肺复张的应用与评估

作者：谢俊刚

单位：华中科技大学同济医学院附属同济医院呼吸与危重症医学科

急性呼吸窘迫综合征（ARDS）是临床常见的呼吸危重症，是多种原因导致的严重病理生理状态之一，其ICU发病率超过10%，总体病死率高达40%左右。其最重要的病理生理特征是肺泡塌陷、肺容积明显减少以致肺内分流增加，氧合明显下降。随着对ARDS病理生理机制认识的深入，肺保护性通气策略已成为机械通气的核心原则，其中小潮气量通气可有效避免肺泡过度膨胀，但同时也增加了肺泡塌陷的风险。

传统机械通气常采用10～15 ml/kg的潮气量，这一模式可能引发急性肺损伤（ALI）和ARDS患者牵张性肺损伤，即呼吸机相关性肺损伤（VILI）。为验证低潮气量通气对此类患者临床结局的改善作用，国外学者开展了一项多中心随机试验，其成果于2000年发表在《新英格兰医学杂志》。该研究纳入861例ALI或ARDS患者，分为两组实施通气治疗：对照组采用传统通气方案，潮气量为12 ml/kg，气道压限制在50 cmH2O以内；试验组采用低潮气量通气方案，潮气量为6 ml/kg，气道压限制在30 cmH2O以内。结果表明，小潮气量联合气道压限制策略可使患者死亡率降低超22%。这项研究是呼吸治疗领域的里程碑，它确立了低潮气量通气作为ARDS患者机械通气的标准方案，并由此提出保护性肺通气策略。该策略是一种减少VILI的通气策略，也是一种减少对损伤肺泡的压力和牵张力的通气策略。其核心措施包括：通过低潮气量减轻对肺泡的压力和牵张力；借助呼气末正压（PEEP）、肺复张避免损伤肺泡反复张开、闭合，从而实现肺保护的目标。2017年5月，美国胸科协会、欧洲危重症监护学会、重症监护学会制定了成人ARDS患者机械通气临床实践指南，其中指出：成人ARDS患者行机械通气时应接受限制潮气量（4～8 ml/kg PBW）和吸气压（平台压＜30 cmH2O）的通气策略（强推荐）；并且推荐成人ARDS患者接受肺复张（一般推荐）。

1. 基本概念

肺复张是指在机械通气过程中，间歇性给予高于常规通气的压力或容量并维持一定时间，使陷闭状态的肺泡重新开放，进而改善氧合、减轻肺损伤的通气辅助技术。其核心目标是恢复肺容积，优化V/Q比，降低肺内分流对氧合的影响。

2. 肺复张对ARDS的意义

ARDS患者肺部存在重力依赖区肺泡萎陷的典型特征，仅依靠常规通气难以维持有效氧合，且易导致通气肺泡过度膨胀引发VILI。肺复张通过物理方式打开萎陷肺泡，可显著改善氧合指数（PaO₂/FiO₂），降低气道压力，提升肺顺应性。CT影像学显示，肺复张后重力依赖区萎陷肺泡明显复张，V/Q比显著改善，为患者度过危重期提供了关键支持。

3. 适应证与禁忌证

适应证：主要包括ARDS，全身麻醉术后肺不张，术后机械通气患者，气管内吸引，以及心衰等其他原因导致的低氧血症。

禁忌证：血流动力学不稳定需大剂量血管活性药物维持血压者；存在肺大疱、气胸等气压伤高风险情况；颅内压增高、胃肠黏膜缺血时需慎重实施，避免加重病情。

肺复张的效果受到多种因素的影响，比如ARDS病程（早期、渗出期效果好）、均一度（弥漫性改变好）、严重程度（中重度效果好）、肺外源性或肺源性（肺外源性好）等。可复张性高的ARDS患者应积极采用肺复张手法，以复张塌陷肺泡和改善肺内分流及低氧血症，但对于可复张性低的ARDS患者，采用肺复张手法可能导致肺的过度膨胀，加重肺损伤。因此，在机械通气时，对每个患者肺可复张性进行评估，并据此选择恰当的PEEP水平，既可以使肺泡得到充分复张，又可以减少广泛应用高PEEP引起的VILI。

肺复张效果的科学评估是优化治疗方案的关键，临床主要采用影像学评估与功能性评估相结合的方式。

1. 影像学评估

（1）胸部CT：是评估肺可复张性的"金标准"，可直接观察肺泡萎陷与复张情况，量化塌陷区域面积与质量。研究显示，PEEP从5 cmH₂O升至15 cmH₂O时，CT可清晰区分高可复张性（需PEEP≥15 cmH₂O）与低可复张性（需PEEP<10 cmH₂O）患者。但其缺点也相当明显，它需要将患者转运至ICU外，不易在床旁实现，并会使患者遭受更多剂量的辐射，不能常规应用而且难以重复，不连续，这也使其临床应用受到很大的限制。

