保护性通气(1)

1、COMPANYLOGO福建医科大学附属协和医院福建医科大学附属协和医院单肺通气的肺保护性通气单肺通气的肺保护性通气策略的探讨策略的探讨Lung Protective Ventilation Strategies in Anaesthesia during One-Lung VentilationCOMPANYLOGO单肺通气单肺通气v 单肺通气单肺通气(One-lung ventilation, OLV) 技术常用于技术常用于胸科手术患者，是指经支气管导管只利用一侧肺（非手术胸科手术患者，是指经支气管导管只利用一侧肺（非手术侧）进行通气。侧）进行通气。单肺通气单肺通气优点优点缺点缺点防止血液或

2、分防止血液或分泌物流向泌物流向健侧肺健侧肺 保持术野清晰保持术野清晰 便于术者操作便于术者操作 肺内分流增加肺内分流增加 低氧血症低氧血症肺缺血肺缺血-再灌注再灌注损伤损伤 肺部炎性反应肺部炎性反应 COMPANYLOGO单肺通气肺损伤单肺通气肺损伤1.机械牵张性损伤机械牵张性损伤v 呼吸机相关性肺损伤呼吸机相关性肺损伤 ：是一种肺部弥漫性肺泡：是一种肺部弥漫性肺泡- -毛细血管毛细血管膜损伤和通透性增加综合征。膜损伤和通透性增加综合征。v 肺萎陷伤：肺泡反复萎陷和复张引起肺的牵张性损伤。肺萎陷伤：肺泡反复萎陷和复张引起肺的牵张性损伤。v 手术操作：手术中对肺组织的牵拉、挤压等均可引起肺损手术

3、操作：手术中对肺组织的牵拉、挤压等均可引起肺损伤，与手术的范围及方式有关伤，与手术的范围及方式有关。COMPANYLOGO单肺通气肺损伤单肺通气肺损伤2.2.缺血缺氧性损伤缺血缺氧性损伤 非通气侧肺无通气而萎陷，肺血流未非通气侧肺无通气而萎陷，肺血流未相应减少相应减少通过非通气侧肺的血流未经氧合回到通过非通气侧肺的血流未经氧合回到左心左心肺内分流增加肺内分流增加动脉血氧分压降低动脉血氧分压降低COMPANYLOGO3.缺血再灌注损伤和氧化应激损伤缺血再灌注损伤和氧化应激损伤v 缺血再灌注损伤：指组织在缺血一段时间后重新恢复血流缺血再灌注损伤：指组织在缺血一段时间后重新恢复血流灌注，反而使缺血所

4、致的功能和代谢障碍及结构破坏进一灌注，反而使缺血所致的功能和代谢障碍及结构破坏进一步加剧。步加剧。 v 氧化应激损伤：缺血缺氧状态下，大量的活性氧自由基如氧化应激损伤：缺血缺氧状态下，大量的活性氧自由基如O2-、H2O2、OH-产生，肺复张及组织再灌注、高浓度产生，肺复张及组织再灌注、高浓度的吸入氧浓度促使大量氧自由基生成，造成肺损伤。的吸入氧浓度促使大量氧自由基生成，造成肺损伤。单肺通气肺损伤单肺通气肺损伤COMPANYLOGO单肺通气肺损伤单肺通气肺损伤4.生物性损伤生物性损伤v 手术操作、机械通气、缺血缺氧及再灌注均能诱发和激手术操作、机械通气、缺血缺氧及再灌注均能诱发和激活炎性级联反应

5、，而后通过分子生物学和细胞学的效应对活炎性级联反应，而后通过分子生物学和细胞学的效应对肺组织产生损伤。肺组织产生损伤。COMPANYLOGO单肺通气的呼吸管理单肺通气的呼吸管理v尽可能采用双肺通气尽可能采用双肺通气v单肺通气的潮气量为单肺通气的潮气量为8-10ml/kgv吸入高浓度的氧（吸入高浓度的氧（100%）v调整呼吸频率，调整呼吸频率，PaCO2保持保持37-40mmHg1吴新吴新 麻醉学高级教程（麻醉学高级教程（M) 北京：人民军医出版社北京：人民军医出版社 2009第一版第一版 210-COMPANYLOGO肺损伤的保护性措施肺损伤的保护性措施潮气量潮气量v 单肺通气的传统潮气量：单

