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Recruitment Maneuver and Acute Respiratory Distress Syndrome

杨自建 张翔宇

同济大学附属上海市第十人民医院 外科重症监护病房，上海 200072

Zi－jian Yang， Xiang－yu Zhang

Shanghai Tenth People’s Hospital Affiliated to Tongji University，Shanghai 200072

ABSTRACT

　　Mechanical ventilation is the main method to correct severe hypoxemia in acute lung injury and acute respiratory distress syndrome （ALI /ARDS） patients，but can induce or exacerbate the syndrome either. Recruitment maneuver is the major measure in the management of ALI /ARDS to prevent ventilator induced lung injury and ameliorate oxygenation. Recruitment maneuver entail two components：to open the collapsed lung using sufficient inspiratory pressure （to reduce the intrapulmonary shunt and to ameliorate oxygenation） and to keep the lung open with optimal PEEP after recruitment （to prevent redecruitment and atelectrauma）. Three methods involved in recruitment maneuver can be applied to ALI /ARDS：sustained inflation，stepwise recruitment strategy and pressure control ventilation，except other ancillary measures. Titrate optimal PEEP based on oxygenation saturation is more applicable clinically. If appropriately used，static pressure－volume curve（PV curve） is a useful tool in assessment of the status of lung aeration and provide some information in recruiting collapsed lung and maintaining recruited lung open. Contrary to previous standard to set ‘optimal PEEP’at 2 cm above lower inflection point in the inflation limb of PV curve，it is considered more rational to set‘optimal PEEP’ according to inflection point in the deflation limb of PV curve. In case of failure of recruitment or deterioration of oxygenation during recruitment maneuver， increase of intrapulmonary shunt or intra－cardiac shunt should be considered. So far，whether or not recruitment maneuver could increase the survivor rate of ALI/ARDS patients remains controversial and needs to be further explored.

　　Key words：Mechanical ventilation；ARDS；Recruitment maneuver；PEEP；Intrapulmonary shunt；Intra－cardiac shunt；Pressure－volume curve.

　　一、肺复张术的背景及理论基础

　　急性肺损伤、急性呼吸窘迫综合症（ALI/ARDS）已经不再是一种陌生的疾病，有关ARDS最新统计数字是美国西雅图进行的高质量的流行病调查，该调查表明ALJ/ARDS发病率分别为每年59/100，000人口，79/100，000人口^[1]。ARDS死亡率仍为40％左右^[2]。所以ALJ/ARDS已不是一种少见病，与乳腺癌、AIDS等相同，是一种威胁人类健康，给人类带来沉重社会经济负担的疾病。因此，妥善、有效地治疗ARDS是临床工作者及科研人员面临的重要课题。

　　随着对ARDS发病机理的认识，ARDS的治疗方法也发生了重大变革。肺泡塌陷是ARDS的主要特点，可以导致肺内分流增加，这是ARDS患者严重低氧血症的原因。故使塌陷的肺泡重新张开是ARDS的治疗关键。机械通气是其主要手段，但机械通气能加重肺损伤，甚至直接诱导肺损伤，进一步诱发多脏器功能不全（MODS），使患者死亡率增加。机械通气相关性肺损伤（VILJ）的主要致病机理是通过压力伤（barotrauma）、

容量伤（volotrauma）进而引发大量细胞因子（cytokine）释放而进一步致生物损伤（biotrauma）。已经证明大潮气量（10～15ml/kg）本身可以产生压力容量伤。基于对这种损伤机理认识，目前机械通气中已采用小潮气量（6～8ml/kg）的通气策略。但是，小潮气量通气容易诱发肺泡塌陷进而加重肺损伤（atelectrauma）^[3]。肺损伤的不均一性决定了肺组织中部分肺泡在整个通气过程中始终保持开放，部分肺泡始终关闭，部分肺泡在吸气相开放在呼吸过程中发生塌陷，肺泡反复塌陷可导致大量表面活性物质丢失和结构发生改变、失活——具有生物活性的大聚体转变为无生物活性的小聚体而加重肺损伤^[4]。不张的肺泡与张开的肺泡在通气过程中不可避免会产生剪切力。有资料证明30厘米水柱的跨肺压力可以产生140厘米水柱的剪切力^[5]，故剪切力可能是机械通气相关性肺损伤的主要致病机制，小潮气量通气可以加重肺损伤是本机制的例证。机械通气中由于肺泡反复张开、塌陷导致的压力剧烈波动比高气道峰压本身更具有危害性^{［３，7］}。另外，防止肺泡反复发生开放－关闭也有助于防止细菌的移位，对防止肺损伤及MODS有重要意义^[6]。

　　1.减少分流－肺复张术；

　　2.防止肺泡塌陷－维持肺处于张开状态；

　　3.防止压力伤容量伤－限制气道压力及应用小潮气量进行机械通气；

　　4.在实施肺复张术的同时防止压力伤容量伤。

　　前两者就是本文重点论述内容－肺复张术（recruitment maneuver），主要内容为Lachmann最早提出的开放肺概念（OLC，open lung conception：open lung and keep thelung open）^[7]。

　　二、肺复张术的基本概念及方法

　　1.肺复张术的概念（open lung concept）

　　在开放肺概念的指导下，产生了肺复张术（open lung maneuver）。肺复张术就是为安全地打开肺泡并且维持肺泡于开放状态而采取的一系列方法。具体包括两种过程即打开塌陷的肺泡（open lung）及维持肺泡开放（keep the lung open）。肺开放的临床特征是^[8]：在最可能低的气道压力下维持最佳的氧合状态，在应用100％的氧气时，动脉血氧分压大于450mmHg；解剖上近乎所有的肺泡都处于开放状态，塌陷肺泡与张开肺泡间的剪切力消失。在肺泡充分张开后，在下调PEEP的过程中，如果氧分压下降超过10％，提示大部分肺泡开始塌陷；

