儿童肺隔离和单肺通气技术临床应用专家共识

随着支气管阻塞器的普及，儿科手术中单肺通气技术的应用逐渐增加，如前纵隔肿瘤、先天性肺囊肿、先天性膈疝、气管食管瘘或胸腔镜辅助手术等。在进行单肺通气时，手术侧肺塌陷，非手术侧肺接受通气，可以防止呼吸道分泌物和血液从手术侧进入对侧肺，为术者提供较好的操作空间和视野。儿童的功能残气量小，闭合容量和胸壁顺应性较大，围术期易发生肺不张和低氧血症，加强儿童术中通气管理有助于减少低氧血症和肺不张的发生

一、儿童单肺通气的生理

婴幼儿胸廓较软，术中处于侧卧位时，下侧肺易受压，其功能残气量接近残留量，使得非手术肺即使在潮气呼吸期间也可能发生气道闭合。单肺通气期间，缺氧性肺血管收缩有利于改善肺通气/灌注。但婴幼儿手术肺与非手术肺之间的静水压力梯度小，使重新分配至非手术肺的肺血流减少，导致肺通气/灌注失调。且婴幼儿肺泡数量相对较少，代谢较旺盛，其对氧气的需求较高，更容易发生低氧血症。据报道，OLV时成年人低氧血症的发生率约为4%。最近一项研究发现，幼儿OLV期间低氧血症的发生率为26%，严重低氧血症（定义为氧饱和度＜90%超过5 min）的发生率为18%。有研究发现，使用单腔气管导管时患儿低氧血症发生率为32%，而使用支气管阻塞器为16%。儿童手术中低氧血症的发生率可能与不同的单肺通气技术相关。与单腔气管导管相比，使用支气管阻塞器的患儿低氧血症发生率较低，且术后呼吸道黏膜损伤、声音嘶哑和喉咙痛等并发症的发生率降低。

二、儿童单肺通气技术

目前儿童单肺通气技术有3种：一是使用单腔气管导管进行肺隔离，适用于6岁以下儿童；二是使用双腔支气管导管进行肺隔离，适用于8岁以上儿童；三是使用支气管内阻塞器，包括EZ-阻断器、Arndt支气管阻塞器等，适用于所有年龄段儿童。

（一）单腔气管导管进行肺隔离

由于支气管的内径比气管小，使用单腔气管导管进行支气管内插管时，应选择比常规号码小一号的气管导管。儿童左主支气管内径小于右主支气管，所以对同一个患儿而言，适合右主支气管的气管导管可能不能用于左主支气管。如0~3月龄婴儿左主支气管内径中位数为3.6 mm，右主支气管内径中位数为4.4 mm，而3.0F无囊气管导管的外径为4.2 mm。因此，对0~3月龄婴儿而言，3.0F无囊气管导管可以用于右侧支气管的气管插管而不能用于左侧。由于大多数儿童气管隆突到右肺上叶开口的距离小于1 cm，进行右侧支气管插管时易造成右肺上叶阻塞。阻塞器置入后应使用纤维支气管镜或者听诊确认导管位置，也有人利用透视技术进行辅助定位。Ponde等将C形臂透视技术应用于15例胸外科手术患儿，在连续透视下观察右上肺通气情况，避免右肺上叶阻塞；术中2例患儿出现血氧饱和度一过性下降至85%~88%，通过调整颈部位置和增加吸入氧浓度（fraction of inspiration O₂，FiO₂）后恢复至正常。

（二）双腔气管导管进行肺隔离

双腔导管（double-lumen endotracheal tube，DLT）有两个管腔，将双腔管置入声门后向所需支气管处旋转90°，使较短的管腔位于气管内，另一管腔呈一定角度且较长，位于主支气管处。目前最小的DLT为26 Fr，相当于6.5号气管导管，通常不适用于8岁以下儿童。26Fr和28Fr DLT可以用于10~12岁儿童，32Fr DLT可以用于12~14岁儿童。DLT的优点是容易置入、定位正确时隔离质量高，能够快速从单肺通气转换为双肺通气。使用DLT时，两侧肺独立通气，健侧肺进行正常机械通气的同时，可以对手术侧肺进行抽吸使其萎陷，或者进行持续正压通气（continuous positive pressure ventilation，CPAP）来改善术中低氧血症。DLT的主要缺点是管径较大，有可能导致声门或气管损伤。

