基于驱动压的肺保护性通气策略在婴儿单肺通气中的应用效果

黄伟坚 李洋 王海彦 刘晶 罗辉 胡祖荣

广东省妇幼保健院麻醉科（广州 511400）

保证术中氧供和避免机械通气相关肺损伤是麻醉医生为婴幼儿实施单肺通气（PLV）技术时最为关注的问题。尽管近期国内外不少研究已证实胸腔镜手术术婴儿单肺通气（OLV）时采用保护性小潮气量（Vt）联合呼气末正压（PEEP）通气策略可维持满意的氧合水平，但该策略下的部分婴儿OLV中仍存在气道顺应性低，气道压力过高的情况［1-2］。近期研究指出，驱动压（Pd）与机械通气相关肺损伤更为密切［3］，基于Pd通气策略具有更好的呼吸力学表现且具有肺保护作用［4-5］。考虑固定单一的PEEP 设置与个体化差异较大的婴儿发育不匹配，我们推测围绕Pd来制定婴儿OLV 时的保护性通气策略或更为合理［6］。然而，国内外均未有此方面的相关报道。为此，本研究拟探讨基于Pd个体化调节PEEP 的保护性通气策略在婴儿OLV 中的临床效果，为临床制定婴儿更合适的通气策略提供依据。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准本研究经医院医学伦理协会批准并与患儿家属签署知情同意书。选择医院2020 年1 月至2022 年12 月择期胸腔镜手术婴儿60 例，ASA 分级Ⅰ～Ⅱ级。采用随机数字法，分成对照组（C 组）和驱动压力组（DP 组）。排除标准：先天性心脏畸形；肺炎；存在PEEP 禁忌证；通气补救失败，改行其他通气策略；OLV 时间＜ 30 min；术中出血量超过血容量20%；术中转开胸手术。

1.2 麻醉与OLV所有患儿入手术室后常规监护一般生命体征，行全身麻醉手术，快速静脉诱导后，行气管内插管实行双肺通气，随后行动脉和颈内静脉穿刺置管。术中采用静吸复合麻醉，持续吸入1.5% ～ 3%七氟醚，并根据术中情况间断给予顺阿曲库铵0.1 mg/kg，舒芬太尼0.3 μg/kg 以维持麻醉深度。采用纤支镜引导下支气管气管插管术至健侧肺部以实施OLV。随后改变体位，通过听诊和纤维支镜检查再次确认导管位置。所有患儿均采取压力控制容量保证通气（PCV-VG）模式，潮气量Vt5 ～ 7 mL/kg，RR 30 ～ 60 次/min，吸呼比1∶1.5 ～ 2，新鲜气流量2 ～ 4 L/min，吸入氧浓度（FiO2）60 ～ 100 %，调节呼吸参数维持呼末二氧化碳分压35 ～ 45 mmHg。

1.3 PEEP 设置在患儿改行侧卧后，DP 组从2 cmH2O 开始测试个体优化的PEEP 值。测试期间保持Vt5 ～ 7 mL/kg，RR 30次/min，每10次机械通气为一通气循环，每循环后将PEEP 提高1 cmH2O 至10 cmH2O 结束试验。通过Pd=平台压（Pplat）-PEEP计算每通气循环的Pd，选择使Pd最小的PEEP 水平为OLV 时的PEEP 值。若存在多个通气循环Pd相同，则选择其中最低的PEEP 值。C 组采用固定的PEEP 水平5 cmH2O。

1.4 通气补救若通气期间出现脉搏氧浓度（SpO2）低于90%行通气补救。麻醉医师视临床情况通过提高Vt、分钟通气量、FiO2，或手法肺复张等方式改善婴儿OLV 氧合。若通气补救难以维持OLV 期间SpO2高于90%，记为通气补救失败，必要时改行双肺通气，并剔除研究。

