【麻海新知】肺保护性通气策略对非心脏手术后肺部并发症的影响：随机对照试验的网络化Meta分析

 一、摘要

背景

本网络化Meta分析（NMA）的目的是评估不同的保护性通气策略对术后肺部并发症（PPCs）的影响。

方法

采用网络化Meta分析方法检索多个数据库中2023年10月之前发表的随机对照试验（RCT）。我们使用贝叶斯网络化Meta分析评估了不同肺保护性通气策略对PPC发生率的影响。

结果

共纳入58篇研究（11610例患者）。网络化Meta分析显示，低潮气量（LTV）联合iPEEP和肺复张动作（RM）与PPC发生率显著降低相关[HTVs：OR = 0.38，95%CrI（0.19，0.75），LTV：OR = 0.33，95%CrI（0.12，0.82）]、术后肺不张[HTVs：OR = 0.2，95%CrI（0.08，0.48），LTV：OR = 0.47，95%CrI（0.11，0.93）]、肺炎[HTVs：OR = 0.22，95%CrI（0.09，0.48），LTV：OR = 0.27，95%CrI（0.08，0.89）]的发生率低于高潮气量（HTVs）或LTV。LTV联合中高PEEP和RM与术后肺不张和肺炎的发生率显著降低相关。

结论

LTV联合iPEEP和RM可降低非心脏手术患者术后PPC、肺不张和肺炎的发生率。个体化PEEP(iPEEP)指导通气是最佳的肺保护通气策略。证据等级中等。

 二、引言

术后肺部并发症（PPCs）在全身麻醉下手术后很常见，在手术人群中的发生率范围为11 - 33%。一些研究表明，使用低潮气量（LTV）、呼气末正压通气（PEEP）和复张操作（RM）可降低PPCs的发生率。这些方法统称为肺通气保护策略。有证据表明，肺保护性通气可改善急性呼吸窘迫综合征患者的预后。在过去的几十年里，人们已经对手术患者使用肺保护性通气进行了研究，但研究结果尚未得出结论。传统的肺保护性通气包括中等PEEP水平、RM和低潮气量（6-8 ml/kg）。2019年，一个国际专家小组建议对手术患者使用传统肺保护性通气。然而，近年来，传统的肺保护性通气受到了挑战。大型随机对照临床试验表明，传统的肺保护性通气并不能降低PPCs的发生率，另一项大型回顾性研究表明，低PEEP（2.2至5 cmH₂O）会增加术后30天的死亡率。一项Meta分析显示，低潮气量联合PEEP可显著降低PPCs的发生率，但不同PEEP水平并不影响PPCs的发生。然而，另一项网络化Meta分析显示，低通气联合中至高PEEP水平和RM可降低术后肺不张的发生率。在临床实践中，选择最优的肺保护性通气策略一直是一个挑战。在过去几年中，一些研究表明，个体化PEEP（iPEEP）可能是一种最佳的肺保护性通气策略。iPEEP的滴定包括经肺压和电阻抗断层扫描、驱动压和呼吸系统的顺应性。先前的网络化Meta分析表明，iPEEP引导的保护性通气策略可改善术中氧合，并降低术后肺不张的发生率。然而，目前尚不清楚哪种肺保护性通气策略可以有效降低PPCs的发生率并改善患者预后。本研究旨在比较不同的肺保护策略对术后肺部并发症的影响。存在不同的肺保护性通气策略（例如，不同潮气量、不同PEEP水平、有或没有RM）。因此，进行标准配对Meta分析是一项具有挑战性的工作。我们使用网络化Meta分析（NMA）比较了几种肺保护性通气策略，以确定最佳的肺保护性通气策略。

三、材料与方法

应用NMA比较不同肺保护性通气对PPCs的影响。报告遵循系统性评价和网络化Meta分析（PRISMA）指南的首选报告项目。

检索策略

对PubMed、Embase和Cochrane图书馆数据库中2023年10月之前发表的全文英文论文进行了检索。此外，还检索了临床试验登记系统中未发表的试验。此外，对收集的文献中列出的参考文献进行了审查，以确定是否有任何试验可能符合纳入条件。