（三）支气管内阻塞器进行肺隔离

支气管内阻塞器适合所有年龄段，根据儿童的身体情况可以选择不同型号和大小的阻塞器。支气管内阻塞器可以放置在气管导管内或管外。使用导管内放置法时，气管导管型号为5.0F以上，因此对于2岁以下儿童而言，导管外放置阻塞器是更好的选择。有研究表明，与管内放置支气管阻塞器相比，管外放置法操作更简便，定位更容易，且符合儿童呼吸系统解剖和生理特点，管内放置法可能会引起气道阻力增加。

支气管阻塞器的缺点是其定位具有挑战性，术中容易移位。Kaplan等对17例使用支气管阻塞器进行肺叶切除术的2岁以下儿童进行回顾性分析，其中两名患儿在移除阻塞器时不慎拔出气管导管。此外，本组中47.1%（8/17）的患儿需在术中对支气管阻塞器的位置进行调整，有4例在术中转为支气管内插管。除了利用纤维支气管镜和听诊进行阻塞器的定位外，超声成像技术也可用于辅助定位。Wang等通过评估肺部超声卷帘征来辅助定位阻塞器，准确率为90%。对于儿童肺部超声检查部位应选择较外侧胸廓，以避免心脏和胸腺的干扰。

儿童单肺通气应用最多的阻塞器是Arndt支气管阻塞器。这种阻塞器有高容量低压套囊和可拆卸内部钢丝环，钢丝环穿过整个阻塞器，可套在纤维支气管镜上进行滑动定位。研究表明，于Arndt支气管阻塞器远端球囊上方1~1.5 cm处弯曲35°~45°，形成一个可操控的末端，可使阻塞器的放置更加顺利。

EZ-阻塞器是一种较新的阻塞器，具有独特的“Y”形设计，远端有两个套囊，将EZ-阻塞器置于气管隆突上方，可实现肺隔离技术。由于前端的Y型设计，E-Z阻塞器更加稳定不易移位。但需要5.5F气管导管作为可移动引导，因此只适用于6岁及6岁以上儿童。

Univent管本质上是气管导管和阻塞器的组合。可视喉镜下，Univent管置入声门，然后顺时针或逆时针旋转导管，在纤维支气管镜直视下将阻塞器送入所需主支气管。Univent管具有低容量高压套囊和通气腔内径较小的特点。其较小的管腔可能导致通气阻力增加，导管被血液或分泌物堵塞的可能性增加。Univent管在儿童中应用的主要局限性是其外径，3.5 Univent管的外径为8.0 mm，相当于6.0F气管导管，仅限于8岁及以上儿童使用。4.5及5.5 Univent管有一个额外通道，允许术中对手术肺进行抽吸和CPAP。目前，只有少数病例报告中描述了Univent管在儿童中的使用。

三、儿童 OLV 的围手术期通气策略

（一）潮气量（tidal volume，Vt）

传统的单肺通气方法使用8~12 mL/kg的潮气量（Vt）和高吸入氧浓度（fraction of inspiration O₂，FiO₂）以防止缺氧和确保足够的气体交换。但是这种方法可能造成气压伤、容积伤和肺泡过度扩张。儿童的功能余气量较小，闭合容积较大，具有较高的气道压力和较低的肺顺应性，在单肺通气期间容易受到气压伤。由于儿童气管导管的管径较细，在使用支气管阻塞器进行单肺通气时，虽然支气管阻塞器本身直径较小（为3 mm），仍会引起气道阻力明显增加。研究显示接受肺切除术患儿进行单肺通气时气道压力峰值为26.36±3.7 cmH₂O。

在使用大潮气量时，肺泡因在呼吸周期中会受到拉伸、剪切力、周期性塌陷和再膨胀的影响而损伤，使用小潮气量联合PEEP的肺保护性通气（lung protective ventilation，LPV）可能有助于减轻围手术期急性肺损伤。目前尚无关于儿童OLV期间机械通气策略的循证建议。最近一项研究探讨了肺保护性通气在儿童OLV中的作用，患儿分为4 mL/kg潮气量和6 cm H₂O呼气末正压（positive end-expiratory pressure，PEEP）的保护性肺通气组；8 mL/kg潮气量和不予PEEP的对照组；结果表明，保护性通气可以减少围术期低氧血症和肺部并发症的发生率；另外术中较高的动脉血二氧化碳分压水平可能增强肺血管收缩，改善儿童OLV期间通气/灌注。Liu等的研究表明，对于3月龄至1岁的婴儿，肺保护性通气在保障氧合作用的同时能增强肺顺应性，降低气道压峰值，但是呼气末二氧化碳浓度明显增高，可能导致术中高碳酸血症。故这种保护性通气方式可用于儿童，但对术中高碳酸血症的影响尚不明确。这两项研究中的对照组都没有使用到PEEP，这可能是一个干扰因素。

