楊琪瑤，蘇振波，胡 裕，王 寧，趙國慶，李琳琳

(吉林大學中日聯誼醫(yī)院 1.麻醉科;2.手術室,吉林 長春130033)

肥胖是一種全球流行病，并且在過去三十年中流行率增加。一項關于美國成人肥胖患病率的研究顯示，成年男性患病率為35.5%，成年女性患病率為35.8%[1]。隨著肥胖患者數量的激增，重癥、外科及麻醉醫(yī)生所面臨的肥胖患者也日益增多，已知肥胖患者的肺功能受限，靜息時，肥胖患者的氧耗量比非肥胖患者高1.5倍[2]，并且常合并其他呼吸道并發(fā)癥(如睡眠呼吸暫停綜合征、哮喘等)，因此由肥胖所帶來的不利影響也日益明顯。理想的通氣模式是優(yōu)化氣體交換和肺力學，并降低呼吸系統及其他系統的并發(fā)癥。保護性通氣的應用使全球并發(fā)癥的發(fā)生率從27.5%降至10.5%，住院時間縮短了兩天[3]。肺保護性通氣的應用在正常體重的外科手術及重癥監(jiān)護患者的使用中日益得到認可，而其對于肥胖患者而言，更具有積極意義。

1 肥胖給健康帶來的不利影響

肥胖患者的肺功能損害可表現為(1)肺容量減少伴肺不張增加和/或小氣道閉合;(2)呼吸系統，肺和胸壁順應性紊亂以及阻力增加;(3)中度至重度低氧血癥。這些生理改變在患有高碳酸血癥或阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)的肥胖患者中更為顯著。肥胖患者的并發(fā)癥給健康帶來不利影響，①大多數病態(tài)肥胖患者易合并代謝綜合征，血糖升高及胰島素抵抗、血脂代謝異常、高血壓病，且MS與心血管事件及意外密切相關。②多數肥胖患者常合并呼吸系統疾病，如睡眠呼吸暫停綜合征、肥胖低通氣綜合征，肥胖低通氣綜合征是指BMI ≥30 kg/m2、日間高碳酸血癥(PaCO2>45 mmHg)、睡眠呼吸障礙(排除了其他可能導致肺泡低通氣的疾病)的綜合癥狀[4]。哮喘、COPD、限制性通氣功能障礙。③研究表明，極端肥胖患者的靜脈血栓栓塞風險高于住院治療的患者[5]。且Lucy Kornblith[6]等學者研究發(fā)現，BMI是促進損傷后高凝狀態(tài)的獨立危險因素。④麻醉后呼吸肌的功能障礙導致拔管后肺不張及急性呼吸衰竭的發(fā)生率較正常體重者明顯增加。功能殘余容量(FRC)降低，通氣-灌注(V/Q)不匹配和呼吸道合并癥增加，使麻醉誘導和氣道管理成為低氧血癥事件和其他呼吸系統并發(fā)癥的高危期[7]。雖然肺保護性通氣方法所帶來的收益已十分明顯，但是其在臨床工作中的使用率并不高，這可能與麻醉醫(yī)生的認識不足有關，但是由于肥胖患者特殊的生理特點，肺保護性通氣方法則能充分體現其價值。

