ICU肥胖病人的机械通气：从插管到拔管

更重要的是，与非肥胖患者麻醉拔管后肺不张完全消失不同的是，肥胖病人麻醉拔管后肺不张持续存在，导致肺部感染。而且，肥胖病人常伴有其他相关疾病，例如阻塞性呼吸暂停综合症或肥胖性低通气综合征。肥胖是阻塞性呼吸暂停综合症的主要危险因素（30-70%阻塞性呼吸暂停综合症患者伴有肥胖）。呼吸监护中许多复杂病症直接与阻塞性呼吸暂停综合症相关：困难气道、困难面罩通气、困难插管和上气道梗阻。快动眼睡眠的反复发作、低通气、阻塞性睡眠呼吸暂停伴持久暂停、呼吸浅快引发继发性呼吸驱动不足、日间高碳酸血症，导致肥胖性低通气综合征。肥胖性低通气综合征的定义是肥胖症（BMI ≧30 kg/m^2）基础上，伴有日间高碳酸血症(PaCO2 > 45mm Hg)，和睡眠期间呼吸紊乱（排除其他疾病引起的肺泡低通气）。

肥胖会引发许多其它疾病，在普通人群中与全因死亡率较高相关。然而，据meta分析显示，肥胖与ICU死亡率呈负相关。这种“肥胖悖论”现象，近来在ICU很明显。尤其是肥胖病人出现ARDS时，膈肌功能受到影响，与非肥胖病人相比，死亡率反而较低。

肥胖病人收住监护病房的原因，有急性呼吸衰竭、原发疾病基础上（如肥胖低通气综合征）慢性呼衰急性发作、或围术期。ICU医生的主要任务是充分考虑肥胖病人呼吸生理所有的特殊性 (见表1)，把气道管理、无创通气和有创通气最优化。

由于肥胖病人氧耗增加、呼吸作功增加，机体的氧合随着体重增加而减少。休息时肥胖病人的氧耗是非肥胖病人的1.5倍。肥胖病人二氧化碳产生增多，也是因为氧耗增加，呼吸作功增加，尤其是伴有低通气综合症、呼吸驱动降低的病人。几个研究发现，严重肥胖病人(BMI > 40 kg/m^2)的自主呼吸频率是每分钟15-20次，而非肥胖病人每分钟10-12次。并且，腹壁和腹腔内脏脂肪堆积使得腹内压升高。与非肥胖病人比较，肥胖病人膈肌上抬，胸腔容积减少，肺顺应性、胸廓顺应性降低，功能残气量降低，呼吸作功增加。气道阻力增加，但肺容量恢复正常后，气道阻力并不增加。肥胖病人主要的改变是功能残气量降低使得机械通气后的肺不张发生更频繁。最后，如上所述，肥胖是阻塞性呼吸暂停综合征的主要危险因素。

肥胖病人出现急性呼吸衰竭，为避免气管插管，使用无创通气，但如病情需要，插管应毫不迟疑。高碳酸血症应长时间使用较高PEEP，CO2降到50mmHg以下。无创通气治疗急性高碳酸性呼吸衰竭，肥胖性低通气综合征患者与COPD患者一样有效。

经鼻高流量氧疗(HFNC)可能特别适合肥胖病人。HNFC通过鼻导管持续给予温湿化的氧气，可调节吸入氧浓度。100%氧气流量最大可达60l/min。病人闭口呼吸时，产生中等度的PEEP。一旦出现低氧血症，HNFC可作为无创通气之前的的过渡治疗。

需要机械通气的肥胖病人，理想的体位应该促进呼吸功能。现已证明肥胖病人自主呼吸状态下，仰卧体位时肺顺应性着降低。因此，呼吸衰竭的肥胖病人应优先选取坐位。

肥胖病人预吸氧后，非缺氧性呼吸暂停时间缩短（即麻醉诱导后出现呼吸暂停，但氧饱和没有下降）。使用传统的气囊面罩通气预吸氧，插管期间氧饱和度下降出现在平均3分钟之内，有时在严重肥胖病人不到一分钟。麻醉诱导后，仰卧位呼气末容量与基础容量相比减少69%。快速氧饱和度下降的主要原因是功能残气量下降。

