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Recruitment Maneuver and Acute Respiratory Distress Syndrome （Ⅱ）

杨自建，张翔宇

同济大学附属上海市第十人民医院 外科重症监护病房，

上海 200072

Zi－jian Yang，Xiang－yu Zhang

Shanghai Tenth People’s Hospital affiliated to Tongji University， Shanghai 200072，China

　　四、压力－容量曲线

　　进行肺复张术通常参照压力－容量曲线，间接了解肺复张的程度，设定适当的PEEP，故测定压力－容量曲线是施行肺复张术的主要技术环节。

　　1. 压力－容量曲线的概念

　　压力－容量曲线分为动态压力－容量曲线与静态压力－容量曲线。动态压力－容量曲线由于受气道阻力的影响不能准确反映肺复张状态，临床上更多是根据静态压力－容量曲线调整通气参数。静态压力－容量曲线是表达随气道压力变化，肺容量相应变化关系的坐标图（见图2），习惯上横坐标代表压力变化，纵坐标代表容量变化。气道压力变化与容量变化不是直线相关的，体现在压力－容量曲线上，该曲线外观类似‘S’形，通常有上、下两个拐点即上拐点和下拐点。下拐点以下的曲线平缓，提示在该范围内随着压力上升，容量变化很小；主要是由于相对多的肺泡处于关闭状态。上、下拐点之间的曲线相对陡直，即随压力上升容量很快上升，因为此时随压力上升，肺泡很快张开；上拐点之上曲线又相对平缓即随着压力上升容量上升缓慢，反应大部分肺泡已经张开，肺泡张开可能性较小，随压力上升容易诱发容量伤^[14]。健康人这种典型的曲线不明显，因为健康人主要在相应于上下拐点之间的范围内呼吸。除非在低于功能残气量下或高于功能残气量下进行通气或过度通气，才能表现出明显的上或下拐点。

　　2. 压力－容量曲线的测定方法

　　静态压力－容量曲线测定的压力是整个呼吸系统在相应容量下的弹性回缩压力。故理论上要求完全阻断气流，除外气道阻力对压力测定的影响；通常气道阻力在20cm/L?s，持续小气流引起大约1厘米水柱的压力降低，对测定结果影响很小，故也可以应用低流量持续气流测定压力－容量曲线。测定压力－容量曲线的方法有：

　　（1）静态测定法（大注射器法）

　　（2）间断阻断法

　　（3）恒定气流法

　　大注射器法通常认为是测定ARDS患者压力－容量环的主要方法，但是这种方法有自身的缺点：需要40～60秒的时间，在这段时间内部分氧气可能被吸收，从而导致压力－容量曲线不准确；另外，这种方法必须使患者脱离呼吸机。第二种方法在机械通气过程中，阻断吸气，测定气道压力，但是这种方法需要15分钟左右的时间才能完成测定，较烦琐。第三种方法是恒定气流方法相对快速方便，部分呼吸机具有此功能。下面参照既往文献分别简要介绍各测定方法。

　　（1）静态测定法（大注射器法）^[15]患者在充分镇静后，应用100％的氧气机械通气10分钟，然后脱离呼吸机，在5秒左右的时间内呼气至功能残气量，把患者与预充3升纯氧的大注射器相连接每隔4秒向气道内注入50－100毫升纯氧，直到气道内压力达35厘米水柱（此注射器通过压力传感器与电脑相连接记录气道压力）。然后再次应用原通气参数进行通气5分钟后，脱离呼吸机，再次与预充3升纯氧的大注射器相连接，在2－3秒内把气道压力升至35厘米水柱，维持4秒后每隔4秒放50－100毫升气体，直到气道压力为0。在计量肺容积时按每分钟95毫升气体被吸收进行校正。根据容积压力绘制相应的压力容积图。

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　　（2）吸气阻断法　简要介绍Levy等在机械通气中应用的方法，主要利用的呼气末、吸气末屏气功能进行测量^[16]。首先应用呼气末屏气功能测定内原性PEEP（PEEPi），然后进行5次机械通气；进一步按照实验设定的潮气量通气，应用吸气末屏气功能键保持肺处于呼气末3秒，同时记录相应的气道平台压力。应用相同的方法分别测定不同潮气量状态下的气道平台压力，最小潮气量100毫升，潮气量每次增加100毫升，直到气道平台压力达到30厘米左右。根据相应压力、容量绘制压力容量图。