（2）电阻抗断层成像技术（EIT）：通过监测肺部电阻抗变化反映肺泡通气状态，具有床旁实时监测的优势，可动态评估肺复张过程中通气分布的改变，无需移动患者。

（3）肺部超声：肺部超声在重症医学领域的应用越来越广泛，其具有操作便捷、无辐射、无镇静肌松要求等显著的优点，通过观察肺滑动征、B线等指标判断肺泡开放状态，适用于床旁快速评估。但其也存在明显的缺点：肺非静态，可能低估肺复张状况、患者因素影响准确性（胸壁皮下脂肪厚度、胸壁皮下气肿等）、受操作者熟练程度限制、不能区分正常通气或过度通气，不能作为肺复张评价的唯一指标。

2. 功能性评估

（1）血气分析：核心观察指标为PaO₂升高、PaCO₂降低。

（2）肺力学参数：肺顺应性改善、功能残气量增加是肺泡有效复张的重要标志。一般认为，顺应性开始下降的压力点为肺泡塌陷压力，潮气量达到最大时的压力为最佳肺复张压力。

（3）P-V曲线：通过观察P-V曲线环图滞后性，滞后性越高，可复张性越好，但实施较为复杂，需要患者镇静肌松，临床使用也有一定的限制。

3. 肺可复张性判断标准

将PEEP从5 cmH₂O升至15 cmH₂O，若满足PaO₂/FiO₂升高、PaCO₂降低、呼吸系统顺应性改善三项指标中的两项，提示具有高复张性，该标准敏感性为71%，特异性为59%。

临床肺复张技术有多种，核心原理均为通过提升气道压力打开萎陷肺泡，不同方法在操作流程、安全性及适用场景方面存在差异。

1. 持续性肺膨胀法（SI）/CPAP法

在CPAP或DuoLevel模式下，调节气道压至35～50 cmH₂O，维持20～40 s（图1）。该方法操作简单、临床应用广泛，但对血流动力学影响较明显，易导致部分肺泡过度膨胀，加重VILI。

图1  持续性肺膨胀法（SI）

2. 压力控制法（PCV）

采用压控通气模式，设置吸气压力40 cmH₂O（或驱动压20 cmH₂O），PEEP 20 cmH₂O，呼吸频率不变，吸呼比1:2，维持2 min（图2）。动物实验证实，该方法对血流动力学影响较小，安全性更优。

图2  压力控制法

3. PEEP递增法

在PCV或DuoLevel模式下，保持吸气驱动压力在15～20 cmH₂O不变，初始PEEP为5～10 cmH₂O，逐渐增加PEEP，每30 s增加5 cmH₂O，压力上限达到35 cmH₂O，不再增加高压，继续递增PEEP至35 cmH₂O，维持3 0s，然后按照反向步骤递减，直至恢复原来水平（图3）。该方法在抑制血流动力学波动及肺过度膨胀方面优势显著，不良反应相对较小，临床应用相对较多。

图3  PEEP递增法

4. 叹息（Sigh）

每分钟给予3次叹气呼吸，使叹气时平台压达到45 cmH₂O，通过周期性高压力通气维持肺泡开放，适用于需温和复张的患者（图4）。该方法由于不能持续改善肺不张，临床中使用较少。

图4  叹息法

5. 其他方法

包括俯卧位通气、气道压力释放通气（APRV）、高频振荡通气等，可通过改善通气分布或持续气道压力支持实现肺复张，适用于特殊类型ARDS患者。

6. 肺复张效果的评价

6.1  影像学方法

影像学评估肺复张效果的方法包括CT和EIT。影像学的评估方法会更直观（图5），但实施起来更复杂，特别是在手术中有很大难度（术中无菌要求、EIT要在胸廓上绑带），同时成本高，相对来说实施起来不方便。

图5  CT和EIT评估肺复张效果

6.2  参数监测

与影像学方法相比，监测肺和氧合相关参数评估肺复张的效果更方便。

（1）血气分析：计算PaO₂/FiO₂，若肺复张后PaO₂/FiO₂＞400 mmHg或PaO₂+PaCO₂＞400 mmHg，提示复张效果显著。

（2）肺复张前后相关参数：①顺应性：用于判断肺泡的塌陷压力，一般认为顺应性开始下降的点为肺泡塌陷的压力；②肺容积：用于判断肺复张压力，一般认为潮气量达到最大的点为肺泡已达到肺复张，此时压力为肺复张压力。