6、肺通气的传统潮气量：8-10ml8-10mlkgkg，能防止肺泡萎陷，预防低氧血，能防止肺泡萎陷，预防低氧血症，但研究表明大潮气量和高气道压会造成肺容积伤和气压伤。症，但研究表明大潮气量和高气道压会造成肺容积伤和气压伤。v 单肺通气期间大潮气量和高气道压是导致肺癌患者术后单肺通气期间大潮气量和高气道压是导致肺癌患者术后ALI/ARDSALI/ARDS发生发生率升高的因素。率升高的因素。1 1 v MasciaMascia等研究表明大潮气量是急性肺损伤的一个危险因素，能明显增等研究表明大潮气量是急性肺损伤的一个危险因素，能明显增加肺切除术后患者呼吸衰竭的发生率。加肺切除术后患者呼吸衰竭的发生率。

7、221 Jeon K,Yoon JW,Suh GY et al.risk factors for post-pneumonectomy acute lung injury/ acute respiratory distress syndrome in primary lung cancer patientsJ.Anaesth Intensive care, 2009,37(1):14-9.2 Mascia L,Zavala E,Bosma K et al.high tidal volume is associated with the development of acute lung inj

8、ury after severe brain injury: an international observational studyJ. Crit Care Med,2007, 35(8): 1815-20. 1 Jeon K,Yoon JW,Suh GY et al.risk factors for post-pneumonectomy acute lung injury/ acute respiratory distress syndrome in primary lung cancer patientsJ.Anaesth Intensive care,2009,37(1):14-9.2

9、 Mascia L,Zavala E,Bosma K et al.high tidal volume is associated with the development of acute lung injury after severe brain injury: an international observational studyJ. Crit Care Med,2007,35(8):1815-20COMPANYLOGO肺损伤的保护性措施肺损伤的保护性措施v SangSang等研究表明，与传统的大潮气量等研究表明，与传统的大潮气量10 ml/kg10 ml/kg相比，低潮气量相比，低潮

10、气量6ml/kg6ml/kg ( (无论无论是否联合应用是否联合应用PEEP5cmH2O)PEEP5cmH2O)都增加低氧血症的发生率。都增加低氧血症的发生率。 1 1 v Ferreira Ferreira 等通过给予不同的潮气量单肺通气后，比较兔塌陷肺组织和正常肺等通过给予不同的潮气量单肺通气后，比较兔塌陷肺组织和正常肺组织面积的比值，发现与大潮气量通气（组织面积的比值，发现与大潮气量通气（Vt10ml/kg+PEEP2cmH2OVt10ml/kg+PEEP2cmH2O）相比，低）相比，低潮气量（潮气量（Vt5ml/kg+PEEP2cmH2OVt5ml/kg+PEEP2cmH2O）通气时塌

11、陷肺组织所占的比例更高。）通气时塌陷肺组织所占的比例更高。 22 v SchillingSchilling等通过对等通过对3232例胸科手术患者的研究，发现低潮气量组（例胸科手术患者的研究，发现低潮气量组（Vt5ml/kgVt5ml/kg）肺泡灌洗液的肺泡灌洗液的TNF-aTNF-a和和sICAM-1sICAM-1浓度明显低于大潮气量组（浓度明显低于大潮气量组（Vt10ml/kgVt10ml/kg）。）。3 3 1 Kim SH, Jung KT, An TH.Effects of tidal volume and PEEP on arterial blood gases and pulmon

12、ary mechanics during one-lung ventilationJ. Anesth,2012, 26(4):568-73. 2 Ferreira HC,Mazzoli-Rocha F,Momesso DP et al.On the crucial ventilatory setting adjustment from two-to one-lung ventilationJ. Respir Physiol Neurobiol,2011,15;179(2-3): 198 -204. 3 Schilling T,Kozian A,Huth C et al.the pulmonar