预氧疗时设置PEEP10 cmH2O，有助于减少肺不张的面积、改善氧合、增加非缺氧性呼吸暂停时间平均约1分钟。压力支持和PEEP预氧疗5分钟，使呼出气氧浓度>90%更快达到。另一个研究中，相比常规面罩吸氧，使用无创通气限制了肺容量下降，改善氧合。因此，CPAP或NIV是预氧疗的选用方法。

HFNC也可用作肥胖病人的预氧疗，包括呼吸暂停时的氧疗，呼吸暂停期间能输送氧气(图.1)。这在快速序贯诱导期间特别重要，因为无创面罩去掉至气管插管前这期间是不吸氧的。

预氧疗时选取坐位能减少体位性流量限制、减少气体陷闭、限制肺不张的进展，提升插管过程中的氧饱和度 (图.1)。

肥胖、阻塞性呼吸暂停综合症是困难插管、困难面罩通气的危险因素。年龄>55岁、BMI>26kg/m^2、打呼噜、络腮胡子、无牙是困难面罩通气的独立危险因素。其中大多数因素直接与肥胖相关。同样，肥胖伴有阻塞性呼吸暂停综合症病人气管插管更困难，发生率接近15-20%（普通人群发生率5%）；并且插管的难度与阻塞性呼吸暂停综合症的严重程度相关。最近一个研究报道肥胖病人困难插管的发生率增加。而且，发现与困难插管相关的因素有Mallampati评分增加、张口受限、颈部活动度降低、阻塞性呼吸暂停综合症、昏迷、严重低氧血症。严重肥胖病人的每一次插管都应当作困难插管，按照操作流程作充分准备(图.1)。可视喉镜尤其适合肥胖病人，当伴有困难插管其他的危险因素时，应特别强调使用可视喉镜。

肥胖病人特别会发生拔管后的喘鸣，因此拔管前应该常规做漏气试验。一旦怀疑喉头水肿，在没有禁忌症的情况下，静脉使用激素防止喘鸣发生，激素至少在拔管前4小时使用。

小潮气量已经广泛证明有益于像ARDS这样的肺损伤患者。自从2010年以来围术期保护性通气进行了更细致的研究。腹部外科进行的IMPROVE多中心、随机、双盲研究，比较了“优化”保护性通气策略（潮气量6–8ml/kg IBW，PEEP6–8cmH2O，肺复张30分）与“传统”非保护性通气策略（潮气量10–12ml/kg IBW，不使用PEEP或肺复张）。其中包括术后肺部并发症中度危险的病人。除外BMI > 40 kg/m^2病人。主要终点是一个综合标准，标准包括发生肺部并发症（肺部感染或需要机械通气）和/或肺外并发症（脓毒症、脓毒性休克、死亡）。这些并发症由观察员负责诊断，而观察员不知道围术期呼吸机参数的设置。结果是保护性通气策略降低了并发症的发生率，从27.5%下降到10.5%，住院时间缩短了2天。随机欧洲PROVHILO研究，对腹部外科术后伴发肺部并发症风险的病人进行二个通气策略比较。所有病人接受潮气量8ml/kg IBW，随机分二组，一组低peep(≤2 cmH2O)，不进行肺复张，另一组接受高PEEP(12 cmH2O)并进行肺复张。研究终点是术后前五天肺部出现的并发症，二组结果没有明显差异。但高PEEP组循环衰竭病人显着增多。两个大型随机研究作了补充：第一个研究显示保护性通气的有效性，降低了术后肺内和肺外并发症的发生；第二个研究提示大家给所有病人过高的PEEP会带来血流动力学的不稳定，特别是在高PEEP没有与低潮气量结合起来的情况下。

肥胖病人，特别是有肺不张风险的病人，同样的原则可使用。尽管有相应的推荐，近来一个研究表明肥胖病人围术期机械通气设置的潮气量太大。与非肥胖病人一样，肥胖病人理想潮气量设置是6-8 ml/kg IBW，并设置PEEP避免肺泡塌陷、肺不张。潮气量设置必须按患者身高计算，而不是按实际体重计算。要记住理想体重简易的算法：男性IBM(kg) =身高(cm)-100，女性IBW (kg) =身高(cm) - 110。