2 肥胖患者的肺保護性通氣方法

2.1 低潮氣量通氣

低潮氣量通氣是肺保護性通氣方法的重要組成內容，低潮氣量是相較于傳統的單純高潮氣量通氣而言采用6-8 ml/kg (IBW，ideal body weight)潮氣量對患者進行的機械通氣。是在滿足患者基本氧合的基礎上盡可能地減少呼吸機相關性肺損傷。由于肥胖患者體重較大且體內普遍存在著肺不張，所以多數臨床麻醉醫(yī)生會選擇高潮氣量來防止肺泡萎陷，減少肺不張。然而近年來越來越多的學者發(fā)現，即使很高的潮氣量也不能防止肺泡萎陷的發(fā)生，較大的潮氣量導致肺泡過度膨脹，和肺泡反復開閉產生的剪切力造成的牽拉傷和由牽拉傷導致的炎性介質的釋放，反而加重患者進一步的肺損傷，在這ARDS患者中尤其明顯。肥胖患者由于胸部脂肪組織的過度堆積及呼吸肌的僵直，使其呼吸順應性及肺順應性較正常體重患者下降明顯，且當肥胖患者長期吸煙時這種改變更為明顯，這就導致肥胖患者的氣道壓力高，當采用高潮氣量通氣時，氣壓傷就更為明顯。低潮氣量通氣相比大潮氣量通氣來說可將氣道壓維持在相對較低的水平，減少氣壓傷的發(fā)生概率以及氣壓傷的嚴重程度。Xie等[8]的研究表明在呼吸系統順應性低的患者中應用高潮氣量通氣時更容易誘發(fā)肺損傷。但是過低的潮氣量會造成通氣不足，導致血氧飽和度下降，PaCO2升高，甚至加重肺泡萎陷導致肺不張。而且不適當的小潮氣量所致肺泡過度塌陷也可誘導炎癥介質和細胞因子的大量釋放，導致炎癥信號的級聯反應，因此在肥胖患者中應用低潮氣量通氣時也必須保證患者的基本的氧合需要。有學者發(fā)現術中肺保護性機械通氣使用較低的潮氣量范圍為6至8 ml/kg預測體重(PBW)，有或無水平較高呼氣末壓力(PEEP)和有或沒有肺復張手法(RMs)，降低了術后并發(fā)癥的發(fā)生率[9]。但是目前的臨床工作中，術中使用大VT(大于10 ml/kg PBW)且沒有PEEP并不罕見，特別是肥胖或身高矮的患者[10]。重要的是要強調，特別是在肥胖患者中，應根據預測的體重而不是實際體重來計算所需的VT，因為增加的胸廓是由于過多的脂肪組織而不是更大的胸腔內容量[11]。隨著生活水平的不斷提高，我們所面臨的病態(tài)肥胖患者甚至超級肥胖患者也會與日俱增，且合并的并發(fā)癥將會更加復雜，肺保護性通氣方法的必要性就會顯得尤為重要。

2.2 適宜的呼氣末正壓(PEEP)

內源性PEEP是指在呼氣末肺泡內壓力仍高于氣道開口處的壓力。由于肥胖患者普遍存在著遠端氣道的塌陷，導致遠端氣道的阻力增加，氣流受限，所以肥胖患者的內源性PEEP較正常患者更甚，致使肥胖患者所需的外源性PEEP要高于正常體重者。有學者研發(fā)現在圍手術期間，10%的患者在仰臥位檢測到呼氣流量限制。然而，這個百分比在手術結束時增加到52%。換句話說，42%接受零PEEP通氣的患者在手術過程中流量受限[12]。Koutsoukou[13]及其同事發(fā)現，15例病態(tài)肥胖(平均BMI，56 kg/m2)術中患者中有10例出現呼氣流量限制，并且在零PEEP時增加內源性PEEP。保護性通氣期間PEEP的最佳水平仍有待確定，但許多生理學研究表明PEEP水平至少為5 cmH2O是必要的，特別是在肥胖患者中。多數學者建議肥胖患者應給予10 cm H2O的PEEP。Massimiliano Pirrone等[14]學者發(fā)現臨床醫(yī)生常用的呼氣末正壓對于病態(tài)肥胖患者的機械通氣是不夠的。肺復張后的呼氣末壓力設定被發(fā)現可改善肺容量、呼吸系統彈性和氧合作用。對于使用機械通氣實施全麻的患者，無論術前有無肺部基礎疾病，約75%的患者會在術中出現局部肺泡的不通氣的狀態(tài)，而局部肺不張會導致通氣/血流比例失調及肺內分流，嚴重時可誘發(fā)低氧血癥。這種狀態(tài)在肥胖患者中更加明顯。呼氣末正壓(PEEP)是在呼氣末時保持一定的氣道壓力，使小氣道在呼氣末時仍處于開放狀態(tài)，有效防止肺泡塌陷，減少由肺泡反復開閉造成的剪切力所引起的肺剪切傷和由剪切傷所導致的生物傷，Pecchiaria等[15]人研究發(fā)現4 h的不同機械通氣的呼吸模式并沒有顯著改變健康鼠的肺組織學，但卻對促炎細胞的濃度產生顯著影響。PEEP的應用還可以有效地抵消仰臥位的氣流限制，并消除內源性PEEP而不會升高平臺壓力[16]。雖然理論而言設置不同患者的最佳PEEP是可行的，但是就其最佳方法尚未達成共識。目前被大多數認可的最適PEEP的選擇方法是靜態(tài)P-V曲線LIP法，以靜態(tài)P-V曲線LIP壓力為參考高于LIP壓力2-3 cmH2O的壓力確定為最適宜PEEP。術后肺部并發(fā)癥(PPCs)特別是術后呼吸功能衰竭增加了肥胖患者術后死亡率。高水平的呼氣末正壓(PEEP)可以改善術中呼吸功能，但也可能影響血流動力學，對PPCs的影響尚不確定。且有學者發(fā)現高水平的PEEP，常與術中低血壓有一定的相關性，這就可能需要更多的液體支持和血管活性藥物的應用[17]。