13、y immune effects of mechanical ventilation in patients undergoing thoracic surgeryJ.Anesth Analg, 2005,101(4): 957-65.COMPANYLOGO肺损伤的保护性措施肺损伤的保护性措施气道压气道压vSzegedi等研究发现由双肺通气转换为单肺通气时，气道峰压和气道平台压分别升高等研究发现由双肺通气转换为单肺通气时，气道峰压和气道平台压分别升高55.1%和和41.9%。 1 vvan der Werff等通过对等通过对197例行肺切除术的患者进行研究发现，肺切除术后肺水例行肺切除术的患者

14、进行研究发现，肺切除术后肺水肿的发生发展与通气时的高气道压有明显相关性。肿的发生发展与通气时的高气道压有明显相关性。 2 vBoussarsar等报告指出，气道峰压与肺部气压伤之间只有较小的相关性，然而当气等报告指出，气道峰压与肺部气压伤之间只有较小的相关性，然而当气道平台压超过道平台压超过35cmH2O时，机械通气所致的肺损伤与气道平台压间存在密切的相关时，机械通气所致的肺损伤与气道平台压间存在密切的相关性。性。 3 1 Szegedi LL, Bardoczky GI, Engelman EE, Hollander AA. Airway pressure changes during on

15、e-lung ventilationJ.Anesth Analg,1997,84(5):1034-7. 2 van der Werff YD,van der Houwen HK,Heijmans PJ et al.postpneumonectomy pulmonary edema. a retrospective analysis of incidence and possible risk factorsJ. Chest,1997,111(5):1278-84.3 Boussarsar M,Thierry G,Jaber S et al.relationship between ventil

16、atory settings and barotrauma in the acute respiratory distress syndromeJ.Intensive Care Med, 2002,28(4):406-13. COMPANYLOGO肺损伤的保护性措施肺损伤的保护性措施v 气道峰压气道峰压反映呼吸系统的动态顺应性，其值要大于肺泡内压力，影响反映呼吸系统的动态顺应性，其值要大于肺泡内压力，影响气道峰压的主要因素包括：潮气量、气管内径的大小及是否发生支气气道峰压的主要因素包括：潮气量、气管内径的大小及是否发生支气管痉挛等。管痉挛等。v 气道平台压气道平台压反映呼吸系统的静态顺应性，其

17、值大小更加接近于肺泡内反映呼吸系统的静态顺应性，其值大小更加接近于肺泡内压。气道平台压被认为是机械通气所致肺损伤发病机理中的一个重要压。气道平台压被认为是机械通气所致肺损伤发病机理中的一个重要因素。因素。v 胸科手术单肺通气时允许的最大气道压力，即气道峰压应该低于胸科手术单肺通气时允许的最大气道压力，即气道峰压应该低于35 cmH2O，气道平台压低于，气道平台压低于30cmH2O，许多研究发现气道平台压，许多研究发现气道平台压超过超过30cmH2O时容易导致肺部气压伤。时容易导致肺部气压伤。 1 2 1 Slinger P.pro: low tidal volume is indicated

18、during one-lung ventilationJ. Anesth Analg, 2006,103(2):268-70.2 Licker M, de Perrot M, Spiliopoulos A, Robert J, Diaper J, Chevalley C, Tschopp JM. Risk factors for acute lung injury after thoracic surgery for lung cancerJ. Anesth Analg,2003 ,97(6):1558-65. COMPANYLOGO肺损伤的保护性措施肺损伤的保护性措施v 呼气末正压（呼气末正

19、压（positive end-expiratory pressure，PEEP）是是指在呼气终末期借助于装在呼气端的限制气流活瓣装置，使气道压力指在呼气终末期借助于装在呼气端的限制气流活瓣装置，使气道压力高于大气压。高于大气压。v PEEP一方面可使萎陷的肺泡重新扩张，增加通气肺的功能残气量和一方面可使萎陷的肺泡重新扩张，增加通气肺的功能残气量和肺顺应性，有利于改善通气和氧合，减少肺内分流。肺顺应性，有利于改善通气和氧合，减少肺内分流。v 另一方面高水平的另一方面高水平的PEEP可增加胸内压，压迫肺内小血管，使肺总血可增加胸内压，压迫肺内小血管，使肺总血管阻力升高，血液从通气侧肺流向非通气侧肺