入选和排除标准

入选标准如下：（1）随机对照试验;（2）对18岁或18岁以上在全身麻醉下接受机械通气的成年外科患者进行的研究;（3）涉及非心脏手术的研究;（4）涉及明确肺保护策略的干预措施的研究。排除标准如下：（1）涉及无创通气的研究;（2）无法提取原始数据的研究;（3）非临床随机对照试验或非英文文献。

主要结局

（1）PPCs的发生率;（2）术后肺不张的发生率;（3）术后肺炎的发生率。

次要结局

（1）术后氧合指数;（2）术中低血压发生率;（3）住院时间;（4）术后短期死亡率。

数据提取

两位研究调查人员独立地从每个纳入的研究中提取数据。我们收集了以下数据：作者、发表年份、肺保护策略类型、样本量和手术类型。文献中报告了4-8 cmH₂O或小于4 cmH₂O或大于8 cmH₂O的PEEP，分别定义为中度PEEP（MPEEP）、低PEEP（LPEEP）和高PEEP（HPEEP）。个体化PEEP（iPEEP）设置基于患者呼吸系统的顺应性，我们将其定义为iPEEP。如果必要数据不包括具体数据，则联系作者以提供更多详细信息。此外，如果所需的量以数值表示，则我们使用Engauge Digitizer软件（版本4.1，Mitchell）从图中获得数据。在二分数据的值为0的情况下，我们考虑了为每组增加1的决定。当数据显示四分位数（IQR）范围时，我们使用IQR作为平均值，IQR/1.35作为标准差。当数据显示最小值-最大值和中位数时，我们不对该数据进行统计学分析。

数据综合与分析

采用科克伦协作组方法对合格文献的质量进行独立评估。使用CINeMA 0.6.1版，对网络化Meta分析的置信度确定性进行评估。这些变量包括研究内偏倚评价、报告偏倚、缺乏直接性、不精确性和异质性。采用Del Simonian-Laird随机效应模型进行标准的成对Meta分析。通过生成加权平均差（WMD）和95%可信区间（CrI）计算每个结局的效应指标。I²统计量用于评估异质性，其量化了可能与研究间差异相关的总体变异的比例。使用随机效应贝叶斯框架对基于网络的研究进行Meta分析。计算并总结了95% CrI的每个结局的WMD。此外，还计算了所有治疗中评价每种干预的概率。对治疗等级进行了压缩，并以曲线下的累积等级（SUCRA）表示。SUCRA值表示治疗有效的概率，其中值1表示治疗最有效，值0表示治疗最无效。

假设检验

为了评估分析网络中假设的总体一致性，采用了按治疗设计的方法。此外，还对不一致性采用了循环特定方法和节点分裂。利用I²统计量评估全球异质性，结合异质性程度确定局部水平估计效应量的不确定性程度。使用比较校正漏斗图评估小型和大型试验结果的潜在发表偏倚。为了研究结果是否受研究特征的影响，根据手术类型进行了亚组网络化Meta分析。此外，在贝叶斯框架中进行了Meta回归，以检查修改手术类型的潜在影响。我们使用网络和R版本3.6.2（gemtc软件包）和可用的自编程STATA程序在STATA 17.0中进行了网络化Meta分析。总结了95% CrI的每个结局的SMD和OR。

 四、结果

研究特征

从数据库中共识别出6，956篇引文。根据既定的合格性标准，共有58项研究（包括11，610例患者）最终纳入NMA。文献筛选流程图见图1。

报告了11种肺保护性通气策略，包括LTV + iPEEP + RM、LTV + MPEEP + RM、LTV + MPEEP、LTV + HPEEP + RM、LTV + LPEEP、LTV + MPEEP +超声治疗RM（URM）、高潮气量（HTV）+ MPEEP、HTV + HPEEP、HTV + RM、LTV和HTV。纳入试验的参考文献和特征见附录2。

