单肺通气合并人工气胸期间的最佳PEEP探
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背景
胸腔镜手术单肺通气期间的通气和血流动力学管理具有挑战性，外科为了提升手术视野在胸膜腔内注入二氧化碳形成人工气胸后就更有难度了。而且，单肺通气可造成通气侧肺的损伤。仰卧位单肺通气时低氧血症的发生率较侧卧位高，这是由于侧卧位时重力原因促使通气侧肺获得了更多血流。所以，在这期间呼吸和循环问题诸如低氧血症、二氧化碳潴留和低血压常见。麻醉策略的优化可以减轻这类问题，其中通气侧肺加入PEEP（呼气末正压）是可进行的干预手段。在临床上，往往使用5-10cmH2O的PEEP，这主要是为了不影响静脉回流和血压。一般认为PEEP压力小于人工气胸压力时虽然可能造成部分肺泡毛细血管的塌陷，整体对于循环影响较小，然而，如果PEEP值低于胸内压（二氧化碳充气压力）那么通气侧肺在呼气相时肺泡易于塌陷。因此这项在瑞典医院进行的研究利用了动物模型（猪）再现了这一临床场景来测试和优化不同PEEP的干预价值，为了寻找最优PEEP，本研究设计了在肺复张手法后进行PEEP的调定，并通过电阻抗成像（EIT）、计算机断层显像（CT）和肺容量等测定方法进行评价，主要的观测指标包括了肺隔离情况、气体交换和血流动力学反应。原文发表于今年八月的斯堪的纳维亚麻醉学杂志。
方法
实验动物：体重在25-30kg的汉普郡和约克郡猪8头，并在瑞典当地繁殖和养育。
麻醉与通气：丙泊酚和芬太尼诱导后插入7.0mm带套囊气管导管并使用丙泊酚、芬太尼和潘库溴铵进行麻醉维持，机械通气模式为调压定容通气，吸入氧浓度为%，PEEP为5mmH2O，潮气量为10mL/kg,吸呼比为1：2，进行气管切开后，经口气管插管使用35号右侧双腔管替代，并使用纤维支气管镜定位。呼吸频率设为20次/分，在气管导管近端进行气体和气道压力监测，并使用标准监护设备进行氧饱和度、呼气末二氧化碳和血流动力学监测，运用六氟化硫洗出法计算呼气末肺容积
电阻抗成像技术（EIT）：电阻抗图像采自巴西圣保罗大学肺研究所的Enlight电阻抗成像仪。对通气和灌注的量化分析得到通气图和灌注图。
计算机断层显像（CT）：在实验阶段选取3只实验动物分别在不同的PEEP水平呼气末进行CT扫描
循环与氧合：在实验猪的右侧颈外静脉分别置入肺动脉导管和单腔中心静脉导管，左侧置入可持续监测静脉血氧饱和度和快速注入氯化钠的三腔光纤导管，左侧股动脉置入导管进行持续动脉压监测同时抽取血气标本检测。
实验方案：在准备工作完成并机械通气稳定30分钟后，在夹闭双腔管支气管端后在左侧胸膜腔置入一根胸管，使用二氧化碳充气机建立左侧人工气胸，设置充气压力自动保持于16cmH2O。
使用C臂机确定胸管和双腔管的位置。电阻抗成像实时监测。在气胸建立后通气侧肺的通气策略：潮气量6mL/kg，PEEP5cmH2O，吸呼比1：2，呼吸频率20次/分。
在建立人工气胸并单肺通气20分钟以后，首先进行术侧肺复张手法，具体方法：通气模式调至压力控制，吸呼比1：1；呼吸频率8次/分，吸气压力峰压40cmH2O，同时PEEP为20cmH2O.此设置维持2分钟。在此肺复张手法之后，通气设置如前，但是PEEP改为20cmH2O.并记录在基线、人工气胸15分钟后、PEEP每改变2cmH2O直至无PEEP时的心率、平均动脉压、平均肺动脉压力、中心静脉压力，肺动脉楔压和动静脉血气数值。每一个PEEP变化均维持10分钟后再进行递减（图1显示实验步骤）。
在每一个PEEP改变时均记录电阻抗成像通气分布，并且在PEEP为20、16、12、8、4、0时记录心排量和电阻抗灌注成像。运用Berggren分流公式计算肺内分流。
统计分析：
数据使用均数±标准差来表示，P小于0.05为有统计学差异。混合线性模型用于检验组间差异。
结果
所有实验动物均成功建立气道，无非预期死亡。
一头实验动物在PEEP为4时出现了二氧化碳失压，导致了术侧肺不张减少和心输出量、平均动脉压和混合静脉血氧饱和度增加，开始失压后的数据均被剔除。
在调定PEEP期间的心输出量、中心静脉压和乳酸值均稳定。平均动脉压在PEEP为20cmH2O时为72±15mmHg，在PEEP值为14cmH2O时最高为83±9mmHg，无PEEP时最低为63±15mmHg。