20、的比例增加，最终导致管阻力升高，血液从通气侧肺流向非通气侧肺的比例增加，最终导致心排量减少，肺内分流增加，动脉血氧分压降低。心排量减少，肺内分流增加，动脉血氧分压降低。 COMPANYLOGO肺损伤的保护性措施肺损伤的保护性措施v 内源性内源性PEEPPEEP（PEEPi)PEEPi)：OLVOLV时不同的患者能产生时不同的患者能产生PEEPiPEEPi（约（约2-6mmHg2-6mmHg），在），在OLVOLV期间给予相当于期间给予相当于PEEPiPEEPi值的值的PEEPePEEPe可提高动脉血氧分压水平。可提高动脉血氧分压水平。 11 v AbeAbe等研究发现通气侧肺应用等研究发现通气

21、侧肺应用4cmH2O4cmH2O的的PEEPPEEP能够明显改善单肺通气期间的氧能够明显改善单肺通气期间的氧合功能，且合功能，且PEEPPEEP增加至增加至8cmH2O8cmH2O时其改善动脉氧合的程度未相应提高。时其改善动脉氧合的程度未相应提高。 22 v FujiwaraFujiwara等研究认为通气侧肺应用等研究认为通气侧肺应用PEEPPEEP，非通气侧肺行，非通气侧肺行CPAPCPAP，或者两者联合，或者两者联合应用，均能改善动脉氧合功能和减少肺内分流。应用，均能改善动脉氧合功能和减少肺内分流。33v GalGal认为低潮气量联合使用认为低潮气量联合使用PEEPPEEP时能增加呼气末肺

22、泡的容积和终末平均气道时能增加呼气末肺泡的容积和终末平均气道压，达到和大潮气量通气一样的效果。压，达到和大潮气量通气一样的效果。44 1 Inomata S, Nishikawa T, Saito S, Kihara S. Best PEEP during one-lung entilationJ. Br J Anaesth,1997 ,78(6):754-6. 2 Abe K, Mashimo T, Yoshiya I. Arterial oxygenation and shunt fraction during one-lung ventilation: a comparison of i

23、soflurane and sevoflurane J.Anesth Analg, 1998 ,86(6):1266-70. 3 Fujiwara M,Abe K,Mashimo T.the effect of positive end-expiratory pressure and continuous positive airway pressure on the oxygenation and shunt fraction during one-lung ventilation with propofol anesthesiaJ. Clin Anesth,2001,13(7): 473-

24、7. 4 Gal TJ. Con: low tidal volumes are indicated during one-lung ventilationJ. Anesth Analg,2006,103(2):271-3.COMPANYLOGO肺损伤的保护性措施肺损伤的保护性措施vMascotto等研究发现单肺通气时对通气侧肺使用等研究发现单肺通气时对通气侧肺使用PEEP能提高肺顺应性，但并不能能提高肺顺应性，但并不能改善患者的动脉氧合功能。改善患者的动脉氧合功能。1vHoftman等报道等报道PEEP仅能改善仅能改善29%病人的氧合功能，使动脉血氧分压提高约病人的氧合功能，使动脉血氧分压提高

25、约20%。2vSang等研究发现，低潮气量可引起肺泡塌陷，导致肺不张和低氧血症，且等研究发现，低潮气量可引起肺泡塌陷，导致肺不张和低氧血症，且5cmH2O的的PEEP并不能提高动脉血氧分压水平。并不能提高动脉血氧分压水平。vLeong等认为单肺通气时应用小于等认为单肺通气时应用小于10cmH2O 的的PEEP并不能提高肺部顺应性及改并不能提高肺部顺应性及改善术中和术后的动脉氧和功能。善术中和术后的动脉氧和功能。 3 1 Mascotto G, Bizzarri M, Messina M, et al. Prospective, randomized, controlled evaluation

26、 of the preventive effects of positive end-expiratory pressure on patient oxygenation during one-lung ventilationJ. Anaesthesiol,2003 ,20(9): 704-10. 2 Hoftman N, Canales C, Leduc M, Mahajan A. Positive end expiratory pressure during one-lung ventilation: selecting ideal patients and ventilator sett

27、ings with the aim of improving arterial oxygenationJ. Ann Card Anaesth,2011,14(3):183-7. 3 Leong LM,Chatterjee S,Gao F.the effect of positive end expiratory pressure on the respiratory profile during one-lung ventilation for thoracotomyJ. Anaesthesia, 2007, 62(1):23-6.COMPANYLOGO肺损伤的保护性措施肺损伤的保护性措施通气