　　（3）恒定气流法 ROUBYD等应用Cesar呼吸机测定静态压力－容量环的方法如下：本机的主要技术参数最低通气频率为5次/分，最大吸呼比为4：1，所以本机器最长通气时间为9.6秒，根据研究需要设定的流速设定相应的潮气量（3L/M，9L/M的流率分别需要500毫升及1500毫升的潮气量）。按设定的通气参数进行通气时，机器自动在监视器内显示相应的压力－容量环，机器可以根据需要测定任何两点之间的斜率。

　　3. 影响压力－容量曲线形态的因素

　　大多数ARDS患者在没有应用PEEP的情况下肺部同时存在正常充气的肺组织与塌陷的肺组织，其分布及比例对压力－容量曲线的形态影响很大。如果上肺野充气正常而下肺野塌陷，压力－容量环典型的特点是：P－V曲线斜率中度降低，下拐点很低或完全不出现下拐点；而白肺（广泛实变的肺）P－V曲线的上下拐点很明显；在临床常规应用的PEEP及气道峰压如果相对于肺部病变偏小，上位拐点有可能不出现^[17]。

　　4. 压力－容量曲线应用

　　临床测定压力－容量环的目的就是了解压力容量的关系从而指导机械通气参数设定，避免肺不张及肺过度膨胀引起的压力伤（barotrauma）、容量伤（volotrauma）、生物损伤（biotrauma）、不张伤（atelectrauma），如何根据压力－容量曲线提供的信息调整通气参数是避免呼吸机相关性肺损伤的关键。

　　（1）根据低位拐点设定PEEP不合理。早期以Putenson为代表的学者^[18]认为压力－容量环低位拐点意味着肺泡已经大部分张开，因此临床设定PEEP于低位拐点上2厘米是合理的。Hickling^[19]应用数学模型证明压力－容量环的低位拐点只意味着大部分肺泡开始复张，因为肺部不同部位肺泡开放的压力不同，在整个吸气过程中都有肺泡张开，而且上位拐点意味着在该点以上可以减少复张肺泡，但是仍然有部分肺泡处于关闭状态，如果继续增加压力仍然有部分肺泡张开，因此不能根据压力－容量环的拐点判断肺总体的复张状态。

　　（2）PEEP的设定在第三拐点上2厘米较为合理。按保护性肺通气策略中肺开放及保持肺处于开放状态的观点，应用PEEP的主要目的是防止已经开放的肺泡再次关闭，这种过程主要发生在呼吸相，所以应根据呼气相拐点设定PEEP，而且已经证明在第三拐点出现前已经有部分肺泡发生关闭，故PEEP的设定在第三拐点上2厘米较为合理^[20]。选择正确的PEEP应该参考压力－容量环降支的第三拐点，而不能简单地从0开始逐渐增加PEEP^[21]。

　　（3）压力－容量环的形态受气道峰压及潮气量影响，通气过程中如两者发生改变，应重新测定压力－容量曲线，重新调整PEEP及其它参数。Takeuchit等^[22]发现压力－容量环的形态受该环测定前的容量及气道峰压的影响。虽然低位拐点、低位拐点以下的顺应性、上位拐点与气道峰压间的顺应性不受容量及气道峰压的影响，但是上位拐点、上下拐点之间的斜率、呼气相最大斜率及出现的压力位置都随气道峰压的增加而增加。临床工作中经常变换通气参数如气道压力、潮气量，所以最佳PEEP的选择应该根据再次测定的压力－容量环进行调整。

　　（4）有专家^[23]认为根据目前资料在没有测定拐点的情况下，应用10～20厘米水柱的PEEP应是安全的，这种观点具有盲目性，及时根据监测结果调整PEEP更为重要。

　　（5）Gattinoni等对68名肺损伤的患者进行的研究提示随着气道压力的增加，可复张性肺组织比例逐渐减少至消失，对实变的肺组织即使气道压力达到45厘米水柱，仍然不能张开，在本组实验患者中实变肺脏在25％左右。

