变的差异无统计学意义。Kwak等[2]将实验组设为10 cmH2O PEEP，结果两组患者的脑动脉氧饱和度变化均没有小于基准值的80%，同样地，血流动力学改变差异无统计学意义。说明在腹腔镜手术中应用PEEP可以保护脑动脉血氧饱和度，并且在腹腔镜手术中应用是安全的。

1.2 术后肺部并发症(postoperative pulmonary complications，PPCs) 麻醉机械通气后的重要并发症——PPCs，是麻醉医师需要引起重视的事件。有研究证明，PPCs占上腹部手术或胸部手术术后并发症的10%～20%[5]。因此，麻醉术中管理对PPCs有重要的作用。PPCs主要包括肺部感染、低氧血症、呼吸衰竭、肺不张、肺水肿、哮喘等。肺不张可引起术中低氧血症、术后低氧血症[6]、气管内分泌物清除障碍[7]、淋巴回流受阻[8]等，以上因素可能是引起肺部感染的重要因素[9]。所以术后送患者回病房时要尽量保持肺“干净”，可以减少PPCs的发生。Cakmakkaya等[10]对20例行腹腔镜肾切除术的患者作前瞻性研究，测量在不同时段的肺顺应性与术前的基准值相比较，得出术后患者的肺顺应性较基准值降低10 mL/mmH2O，说明术后患者仍存在肺不张；而在手术结束后应用肺泡复张策略，即先手控膨肺，持续约10 s，再加5 cmH2O PEEP通气，反复3次，测出术后肺顺应性能恢复到基准值，说明使用肺泡复张策略可复张萎缩肺泡防止肺不张，由此可能减少PPCs的发生。而由Pinheiro de Oliveira等[11]根据随机对照试验数据，对术前没有肺部疾病的患者进行试验，发现小潮气量联合PEEP机械通气模式则可抑制肺部炎性介质(如白细胞介素8和肿瘤坏死因子α)的产生。Barbosa等[12]通过回顾性研究得出，术中应用PEEP能明确改善术后肺不张及术后第1日呼吸氧合指数，推测使用PEEP可能降低术后患者的病死率及PPCs的发生率。

1.3 心排血量 腹腔内充气时腹腔内压力超过10 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)时会引起平均动脉压增高，同时血管受压，加压素及儿茶酚胺释放，引起全身血管阻力增加，加重心脏后负荷，引起心排血量减少，并且与腹腔内压力的增加呈正比，特别是对心功能差的患者，由于机体自身调节有限，心排血量的减少更为显著。Fellahi等[13]用医用抗休克裤往腹囊内充入30 cmH2O的气体来模拟腹内高压引起左心室后负荷增加，得出应用10 cmH2O PEEP能减少50%左心室后负荷，但是同样检测到心脏指数减少，但这不能完全否认PEEP的应用，他们认为，通常在心功能正常的实验者中，观察到PEEP使前负荷降低，但在心脏病患者中，相较于前负荷，后负荷是引起血流动力学改变的敏感和重要因素。但此项实验是模拟腹内高压为条件，作为临床上应用于腹腔镜手术还需试验。Ingaramo等[14]对儿童重症监护室的患儿测量心排血量，结果显示，随着PEEP的增加心排血量平均减少<10%，在临床上差异无统计学意义，因此鼓励在血流动力学稳定的情况下，对患有肺部疾病的患者使用PEEP。

2 临床应用

2.1 肺保护性通气 由于腹腔镜手术需要建立气腹，会造成其他手术没有遇到的情况，比如说气体充入腹腔内，使膈肌上抬，导致肺顺应性下降、气道压升高等危险，因此腹腔镜手术需要特殊的通气策略。临床上，潮气量常设定为8～12 mL/kg，对于非人工气腹双肺通气患者尚属正常，但对于腹腔镜手术尤其是具有特殊体位要求的机械通气而言，因为肺顺应性减少、肺容量相对减少，会造成气道压明显升高，造成呼吸机性肺损伤，而小潮气量通气又可能导致低氧血症、二氧化碳蓄积、加剧肺不张。有报道提出应用肺保护通气策略，即用较小潮气量和气道压减少肺过度膨胀，允许一定范围的高二氧化碳血症，同时给予一定水平的PEEP改善顺应性和氧合功能，临床上已广泛用于治疗急性肺损伤、急性呼吸窘迫综合征等[15]。已经有研究将此策略应用于开腹手术，可以减少术后并发症及住院时间，使用小潮气量联合PEEP能保证通气良好的前提下，减少呼吸机相关性肺损伤，改善患者预后[16]。Severgnini等[17]选择56例手术时间至少2 h的开放性腹部手术患者为研究对象，分为两组，标准通气组通气方式为潮气量9 mL/kg和0 cmH2O PEEP，保护性通气组通气方式为潮气量7 mL/kg，加10 cmH2O PEEP；结果显示，与标准通气组比较，保护性通气组术后第1日及第3日的修改后的临床肺部感染评分更低，住院时间缩短。