　　2.肺复张术

　　肺复张过程如下（见图1）：

　　（1）首先在充分应用镇静药、肌松药的前提下，逐渐升高气道压力直到肺泡打开，观察此压力值

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　　（2）然后逐渐降低气道压力，直至肺泡关闭，观察该点压力；

　　（3）参照步骤一观察的肺泡打开压，再次把肺泡打开；

　　（4）参考步骤二观察到的肺萎陷压力，逐渐降低气道压力直至稍高于肺萎陷压力而使肺泡处于张开状态^[9]。然后逐渐下调气道峰压，通常低于开肺压的15～30厘米水柱的压力是最佳的压力^[10]。临床具体实施方法目前尚不统一，应用40～60厘米水柱的气道峰压，持续30～40秒是最为常用的方法。然后根据压力－容量环或动脉血氧分压等方法评价肺复张效果；进一步应用PEEP维持已经张开的肺泡。由于临床工作中气道吸痰、机械通气管道漏气、镇静药应用等可能再次发生肺泡萎陷，故需要反复实施肺复张术。

　　3.其他肺复张辅助方法

　　（1）氟化碳

　　临床诊疗中确实发现部分患者进行肺复张相当困难，Co x等^[11]进行基础实验提示对常规复张失败的ARDS肺，小剂量氟化碳显示出了较好的疗效，因氟化碳可以降低肺泡的表面张力且具有较高的氧容量，氟化碳已经应用于液体通气。

　　（2）俯卧位通气

　　俯卧位通气也是临床可以采用的肺复张方法，在俯卧位下心脏、纵隔、腹腔脏器对肺底部施加的压力降低或消失，能促进肺复张；Oczenski等^[12]应用俯卧位进行肺复张，发现部分病人仅应用俯卧位就可以有效改善氧合，部分病人应用俯卧位通气效果不明显，但应用50厘米水柱的持续气道正压30秒可以有效改善氧合，提示俯卧位复张效果欠佳。而且本体位不利于临床护理治疗，所以尚未广泛应用于临床。

　　（3）高频震荡通气（HFOV）

　　高频震荡通气在高平均气道压下，高速震荡3～15HZ，潮气量小于解剖死腔，故理论上有助于施行肺复张术后防止肺泡塌陷及肺泡过度膨胀，因为HFOV的潮气量小不适于进行肺复张，应用HFOV前首先施行肺复张术。这种方法理论上应能取得较好的疗效，临床工作中也已经被Ferguson等证实^[13]。

　　4.肺复张术禁忌症及终止肺复张术指标

　　由于在进行肺复张术临床实验时，颅内高压、血流动力学不稳定、严重心功能不全、COPD、哮喘等疾病往往是排除标准，缺乏这类患者肺复张的安全经验，鉴于肺复张术具潜在的致气压伤及影响循环系统的可能，故应慎重对这类患者进行肺复张。在施行肺复张的过程中如果患者出现平均动脉血压降低至60mmHg以下，或者血压降低20％以上；氧饱和度降低到88％以下；原心率正常的患者心率大于130次/分，或小于60次/分；新发生的心律失常；气胸、纵隔气肿等情况应及时终止肺复张并采取相应的治疗措施。

 三、肺复张的判断方法<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

　　1.直接方法

　　（1）CT、MRI

　　CT、MRI可以为肺复张提供直观、甚至动态的诊断依据，目前主要应用于实验中，对探讨肺复张的理论具有重要价值。临床诊疗涉及频繁的呼吸道护理，已经复张的肺可能反复萎陷、开放，即复张、去复张。由于CT、MRI检查涉及转运，不适用于生命体征不稳定等不宜搬动的病人，而且价格昂贵，限制了其在临床评价肺复张的应用。

　　（2）床旁X线

　　X线操作方便，而且费用低，有利于床边进行评估。注意：只有在呼气末摄片才能准确发现有无肺不张。与CT相比X线的灵敏度低，不利于发现承重侧的肺不张。

　　（3）其他直接方法

　　电阻图、光电体积描记仪目前正处于实验研究阶段。

　　2.间接方法

　　（1）动脉血氧分压

　　吸入100％氧气可以最大程度的减少由于弥散障碍导致的低氧血症发生，在多数情况下较为准确的反应肺内分流、肺不张；氧分压大于450mmHg提示肺近乎完全张开。大多数医院可以通过血气分析进行测定。动脉内实时监测动脉血氧分压可更为有效地指导肺复张术。如果随气道压力的增加，氧分压不再上升，提示已经完全达到肺复张，但是这种技术还没有广泛应用于临床。

　　（2）床旁功能残气量测定

　　功能残气量增加可能有两种原因即肺过度膨胀和肺复张。氧分压测定有助于两者鉴别。功能残气量增加伴氧分压升高提示肺复张；功能残气量增加不伴氧分压升高提示肺过度膨胀

　　（3）临床体检

　　在肺泡完全张开时，一般听不到捻发音；捻发音存在提示肺没有完全复张。

　　（4）压力－容量环

　　以往认为压力－容量环的吸气支低位拐点提示肺泡开始复张，而高位拐点提示肺泡完全复张，高于此点的压力只能导致肺泡过度膨胀。研究提示在高位拐点仍然有部分肺泡没有张开，继续增加压力这部分肺泡可能继续张开，压力容量低位拐点不能作为肺复张的可靠指标。而压力－容量环降支拐点即第三拐点，能够准确反应肺泡从复张状态向塌陷转变，可更好指导临床实施肺复张术。（未完待续）