在iPEEP指导的肺保护性通气策略的文献中，8篇涉及动态顺应性指导的PEEP，4篇涉及驱动压力介导的PEEP，4篇涉及电阻抗断层扫描的指导。

质量评估

偏倚风险详见附录3。25项试验被评估为高风险，10项试验被评估为中度风险，23项试验被评估为低风险。最常见的风险是参与者和工作人员的不完全盲法以及分配隐瞒。

网络化Meta分析

PPCs发生率

40项试验（10，330例患者）报告了不同肺保护性通气策略的PPC发生率。29项RCT将PPCs定义为：低氧血症，吸氧、重新插管和机械通气、气管切开术、肺炎、肺脓胸、肺不张、ARDS或急性肺损伤。4项RCT将PPCs定义为：低氧血症、肺炎、肺不张或肺栓塞。6项RCT将PPCs定义为：肺炎、肺不张或低氧血症。一项随机对照试验将PPC定义为呼吸困难、肺炎、气胸、呼吸窘迫或慢性呼吸衰竭。NMA结果显示，LTV联合iPEEP和RM的PPC发生率显著低于LTV联合MPEEP [OR = 0.47，95%CrI（0.22，0.97）]、LTV [OR = 0.33，95%CrI（0.12，0.82）]和HTV [OR = 0.38，95%CrI（0.19，0.75）]。LTV与iPEEP和RM（90.7%）的组合被认为是最有效的。图2显示了网络的几何结构。排序见图3。

术后肺不张的发生率

27项试验（6584例患者）报告了不同肺保护性通气策略的术后肺不张发生率。17项诊断肺不张的RCT基于放射科医生的胸部X线片。3项RCT的肺不张诊断均基于放射科医师的胸部计算机断层扫描。两项随机对照试验诊断肺不张的依据是放射科医师的X线胸片或胸部计算机断层扫描。三项RCT诊断肺不张是基于使用超声。1项RCT没有关于肺不张诊断的详细信息。网络化Meta分析的结果显示，LTV联合iPEEP和RM的术后肺不张发生率显著低于LTV [ OR = 0. 05，95%CrI（0.11，0.93）]、HTV合并RM [OR = 0.38，95%CrI（0.13，0.98）]和HTV [OR = 0.2，95%CrI（0.08，0.48）]。LTV联合MPEEP和RM [OR = 0.32，95%CrI（0.18，0.56）]、LTV联合MPEEP [OR = 0.31，95%CrI（0.15，0.62）]和LTV联合HPEEP和RM [OR = 0.29，95%CrI（0.11，0.58）]术后肺不张的发生率显著低于HTV。LTV与iPEEP和RM（79.5%）的组合被认为是最有效的。

术后肺炎的发生率

22项试验（8088例患者）报告了不同肺保护性通气策略的术后肺炎发生率。网络化Meta分析的结果显示，LTV联合iPEEP和RM与术后肺炎的发生率显著低于LTV [OR = 0.27，95%CrI（0.08，0.89）]和HTV [OR = 0.22，95%CrI（0.09，0.48）]。LTV联合MPEEP和RM [OR = 0.34，95%CrI（0.18，0.62）]、LTV联合MPEEP [OR = 0.28，95%CrI（0.11，0.67）]和LTV联合HPEEP和RM [OR = 0.58，95%CrI（0.23，0.78）]术后肺炎的发生率显著低于HTV。LTV与MPEEP和RM（78.3%）的组合被认为是最有效的。

术后低氧合指数

15项试验（1916例患者）报告了不同肺保护性通气策略的术后氧合指数发生率。网络化Meta分析的结果表明，LTV联合iPEEP与LTV联合MPEEP和RM相比，LTV联合MPEEP和RM的术后低氧合指数发生率显著更高[SMD = 66.85，95%CrI（4.65，134.6）]。LTV与MPEEP和RM（81%）的组合被认为是最有效的。

术中低血压的发生率

5项试验（1366例患者）报告了不同肺保护性通气策略的术中低血压发生率。NMA的结果显示，不同的肺保护性通气策略在术中低血压的发生率方面没有显著差异。LTV（96.3%）被认为是最有效的。

住院时间

28项试验（7238例患者）报告了与不同肺保护性通气策略相关的住院时间。网络化Meta分析的结果显示，不同的肺保护性通气策略在住院时间方面没有显著差异。LTV与MPEEP和RM（83.2%）的组合被认为是最有效的。

