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基础知识 | 围术期肺保护性通气策略

来源: 青海省临床麻醉质控中心  日期:2026-01-16 12:15:37  点击:28 
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术后肺部并发症(Postoperative Pulmonary Complications,PPCs)

影响手术患者术后转归的主要因素之一,相关报道其发生率在10%~59%之间;更为重要的是,PPCs与患者住院时间及术后30 d死亡率显著相关。因此,采取有效措施,有的放矢地实施围术期肺保护性通气策略(LPVS)具有重要意义。

 

LPVS是改善手术患者预后的关键手段,核心目标是在保证机体充分氧合的前提下,减少呼吸机相关性肺损伤(VILI)和术后肺部并发症(PPCs),其临床应用需结合患者个体特征、手术类型及麻醉管理要点综合实施。

 

 
01
术后肺部并发症与肺保护高危因素和易感人群
 

 

 

围术期肺保护的核心防控对象是呼吸机相关肺损伤(VILI) 和 PPCs。VILI 主要由机械伤、压力伤、容积伤及生物伤等诱发;PPCs 无统一标准定义,目前学界普遍认为其包含术后肺不张、肺炎、呼吸衰竭、支气管痉挛等,其发生与患者自身状况、手术类型及麻醉管理密切相关,具体高危因素和易感人群如下:

 

1.患者因素及易感人群

 

基础特征:男性、年龄>50 岁是明确的易感因素,可能与男性肺组织生理结构差异、年龄增长导致的肺功能退行性改变相关。

 

特殊健康问题:肥胖(BMI>30kg/m²)者胸廓顺应性降低、膈肌上移,肺容积受压;酗酒者易出现呼吸中枢调节功能异常,且可能伴随肝功能损伤影响肺代谢;有化疗史、误吸史、肺挫伤、多发骨折等情况的患者,肺组织本身存在损伤或修复能力下降,属于高危群体。

 

基础疾病与健康状况:美国麻醉医师协会(ASA)分级≥Ⅲ 级、有吸烟史(长期吸烟导致气道黏膜损伤、纤毛功能减退)、合并睡眠呼吸暂停综合征(气道狭窄易致通气不足)、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、肾功能衰竭、糖尿病等基础疾病者风险显著升高;术前合并低蛋白血症(Hb<100g/L)会导致肺组织水肿、顺应性下降,低氧血症则直接损伤肺实质,均增加 PPCs 发生概率。

 

2.手术相关因素

手术类型:急诊危重手术、上腹部手术(如胃癌根治术、胆囊切除术)、胸腔手术、神经外科手术、泌尿外科手术、严重创伤修复手术等风险较高。其中,上腹部手术因靠近膈肌,手术操作易影响膈肌运动和肺通气功能;胸腔手术直接涉及肺组织或胸膜腔,易导致肺泡损伤和通气 / 血流(V/Q)比例失调;急诊手术患者往往病情急、术前准备不充分,机体应激状态下肺保护能力下降。

 

手术体位与操作:需长时间机械通气、头低脚高位(如机器人辅助下前列腺癌根治术)、侧卧位折刀位(如后腹腔镜手术)等特殊体位的手术,会因胸腔容积改变、膈肌移位、胸内压升高导致肺泡萎陷;CO₂气腹(腔镜手术常用)会增加腹内压,间接压迫胸腔,降低肺顺应性,且 CO₂吸收可能引发高碳酸血症,进一步加重肺损伤。

 

3.麻醉因素

通气管理不当:全身麻醉时采用高驱动压通气(≥13cmH₂O,1cmH₂O=0.098kPa)、高吸入氧浓度(FiO₂过高易致吸收性肺泡萎陷)、单肺通气(V/Q 比例显著增加)、呼吸参数设置不合理(如潮气量过大或过小、通气频率不当)等,均会直接损伤肺组织。

 