由于功能残气量降低，与非肥胖病人相比，肥胖病人对肺不张更敏感、对机械通气不设置PEEP更敏感。几个特别在肥胖病人中进行的研究，通过设置PEEP（改善肺顺应性、降低呼吸阻力），显示呼吸力学和肺泡复张明显改善，与肺换气改善一样。而且，设置PEEP有助于防止功能残气量降低引起的肺泡塌陷，肺泡一旦塌陷就不能打开。因此，从一开始使用呼吸机，整个机械通气期间，最好设定PEEP10 cmH2O、潮气量6-8ml/kg IBW。然而，必须保持警戒，时常评估高PEEP对血流动力的不良反应： 由于影响心脏血流而致氧合下降的风险和静脉回流障碍导致低血压的风险。一旦出现内源性PEEP，PEEP的设置将根据呼出气流是否受限而定，因为呼气相气道塌陷。如果存在这种现象，依据内源性PEEP的2/3来设置PEEP。

肥胖病人最佳PEEP和滴定PEEP的最佳方法仍然未知。有些肥胖病人从较高的PEEP中获益。考虑到平台压与跨胸压和跨肺泡压二者都相关，所以测量跨膈压对决定最大压非常重要，能使肺泡损伤最小化。

一旦肺泡闭合，应该使用肺复张法；通过短暂增高跨肺压，重新开放肺泡。肥胖病人使用肺复张法，证明能改善氧合增加肺容量。

肥胖病人的最佳复张法至今没有定论。肺复张是麻醉诱导后使用的强制性方法，为了使肺泡充分的重新开放，应当使用PEEP，防止肺泡进行性塌陷而致肺不张。理想的PEEP值仍然未确定，但许多生理学研究提示PEEP值至少必须设定5cmH2O，尤其是肥胖病人。开放肺泡的压力要高于非肥胖病人，很大程度上是因为增加了跨胸压。推荐使用的肺复张法，依然存在问题。参考的方法是，呼气暂停，PEEP40 cmH2O持续40秒。其他可选择的方法有，恒定的潮气量、逐步增加PEEP至20cmH2O、平台压控制在35cmH2O之内；或逐步增加潮气量的方法。这些肺复张法只能在血流动力学稳定情况下才能使用。理想的复张频度至今没有定论。

驱动压是吸气平台压和呼气末压的差值。驱动压的概念认为，与预测体重相比，顺应性能更好量化肺组织功能区大小。这一概念解释，为什么呼吸机诱导的肺损伤(VILI)、周期性应变、生存率，驱动压比潮气量有更好的相关性。并发现低水平的驱动压与ICU病人生存率增高相关。因此，机械通气设置，尤其是肥胖病人，驱动压应该最小化。

关于呼吸频率的设置，肥胖病人CO2产生过多，是因为氧耗增加、呼吸作功增加，特别是伴有肥胖性低通气综合征的患者，呼吸驱动力低。在四个研究中，严重肥胖病人(BMI > 40 kg/m^2)自主呼吸频率每分15-20次，而非肥胖病人每分接近10-12次。所以机械通气设置应该适应病人，基本上增加呼吸频率。

肥胖病人哪种呼吸模式好？压力控制模式压力设置小于30cmH20，气道压力恒定，气压伤的风险降低了。但如果出现气道阻力增加（支气管痉挛、管道堵塞）、或呼吸系统顺应性降低（肥胖、肺不张、选择性插管、医源性气腹、气胸等），潮气量降低；如果肺泡通气量太低，将导致高碳酸性酸中毒。因此当使用压控模式时，监测潮气量、分钟通气量、二氧化碳浓度非常重要。使用容量控制模式，提供了所需的潮气量，但带来了压力增高的风险（气压伤），因此监测吸气末肺泡压例如平台压，非常重要。

有些团队建议肥胖病人使用压力控制模式，理由是减速气流能使气体更好地分布在肺泡内。然而，比较两种模式的一些研究报道了矛盾的结果，其原因可能是入选标准的不同和方法的局限。实际上，医生必须清楚明了每种模式的优点和不足，使用自己擅长的模式。

压力支持模式(PSV)似乎非常适合肥胖病人； 肥胖小猪的实验研究结果表明，PSV改善氧合、降低炎性反应。肥胖病人的研究中，与压控模式比较，使用PSV术后肺部并发症降低。麻醉科的情况与ICU相似，对需机械通气的肥胖病人来说，科学的证据仍显不足，未来有必要进行比较研究，PSV和新通气模式例如神经调节辅助通气、适应性支持通气、按比例辅助通气，与常规的压力控制、容量控制模式进行比较分析。