1.5 观察指标（1）主要观察指标：人工气胸后30 min（T2）时的肺静态顺应性（Cs）和氧合指数（OI）。通过公式计算，Cs=Vt/Pd。和OI=动脉氧分压（PaO2）/FiO2。（2）次要观察指标：记录OLV 期间，胸人工气胸前（T0）、人工气胸后10 min（T1）、人工气胸后30 min（T2）、人工气胸后60 min（T3）和人工气胸结束（T4）时的MAP、HR、Vt、PEEP、Pd、气道峰压（Ppeak），并于T0和T2抽取动脉血行血气分析。（3）安全性指标：记录通气补救、术后苏醒延迟、术后二次气管插管的发生率、以及术后2 d 胸部平片结果。

1.6 样本量计算根据预实验C 组在T2时的Cs和OI分别为（2.2 ± 0.5）mL/cmH2O和（171 ± 38）mmHg，DP 组为（3.0 ± 0.5）mL/cmH2O 和（208 ± 42）mmHg，设α = 0.05（双侧），β = 0.10，病例丢失率为20%，利用PASS 15 软件计算得到检验每组样本数，以Cs为主要观察目标需要26 例和OI 需要30 例。本研究取最大样本数每组30 例，共需60 例。

1.7 统计学方法采用SPSS 25.0 统计软件，符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用两独立样本t检验或两因素重复测量方差分析，组内比较采用单因素重复测量方差分析。非正态分布计量资料以中位数和四分位数表示，组间比较采用Mann-WhitneyU检验，组内均数比较采用Friedman 检验。计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验。P＜ 0.05认为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况DP 组中1 例患儿OLV ＜ 30 min，C 组中1 例患儿OLV ＜ 30 min，1 例患儿术中转开胸手术，最终57 例患儿完成研究。两组患儿一般情况差异无统计学意义（P＞ 0.05）。见表1。

表1 患儿一般情况情况比较Tab.1 Comparison of general conditions of children ±s

表1 患儿一般情况情况比较Tab.1 Comparison of general conditions of children ±s

项目年龄（d）1～3个月4～12个月体质量（kg）性别（例）男女OLV（例）右肺左肺OLV时间（min）手术时间（min）失血量（mL/kg）尿量［mL/（kg·h）］C组（n = 28）166.8 ± 83.6 4 24 7.3±1.5 DP组（n = 29）189.6 ± 84.8 5 24 7.6±1.5统计值1.02 0.09 P值0.31 1.00 0.86 0.17 0.39 0.68 16 12 15 14 0.15 0.70 13 15 96.5 ± 30.2 81.8 ± 29.6 1.8 ± 0.8 2.4 ± 0.8 12 17 100.5 ± 28.8 86.0 ± 28.9 1.8 ± 0.9 2.5 ± 0.7 0.51 0.54 0.06 0.87 0.62 0.59 0.95 0.39

2.2 术中情况两组患儿在各时间点上的MAP、HR 和Vt均差异无统计学意义（P＞ 0.05）。与T0相比，两组患儿在T1、T2和T3时的Pd和Ppeak均升高，Cs降低（P＜ 0.05）。与C 组相比，DP 组在T1、T2和T3时的Pd和Ppeak更低，PEEP 和Cs更高（P＜ 0.05）。见表2。

表2 两组患儿不同时间点生命体征和机械通气参数比较Tab.2 Comparison of vital signs and mechanical ventilation parameters between two groups of children at different time points ±s

表2 两组患儿不同时间点生命体征和机械通气参数比较Tab.2 Comparison of vital signs and mechanical ventilation parameters between two groups of children at different time points ±s

