PEEP对小儿心脏术后肺通气影响的CT影像学研究：肺复张策略的评估与挑战

　　本研究针对小儿先天性心脏病术后肺通气丧失问题，采用CT影像学技术评估不同PEEP水平（0/5/10 cm H2O）对肺通气状态的恢复效果。研究发现PEEP虽能改善正常通气区域，但无法有效减少非通气肺组织，为优化小儿机械通气策略提供了重要影像学依据。

　　

当孩子们接受心脏手术时，他们的肺部可能会面临一个隐藏的挑战——术后肺通气功能下降。这不仅仅是因为手术本身的影响，更与体外循环（Cardiopulmonary Bypass, CPB）引起的炎症反应、膈肌上移以及心脏对肺组织的压迫等多重因素有关。在成人患者中，这一问题已经得到了广泛研究，但对于小儿患者，尤其是接受先天性心脏病矫正手术的婴幼儿，术后肺通气的改变及其管理策略仍存在许多未知。

正是在这样的背景下，来自巴西圣保罗大学医学院医院的研究团队开展了一项创新性的影像学研究，其结果发表在《Brazilian Journal of Anesthesiology》上。这项研究不仅揭示了小儿心脏术后肺通气的真实状况，还评估了不同水平呼气末正压（Positive End-Expiratory Pressure, PEEP）对肺通气恢复的效果，为临床实践提供了宝贵的科学依据。

研究人员采用了一项前瞻性观察性研究设计，纳入了12名年龄在4至24个月之间、患有先天性心脏病并接受完全手术修复的婴幼儿。这些患儿均在CPB下接受手术，并在术前和术后接受了详细的CT影像学评估。

研究的关键技术方法主要包括：使用16排CT扫描仪（Toshiba Aquilion 16）进行全肺容积扫描，曝光参数设置为80 kV和125 mAs；通过Osiris软件进行肺组织分割和CT值分析；基于CT值将肺组织分为非通气区（-100至+100 HU）、通气不良区（-500至-100 HU）、正常通气区（-900至-500 HU）和过度通气区（-1000至-900 HU）；在不同PEEP水平（0、5和10 cm H₂O）下获取术后CT图像，每个PEEP水平维持10分钟以确保肺组织稳定。

研究人群特征

研究人群包括12名顺利完成研究的患儿，中位年龄为18.3个月，平均体重为9.3±2.3 kg。CPB时间为77±26分钟，主动脉阻断时间为50±27分钟。所有患儿在术后36小时内成功停用血管活性药物，并无并发症出院。

术前CT评估肺容积和重量

术前CT评估显示，中位全肺容积为545 mL（237-753 mL），中位肺重量为253 g（134-331 g）。右肺占全肺容积的55.6%±4.4%，左肺占44.4%±4.4%。组织容积占全肺容积的48.4%（41.7%-59.6%），气体容积占51.6%（40.4%-58.3%）。非通气肺组织占全肺重量的15%（9.7%-17.2%），通气不良组织占36%（28.8%-60%），正常通气组织占47.9%（24.7%-59.1%）。

手术干预和PEEP对肺通气和形态的影响

术后在零PEEP条件下，全肺容积较术前减少6.6%，这主要是由于气体容积减少了18.1%，而组织容积和肺重量保持不变。PEEP为5 cm H₂O时，气体容积恢复至术前水平（277 mL），PEEP为10 cm H₂O时进一步增加至291 mL。肺重量和组织容积在不同PEEP条件下保持稳定。气体与肺组织重量比从零PEEP时的0.9 mL.g^-1逐步增加至PEEP 5 cm H₂O时的1.0 mL.g^-1和PEEP 10 cm H₂O时的1.1 mL.g₂O。

手术使非通气肺组织比例从术前的15%增加至术后零PEEP时的27%。PEEP在5和10 cm H₂O条件下均未能减少非通气肺组织比例。正常通气肺组织比例从术前的47.9%显著降低至术后零PEEP时的38.5%。PEEP应用使正常通气肺组织比例逐步增加至42.2%（PEEP 5 cm H₂O）和44.1%（PEEP 10 cm H₂O），但仍未恢复至术前水平。通气不良肺组织比例在术后零PEEP时保持不变，但随着PEEP应用呈显著进行性减少。过度通气肺组织在所有条件下均保持最小比例（≤0.1%）。

研究表明，在接受CPB下完全手术修复的小儿患者中：肺组织容积在术后零PEEP条件下未发生变化，而总体气体容积减少；术后零PEEP条件下通气不良和非通气肺组织重量增加；PEEP水平高达10 cm H₂O虽能增加正常通气肺组织量，但未能减少塌陷肺组织。

这些发现对临床实践具有重要意义。首先，研究证实了小儿心脏术后确实存在显著的肺通气丧失，这与成人患者的发现一致，但在小儿患者中可能更为复杂。其次，研究发现常规PEEP水平（最高10 cm H₂O）虽能部分改善肺通气，但无法有效复张已塌陷的肺区域，这表明可能需要更高的气道压力或 alternative策略来优化小儿患者的肺通气管理。

研究还揭示了先天性心脏病患儿肺组织的特殊性质。由于左向右分流导致肺血流量增加，这些患儿的肺组织密度本就高于健康儿童，表现为更高的组织容积比例和更多的通气不良区域。这种基础病理改变可能影响了术后肺组织对PEEP的反应性，使得常规压力水平难以实现有效的肺复张。

值得注意的是，研究未发现术后肺重量增加，这与CPB后肺水肿的传统认知似乎矛盾。研究者认为这可能得益于术中使用的超滤技术有效控制了血管外肺水增加，同时也反映了先天性心脏病矫治后肺血流动力学立即改善的积极效应。

该研究的临床意义在于为小儿心脏术后机械通气管理提供了循证依据。结果表明，单纯应用中等水平PEEP可能不足以解决术后肺不张问题，需要考虑个体化PEEP滴定、 recruitment maneuvers（复张手法）或辅助治疗策略。然而，研究者也谨慎指出，在高龄幼儿中有效的40 cm H₂O recruitment maneuvers在2岁以下婴幼儿中的安全性和有效性尚不明确，需要进一步研究评估。

此外，研究提出的心脏增大对下叶压迫的问题值得关注。这可能解释了为什么依赖区肺组织特别难以复张，也提示 prone positioning（俯卧位）等替代策略可能在这类患者中具有应用价值。

总之，这项研究通过精确的CT影像学分析，揭示了小儿心脏术后肺通气的真实状态和PEEP的有限效果，为改进这类脆弱患者的呼吸管理策略提供了重要科学依据。未来研究需要探索更有效的肺保护性通气策略，在确保安全的前提下优化小儿患者的氧合和肺功能恢复。