2.3 肺復張手法

肺復張手法(Alveolar recruitment strategy，ARS)起先是被用來治療術中或術后特別是單肺通氣發(fā)生肺不張，通過瞬時的高跨肺壓達到外周氣道及肺泡開放的閾值，重新打開和穩(wěn)定塌陷的肺泡。ARS可以促進肺泡表面活性物質的釋放以維持肺泡的穩(wěn)定，防止呼氣末肺泡過度萎陷，進一步減少肺泡周期性開閉造成的肺損傷[18]。一旦患者出現肺不張，應立即手法復張，增加跨肺壓力，這些動作對肥胖患者的影響已被證明可以改善動脈氧合和可用肺容積[19]。雖然復張手法可使肺不張區(qū)域擴張，但是如果不聯合PEEP的話，復張區(qū)域很快再次萎陷，回復到以前的狀態(tài)，但是僅以PEEP通氣不能使萎陷肺組織完全有效復張。所以應先使用肺復張手法充分復張肺不張區(qū)域，再聯合PEEP使復張肺泡持續(xù)處于開放狀態(tài)，才能獲得較為滿意的效果[20]。Mohammad等[21]學者在肥胖患者中比較了3種不同的復張效果，發(fā)現在腹腔內氣體去除后單獨使用肺復張手法在保持EtCO2-PaCO2差值方面不如PEEP或復張手法加PEEP有效。Ke Wei等[22]學者將36例BMI≥40 kg/m2的減重患者隨機分為3組，1組對照組，無術中ARM；2組每30 min重復一次ARM，無需額外的PEEP；3組ARMs隨后從氣腹開始的8 cmH2O的PEEP。結果顯示，重復的ARM，無論是否有PEEP，都可以改善術后早期氧合并縮短拔管時間。沒有PEEP的ARM導致氣道壓力降低，且使患者的血液動力學損傷減少。M.Aldenkortt等[23]學者對182名肥胖患者的研究中發(fā)現RM加入PEEP與單純PEEP相比改善了術中氧合指數和呼吸系統順應性。

2.4 吸入氧濃度

低FIO2在預防手術部位感染中作為個體化圍手術期肺保護性通氣的一部分，用于接受腹部手術的患者。Pryor等[24]表明在165名接受腹部手術患者發(fā)現，手術部位感染的風險增加與高FIO2有關。且已有大量的實驗證明，吸入純氧會促進患者吸收性肺不張的發(fā)生率,且增加肺內分流，這對于肥胖患者顯得更為重要，圍術期肥胖患者肺不張和肺內分流的發(fā)生率可達90%，而不張的肺組織最高可達20%，吸入純氧會加重肥胖患者肺不張，嚴重時可發(fā)生低氧血癥，因此對肥胖甚至病態(tài)肥胖患者進行機械通氣時，應盡量避免吸入純氧，可復合空氣或者氧化亞氮。而對于理想的氧氣濃度存在一些爭議。肥胖患者通常接受高氧濃度，因為肥胖患者合并低氧血癥事件的概率增加，需要氧氣來充分氧合，但有研究顯示高濃度吸氧與心肌梗塞，心臟驟停，中風和危重病人的較差結果相關。而且通過增加PEEP和肺的復張手法也可以改善患者的低氧血癥，Akca等[25]學者采用CT掃描顯示，腹部手術患者采用肺保護性通氣方法時術后肺不張的發(fā)生率在0.8-0.3 FIO2無差異。此外，hofuzzy imian等[26]人在薈萃分析中，比較高FIO2和低FIO2的隨機對照試驗也證實了這些結果。所以建議肥胖患者吸入氧濃度0.4-0.8 FIO2。