注：与T0比较，*P ＜ 0.05；与C组比较，#P ＜ 0.05

组别MAP（mmHg）C组DP组HR（bpm）C组DP组Vt（ml/kg）C组DP组PEEP（mmH2O）C组DP组Pd（mmH2O）C组DP组Ppeak（mmH2O）C组DP组Cs（mL/cmH2O）C组DP组T0 T1 T2 T3 T4 52.8 ± 5.6 54.3 ± 57.0 55.4 ± 5.6 54.3 ± 5.5 54.4 ± 6.0 55.1 ± 5.9 54.8 ± 5.3 55.8 ± 6.6 56.5 ± 6.0 56.9 ± 5.4 113.4 ± 10.4 115.2 ± 11.4 117.9 ± 11.8 117.6 ± 14.6 114.1 ± 14.5 112.5 ± 14.4 115.2 ± 14.0 116.7 ± 11.6 111.8 ± 12.8 114.1 ± 10.8 6.1 ± 0.5 6.1 ± 0.4 6.4 ± 0.4 6.2 ± 0.4 6.3 ± 0.5 6.2 ± 0.4 6.4 ± 0.5 6.2 ± 0.4 6.3 ± 0.4 6.3 ± 0.4 5.0（5.0，5.0）7.0（5.0，8.0）#5.0（5.0，5.0）7.0（5.0，8.0）#5.0（5.0，5.0）7.0（5.0，8.0）#5.0（5.0，5.0）7.0（5.0，8.0）#5.0（5.0，5.0）7.0（5.0，8.0）#17.0（16.0，18.0）15.0（14.0，16.0）#20.0（19.0，20.0）*17.0（17.0，18.0）*#20.0（19.0，20.0）*17.0（17.0，18.0）*#20.0（19.0，20.0）*17.0（17.0，18.0）*#17.0（16.0，18.5）16.0（15.0，17.0）#23.0（22.0，24.0）22.0（22.0，23.0）25.0（24.0，26.5）*24.0（23.0，26.0）*#26.0（24.5，26.5）*24.0（24.0，25.0）*#25.5（24.5，27.0）*25.0（24.0，26.0）*#23.0（22.0，24.0）22.0（23.0，23.0）2.6 ± 0.5 3.0 ± 0.8#2.6 ± 0.5 3.1 ± 0.7#2.4 ± 0.5*2.7 ± 0.6*#2.3 ± 0.5*2.8 ± 0.7*#2.3 ± 0.5*2.7 ± 0.6*#

2.3 血气分析两组患儿在T0时的、PaO2、PaCO2、FiO2和OI 差异无统计学意义（P＞ 0.05）。与T0相比，两组患儿在T2时的PaO2和OI 降低，PaCO2升高（P＜ 0.05）。与C 组相比，DP 组在T2时PaO2和OI更高（P＜ 0.05），PaCO2和FiO2差异无统计学意义（P＞ 0.05）。见表3。

表3 两组患儿OLV 期间人工气胸前后的血气分析结果比较Tab.3 Comparison of blood gas analysis results before and after artificial pneumothorax during OLV in two groups of children ±s

表3 两组患儿OLV 期间人工气胸前后的血气分析结果比较Tab.3 Comparison of blood gas analysis results before and after artificial pneumothorax during OLV in two groups of children ±s

注：与T0比较，*P ＜ 0.05；与C组比较，#P ＜ 0.05

组别PaO2 （mmHg）C组DP组PaCO2 （mmHg）C组DP组FiO2 （%）C组DP组OI C组DP组T0 T2 213.5 ± 41.5 220.7 ± 46.1 124.3 ± 29.0*148.3 ± 29.3*#41.5 ± 3.5 42.9 ± 2.8 45.5 ± 3.4*45.8 ± 3.0*80.0（70.0，90.0）80.0（70.0，90.0）80.0（70.0，90.0）80.0（70.0，90.0）162.5 ± 46.2*194.1 ± 46.4*#275.4 ± 74.6 281.8 ± 83.7

2.4 不良事件OLV 期间，DP 组需要通气补救2 例（6.9%）低于C 组9 例（32.1%）（P＜ 0.05），通气补救后均维持满意氧合。两组患儿均无发生术后苏醒延迟和术后二次气管插管。术后2 d 胸部平片显示，C 组出现4 例肺不张，2 例胸腔积液，DP 组2 例肺不张，1 例胸腔积液，差异无统计学意义（P＞ 0.05）。

