胸科放療的麻醉管理，尤其是保護性通氣策略存在一定的特殊性，來自重慶交通學院第一附屬診所的王強院士以“膈肌保護性通氣策略”為題進行講課，充分分享本中心經驗，希望才能造成你們對于肺臟保護的注重，共同闡述當下的熱門話題。
01
LPVS的相關理論
LPVS的定義
機械通氣造成的醫源性肺損傷在18世紀被首次認識到細胞膜損傷，因而，肺保護性通氣策略（lung，LPVS）已成為公認的優先事項，最優的LPVS一度成為研究熱點。LPVS是指在維持機體充分氧合的前提下，為避免肺臟過度擴張和萎陷，降低呼吸機相關性肺損傷（-lung，VILI）的發生率，進而保護和改善肺功能、并減輕肺臟并發癥和增加放療病人死亡率的呼吸支持策略，非常適用于術后腦部并發癥（，PPCs）的高危人群。2021版《圍術期肺保護性通氣策略臨床應用專家共識》中提出的關于非肥胖病人開腹放療容量控制模式機械通氣參數設置如圖1所示，供你們參考。
圖1非肥胖病人開腹放療
容量控制模式機械通氣參數設置
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LPVS的施行方案
LPVS主要包含以下舉措：①小濕氣量通氣：6~8ml/kg（理想體重）濕氣量；②個體化的適度（最佳）的呼氣末正壓（PEEP）；③間斷性施行肺復張；④低吸入氧含量；⑤其他輔助舉措：如仰臥位通氣、高頻振蕩通氣及液體通氣療法等。
02
括約肌功能障礙的誘因
目前有如下幾種誘因被強調在與重癥肝病相關的括約肌功能障礙中發揮作用，主要包括長時間機械通氣、肺部發炎、營養不良和長時間曝露于特定的抗生素如鎮定劑等。據研究統計，64%的病人在食道導尿后24小時內出現括約肌功能障礙，并在危重監護病區（ICU）停留期間降低至80%以上。大量研究結果提示，括約肌功能障礙與機械通氣時間延長、撤機失敗率較高和死亡率較高有關。
由機械通氣導致的醫源性括約肌損傷最早見于20世紀80年代，括約肌功能障礙在機械通氣病人中十分常見，其與這部份病人腦部并發癥發病率和死亡率的降低明顯相關，但是目前沒有明晰的方式可在機械通氣時保護肺臟，可是機械通氣可通過多種機制導致括約肌損傷，尤其是廢用性萎縮和胸肌損傷。
越來越多的證據已揭示括約肌損傷的機制，為改善機械通氣管理提供了新的根據，現將其稱之為胃壁保護性通氣策略，其保護原理是在機械通氣過程中維持適當的吸氣努力水平。為此，括約肌保護性通氣策略成為了一個重要的新概念，須要麻醉科醫師不斷地研究并認識。
03
括約肌保護性通氣策略的提出
括約肌保護性通氣已成為一種潛在的補充醫治策略，在保護肺的同時保護括約肌。因此，法國危重監護醫學商會創立了腹膜壓力工作組（PLUG，theGroup）并舉行了一次國際大會討論相關議程。基于越來越多關于損傷機制的證據基礎，工作組概述了在機械通氣中，肺和肺臟保護綜合方式的概念框架，提出了基于呼吸努力和人機同步的括約肌保護目標。
括約肌保護性通氣的建議原則
共有31位PLUG成員通過使用研究和發展/加洲學院紐約校區（RAND/UCLA）適當性評級法進行在線調查，表1所示為支持每一項觀點的專家所占比列：1代表強烈不同意，9代表強烈同意，1~3分表示反對，4~6分表示不確定，7~9分表示支持。
表1肺和肺臟保護性通氣的
建議原則
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04
機械通氣過程中
肺損傷和括約肌損傷的機制
由EC等人于2020年發表在AmJCritCareMed、關于肺和肺臟保護性通氣的研究中提及了機械通氣過程中肺和括約肌損傷的可能機制（圖2）。
圖2肺和括約肌損傷的可能機制
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肺損傷的機制
肺損傷主要由以下幾個誘因引起：氣壓傷、容積傷以及生物性損傷，肺損傷主要表現在VILI、患者自發性肺損傷（P-SILI）。關于肺損傷機制的研究較多，筆者在此不過多贅言。