其他麻醉相关操作:液体超负荷导致肺间质水肿;输血可能引发输血相关急性肺损伤;术后肌松残余影响呼吸肌功能,导致通气不足;鼻胃管留置、长时间气管导管留置会刺激气道黏膜,增加感染风险,这些因素均会间接升高 PPCs 发生率。

 

4.风险预警评分
 
 
通过肺损伤预测评分可实现 PPCs 术前预警,评分>4 分提示患者处于高风险。评分变量及分值如下(见表 1):
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02
LPVS 及实施
 

 

LPVS 的核心逻辑是 “避免肺泡过度扩张与萎陷”,通过优化通气参数、辅助通气技术等减少 VILI,保护肺功能。其主要实施方法包括以下关键环节,同时需结合个体化调整原则:

 

 
1.小潮气量通气
核心标准:推荐采用 6~8ml/kg(理想体重)的小潮气量,或尽量使吸气平台压(Pplat)<30cmH₂O。2019 新型冠状病毒肺炎相关指南也明确推荐,有创机械通气时采用小潮气量(4-8ml/kg,理想体重)+ 低吸气压力(Pplat<30cmH₂O)的策略,以降低 VILI 风险。
 
适用场景:适用于绝大多数手术患者,尤其 PPCs 高危人群(如老年、肥胖、COPD 患者)和长时间机械通气患者。
 
注意事项:长时间小潮气量通气可能导致 CO₂蓄积,引发高碳酸血症,需严格控制 PaCO₂上升速率<10mmHg/h(1mmHg=0.133kPa),且 PaCO₂<65mmHg,同时维持血 pH 值>7.20,避免严重酸碱失衡影响循环功能。

 

2.最佳呼气末正压(PEEP)设置

 

PEEP 是控制呼吸时呼气末气道压(Paw)保持一定正压的通气方式,核心作用是防止肺泡萎陷,改善氧合,但需精准调控以平衡疗效与并发症风险。

 

适应证:①长时间机械通气的 PPCs 高危患者(如老年、肥胖、上腹部手术患者);②阻塞型睡眠呼吸暂停低通气综合征患者;③急性肺损伤(ALI)或肺水肿患者;④哮喘、COPD 等阻塞性肺疾病患者(可对抗内源性 PEEP)。

 

并发症风险:①PEEP 过低(<3cmH₂O):无法维持肺泡开放,易导致肺泡萎陷、肺不张;②PEEP 过高(>15cmH₂O):导致 Paw 增高,正常肺组织过度膨胀,加重肺损伤;同时减少回心血量,引发循环抑制(如低血压),尤其对心功能不全患者风险更高。

 

最佳 PEEP 设定方法(个体化选择):

最佳氧合法:初始设置 PEEP 3~5cmH₂O,每次增加 2~3cmH₂O,在 FiO₂≤0.6 时,若能满足 PaO₂≥60mmHg 或 PaO₂/FiO₂≥300mmHg,此时的 PEEP 即为最佳值;

 

P-V 曲线法:以 P-V 曲线吸气支的低位拐点上 2cmH₂O 作为最佳 PEEP,可通过呼吸力学监测获取曲线;

 

最佳顺应性法:手法肺复张后,从高 PEEP 值逐渐降低,确定能获得最佳肺顺应性(CRS)的 PEEP 水平;

 

参考对应表法:根据肺损伤程度、胸壁顺应性调整,如胸壁顺应性差(肥胖、腹腔高压)的患者,PEEP 需高于顺应性正常者(见表 2)。

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3.间断肺复张
肺活量法:持续正压通气(CPAP)35~50cmH₂O,持续 20~40s;
 
压力控制法(PCV 模式):保持吸气压与 PEEP 差值不变,每 30s 递增 PEEP 5cmH₂O,直至 PEEP 达 30cmH₂O,持续 30s 后恢复基础通气;
 
容量控制法(VCV 模式):按理想体重设置初始潮气量 6~8ml/kg,I:E=1:1,每 3~6 次呼吸递增 4ml/kg 潮气量,直至 Pplat 达 30~40cmH₂O,维持 3~6 个呼吸循环后降低潮气量至基础水平。
 