2.5 允許性高碳酸血癥

允許性高碳酸血癥(permissive hypercapnia，PHY)是肺保護性通氣的補充內容，由于在使用小潮氣量通氣時不可避免地引起PaCO2比正常值偏高以避免大潮氣量造成的肺損傷。一般認為40-50 mmHg的PaCO2的對于普通患者的預后來說沒有明顯的影響，而且適當地增高PaCO2可使氧合解離曲線左移，有助于氧合血紅蛋白中氧的解離，有助于改善氧合[27]。Helmut等[28]學者發(fā)現在肺泡表面活性劑缺乏的兔模型中，高碳酸血癥與低潮氣量相結合可改善動脈氧合并防止炎癥和肺損傷。然而，對于具有正常潮氣量的高碳酸血癥，這些影響并不顯著，表明單純的低潮氣量或低潮氣量與允許的高碳酸血癥的組合對于肺保護是必需的。動脈血中二氧化碳分壓的快速升高會引起一系列的生理改變，如擴張大腦和周圍血管，加快心率，升高血壓，增加心輸出量，這對于冠心病患者有一定的保護性作用。顱內高壓是PHY的禁忌癥，小潮氣量慎用于心功能障礙，低血壓和嚴重的代謝性酸中毒患者。精神病患者不能耐受小潮氣量在必要時可以使用鎮(zhèn)靜藥和肌松藥。

2.6 俯臥位通氣

俯臥位通氣是指利用翻身器或其他器械使患者處于俯臥位進行機械通氣的過程，主要用于改善ARDS患者的肺內分流，進而改善氧合。有學者發(fā)現仰臥位時，體位流動受限和空氣滯留阻礙呼吸管理，尤其是肥胖患者[15]。1976年首次報道Piehl[29]將5例ARDS患者處于俯臥位通氣時發(fā)現可顯著改善患者氧合狀態(tài)。俯臥位通氣可使肺部的壓力和張力的分布更加均勻，改善通氣/血流比值。與仰臥位相比，俯臥位能增加功能殘氣量，降低肺的動態(tài)順應性[30]。在一項由Vasilios 等[31]的實驗中發(fā)現患有充血性心衰、心臟肥大的ARDS患者由仰臥位翻轉為俯臥位后表現出一種非常顯著、快速且持久的氧合改善。Mehdi Mezidi等[32]學者對ARDS患者發(fā)現俯臥位對絕對食管壓力的測量沒有影響，可有效改善肺力學(即時效應)，促進肺復張(緩慢效果)，與PEEP水平無關。

2.7 呼吸頻率的設定

因肥胖患者氧耗的增加，導致二氧化碳的產生較快，肥胖患者的呼吸頻率高于非肥胖患者。有學者發(fā)現，病態(tài)肥胖患者(BMI>40 kg/m2)的自發(fā)呼吸率為每分鐘15至21次，而非肥胖患者則為接近10至12次[33]。至于呼吸頻率的設置，可高于非肥胖患者。

3 總結

肺保護性通氣方法開始運用于ARDS患者時發(fā)現能改善患者氧合，降低患者死亡率。后發(fā)現在減少呼吸機相關性肺損傷方面仍有較好成效，近年來越來越多的研究表明，在健康患者中肺保護性通氣仍有一定的積極意義。大量實驗證明傳統的通氣模式對肥胖患者而言是不利的，甚至是有害的。Ball L等[34]學者對來自歐洲，北美，北非和中東29個國家的135家醫(yī)院的2012年肥胖患者進行分析發(fā)現，給予肥胖患者大潮氣量，低PEEP通氣，很少給予復張手法。術后并發(fā)癥增加且住院時間延長。然而目前對于肥胖患者的最適PEEP以及肺復張手法的最適方法方面仍存在一定爭議。且由于臨床麻醉醫(yī)生對肺保護性通氣意義的認識不足，導致其在臨床工作及肥胖患者中并未普及，這需要我們所有麻醉、重癥監(jiān)護醫(yī)生及呼吸科醫(yī)生加以重視，相信隨著時間的推移，肺保護性通氣方法將更多的應用于需要呼吸支持的患者中。