肺臟萎縮/損傷的機制
由B等人于2020年發表在CritCare的文章強調，肺與肺臟的損傷可通過多種機制發生（圖3）。目前覺得，肺臟廢用性萎縮、向心性負荷所致損傷是已被研究否認的括約肌損傷機制，其他可能的機制須要由實驗證據和臨床數據的支持。
圖3輔助機械通氣下自主呼吸病人
肺與括約肌損傷的機制
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Taiga在2022年發表的JMed中探討了四種括約肌損傷的可能機制：過度鎮定、神經胸肌阻滯以及過度的呼吸機輔助會造成廢用性萎縮；過度的呼吸努力與呼吸輔助不足會導致向心性負荷的損傷。廢用性萎縮和向心性負荷過低已被否認是造成肺臟損傷的相死機制，而離心性負荷過低和橫向萎縮僅在植物實驗中證明存在。
廢用性萎縮機械通氣造成的肺臟廢用性萎縮-損傷是最重要的生理機制，使用機械通氣及鎮定劑抑制吸氣努力可引起急性的肺臟廢用性萎縮，萎縮的速率和程度與抑制呼吸努力的程度密切相關。由S等人于2008年發表在NEnglJMed的研究強調，肺臟肌纖維均在機械通氣后萎縮，18~69小時的完全括約肌不活動和機械通液相結合，可造成人類括約肌肌纖維顯著萎縮，而在機械通氣時保持一定程度的吸氣努力可以減少萎縮，且低水平的胸肌活動可以避免線粒體功能障礙；同時S等人也強調，機械通氣約12小時即會出現括約肌收縮力的增長，其程度隨通氣時間延長而加重，一般通氣時間約12小時增長18%、18小時后增長48%，在24小時后64%的病人會出現肺臟無力；其病理學緣由是：常年的機械通氣時括約肌中的線粒體出現功能障礙，可能引起氧化應激和蛋白質酯化，參與括約肌去負荷損傷。
橫向萎縮近來發覺了另外一種影響肌纖維寬度的急性括約肌損傷（肌節數量降低），稱為“縱向萎縮”，這可能是因為機械通氣時應用的呼氣末壓力過大所導致。當使用過大的PEEP作用于肺時，呼氣末體積降低，括約肌將維持在較短的寬度，會造成纖維寬度的急性減短，以保持每位肌節的最佳寬度，類似慢性阻塞性肺疾患（COPD）中觀察到的括約肌寬度的慢性減短。在脫機試驗期間，急性增加PEEP可能造成肺臟“過度拉伸”超過其最佳寬度，致使括約肌功能損壞。
向心性負荷偏低括約肌收縮和減短時，肌纖維內形成的水平張力（稱為向心負荷）過低可造成肺臟破損。正常情況下，造成肺臟損傷的向心負荷閥值一般相對較高，但因為危重病人遭到四肢性增生反應的影響，致使括約肌的肌細胞膜損壞，損壞的肌細胞膜承受的向心負荷閥值顯著增加，此時容易形成向心負荷過度因而造成肺臟損傷。向心性括約肌負荷過重的常見誘因主要包括：過度吸氣阻力降低、呼吸驅動過強和人—機不同步。
離心性負荷過低當胸肌伸長時形成收縮張力，此時會發生離心性收縮。離心收縮比向心收縮具有更大的害處。離心性括約肌負荷過重的常見情況包括：肺不張造成呼吸負荷降低時，呼氣期的括約肌收縮（即呼氣剎車）對抗肺不張；無效觸發和反向觸發期間，括約肌可能會出現離心收縮，使得病人在肺容量降低和延長的呼氣時間段形成吸氣。
肺損傷與括約肌損傷互相關聯
由EC等人于2020年發表在CareMed、關于施行肺和肺臟保護性通氣策略的研究提出，將肺保護性通氣的原理與括約肌保護性通氣的新概念相結合，在圍放療期同時保護兩個臟器。該技巧的核心是優化病人的呼吸努力，以防止肺損傷和括約肌損傷，同時保持可接受的呼吸穩態。圖4從P-SILI與VILI兩個角度分別論述了肺與括約肌損傷的關聯機制，因而當括約肌發生損傷時，一定存在腦部損傷。
圖4肺和肺臟保護性通氣的原理
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05
括約肌損傷的檢測方式