仰卧体位时，体位性流量限制和气体陷闭阻碍了呼吸的调控，特别是肥胖病人。因此建议机械通气时选取坐位。与非肥胖病人相比，肥胖的ARDS病人，俯卧位能改善PaO2/FiO2 比率，并不引起更多并发症。

最近作了一个生理学研究，特别调查严重肥胖的危重症病人撤机期间的自主呼吸能力。主要研究结果是，对肥胖病人来说，T管和PSV 0 + PEEP 0 cmH2O 撤机试验是最好的试验，预测拔管后的自主呼吸能力和呼吸作功(图.1)。无论在ICU，还在复苏室，拔管后还需继续进行保护性通气。所有的肥胖病人，甚至不伴有阻塞性呼吸暂停综合征，术后都应该使用CPAP或NIV。

慢性呼吸衰竭急性发作的预防任务，必须而且应该由重症医学科医生负责。ICU进行的CPAP治疗，出院后在家庭治疗师支持下继续治疗。睡眠相关呼吸障碍，包括肥胖性低通气综合征，出ICU后应该由专科医生负责，理想的话由多学科专家团队负责。

伴有阻塞性呼吸暂停综合症的肥胖病人，术前应该开始夜间CPAP治疗，尤其当呼吸暂停低通气指数每小时大于30次、或伴有严重心血管疾病。术前已经使用CPAP或NIV，整个围术期应该继续使用，包括术后期间。

术后发生呼吸衰竭的危险因素有：重度阻塞性呼吸暂停综合症、静脉使用阿片类药物、使用镇静剂、外科手术的部位（靠近膈肌）和手术损伤的程度、术后第3-4天异相睡眠期间出现呼吸暂停。

一些术后干预措施能降低呼吸衰竭的风险：阿片类药物术后镇痛策略、使用CPAP或NIV改善氧合、细致的体位管理和生命体征监测。CPAP或NIV应当在复苏室继续使用。如果病人家用的设备带到医院，对CPAP或NIV的适应会更好。如果出现频繁的低氧或严重的低氧，应迅速开始CPAP或NIV支持治疗。对于阻塞性呼吸暂停综合症的病人，存在术后肺部并发症的风险，如有可能应该避免仰卧体位，选取坐位。拔管后预防性使用NIV能降低急性呼吸衰竭风险16%、缩短住院时间。此外，肥胖性高碳酸血症病人拔管后使用NIV与死亡率降低相关。一个RCT研究，对象是减肥手术后的严重肥胖病人，拔管后迅速实施CPAP一组与拔管30分后实施CPAP一组进行比较，结果是前者通气功能改善。因此，无创通气的PSV和PEEP组合或单独CPAP应该广泛使用在术后期间，为的是减轻肺不张、减少氧气依赖时间，结果是为了缩短在术后监测室和医院停留时间。腹部术后低氧性呼吸衰竭病人，与标准氧疗相比，使用NIV减少7天内再插管的风险。这些研究结果支持在这种情况下使用NIV。

伴有阻塞性呼吸暂停综合症的所有病人，在围术期风险增加的情况下，应该持续吸氧，直到空气环境下能维持基本的氧饱和度。离开复苏室仍应监测氧饱和度。

呼吸理疗和锻炼教育，例如诱发性肺量计法、大容量呼吸，也能限制术后肺容量的减少。

入住ICU的肥胖病人存在肺不张的风险，而肺不张与肺部其他并发症密切相关。安全有效的使用NIV能防止和治疗急性呼吸衰竭，如病情需要，立刻插管。HNFC经鼻导管能持续温湿化氧疗，可调节氧浓度，流量达60L/min，提供中度PEEP。由于肥胖病人困难面罩通气和困难插管的发生率增加，应该按部就班地进行困难气道处理方案的操作，防止插管相关并发症的发生（严重低氧、低血压、心脏骤停）。预氧疗应该取半坐位，用正压通气（CPAP或NIV）使之最优化；对于极度肥胖病人，使用HFNC予以呼吸暂停期间的氧疗。插管后，为避免压力-容量性损伤和不张-生物性损伤，应该使用小潮气量、中高度PEEP和肺复张性通气。肺的上下高度与病人的身高相关，潮气量设置应该根据理想体重，而不是实际体重，6-8ml/kg IBW。ARDS患者，俯卧位通气是安全的，能改善呼吸力学，改善氧合。阻塞性呼吸暂停综合征和肥胖性低通气综合征应该予以适当治疗，包括在家接受正压通气治疗。