3 讨论

保护性通气策略通过较低Vt联合PEEP，可降低通气时气道压力以及避免肺泡反复张合，更有利于减轻机械相关性肺损伤［7］。但随着保护性通气策略的不断深入，越来越多的研究发现机械通气中Pd水平与急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者存活率更为密切相关，Vt、PEEP 和Pplat更可能是通过降低Pd间接改善ARDS 患者的预后［8］。类似地，有研究指出手术中接受机械通气的患者术后肺部并发症的发生与Pd密切相关，而与Vt和PEEP 并无关联［9］。在此基础上，本研究发现通过基于Pd导向个体化调节PEEP 可有效降低婴儿OLV 的气道阻力，增加肺部顺应性和氧合水平，有利于避免机械通气相关性肺损伤。

机械通气时维持恰当水平的PEEP 可增加功能残气量，避免小潮气量通气时大量的肺泡萎陷，进而导致术后肺不张或复张性肺水肿［10］。参考过去研究，较高水平的PEEP 并不能改善患者术后肺部并发症的发生，因此本研究采用较低水平的PEEP（5 cmH2O）作为实施小潮气量通气时PEEP水平［11］。在本研究中，两组患儿术前一般情况和术中Vt并无明显差异，但DP 组在OLV 时的PEEP更高，提示大多数婴儿在采用小潮气量通气策略时需要联合更高水平的PEEP，我们推测是由于婴儿胸廓支持力量较弱，通气侧肺部需要更高的PEEP 以对抗侧卧位与人工气胸形成的跨肺压力，以维持呼气末时肺部的开放［12］。由此，若为婴儿实施OLV 时的PEEP 水平过低，机械通气时往往需要更高的压力以克服呼吸系统阻力，重新开放萎陷的肺部，进而导致Ppeak升高和Cs下降［13］。

另一方面，本研究发现DP 组中亦存在小部分婴儿PEEP低于5 cmH2O。相比于成人而言，婴儿肺容量有限，且处于快速发育时期，不同个体间发育情况可能存在较大差异。因此，仅以婴儿体质量推算的Vt并不一定能准确反映婴儿OLV 时的“功能性”肺容量，即便“较低” Vt也可能高于个别婴儿的“功能性”肺容量［14］。此部分婴儿在呼气末即可保持一定的功能残气量，采用较低水平的PEEP 即可维持较满意的肺部开放。此时，若实施过高的PEEP，婴儿由于肺容量有限，机械通气达需要更高的压力以实现肺组织的形变，进而达到设定的潮气量，最终同样导致Ppeak升高和Cs下降［15］。

以上提示，固定单一的PEEP 设置并不能满足临床婴儿OLV 时的个体需要，这也是本研究中DP组不管在人工气胸前或后的Ppeak均较C 组更低，Cs均较C 组更高的主要原因［16］。此外，本研究发现DP 组OLV 期间通气补救次数低于C 组，且DP 组T2时PaO2和OI 均高于C 组，说明DP 组患儿氧合效果更优。我们推测与以下两点有关［16-17］：（1）合适的PEEP 可增加通气侧肺部功能残气量，一定程度上增加了参与氧合的气体体积，并相对延长了气体换气时间。（2）通气侧肺部压力下降使肺循环阻力随之下降，更多血液流向通气侧肺部，进而改善了通气血流比例失调。

最后，两组患儿在术后并发症发生上并无明显差异，说明两种通气策略在本研究中的安全性相当。考虑我们在过去的研究已证实小潮气量联合PEEP 是婴儿OLV 中安全的通气策略，且本研究对象均为风险较低的患儿，我们认为本研究较难比较两组患儿在肺保护方面的优劣，但结合婴儿生理特点和胸腔镜手术的特殊性，对于术前存在肺部基础疾病（肺炎、呼吸功能障碍等）的患儿采用基于Pd的保护性通气策略或许会更为合理。

综上所述，基于驱动压的肺保护性通气策略可个体优化婴儿OLV 中PEEP 设置，改善通气侧肺部顺应性和氧合，是更为符合婴儿生理特点的通气策略。