术后短期死亡率

14项试验（5062例患者）报告了与不同肺保护性通气策略相关的住院时长。网络化Meta分析的结果显示，不同的肺保护性通气策略在术后死亡率方面没有显著差异。HTV与RM（78.9%）的组合被认为是最有效的。

亚组分析

PPCs的发生率

在腹部手术中，NMA的结果显示LTV联合iPEEP和RM [ OR = 0.02, 95%CrI（0, 0.15）]、LTV [ OR = 0. 06, 95%CrI（0.01, 0.41）]、LTV与MPEEP、RM联合 [ OR = 0. 05, 95%CrI（0, 0.29）]、LTV与MPEEP联合 [ OR = 0. 07，95%CrI（0. 01, 0.37）]、LTV与HPEEP、RM联合[ OR = 0. 07, 95%CrI（0.01, 0.53）]与HTV联合RM相比， PPC的发生率显著降低。HTV组的PPC发生率明显高于LTV + MPEEP + RM组[ OR = 2.98，95%CrI（1.64，5.45）]、LTV + MEEP组[ OR = 2.13，95%CrI（1.05，4.02）]、LTV + HPEEP + RM组[ OR = 2.94，95%CrI（1.75，5）]。此外，LTV联合iPEEP与PPC发生率显著低于HTV相关[ OR = 0.16, 95%CrI（0.07, 0.36）]、LTV与MPEEP、RM联合 [ OR = 0.46, 95%CrI（0.23、0.95）]、LTV联合MPEEP [ OR = 0. 33, 95%CrI（0.12, 0.86）]。在减肥手术或接受手术的肥胖患者中，NMA的结果显示，LTV联合iPEEP和RM [ OR = 0,42, 95%CrI（0. 02、0.97)]、LTV联合HPEEP和RM [ OR = 0. 34, 95%CrI（0.01, 0.64）]与LTV相比，PPCs的发生率显著降低。在胸外科手术中，NMA的结果显示，LTV联合iPEEP和RM [ OR = 0.37、95%CrI（0.13, 0.87)]、LTV、MPEEP和RM联合 [ OR = 0. 52, 95%CrI（0.23, 0.78）]与显著低于LTV的PPC发生率相关。在其他亚组分析中，手术类型不影响结果。此外，手术类型未显著改变SUCRA评分。

术后肺不张

在腹部手术中，NMA的结果显示，HTV与术后肺不张的发生率显著高于LTV联合MPEEP和RM [ OR = 3.44，95%CrI（1.31，10.6）]、LTV联合MPEEP [ OR = 2.29，95%CrI（1.57，10.17）]、LTV联合HPEEP和RM [ OR = 3.18，95%CrI（1.74，15.31）]。LTV联合iPEEP和RM [ OR = 0. 21、95%CrI（0.05、0.72)]与HTVs相比，术后肺不张的发生率明显较低。

其他结局

手术类型不影响术后肺炎、氧合指数、住院时间和术后30天死亡率的结果。

证据质量的GRADE评价

使用CINeMA版本0.6.1，通过GRADE标准评价证据质量。证据的质量从中等到很低不等。PPCs、术后肺不张、术后肺炎、住院时间和术后死亡率的证据质量为中等。术中低血压的证据质量较低。术后氧合指数的证据质量非常低。使用科克伦协作工具和网络化Meta分析的置信度评价证据质量。

传递性、不一致性和异质性

本研究采用严格的标准纳入和排除参与者。然而，该研究的一个局限是缺乏适当的方法来准确评估传递性假设。总体不一致性检验未显示结果的一致性和不一致性模式之间存在任何显著差异。使用节点分裂模型和不一致性图进行的检验显示，大多数结局无统计学显著差异。漏斗图显示零点两侧为点分布，表明纳入论文的发表偏倚风险不显著。通过关注特定试验进行了网络化Meta分析的敏感性研究，结果基本一致。Meta回归分析显示，手术类型对结局无统计学显著影响。此外，我们没有发现PPC的定义和术后肺不张的诊断对使用Meta回归的结果有影响。