（二）PEEP

机械通气过程中，反复打开和关闭肺泡会导致肺不张。在肺顺应性正常的患者中，使用PEEP可以防止肺泡在呼气时完全塌陷。Lee等在研究中给予单肺通气患儿6 cm H₂O的PEEP，而对照组无PEEP，结果表明对照组术后呼吸道感染、胸腔积液、肺不张和气胸等肺部并发症的发生率更高。全身麻醉儿童不同PEEP水平下的肺顺应性差异很大。Lazar等认为患儿单肺通气期间应维持潮气量在4~7 mL/kg，并保证至少4 cm H₂O的PEEP，吸气压峰值维持在21~24 cm H₂O。Szegedi等的实验表明，儿童肺保护性通气中最佳PEEP水平是个体化的。目前最佳PEEP值仍然存在争议，但对其在保护性通气中预防肺损伤的作用已达成共识。

（三）肺复张策略（recruitment maneuver，RM）

由于全身麻醉、侧卧位以及来自纵隔、胸腔外压力等因素影响，肺不张和通气不均匀在OLV中常见。通常在OLV前后给予持续20 s的高气道压（20~30 cm H₂O），可改善麻醉引起的肺不张和预防肺不张引起的生物创伤，从而对肺起到保护作用。Scohy等在先天性心脏病术后患儿中发现，肺复张策略和PEEP联合使用可改善患儿人氧合效果，优于单用肺复张手法或PEEP。儿童肺复张时应给予至少30 cm H₂O的气道压。Tusman等研究显示，对于7岁或7岁以下儿童，有效的肺复张策略是应用5 cm H₂O递增至15 cm H₂O的PEEP，且最大吸气压力为37~40 cmH₂O。最近一篇综述推荐儿童肺复张时以5 cm H₂O为单位的PEEP递增，直至气道峰压值达到30 cm H₂O。Lee等在超声引导下对6岁及6岁以下儿童进行肺复张，发现有效的肺复张气道压力中位数为35 cm H₂O。

（四）通气模式

容量控制通气（volume-controlled ventilation，VCV）为目前儿童麻醉期间常用的机械通气模式。它通过逐渐增加通气量和气道压力来进行通气。在麻醉期间应用肺保护性通气策略下的VCV通气模式，可确保稳定和准确的通气量，但通气时气道压力随着气道阻力增加而增加，通气侧肺泡内压力增大，肺血流阻力增加，导致通气侧血液向患侧转移，从而使肺内分流率增加，动脉血氧分压下降，并有导致气压伤的可能。压力控制通气（pressure-control ventilation，PCV）能够有效控制病人气道内的压力，但不能保证潮气量，可能造成通气不足或通气过度。压力控制通气-容量保证（pressure-controlled ventilation-volume guaranteed，PCV-VG）通气模式也称为“压力调节容量控制”（pressure-regulated volume control，PRVC）模式，是一种新的机械通气模式，它采用减速流量和恒定压力。PCV-VG通气模式能够允许麻醉机通过最小化气道压力来减少肺损伤，以响应肺顺应性的变化，同时确保预定的最小通气量。这种通气模式下的呼吸机参数会随着每个病人的呼吸而自动改变，在不增加气道压力的情况下提供目标潮气量，还可以补偿VCV潮气量顺应性的变化。它使肺内气体分布更加均匀，增加肺泡的有效通气，降低气道压力。PCV-VG通气模式作为一种新的通气模式，它兼具PCV和VCV的优点，既能保持分钟通气量，又能降低气压伤发生率。有研究表明，PCV-VG通气模式可以安全应用于儿童患者，并且有利于降低婴儿术后机械通气时的气道峰压。近期另一项研究表明，腹腔镜手术中PCV-VG 组患儿的气道峰压和平台压均显着低于 VCV 组，肺顺应性显著高于VCV组。在儿童单肺通气时选择PCV-VG通气模式，可能有利于降低气道压力，改善肺顺应性。

儿童单肺通气给麻醉医生带来技术上的挑战。在进行儿童OLV时，应选择合适的气管导管和支气管阻塞器。术中肺保护性通气策略包括：小潮气量减少气压伤和防止肺泡过度扩张，适当的PEEP避免肺泡塌陷和肺不张，肺复张策略和合适的通气模式。