规范的操作流程与安全监测是确保肺复张疗效的关键，需重点关注以下环节。

1. 复张前准备

（1）保持气道通畅，优先采用密闭式吸痰，保证呼吸管路密闭，避免频繁断开。

（2）适度镇静，必要时使用肌松药物，减少人机对抗，确保复张效果。

（3）插管气囊压力维持在40～45 cmH₂O，防止气体泄漏影响气道压力。

（4）加强血流动力学管理，优化液体出入量与血管活性药物使用，确保基础血压稳定。

（5）调节呼吸机报警参数：压力上限50 cmH₂O，设置最小呼吸频率与最长窒息时间（60 s）。

2. 复张频率与时机

常规复张频率为每6～8小时1次。呼吸机断开或吸痰可致复张肺泡再度萎陷，如果氧合明显恶化，可考虑进行肺复张。

复张效果大多需要重复操作才能维持，但频繁操作可能增加相关并发症的发生风险。现有研究提示，肺复张后PEEP水平设置合理时复张效果可维持6 h，临床上可参照该提示尝试设置操作频率，但具体操作频率还应该结合肺复张后氧合改善的维持时间而定。

3. 终止指征 

密切观察，血流动力学不稳定者应慎用。

复张过程中若出现以下情况, 应立即中止操作: ①动脉收缩压降至90 mmHg或下降30 mmHg以上; ②心率增至140次/分或增加20次/分, 或出现心律失常; ③SpO₂降至90%或降低5%以上; ④发生气压伤(如气胸、纵隔气肿等)。

肺复张后需配合合适的PEEP维持肺泡开放，避免复张后再次塌陷，常用滴定方法如下。

1. PEEP递减法

肺复张后初始PEEP设置为20～25 cmH₂O，将FiO₂降至最低水平，维持SpO₂ 90%～95%。每15～20 min降低PEEP 2 cmH₂O，直至SpO₂下降至90%以下，此前的PEEP水平即为目标值。重复肺复张操作，将PEEP与FiO₂设置为目标水平，该方法临床认可度高，可有效平衡氧合与安全性。

2. FiO₂-PEEP表格法

设定氧合目标(PaO₂ 55～80 mmHg或SpO₂ 88%～95%)，调节并维持适当的PEEP与FiO₂配对设置。例如: FiO₂ 30%时可配合PEEP 5～8 cmH₂O, FiO₂ 100%时需PEEP 18～24 cmH₂O, 通过阶梯式调节实现精准氧合管理。

3. P-V曲线低位拐点法

以P-V曲线吸气支下拐点（LIP）为基准，设置PEEP高于LIP 2～3 cmH₂O，可在维持肺泡开放的同时，避免过高压力导致肺损伤。呼吸机可通过专用P-V工具自动识别拐点，简化操作流程。

呼吸机操作流程如下：

（1）设置参数（图6）：①Pstart：P-V曲线测量周期送气起始压力；②Flow：P-V曲线测量周期恒流送气和恒流呼气的目标流速值；③Pmax：P-V曲线测量送气阶段的最大压力阈值；④Vlimit：P-V曲线测量送气阶段的最大容积阈值。

图6  P-V曲线法参数设置

（2）测量过程（图7）：①点击开始后，呼吸机根据设置的流速和起始送气压力进行送气，同时在左侧实时描记P-V曲线；②送气阶段的结束由压力限制参数Pmax与体积限制参数Vlimit共同限定；③送气过程中用户可以点击“停止吸气”进入呼气阶段或点击“中止测试”直接中止测量；④测量结束后自动切换到结果分析页面；⑤结果分析页面呼吸机会自动给出P-V曲线的三个主要的特征点：呼气支拐点（EIP）、吸气支下拐点（LIP）、吸气支上拐点（UIP）；⑥可通过调节两条光标，人工确定P-V曲线的特征点和顺应性等信息。

图7  P-V曲线法测量过程

4. 其他方法

包括顺应性法、结合影像调节法及食道压指导法，其中食道压指导可更精准反映跨肺压，适用于血流动力学不稳定或呼吸力学复杂的患者。

作者介绍

谢俊刚

华中科技大学同济医学院附属同济医院呼吸与危重症医学科，科室副主任，教授、主任医师，博士生导师；中华医学会呼吸病学分会慢阻肺学组委员；中国慢阻肺联盟常委，中国医师协会呼吸医师分会急危重症工作委员会委员，武汉市医学会呼吸病学分会副主任委员，湖北省医学会呼吸病学分会常务委员，湖北省慢阻肺联盟主任委员，湖北省病理生理学会呼吸工作委员会副主任委员；《中华结核和呼吸杂志》《国际呼吸杂志》通讯编委、《内科急危重症杂志》编委；承担科技部重大专项课题1项、国家自然基金面上项目6项，参与973项目2项。在国内外杂志发表中英文论文100余篇，参并获得教育部科技进步奖一等奖。