2.2 最佳PEEP值 目前在临床上，腹腔镜手术中应用中等程度的PEEP即5～10 cmH2O可以改善患者呼吸氧合，排出二氧化碳，抑制血管收缩反应，虽然可导致肺动脉收缩压降低及心脏搏出量减少，但总的说来可以改善气腹引起的心肺反应，在临床应用上比较安全[18]。Lee等[19]研究由机器人操作的腹腔镜前列腺切除术的100例患者，试验分为5组，PEEP分别为0、3、5、7和10 cmH2O，结果显示，使用PEEP具有更好的动脉氧合及氧气弥散能力，并且使用10 cmH2O PEEP具有最好的改善，但却会引起过高的气道压；在所有组中，心率、平均动脉压、分钟通气量差异均无统计学意义，故7 cmH2O为最佳PEEP值。而Maracajá-Neto等[20]应用高于生理性的PEEP即10 cmH2O行机械通气，结果引起呼吸系统弹性、胸膜弹性以及呼吸系统阻力减少，减少腹腔镜手术形成的凋亡抑制蛋白，并且胸壁弹性及食管压并无显著改变；这个实验测出10 cmH2O PEEP降低了呼吸系统的阻力，减少了气胸形成的风险，可能与高PEEP水平使部分萎陷肺泡保持稳定及复张有关。但过高的PEEP可能引起气胸，特别是有肺大泡形成及吸烟的患者。Futier等[21]将健康者及肥胖患者纳为研究对象，试验结果显示，单独应用10 cmH2O PEEP能增高肺容量和改善呼吸力学，但只能部分抵消气腹的不良影响，在两组中均无证据表明能明显地改善肺的氧合功能；而PEEP联合肺复张，即先使用PEEP后再给予40 cmH2O的持续正压通气能明显改善肺的氧合功能，持续增加动脉血氧浓度、呼气末肺容积、生理死腔/潮气量比率，特别是对于肺容量减少的健康人和肥胖患者。这与Maisch等[22]的研究一致，说明在肺复张之后应用PEEP能最大程度地增加肺泡复张的数量，增加肺顺应性。

3 小 结

目前，在腹腔镜手术中，应用不恰当的机械通气会加重肺损伤。应用适当的PEEP机械通气可改善肺的氧合功能，对肺功能保护起积极作用，可以避免肺的机械性损伤，并且对血流动力学影响小，在临床应用是安全的。但最佳PEEP值仍未知，一般使用方法为单独应用中等程度PEEP联合小潮气量或联合肺复张策略，起到肺保护性通气作用，但尚不能明确是否可改善术后肺部并发症，还需要更多的试验研究。

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The Progress of Application of Positive End-expiratory Pressure in the Laparoscopic Surgery

LUODan，LIUXin-wei．

(DepartmentofAnesthesia，theFirstAffiliatedHospitalofChongqingMedicalUniversity，Chongqing400016，China)

The application of laparoscopic has been almost 40 years in clinical,which has been widely carried out in multidisciplinary surgeries,bringing great benefit to rapid recovery.But hypercapnia and high intraperitoneal pressure resulted from the pneumoperitoneum laparoscopic surgery which adversely affect the respiratory and circulation system and cause internal environment disorder and specific complications.Therefore the requirement for implementation and management of anesthesia is higher than general surgery.There are studies in recent years of using the positive end-expiratory pressure(PEEP) to reduce adverse reactions and the postoperative pulmonary complications of laparoscopic surgery.Here describes the reasons and progress of the PEEP application in laparoscopic surgery.

Laparoscopic; Positive end-expiratory pressure; Clinical application

卫生部国家临床重点专科建设基金资助项目(财社〔2011〕170号)；重庆市医学重点学科计划项目 (渝卫科教〔2007〕2号)

R614.2

A

1006-2084(2015)12-2234-03

10.3969/j.issn.1006-2084.2015.12.045

2014-10-30

2014-12-17 编辑：郑雪