通气和气体交换
PEEP为20cmH2O时氧分压为34±12kPa，在PEEP12cmH2O时到达最大值为48±14kPa，进一步调低PEEP值，则氧分压显著下降，在无PEEP时最低为11±5kPa。肺内分流在PEEP为18cmH2O时最低，为3.7%，在PEEP下降后分流增加，在无PEEP时分流最大为21.7%。
PEEP从20cmH2O降至12cmH2O时混合静脉血氧饱和度从46±14%增加至61±16%，无PEEP时下降至28±16%。二氧化碳分压在单肺通气和二氧化碳气胸开始后由5.7±0.4kPa增至9.0±0.9kPa.在PEEP递减过程中，二氧化碳分压进一步上升。驱动压（PEEP和平台压的差值）在PEEP在20-14cmH2O之间没有发生变化，PEEP进一步降低导致驱动压上升。呼气末肺容积随着PEEP的递减呈线性下降（图2）。
电阻抗成像通气图
电阻抗通气成像显示所有实验动物的肺隔离均成功。右肺的通气分布以依赖/非依赖比显示。在PEEP调定期间，通气右肺的通气分布发生了变化，通气主要移向依赖区，在PEEP14cmH2O时最多，在PEEP进一步降低时，通气分布渐渐向非依赖区域转移（图2）。
电阻抗成像灌注图
PEEP从20cmH2O降至12cmH2O时左右两肺的灌注没有显著差别。而PEEP从12cmH2O降至无PEEP时，通气侧肺的灌注从总血流的89±3%降至84±1%（图2）。
CT
在亚组分析中（n=3），两只实验动物在PEEP14cmH2O时出现肺不张，而另一只在PEEP10cmH2O时出现肺不张（图3图4）。
结论
该实验提供了在PEEP优化单肺通气合并人工气胸管理的多个指标。在二氧化碳充气压为16cmH2O时，维持PEEP压力在12-18cmH2O之间不但能改善通气也能优化血流动力学指标。
点评
平卧位单肺通气合并人工气胸需要在血流动力学、通气和外科术野暴露之间取得平衡。其中我们可以进行调节的因素之一就是PEEP。最优PEEP值可以定义为可以维持最佳肺动态顺应性和最低通气驱动压力的最低PEEP值，同时又能保证可耐受的氧合和循环功能。人工气胸合并单肺通气术后肺部并发症较常见，所以优化术中的保护性通气策略尤为必要。
较低的通气驱动压可以减少ARDS患者的死亡率，而在麻醉患者单肺通气时进行干预保证低驱动压力是否有助于减少患者呼吸机相关的肺损伤是未知的。然而越来越多的证据表明机械通气时大潮气量或者气道压力增加对患者有害，在大创伤手术麻醉期间也是如此。单肺通气期间，5mL/kg的小潮气量和5cmH2O的PEEP和传统9mL/kg大潮气量不加PEEP相比，全身炎症反应较少，肺功能改善和更早期的拔管，但对于氧合两者并无差异。
在通气侧肺应用PEEP时，确实会有向非通气侧肺分流的风险，然而近期的研究支持在相对健康的人群中应用PEEP，能够同时改善氧合及呼吸参数。
尽管此动物试验有很多缺点，诸如此实验为平卧位下单肺通气，目前该体位在实际临床应用范围很有限，且猪的缺氧性肺血管收缩较人类强许多，所以许多生理变化并不具有借鉴意义，且此实验的二氧化碳充气压力固定为16cmH2O，实际临床可能根据手术进程做出调整。
但是此实验在评价PEEP值对于优化单肺通气合并对侧人工气胸的意义时采用的一系列指标是具有借鉴意义的，其中包括了血流动力学、通气指标、氧合和影像学等多个维度的指标进行综合评价。
现代胸外科手术中，为了改善术野暴露而加快术侧肺萎陷，人工气胸的应用越来越普遍，使患者术中的生理变化更加复杂化，加大了麻醉医生围术期的管理难度，麻醉医生需要在改善氧合、保护性肺通气和维持平稳循环多个方面权衡和考量，做出折中的选择。在本专栏前期已有学者进行最佳PEEP探索的话题，研究对象为单肺通气患者或肥胖患者，此篇文章在动物试验中首先探索了单肺通气合并术侧人工气胸的PEEP探索，这为今后的临床试验提供了基础和方向。
参考文献：ReiniusH,BorgesJB,Engstr?mJ,etal.OptimalPEEPduringone-lungventilationwithcapnothorax:Anexperimentalstudy.ActaAnaesthesiolScand.;00:1–10.