核心目的:通过短暂升高气道压,使萎陷的肺泡重新开放,改善肺内分流和氧合,尤其适用于长时间机械通气、单肺通气、腔镜手术等易发生肺泡萎陷的场景。
 
常用方法(机械通气复张为主,避免手法复张的局限性):
 
实施时机:麻醉诱导后、手术体位改变后、长时间机械通气过程中(每 1~2 小时一次)、单肺通气结束后,需避免在循环不稳定(如低血压)、颅内压增高患者中使用。
 
4.低吸入氧浓度(FiO₂)
原则:在维持充分氧合的前提下,尽量降低 FiO₂,避免高 FiO₂导致的吸收性肺泡萎陷和 PPCs 风险升高。
 
目标:一般维持 SpO₂ 88%~95%、PaO₂ 55~80mmHg 即可,无需追求过高氧合。特殊情况(如严重低氧血症)可短暂升高 FiO₂,但需尽快下调。
 
参考标准:结合 PEEP 调整 FiO₂,如 FiO₂=0.3 时,PEEP 可设置为 5cmH₂O(胸壁顺应性正常者)或 10cmH₂O(胸壁顺应性差者);FiO₂=1.0 时,PEEP 可高达 20~24cmH₂O(ARDS 患者)(见表 2)。
 
5.通气频率与 I:E 调节
通气频率:小潮气量通气时,为保证分钟通气量和氧合,可逐渐增加通气频率至 15~20 次 /min,最大不超过 35 次 /min,同时需监测 PaCO₂和 pH 值,避免严重高碳酸血症。
 
I:E 比例:延长吸气时间可降低气道峰压(Ppeak),提高肺顺应性,适用于 ARDS、肺纤维化等肺顺应性降低的患者,推荐 I:E=1:(1.0~1.5);普通患者维持 I:E=1:2 即可,避免吸气时间过长导致循环抑制。
 
6.通气方式的选择与优化
补偿性通气策略:潮气量补偿适用于婴幼儿,动态调节可改善肺顺应性;压力控制 - 容量保证通气模式(PCV-VG)通过恒定压力提供减速气流,以最小正压实现预设潮气量,降低气道损伤风险,同时保证通气效率。
 
常规通气模式(PCV vs VCV):PCV 模式吸气峰压低,氧合改善更优;VCV 模式潮气量稳定,便于监测 Pplat 和驱动压(△P),两者无绝对优劣,需根据患者情况选择(如肥胖患者优先 PCV,需精准控制潮气量者选择 VCV)。
 
特殊通气模式:双相气道正压通气(BiPAP)、自动变流通气(Autoflow)、气道压力释放通气(APRV)等可改善人机对抗;高频振荡通气(HFOV)采用极小潮气量(1~4ml/kg)和高频率(≥150 次 /min),适用于单肺通气顽固性低氧血症、肺移植手术等,可减少容量伤和生物伤。
 
03
术中呼吸监测
 

 

术中需通过多维度监测评估通气效果和肺功能状态,及时调整 LPVS 参数,避免过度通气或通气不足:

 

 

1.呼吸动力学监测:连续监测气道峰压(Ppeak)、吸气平台压(Pplat)、平均气道压(Paw)、肺顺应性(CRS)、驱动压(△P=Pplat-PEEP)和压力 - 容量呼吸环(P-V 环)。其中,Pplat<30cmH₂O 是核心安全指标,△P>15cmH₂O 提示肺损伤风险升高。

 

2.氧合监测:监测 SpO₂、动脉血氧分压(PaO₂),计算氧合指数(PaO₂/FiO₂),同时考虑体温、贫血、代谢性疾病对氧合的影响,若 PaO₂/FiO₂<300mmHg 提示氧合功能下降。

 

3.呼气末二氧化碳(PETCO₂)监测:通过 PETCO₂数值和波形判断气管导管位置、气道阻力、肺栓塞、CO₂潴留等情况,维持 PETCO₂ 35~45mmHg,若 PETCO₂骤降需警惕肺栓塞或气道阻塞。

