肺移植术后患者的通气策略

刘晓青广州医科大学附属第一医院发布于2024-10-17 浏览 666 收藏

作者：刘晓青

单位：广州医科大学附属第一医院广州呼吸健康研究院

肺移植手术往往用于治疗不同病因引起的终末期肺疾病，终末期肺疾病患者本身的呼吸功能往往潜在很多问题，而肺移植手术也会对解剖结构和呼吸生理产生一定的影响，因此，对肺移植患者进行机械通气面临着不少挑战。

一、肺移植流行病学

调查显示，无论是全球还是在我国，肺移植数量逐年增多。我院2015年至2021年的肺移植例数也呈增长趋势。1992年至2017年间，肺移植患者的生存率逐年增加，近5年肺移植患者的平均生存率约为60%。肺移植的首要疾病是慢性阻塞性肺疾病（COPD），其次是间质性肺疾病（ILD）。这两种疾病患者的肺功能大不相同，一种是以阻塞性通气功能障碍为主的呼吸衰竭，另一种则是以限制性通气功能障碍为主的呼吸衰竭。在肺移植患者中，双肺移植比例增加，单肺移植保持一定的水平。

影响肺移植术后临床结局有多种因素，包括供体因素、受体因素，以及供体和受体之间的因素等。多伦多总医院关于肺移植受者术后管理建议涵盖了机械通气管理、液体和血流动力学、免疫抑制治疗、神经系统并发症的管理、抗菌治疗、营养和胃肠道管理，其中尤为重视机械通气管理。

二、肺移植术后呼吸生理改变

肺移植术后解剖与呼吸生理会发生一定的改变，也会为术后机械通气带来很大的困难。①手术相关：肺移植手术会破坏胸膜腔的完整性，进而导致胸腔压力改变。正常状态下，胸膜腔压力是负压，而肺移植术后胸膜腔压力变为正压，这就意味着吸气末和呼气末的跨肺压都下降，导致肺难以充气，容积变小。②在供体肺取肺过程中，气管动脉循环缺失，使得气管与支气管缺血；而神经支配缺失会导致出现咳嗽反射异常、分泌物清除困难；肺淋巴管中断也会影响淋巴回流，引起间质水肿及胸腔积液等。研究表明，肺淋巴管中断后引起的淋巴回流障碍与原发性移植物功能障碍（PGD）有一定关系。③供体肺类型：目前的供体多为脑死亡，全身炎症反应明显（肺易受累）。④供体肺热缺血时间：缺血再灌注损伤导致PGD；⑤供体与受体之间的相互作用：供体与受体大小不匹配，使PGD发生率增加；在单肺移植中，移植肺与原肺的形态结构、呼吸生理等均存在差异。

PGD是肺移植后72 h内发生的急性肺损伤，排除其他病因。引起PGD的主要原因是缺血再灌注损伤，其病理学表现为弥漫性肺泡损伤，类似急性呼吸窘迫综合征（ARDS），发生率为20%～40%。PGD一旦发生可导致患者早期死亡，后期发生慢性同种异体移植物功能障碍。高危因素有：①受者基础：结节病、特发性肺间质纤维化、体重指数（BMI）＞ 25 kg/m2；②围手术期：移植类型（单/双）、机械通气等；③供体：解剖与生理改变。

由于PGD的存在，肺移植患者存在较大的肺损伤风险。根据国际心肺移植学会工作组指南进行分级（P/F及胸片）：0级：胸片无水肿；1级：胸片显示肺水肿，P/F＞300 mmHg；2级：胸片显示肺水肿，P/F＞200～300 mmHg；3级：胸片显示肺水肿，P/F＜200 mmHg。

三、肺移植术后机械通气策略

1. 肺移植术后机械通气目标

①维持足够的气体交换；②监测同种异体肺移植功能：监测指标及方法包括P/F，PaCO2，呼气末二氧化碳监测(ETCO2)，影像学，肺部超声，胸片，胸部CT，电阻抗断层成像(EIT)，支气管肺泡灌洗液(BALF)检测；③降低移植物呼吸机相关性肺损伤；④促进早期撤机。

2. 肺保护性通气策略

肺移植患者本身容易出现肺损伤，能否使用肺保护性通气策略值得探讨。一项动物（大鼠）实验证实肺保护性通气策略确实有益。在大鼠肺移植模型中，实验动物被随机分为两组。在常规机械通气组中，移植肺的通气量等于左肺吸气量的50%，呼气末正压较低。在肺保护性通气组，移植肺以等于左肺吸气量20%的潮气量通气，并根据压力-时间曲线调整呼气末正压，以尽量减少肺应力。结果显示：再灌注3 h后，与常规机械通气相比，保护性肺通气组的氧合明显更高，并且细胞因子水平和损伤的形态学体征均显著降低。该研究提示我们，肺保护性通气能够减少移植术后的炎症反应。英国一项回顾性研究纳入2010—2013年124例双肺移植患者，术后前6 h采取小潮气量＋控制压力通气（＜25 cmH2O），结果发现：患者6个月生存率显著提高（95% vs 77%；P=0.008），术后3个月第1秒用力呼气容积（FEV1）也更高（77.8% vs 60.3%；P<0.001）。所以，肺保护性通气有利于肺移植患者术后恢复。尽管肺保护性通气在肺移植中起着关键作用，但相关临床数据很少，主要参照ARDS患者的肺保护性通气策略。

一项国际调查于2013年3-6月向美国肺移植项目主管（n=111）和国际心肺研究协会肺理事会成员（n=470）发送了一份线上调研表，共有18个国家149人填写了该问卷。最终得出结论：大多数受访者都采用了肺保护性通气策略，基于受体特征设置低潮气量。