在部份病人中，維持呼吸努力以保護肺臟可能會使維持肺保護顯得困難。ARDS病人由于死腔體積明顯降低、代謝性酸中毒、肺實質受體剌激、皮質剌激，呼吸動力和努力可能十分高。在這些情況下，檢測呼吸努力對肺保護特別重要。
在自主呼吸期間，呼吸機顯示的氣道壓力可能會明顯高估周期性肺撓度的真實程度；必須考慮呼吸肌對腦部施加的壓力。過度的呼吸驅動，并可能造成伴有或不伴有高潮氣量的高肺壓力。雖然濕氣量得到充分控制，如使用體積支持通氣（VSV），在高呼吸努力的情況下，局部肺壓力也可能過度。據悉，高呼吸驅動造成的呼吸疊加不同步也會明顯降低肺壓力。為此，充分的肺保護有時須要抑制呼吸肌的力量。以下是幾種常見的括約肌損傷的檢測方式。
氣管壓檢測
氣管壓（Pes）是測量呼吸努力和呼吸做功的重要工具，提供了一種接近無創的評估方式，主要包括以下指標：①跨肺壓（PL）：可接受的PL高限目前尚無定論，吸液相PL過高時須要導致提防。動態改變的PL(ΔPL）更能反映自主呼吸過程中的損傷風險；②呼吸肌壓（Pmus）：Pmus對應的是呼吸肌形成的所有力量，Pmus可由膈肌的彈性回縮力（Pcw）和Pes估算獲得，公式為Pmus=Pew－Pes。輔助通氣中的最佳Pmus水平并不明晰，一般覺得目標ΔPes（3~）與正常的Pmus（5~）相當（表2）；③壓力-時間乘積：吸氣努力檢測的金標準是Pmus和吸氣時間的乘積（壓力-時間乘積，PTP），PTP和吸氣肌能量消耗密切相關，PTP的值在50~/（s·min）可能反映了合適的氧耗和可接受的吸氣努力；④跨膈壓（Pdi）：使用雙球囊導管時可通過測定吸氣時Pes和胃內壓（Pga）的改變檢測括約肌形成的壓力。客觀確切檢測獲得的Pdi是確診括約肌麻痹的金標準。
表2呼吸肌壓力的檢測指標
呼吸阻斷
吸氣末阻斷在被動機械通氣中，吸氣末短暫阻斷被廣泛應用于檢測平臺壓（Pplat），通過估算Pplat和PEEP之間差值得到的驅動壓（ΔP），反映的是動態肺撓度和肺損傷風險。輔助通氣吸氣阻斷時，病人本來收縮的吸氣肌舒張，Paw下降，麻醉科醫師可以通過觀察呼吸機波形得出結果。當過度輔助通氣后，病人的吸氣努力較低，Paw在阻斷時增加。當出現較高的Pplat和ΔP時須要考慮是否存在過度充氣和肺損傷。等人近日發表的研究強調，輔助通氣吸氣阻斷檢測ΔP和肺迎合性才能預測死亡率，提示這些檢測方法的可行性和可靠性。但是，這些檢測方法也存在一些局限性。首先，壓力是在半靜態的情況下檢測所得，可能會高估P-SILI和二氧化碳擺動機制帶來的局部肺損傷風險；其次，麻醉科醫師須要仔細評估阻斷時Paw的穩定性，借此確定檢測過程中是否存在胸肌的收縮所造成的Paw的快速下降。
呼氣末阻斷呼氣阻斷在被動通氣病人圓通常拿來測定內源性PEEP，或在輔助通氣病人中，在其最大自主吸氣努力過程中測定最大吸氣壓力。但是最新研究顯示，在呼氣末短暫而隨機地阻斷（約為1個呼吸周期）所測得的氣道壓力變化就能拿來評估吸氣努力。在阻斷的狀態下，氣道壓的變化為腹膜內壓變化所致。阻斷時的氣道閉合壓力變化(ΔPocc）才能拿來評估病人呼吸努力所帶來的腹膜內壓改變及其大小。基于此，只要病人平淡呼吸時的呼吸驅動未發生改變，呼氣末單次、短暫、非預期的阻斷所測得的ΔPocc即就能拿來預測呼吸周期的ΔPes、Pmus和ΔPL。對于須要輔助呼吸的病人，短暫的呼氣末阻斷是一種實用而無創的常規測定呼吸努力和PL是否過度或不足的技巧。
肺臟電活動使用具有肌電圖導聯的特殊導管才能連續檢測括約肌電活動（EAdi）。EAdi被證明與跨膈壓之間存在可比性，而且比體表肌電圖（EMG）更為實用。作為一種聯通號，EAdi彰顯的是呼吸驅動輸出（中樞神經系統興奮括約肌）而不是肺臟力量的形成。因為EAdi的變異率很大，機械通氣時很難明晰目標EAdi為多少。EAdi就能拿來恐怕在不同的呼吸機支持水平下Pmus的大小。考慮到電活動和壓力形成的偶聯在一段時間內保持不變（呼氣阻斷測得神經－機械偶聯=Pmus/EAdi），為此，EAdi可以用于評估正常呼吸周期中每一次呼吸下的Pmus。
