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压力控制通气和呼气末正压在单肺通气中的应用  

2008-09-10 15:43:13|  分类: 麻醉操作 |  标签: |举报 |字号 订阅

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张联峰 吉晓琳

北京大学人民医院

在单肺麻醉中,保证良好的动脉氧合是一个关键问题。目前,大多胸科手术在单肺通气(one-lung ventilation, OLV)时仍主要采用容量控制通气模式(volume controlled ventilation, VCV)。此时,通常气道压会明显增高,而过度增高的气道压可能会导致通气侧肺肺泡内的血管受压,使血管阻力增高,这样一部分血流就转移到塌陷的对侧肺,导致动静脉分流增加。所以,为了降低气道压,麻醉医师在单肺通气时通常会选择低潮气量,高频率的通气模式,但低潮气量容易使通气侧肺出现肺膨胀不全,更加不利于氧合[1]。实际上在此种情况下,麻醉医师还可以选择在严重呼吸衰竭患者治疗过程中广泛应用的压力控制通气模式(pressure controlled ventilation, PCV)和使用呼气末正压(PEEP)来改善动脉氧合,以降低气道峰压。

一、压力控制通气模式和容量控制通气模式的比较

VCV是在吸气时由呼吸机产生正压,将预设容量的气体以恒速气流送入肺内,气道压力升高;呼气时肺内气体靠胸肺弹性回缩,排出体外,气道压力回复至零。VCV的气道压力波形见图1(1)。

PCV的特点是气道压力迅速上升到预设峰值,后接一个递减流量波形以维持气道压力于预设水平。若肺顺应性或气道阻力发生改变,潮气量即会改变。它的优点是:1)降低气道峰压,减少气道高压发生的危险性。2)气体分布更加均匀。3)改善气体交换。PCV的气道压力波形见图1(2) [2]。

(1)                             (2)

图1  VCV与PCV的气道压力波形PCV的气道压力波形

二、关于单肺通气的管理新观念

OLV期间出现氧合问题的病生理基础是肺膨胀不全和通气/血流的不匹配导致动静脉分流增加。通气侧肺的过度膨胀会进一步加重通气/血流比失衡,使氧合恶化。OLV期间需要避免高气道压的出现,不仅是因为高气道压会将血流转移到通气少的肺组织,而且还会给健康肺组织带来损伤。因此近些年来,麻醉医师在传统的胸科麻醉指南基础上,发现了新的问题并积极寻求解决的方法[3](见图2)。

图2 OLV新方案

(1)维持双肺通气直到胸膜腔被打开

(2)常规使用纤维支气管镜

     (a)进行双腔管气管插管时

     (b)双腔管定位时

     (c)发生缺氧时

     (d)气道压增高时

(3)OLV管理

     (a)如果患者情况允许,将吸入氧浓度维持在0.6-1.0之间

     (b)使用PCV模式,避免高气道压

     (c)常规使用低水平PEEP(5cmH2O)

     (d)常规使用CPAP(4-5cmH2O)(胸腔镜手术除外)

     (e)降低潮气量,避免肺损伤(允许高碳酸血症)

     (f)联合胸部硬膜外麻醉

(4)如果出现严重缺氧

     (a)如果手术允许,短时间恢复双肺通气

     (b)重新设定CPAP和/或PEEP水平

     (c)使通气侧肺塌陷肺泡复张

     (d)阻断肺动脉(通过手术或肺动脉导管)

三、PCV与PEEP在OLV中的应用

根据OLV期间缺氧的病生理机制,避免高气道压非常必要,因此PCV与传统的VCV相比就显得更加合理,对于相同的潮气量,PCV需要的气道压更低,但目前多数手术室还没有使用[4]。

有研究[5]针对879名患非小细胞肺癌行肺切除术的患者进行术后急性肺损伤危险因素分析,结果表明危险因素有四点:1、术中高气道压;2、输液过多;3、全肺切除;4、术前酒精依赖。麻醉医师可通过肺保护性通气模式和限制输液来积极处理前两项。肺保护性通气模式就是术中应用PCV,吸入空气和氧气的混合气体,这样就避免了肺气压伤和氧化损伤,同时由于吸入气体得到均匀分配以及塌陷肺组织重新膨胀,而使氧合得到改善。

Tugrul M等[1]对48名行开胸手术患者进行了单肺通气模式的研究,TLV期间均采用VCV,OLV后随机分成两组,一组先PCV,再转换为VCV,另一组顺序相反,结果显示OLV-PCV与OLV-VCV相比,气道峰压(p=0.000001),气道平台压(p=0.01)均显著降低,PaO2显著升高(p=0.03),肺血管分流显著减少(p=0.02)。T. Trajkovska等[6]针对60名需要进行开胸手术的患者进行了单肺通气模式的比较,双肺通气时均采用VCV,OLV时随机采用PCV及VCV,结果发现VCV组气道峰压(p<0.01),平台压(p<0.01),肺血管分流(p<0.05)均显著增加,而PCV组PaO2显著增高(p<0.05),气道峰压较VCV组下降6-30%。

近年来,对于PEEP在OLV期间对氧合的影响,有过很多研究。其中Slinger等[3]发现PEEP的应用可以有效避免肺不张;还有多个研究发现相似结果:OLV期间不使用PEEP是有害的,可导致肺泡在每个一呼一吸的周期中出现塌陷和膨胀交替。因此,PEEP应该是一种保护性的通气策略,它不仅能改善氧合,还能减少肺损伤。但应用PEEP期间,应避免气道压的进一步增高。

因此,PCV联合应用PEEP可能是更为完善的OLV方案,既避免了高气道压,又避免了肺膨胀不全。

四、PCV在肺功能不全患者中的应用

肺功能检查和动脉血气分析是临床胸科手术的主要术前评估手段,肺功能不全分级见图3。

图3 肺功能不全分级

VC或MVV实测/预测值(%)

FEV1.0

(%)

SaO2

(%)

PaO2(mmHg)

PaCO2(mmHg)

轻度减退

80-71

70-61

>94

>87

<45

显著减退

70-51

60-41

93-90

87-75

<45

严重减退

50-21

<40

89-82

74-60

>45

呼吸衰竭

<20

<82

<60

>45

究竟哪些患者从PCV中获益更多呢?有研究表明,对于患有呼吸系统疾病的患者,OLV期间使用PCV,比VCV可更有效的改善氧合。根据OLV期间应用PCV或VCV后PaO2的改变和患者术前肺功能检测结果,Tugrul M等[1]发现OLV期间不同通气模式PaO2的改变与术前FVC之间有显著相关性,由于使用PCV而使PaO2改善的患者通常术前FVC较差。T. Trajkovska等[6]也发现OLV应用PCV期间PaO2的改善与术前肺功能结果成反比。另外对于ARDS患者,PCV可以有效控制气道峰压,平台压,并保证氧合,实现肺保护性通气[7]。

由此可以认为,对于患有呼吸系统疾病而导致肺功能不全的患者,OLV期间应用PCV,可能从中获益更多。

结论

在单肺通气时,通气模式选用PCV(根据具体情况应用PEEP)与传统VCV相比,可以降低气道压,减少肺气压伤,改善氧合,可能是更加佳的选择。同时结合术前肺功能来看,也更适用于患有呼吸系统疾病而肺功能不全的患者。

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