　　（6）肺复张术的效果是压力时间依赖的，在一定的气道峰压下，维持一定时间才能达到理想的复张效果，有时需要反复多次才能达到有效的复张效果，不能急于升高气道峰压。

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　　（7）复张成功的概率、预测因素：应用肺复张术能否使萎陷的肺泡重新张开取决于潜在可复张的肺泡与实变肺泡的比率。塌陷的肺泡多属于可复张的，而实变的肺泡复张的可能性小，肺部原发性病变导致的ARD S多以实变为主，而肺外病变多引起肺泡塌陷，也可能按一定的比例共存。如果无通气的病变主要位于肺底部，施行肺胀的效果差；相反，如病变主要位于上叶肺复张的效果好。在应用PEEP前如果有80％的肺组织充气良好，即使应用10厘米水柱的PEEP也可能导致部分肺泡过度膨胀^[24]。通过临床研究发现如果可复张的肺组织比例，维持肺开放大约需要15厘米水柱左右的PEEP，如果可复张的肺组织比例小，PEEP可以低于10厘米水柱。

　　（8）正确处理影响肺复张的其它因素：ARDS的致病因素、肺不张、肺萎陷的范围、肺炎等引起肺部实变对肺复张术反应差；应用纯氧可以增加气体吸收导致吸收性肺不张；镇静药物应用抑制自主呼吸可能促进膈肌上区域及肺底部不张的发生；仰卧体位肺底部容易发生肺不张；负压吸痰可以导致肺再次萎陷。临床工作中必须妥善处理上述情况对肺复张术的影响。

　　五、肺复张术失败原因分析

　　应用肺复张术改善氧合的主要机制是改善了通气灌流比例，如果应用肺复张术不能改善甚至恶化通气灌流比例，则氧合不能改善或甚至下降，可能机制如下：

　　（1）卵圆孔未闭的发病率在30岁前的青年人约为34.3％，在90～100岁的老年人约为20.2％^[25]。在机械通气过程中如果气道峰压达到20厘米水柱或者应用PEEP则可能引起右向左分流^[26]。ARDS患者往往同时合并有肺动脉高压，更易引起右向左分流。

　　（2）局部性的低通气区域如果是由实变引起的，进行肺复张时高气道峰压或者PEEP可能降低通气区域的血流，而非通气区域的血流量反而相对增加，从而引起肺内分流增加。

　　（3）ARDS合并一些特殊疾病如肺内血管瘤、肝－肺综合征在肺复张术时肺内分流也可能增加。在这些情况下肺复张术对氧合改善的总效果取决于肺内外分流的净效果。

　　（4）肺复张术的高气道压力或PEEP可导致回心血流量的降低，心输出量降低，在组织氧耗量不变的情况下可导致混合静脉血氧饱和度下降，后者同样可导致动脉血氧饱和度的降低^[27]。

　　（5）Lejeune等^[28]报道应用PEEP可以抑制低氧血症时肺动脉的收缩反应，这种反应是机体的保护反应有利于降低肺内分流，应用PEEP可以破坏这种机制。可以使分流增加，导致低氧血症。如肺复张术效果差要考虑到肺内功能分流、肺内解剖分流、肺外解剖分流等影响因素。

　　（6）施行肺复张时，如果氧饱和度剧烈下降，伴有明显气促，血流动力学恶化，应及时进行体格检查、胸部X线检查，除外张力性气胸。另外肺复张术如果导致血流动力学不稳定，导致外周循环衰竭，则更易影响经皮氧饱合度的测量。

　　六、肺复张术的安全性

　　（1）由于肺部病变的不均一性，在进行肺复张术时，部分肺泡可能发生过度膨胀。约1/3在仰卧位接受机械通气的患者发生肺过度膨胀，不合并COPD的患者主要发生于中叶的远端及膈肌穹隆下；COPD患者主要发生在肺尖部及膈肌穹隆下^[29]。Puybasset等^[30]证明肺复张术后肺过度膨胀与肺复张同时存在，功能残气量的增加比肺复张更加明显。机械通气诱发的气胸更容易发生在ARDS晚期，因为此时肺组织重建、肺组织纤维化发生，可导致不同肺泡间顺应性有更大的差异，而在疾病早期很少发生气压伤。尽管如此，在进行肺复张期间发生气压伤是存在的。应根据肺部的病变程度综合分析，如果肺不张较为局限，PEEP以不超过10厘米水柱为妥；如果肺部病变较为广泛均一，PEEP可以应用15厘米水柱或更高的PEEP。

　　（2）在进行肺复张术时，持续吸入纯氧可以防止因寻找肺泡关闭压而导致的严重低氧血症。

　　（3）进行肺复张时为避免压力伤，主张采用个体化的复张手法，必须结合具体病因、肺部X线或CT检查结果、疾病分期、肺复张术的效果，调整复张参数。

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