肺臟超聲括約肌超聲技術是一種無創、易行、可復制的手段。超聲并不適宜連續性檢測，常用于間斷性檢測。可以選擇B型超聲或M型超聲檢測對胃壁進行檢測，檢測時將10~15MHz線性傳感垂直放置在右胸壁的并置區。呼吸周期中的括約肌長度變異率（也叫增厚分數，TFdi）和形成的吸氣壓力及EAdi相關，可用于評估括約肌無力。TFdi的估算公式如下：（吸氣末長度－呼氣末長度）/呼氣末長度×100%。最大吸氣努力下的TFdi值大于30%則提示括約肌無力，具有很高的敏感性。每晚檢測呼氣未括約肌長度才能測量出呼吸肌的結構改變。在機械通氣病人中，若括約肌長度隨著時間降低，則提示吸氣努力過度，說明此時因通氣輔助不足而形成了胸肌損傷。平淡呼吸下TFdi維持在15%～30%和肺臟長度穩定與最短時間機械通氣相關。括約肌保護的相關熱學指標參數詳見表3、表4。
表3括約肌保護的吸氣力的理想目標值
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表4括約肌保護相關熱學指標
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06
括約肌保護性機械通氣的
臨床對策
肺和肺臟保護性通氣的概念框架如圖5所示，其主要目的不是為了使病人恢復正常的生理功能，而是盡量減低損傷并優化病人預后。主要的保護舉措可以簡單概括為以下幾種形式：①早期施行肺臟保護；②機械通氣期間動態檢測括約肌功能；③避免人機對抗；④根據患兒呼吸努力的情況調節呼吸機參數；⑤鎮靜；⑥輔助療法。
圖5肺和肺臟保護性通氣的概念框架
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調節呼吸機參數
保護性通氣策略指出并優化病人的呼吸努力來防止肺和肺臟的損傷，同時要保證呼吸相關指標在可接受范圍內。當肺保護和肺臟保護發生沖突時，肺保護必須優先于肺臟保護。該策略的目標是減短機械通氣持續時間、提高生存率、加快病人恢復，并避免急性呼吸衰竭病人致殘。圖6所示為喉部和肺臟保護性機械通氣的干預舉措。
圖6實現腦部和肺臟保護性
機械通氣的干預舉措
改善人機交互
有部份研究表明，阿片類抗生素可以改善人機不同步細胞膜損傷，并降低意識障礙發生的比列，而且對于沒有過度呼吸困難的病人，建議采用多模式止痛，盡量降低阿片類抗生素的藥量。這是由于鎮定止痛類抗生素會增加病人對低氧血癥和高氯化血癥的反應性，呼吸頻度降減少、潮氣量降低，麻醉科醫師應注意這種問題。表5所示為鎮定劑對呼吸動力、努力和呼吸模式的影響。
表5鎮定劑對呼吸動力、努力和
呼吸模式的影響
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通氣模式優化
成比列輔助通氣（modesof，PAV+）可在病人自主呼吸時，成比列地輔助病人通氣。有研究顯示，PAV+可更好的保留病人的括約肌功能。PAV+在病人整個呼吸過程中保持同步，避免呼吸機過度輔助和肺臟廢用，防止睡眠時發生呼吸暫停風波。但是壓力支持通氣（PSV）存在呼吸機過度輔助，括約肌廢用和中樞性呼吸暫停風波的風險降低。因而，PAV+與傳統的鋪助形式相比，通過更密切地跟蹤病人的通氣需求，降低不同步的發生，改善了人機交互作用，為括約肌保護提供了新的方法。
小結
括約肌保護性通氣策略作為一種呼吸機醫治方式，對于重癥病人的診治十分重要。這些策略指出在通氣過程中保護病人的腦部和呼吸肌，增加對呼吸肌的負擔，最大限度降低呼吸機相關的肺損傷和相關并發癥的發生。通過優化通氣量、平臺壓力和吸氣峰壓力等參數，括約肌保護性通氣策略可以提升重癥病人的生存率和改善病況，因而早已漸漸成為臨床護理中不可或缺的重要醫治手段。
查看部份參考文獻
王強院長
重慶交通學院第一附屬診所
翟茜助理研究員
重慶交通學院第一附屬診所
新青年APP1.3版來了