28、模式通气模式v VCVVCV是全麻手术患者常用的通气模式是全麻手术患者常用的通气模式 ，关于，关于PCVPCV模式能否提高单肺通气时的动模式能否提高单肺通气时的动脉血氧分压水平仍存在争议。脉血氧分压水平仍存在争议。v TugrulTugrul等通过对等通过对4848例胸科手术患者的研究，发现例胸科手术患者的研究，发现PCVPCV组的气道峰压、气道平台组的气道峰压、气道平台压及肺内分流明显低于压及肺内分流明显低于VCVVCV组，且组，且PCVPCV组的组的PaO2PaO2明显高于明显高于VCVVCV组，建议术前存在组，建议术前存在限制性肺部疾病的患者在术中可应用限制性肺部疾病的患者在术中可应用P

29、CVPCV模式来提高模式来提高PaO2PaO2。11 v PCVPCV能够改善氧合功能的可能解释是：能够改善氧合功能的可能解释是：PCVPCV通气时，气道压力会迅速上升，在较通气时，气道压力会迅速上升，在较短的时间可以达到预设峰压，并且随着递减流量的波形将气道压力维持在预设短的时间可以达到预设峰压，并且随着递减流量的波形将气道压力维持在预设的水平，使气体分布更加均匀，有利于改善单肺通气患者的氧合，避免出现过的水平，使气体分布更加均匀，有利于改善单肺通气患者的氧合，避免出现过高的气道峰压，减少气道损伤。高的气道峰压，减少气道损伤。 1 Tugrul M, Camci E, Karadeniz H

30、, Sentrk M, Pembeci K, Akpir K. Comparison of volume controlled with pressure controlled ventilation during one-lung anaesthesia J. Br J Anaesth,1997,79(3):306-10. COMPANYLOGO肺损伤的保护性措施肺损伤的保护性措施v UnzuetaUnzueta等研究发现，对于术前肺功能正常的患者，与等研究发现，对于术前肺功能正常的患者，与VCVVCV模式相比，模式相比，PCVPCV模式除了能降低气道压力外，并未改善单肺通气时的动脉氧合功能

31、。模式除了能降低气道压力外，并未改善单肺通气时的动脉氧合功能。11 v ChoiChoi等通过对等通过对1818例在俯卧位下完成胸科手术的患者的研究，发现例在俯卧位下完成胸科手术的患者的研究，发现VCVVCV和和PCVPCV两组患者的动脉血氧分压、气道压及肺动态顺应性的差别无统计学意义，两组患者的动脉血氧分压、气道压及肺动态顺应性的差别无统计学意义，在呼吸力学、血流动力学及氧合功能方面，在呼吸力学、血流动力学及氧合功能方面，PCVPCV未表现出明显的优势。未表现出明显的优势。2 2 v PardosPardos等通过对等通过对110110例胸科手术患者的研究，发现例胸科手术患者的研究，发现VC

32、VVCV和和PCVPCV两组患者在术两组患者在术中及术后早期的氧合指数均未见明显差异。中及术后早期的氧合指数均未见明显差异。33 1 Unzueta MC,Casas JI,Moral MV.pressure-controlled versus volume-controlled ventilation during one-lung ventilation for thoracic surgeryJ.Anesth Analg, 2007, 104(5): 1029-33. 2 Choi YS, Shim JK, Na S, Hong SB, Hong YW, Oh YJ. Pressure-

33、controlled versus volume-controlled ventilation during one-lung ventilation in the prone position for robot-assisted esophagectomyJ. Surg Endosc,2009,23(10) : 2286-91. 3 Pardos PC,Garutti I,Pineiro P et al.effects of ventilatory mode during one-lung ventilation on intraoperative and postoperative ar