 五、讨论

传统的肺保护策略包括LTV、联合固定PEEP水平和RM。然而，PEEP水平存在争议。有证据表明，PEEP不太可能适用于所有患者，并且由于个体特征，如胸壁的大小和形状、腹部内容物、肺容量和胸膜压，其要求存在相当大的差异。因此，iPEEP是PEEP的最佳水平。我们的NMA显示，LTV联合iPEEP和RM显著降低了非心脏手术后PPC的风险。此外，LTV联合iPEEP或中高PEEP和RM可降低术后肺炎和肺不张的发生率，但不同的通气策略不会影响术后氧合指数、住院时间或术后死亡率。根据SUCRA评分，LTV联合iPEEP和RM可能是最佳通气策略。

HTV可降低低氧血症和肺不张的发生率，但可引起肺泡和内皮功能障碍，导致血管渗漏和炎症以及急性肺损伤，而LTV可降低ARDS患者的死亡风险，但如果PEEP不可用，则会导致肺泡萎陷和肺不张。NMA发现，只有LTV联合iPEEP和RM才能降低PPC的发生率。之前的Meta分析显示，LTV通气和中至高PEEP可降低PPC的发生率。但本研究未纳入近年来开展的大样本随机对照试验，此外，本研究也未纳入iPEEP的影响。我们的NMA包括三种iPEEP通气策略：驱动压力引导的PEEP、电阻抗断层扫描引导的PEEP和动态顺应性引导的PEEP。这些iPEEP通气策略的主要目的是避免机械通气期间的肺萎陷和过度充气，并降低驱动压力。驱动压是唯一与不良通气事件相关的呼吸参数。此外，PEEP、平台压和潮气量仅在不影响驱动压时与PPC无关。我们的NMA显示PEEP水平并未降低PPCs的发生率。我们的研究结果与Neto及其同事进行的类似荟萃分析的结果一致。驱动压力介导通气策略可基于患者的“功能性肺大小”。驱动压力（定义为呼吸系统的VT/顺应性（CRS））可保持较低，以实现较高的呼吸顺应性和“功能性肺大小”。这种方法避免了肺过度扩张（气压伤）或通气不足（肺不张）的需要。

肺不张是全身麻醉最常见的并发症，发生率高达90%。肺不张可导致炎性细胞浸润、肺泡结构改变、局部缺氧和细菌定植增加。因此，肺不张使患者易患肺炎。我们的研究结果表明，LTV联合iPEEP或中高PEEP联合RM可显著降低术后肺不张和肺炎的发生率。然而，就术后肺不张和肺炎的发生率而言，不同肺保护策略之间没有观察到显著差异。因此， LTV结合iPEEP和RM可被视为最佳通气策略。一定水平的PEEP可维持肺呼气末容积，改善肺顺应性，减少肺不张的形成，从而降低术后肺炎的发生率。虽然低潮气量联合中高PEEP可降低术后肺不张和肺炎的发生率，但并不能降低PPCs的发生率。PPCs代表多种呼吸系统疾病。LTV联合中-高PEEP仅能降低术后肺不张肺炎的发生率。此外，纳入研究中肺部并发症定义的差异影响了结局。

尽管我们的NMA显示，与LTV联合MPEEP和RM相比，LTV联合iPEEP和RM增加了术后氧合指数，与HTVs联合RM相比，HTVs联合MPEEP缩短了住院时间，但我们未发现其他肺通气策略对术后氧合指数或住院时间的影响。这可能与纳入文献的异质性有关。全身麻醉后，患者在病房内进行吸氧，术中肺保护策略可能对术后氧合指数影响不大。但是，研究之间的氧合指数存在较高的变异性，这可能与手术类型和氧合指数测量时间有关。NMA显示不同得通气策略对术中低血压得发生率或术后死亡率没有影响，尽管高PEEP可能导致静脉回流受阻，加上麻醉剂的血管舒张作用，高PEEP通气策略下低血压的发生率应该更高，但我们的研究并未显示不同通气策略对术中血压的影响。一些研究表明，低PEEP会增加术后死亡率的风险，但我们的研究显示，不同的通气策略对死亡率的风险没有影响。