初始通气参数的调研结果是：PC（37%）和VC（35%），潮气量6 ml/kg [受体预测体重（PBW）]，平台压＜30 cmH2O，pH＞7.25，SpO2＞90%。我们也发现，目前潮气量都是基于受体PBW来设置。所以，肺保护性通气应关注潮气量的计算。

通常情况下，供体肺与受体胸廓有三种情况：①供体与受体匹配；②供体小肺、受体大胸廓：可能会导致过小的移植肺接受过大的潮气量，患者早期出现肺损伤的风险很高；③供体大肺、受体小胸廓：接受相对较小的潮气量，肺损伤的发生率低。

供体肺/受体胸廓匹配性指标称为pTLC ratio，pTLC ratio与3级PGD呈负相关，pTLC ratio越大，PGD发生率越低。如果潮气量用受体PBW来计算，pTLC ratio＜1，PGD发生率高。因此，目前建议推荐用供体PBW来设定潮气量。然而，pTLC ratio是基于性别和身高的回归方程计算，供体pTLC可能反映了移植肺的大小，受体pTLC并不能准确反映受体胸廓大小（不同病因的终末期肺病）。体积描记法或CT等技术可能会提供更精确的测量，目前研究仍未回答用供体PBW设定潮气量对预后的影响。目前关于肺移植术后潮气量的计算建议，加拿大多伦多总医院和美国马里兰大学建议初始呼吸机参数设置的潮气量为6 ml/kg（供体PBW）。

肺保护性通气还要关注移植的病因及方式。不同病因（例如COPD和ILD）、不同移植次数患者的生存率不同。对于单肺移植患者，自身肺处于不同病因的终末阶段，与移植肺的呼吸生理指标存在很大差异。以阻塞性通气功能障碍为主（如COPD）患者自身肺的顺应性高于移植肺，自身肺的呼气流速明显受限，动态过度膨胀和auto-PEEP增加，从形态学来看，自身肺充盈饱满，移植肺偏小。所以要关注此类患者肺移植术后的机械通气：充足的呼气时间，短吸气时间，慢呼吸频率；潮气量与呼吸频率要匹配，尽可能完全呼出。以限制性通气功能障碍为主（如特发性肺间质纤维化）患者，自身肺的顺应性低于移植肺，手术引起自身肺的分流增加。因此也要关注肺移植术后的机械通气：起始潮气量4～6 ml/kg(供体PBW), 动态调整潮气量非常重要。

多伦多总医院关于肺移植术后机械通气的推荐：①初始呼吸机参数设置：潮气量6 ml/kg（供体PBW），吸气平台压＜30 cmH2O，SpO2＞90%，pH＞7.25，PEEP＜12～14 cmH2O。②若P/F＞200 mmHg，pH＞7.25：停镇静药，潮气量6～8 ml/kg（供体PBW），PEEP 5 cmH2O，吸气平台压＜25 cmH2O，尽早拔管。③若P/F＜200 mmHg：维持镇静药，潮气量≤6 ml/kg（供体PBW），吸气平台压＜25 cmH2O，PEEP（ARDS network table），呼吸频率＜35次/min。④若P/F＜150 mmHg：肌松药，吸入一氧化氮；⑤若P/F＜100 mmHg：启动ECMO支持。对于肺移植术后PGD 3级患者，若优化机械通气参数以及液体管理等仍无效，应尽早启动ECMO。20%～40%的肺移植患者围手术期因低氧血症或低血压需要VV或VA-ECMO支持。对于难治性PGD患者，早期予ECMO支持可以改善预后。

美国马里兰大学关于肺移植术后机械通气推荐中，对于非PGD患者，如果有临床指征，可选择支气管镜下观察吻合口、气道黏膜以及气道分泌物引流。笔者所在中心，肺移植24 h要进行气管镜检查及肺泡灌洗，然后结合P/F比值，进一步判断是否发生PGD。

肺移植术后气道并发症很常见，例如气道黏膜缺血、坏死，吻合口狭窄，吻合口瘘。这与机械通气、供受体特征、低灌注、感染、免疫抑制、急性排斥反应、缺血时间等危险因素有关。因此，机械通气时要避免PEEP设置过高。

肺移植术后尽早脱机拔管。一项纳入690例肺移植患者的研究显示：13.8%的患者需要延长机械通气时间（＞21 d），且机械通气时间延长的患者1年生存率显著下降。机械通气时间延长的独立危险因素有：肾脏替代治疗、吻合口瘘、自身免疫性疾病、术后神经系统并发症。

四、小结

肺移植术后解剖与呼吸生理特殊改变（胸廓、神经、血管、淋巴）影响患者的预后。肺移植术后易并发PGD, 需要采取肺保护性通气策略, 尤其要关注潮气量的设置, 目前推荐用供体PBW来设定潮气量。另外, 肺保护性通气要关注移植方式和移植病因。气管镜检查有利于及时发现PGD, 尽早采取干预措施, 早期识别气道并发症, 动态调整机械通气参数。目前肺移植术后机械通气的最佳策略尚不清楚, 仍需要进一步研究。

参考文献

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作者介绍

刘晓青教授

广州呼吸健康研究院副院长，广州医科大学附属第一医院重症医学科主任；教授，主任医师，博士研究生导师，博士后合作导师；中华医学会呼吸病学分会呼吸危重症学组副组长，中国医师协会呼吸医师分会呼吸危重症学组委员，广东省医师协会重症医学医师分会副主任委员，广东省中西医结合学会重症医学专业委员会副主任委员，广东省药学会重症医学分会副主任委员，广东省医学会重症医学分会常委。

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