 

4.呼吸环监测:包括 P-V 环和流量 - 容积环(F-V 环),P-V 环斜率反映动态肺顺应性,低位拐点协助设置 PEEP,高位拐点提示肺过度膨胀;F-V 环可评估气道狭窄、漏气等情况。

 

5.影像学检查:

 

肺部 CT:是肺可复张性判断的金标准,但因辐射剂量大、转运风险高,仅用于疑难病例;

 

肺部超声:通过 A 线、B 线变化半定量评估肺可复张性和肺水肿,操作便捷、无辐射,适合术中床旁监测;

 

电阻抗成像技术(EIT):实时显示肺内通气分布,监测肺泡塌陷、过度膨胀等情况,可指导 PEEP 和肺复张的个体化调整。

 

 
04
围术期其他肺保护措施
 

 

除核心通气策略外,需结合综合措施降低 PPCs 风险:

 

 

1.药物应用:选择性抗胆碱药(盐酸戊乙奎醚)可抑制炎性介质释放,糖皮质激素类药物、抗菌素、β- 肾上腺素受体阻滞剂等,不建议常规预防使用,但可根据患者具体情况(如合并感染、炎症反应剧烈)选择性应用。

 

2.非药物措施:

术前宣教:指导患者戒烟(术前至少戒烟 2 周)、呼吸功能训练(如腹式呼吸、有效咳嗽);

 

术中管理:优化液体管理(避免超负荷)、保护膈肌功能(减少肌松药过量使用);

 

术后康复:早期下床活动、雾化吸入、胸部物理治疗(拍背、体位引流),促进肺功能恢复。

 

特殊手术和特殊患者的LPVS要点
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

一、特殊手术的 LPVS 要点

(一)腔镜手术及特殊体位

 

1.头低脚高位腔镜手术(如妇科腔镜、机器人前列腺癌根治术):采用小潮气量(6~8ml/kg)、适当加快通气频率(18~20 次 /min)、低 PEEP(5~8cmH₂O)+ 肺复张,降低低氧血症和 PPCs 发生率。

 

2.头高位腔镜手术(如上腹部腔镜):小潮气量联合手法肺复张,持续 PEEP(5~8cmH₂O),改善肺顺应性和氧合。

 

3.侧卧位腔镜手术(如后腹腔镜手术):PEEP 设置为 5cmH₂O,加快通气频率,避免高碳酸血症。

 

4.俯卧位手术(如脊柱手术):小潮气量 + 高通气频率,维持 Pplat<30cmH₂O,避免肺组织过度牵拉。

 

 

(二)单肺通气

 
采用小潮气量(6~8ml/kg)、低气道压、个体化 PEEP(通气侧肺 5~10cmH₂O)、允许性高碳酸血症,联合肺复张,减少肺泡损伤和炎性因子释放,改善氧合。
 
 

二、特殊患者的 LPVS 要点

 

(一)肥胖患者

 

1.小潮气量(6~8ml/kg,理想体重),避免按实际体重设置导致潮气量过大;

 

2.优先选择 PCV 模式,改善通气分布;

 

3.肺复张 + PEEP(8~12cmH₂O),改善氧合;

 

4.预充氧时实施 CPAP,减少气道闭合;

 

5.维持低 FiO₂,避免氧中毒。

 

 

(二)老年患者

 

1.小潮气量(4~8ml/kg,理想体重)+ 低水平 PEEP(3~5cmH₂O);

 

2.避免高气道压和高 FiO₂;

 

3.加强呼吸动力学监测,及时调整参数。

 

 

(三)小儿患者

 

1.高流量低浓度吸氧,小潮气量(6~8ml/kg),通气频率 15~25 次 /min;

 

2.PEEP 3~8cmH₂O,间断肺复张;

 

3.维持 SpO₂不低于术前水平或 95% 左右,密切监测血气。

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