手术类型是影响结局的重要因素。因此，我们根据手术类型进行了Meta回归和亚组分析。机械通气期间的肺顺应性因手术类型而异，可能需要不同的通气策略。在腹部手术、肥胖患者和胸外科手术中，LTV联合iPEEP以及中或高水平PEEP可降低PPC的发生率，但根据SUCRA评分，LTV联合iPEEP和RM可能是最佳通气策略。

在我们的分析中应考虑到几个局限性。虽然我们的研究报告了11种通气策略，但PEEP水平仍然不同，我们将PEEP水平分为LPEEP、MPEEP、HPEEP和iPEEP，这可能对结果有影响。其次，肺部并发症定义为轻度和重度肺部并发症的复合结局，重要的是要注意，纳入研究之间的定义存在相当大的差异。第三，不同研究的RM模式不同。仅筛选了超声引导下的RM，不同的RM策略可能会影响结果。第四，四项研究包括许多参与者，这可能影响了最终的NMA结果。

 六、结论

在我们的网络化Meta分析中，LTV联合iPEEP可显著降低PPCs、术后肺炎和肺不张的发生率。LTV联合中高PEEP水平显著降低了术后肺炎和肺不张的发生率。手术类型可能会影响通气策略的选择。低潮气量结合iPEEP结合RM可能是最佳通气策略。

麻海新知·述评

全麻气管插管术后肺部并发症（PPCs）的发生率在6%~80%，是导致患者预后不良、围术期死亡率升高和住院时间延长的主要原因之一。肺保护性通气策略有助于提高患者术中氧和，减少肺部损伤和并发症的发生，改善患者预后。肺保护性通气策略包含三个方面：小潮气量（LTV）、肺复张（RM）策略和呼气末正压（PEEP）。小潮气量是指在术中机械通气时应用6~8ml/kg(理想体重)，维持气道压低于30cmH₂O。一般肺复张方法是在机械通气过程中将吸气正压升至30~40 cmH₂O并持续30~60s后，再恢复至正常水平。呼气末正压在呼气末期气道内维持一定压力，保持气道持续开放，从而预防肺泡萎陷，同时减轻肺泡反复开闭造成的剪切伤。

本文共纳入58篇研究（11610例患者），得出结论：低潮气量结合个体化PEEP(iPEEP)结合肺复张（RM）可能是最佳通气策略。个体化PEEP比固定PEEP更能提高患者术中肺顺应性，这是由于个体化PEEP是依据患者呼吸系统和其他竞争性生理因素来进行个体化地选择最佳PEEP，是比较贴合机体生理特性的，使得肺顺应性更高，肺泡在塌陷与扩张之间保持平衡，进而改善氧合，减少肺不张的发生。个体化PEEP的方法包括肺动态顺应性导向PEEP、驱动压导向PEEP、压力-容积曲线导向PEEP、跨肺压导向PEEP、电阻抗层析成像导向PEEP等，但获取个体化PEEP的最佳方法目前仍无定论。肺动态顺应性导向PEEP滴定法的有效性、可操作性和便捷性使其近年来成为该领域的研究热点之一。

手术类型会影响肺保护性通气策略的效果。本文研究的手术类型为非心脏手术，特别是在腹部手术和胸外科手术，对于颅脑手术的影响并未提及。虽然研究报告了11种通气策略，但PEEP水平仍然不同，这对结果可能有影响。肺部并发症的定义很广泛，纳入研究之间的肺部并发症的定义存在相当大的差异。最后不同的研究肺复张模式不统一，也会影响结果。总之，这些都是研究局限性。

围术期个体化肺保护性通气策略有助于提高患者术中氧和、减少PPCs的发生率，改善患者的预后。对于不同种类的手术，采取何种个体化肺保护性通气策略最优，仍需要进一步探索。

原始文献：

Jun Mo, Dan Wang, Jingyu Xiao, Qi Chen, Ran An, Hong Liang Liu. Effects of lung protection ventilation strategies on postoperative pulmonary complications after noncardiac surgery: a network meta-analysis of randomized controlled trials. BMC Anesthesiol. 2024 Sep 28;24(1):346. Doi: 10.1186/s12871-024-02737-w.