34、terial oxygenation in thoracic surgeryJ.Cardiothorac Vasc Anesth,2009,23(6):770-4.COMPANYLOGO肺损伤的保护性措施肺损伤的保护性措施肺保护性通气策略：肺保护性通气策略：即低潮气量联合适宜的外源性即低潮气量联合适宜的外源性PEEPPEEP，在保证通气和，在保证通气和氧合的同时，能够避免大潮气量、高气道压造成的肺损伤。氧合的同时，能够避免大潮气量、高气道压造成的肺损伤。v MicheletMichelet等通过对等通过对5252例食管癌手术患者的研究，发现保护性通气（潮例食管癌手术患者的研究，发现保护性通气（

35、潮气量气量5ml/kg5ml/kg并联合应用并联合应用5cmH2O5cmH2O的的PEEPPEEP）与传统通气（潮气量）与传统通气（潮气量9ml/kg9ml/kg）相比，能够明显减轻炎性反应，改善肺功能和缩短术后拔管时间。相比，能够明显减轻炎性反应，改善肺功能和缩短术后拔管时间。11v Fernandez-Perez Fernandez-Perez 等人建议为了减轻肺损伤，单肺通气时可应用低潮等人建议为了减轻肺损伤，单肺通气时可应用低潮气量（气量（5-7ml/kg5-7ml/kg）联合适宜水平的）联合适宜水平的PEEPPEEP（5-6cmH2O5-6cmH2O）。）。22 1 Michelet

36、 P,DJourno XB,Roch A et tective ventilation influences systemic nflammation after esophagectomy: a randomized controlled studyJ. Anesthesiology, 2006,105(5):911-9. 2 Fernandez-Perez ER ,Sprung J,Afessa B.et al. Intraoperative ventilator settings and acute lung injury after elective surgery:a n

37、ested case control study.Thorax,2009;64:121-7COMPANYLOGO肺损伤的保护性措施肺损伤的保护性措施吸入氧浓度（吸入氧浓度（FiO2FiO2）v 高浓度氧的优点：能预防低氧血症，促进术后伤口愈合，防止患者术后发生高浓度氧的优点：能预防低氧血症，促进术后伤口愈合，防止患者术后发生恶心呕吐，增强术后患者的免疫力，预防感染。恶心呕吐，增强术后患者的免疫力，预防感染。v 缺点：吸入高浓度氧可能导致吸入性肺不张，还可导致大量活性氧自由基的缺点：吸入高浓度氧可能导致吸入性肺不张，还可导致大量活性氧自由基的生成，通过氧化应激造成肺损伤。生成，通过氧化应激造成肺

38、损伤。v FracicaFracica等研究分别吸入纯氧等研究分别吸入纯氧40h40h、60h60h、80h80h后发现后发现60h60h后组织学改变明显，后组织学改变明显，肺白细胞聚集，肺白细胞聚集，80h80h后肺水增加，通透性增高。其组织学改变包括早期内皮细后肺水增加，通透性增高。其组织学改变包括早期内皮细胞损伤，后期内皮细胞重建，间质水肿，肺泡基底膜外露，毛细血管血栓形胞损伤，后期内皮细胞重建，间质水肿，肺泡基底膜外露，毛细血管血栓形成等。成等。11 1 Fracica PJ, Knapp MJ, Piantadosi CA, et al. Responses of baboons t

39、o prolonged hyperoxia: physiology and qualitative pathology. J Appl Physiol (1985). 1991 Dec;71(6):2352-62. COMPANYLOGO肺损伤的保护性措施肺损伤的保护性措施v 单肺通气期间如何设定吸入氧浓度无统一的认识。单肺通气期间如何设定吸入氧浓度无统一的认识。v Williams等人认为在单肺通气期间应采用尽可能低的等人认为在单肺通气期间应采用尽可能低的FiO2来防止来防止氧化应激损伤和术后急性肺损伤。氧化应激损伤和术后急性肺损伤。1v 单肺通气期间应该在保证单肺通气期间应该在保证SpO290%的前提下尽量选择低水平的的前提下尽量选择低水平的FiO2来避免吸入性肺不张。来避免吸入性肺不张。2v 近年来有研究认为低近年来有研究认为低-中水平的中水平的FiO2(30%-50%)可能是比较适宜可能是比较适宜的选择，既可以保证满意的血液氧合又可以避免继发性肺损伤。的选择，既可以保证满意的血液氧合又可以避免继发性肺损伤。31 Williams E A;Quinlan G J;Goldstraw P.Postoperative lung injury and oxida