vcv.pcv是什么压力控制容量保证在全身麻醉中的研究进展

成都市第五人民医院（成都中医药大学附属第五人民医院）麻醉科，成都 611130

成都市高水平临床重点专科科研专项（GSPZX2022‑02）；

成都市卫生健康委员会医学科研项目（2023069）

【综述】

压力控制容量保证（pressure‑controlled ventilation‑volume guaranteed, PCV‑VG）也称压力调节容量控制通气模式，是一种接近肺生理的智能化通气模式，整合了压力控制通气模式（pressure‑control ventilation, PCV）与容量控制通气模式（volume‑control ventilation, VCV）的优势，其优势已在多个领域得到证实，对多个系统发挥着保护作用，目前在胸腔镜、腹腔镜以及特殊人群的术中通气中均有应用。现将PCV‑VG的原理、实施方法及术中应用进行综述。

1.1　PCV‑VG的工作原理

PCV‑VG本质上是一种吸气压力可自动调节的控制通气模式，采用的是压力策略而非容量策略。首先设置目标潮气量，然后在VCV下进行测试通气，比较测试潮气量与目标潮气量之间的差异，并算出容量与压力的比例关系及肺顺应性。根据每次测得的肺顺应性和设定的潮气量，呼吸机会自动确定下一次PCV的压力以满足目标潮气量与最低吸气压力的输送要求。每次压力调节幅度一般在3 cmH2O（1 cmH2O=0.098 kPa）以内。

1.2　PCV‑VG的实施方法

实施PCV‑VG时需要设置目标潮气量、呼吸频率、吸气时间、触发灵敏度、吸入氧浓度和呼气末正压，参数设置方法与其他通气模式相同。当超过可提供的最大压力（5~10 cmH2O）时即可触发压力报警器。我们需要监测压力水平的变化，潮气量相对稳定而压力增加，可能是由肺顺应性变差或气道阻力增加所致，需进一步分析原因。需要注意的是，当目标潮气量所需要的压力高于呼吸机压力限制时，呼吸机将无法达到目标潮气量。

2.1　呼吸系统

术后肺部并发症（postoperative pulmonary complications, PPC）是全身麻醉手术后常见的并发症之一，危害巨大，可增加患者术后病死率。胸科手术后发生PPC，术后1年和5年病死率分别为45.9%和71.4%。术中机械通气是导致PPC的原因之一，尤其是不恰当的通气策略。PCV虽然能控制压力，但对气道高压的患者可能导致通气不足，甚至产生“不张伤”；而VCV虽然可以保证容量，但对肺顺应性差的患者可能会造成“气压伤”。PCV‑VG在满足目标潮气量的同时，还可降低气道峰压1~5 cmH2O，同时改善肺顺应性。因PCV‑VG送气初期气流量较高，容易打开萎陷的肺泡，而随后的减速气流却维持着较低气道压，有利于降低气压伤，降低肺不张发生率（胸科手术可降低约10%），改善通气血流比，提高患者5%~30%的氧合。然而，一项双中心随机对照试验将1 224例单肺通气肺切除手术的成年患者随机分配为PCV组、VCV组和PCV‑VG组，观察术后前7 d内PPC的发生率分别为22%、21%、23%，3组间差异无统计学意义。

2.2　循环系统

正压机械通气下，胸腔内压增加，可能导致回心血量减少、心脏前后负荷降低，进而影响心排血量，尤其对容量不足的患者，可引起血流动力学波动。对循环系统的干扰大小主要取决于气道压及血容量，当血容量不足时，气道压越高则血流动力学波动越大。不同的通气模式对气道压的改变也不同，因此对循环系统的影响也不同。有研究表明，在腹腔镜妇科手术中，PCV‑VG组心脏指数波动范围为0.21~0.32，而VCV组的心脏指数波动范围为0.43~0.69，两组间差异有统计学意义。然而，Lee等将60例机器人辅助腹腔镜下妇科手术患者随机分为VCV组、PCV组、PCV‑VG组，发现在血流动力学变量和动脉血气结果方面3组间差异无统计学意义。

2.3　神经系统

正压机械通气时，胸腔内压的增加影响颈内静脉的回流，可能引起颅内压的波动，甚至造成神经系统并发症。近年来，术中脑保护已成为研究热点，合理的机械通气模式可以减轻脑损伤患者脑组织缺血再灌注损伤。Aghadavoudi等对100例重症监护治疗病房脑外伤患者进行同步间歇指令通气和PCV‑VG发现，与同步间歇指令通气比较，使用PCV‑VG的脑外伤患者血流动力学更稳定。对于长时间头低位行腹腔镜下直肠癌根治术及腹腔镜下妇科肿瘤切除术等有潜在颅内高压的患者，术中使用PCV‑VG是否对颅内压影响更小尚需进一步研究。

2.4　免疫系统

减轻炎症反应、改善患者预后是麻醉医师与临床医师的共同目标。机械通气是呼吸机相关肺损伤的触发因素，机械通气引起的细胞受损、炎症反应、补体系统激活和活性氧增加等对呼吸机相关肺损伤起着主要作用。当肺部炎性级联反应发生后，可能引起全身炎症反应。多项研究表明，相比于其他通气模式，PCV‑VG可以降低炎症因子水平，包括肿瘤坏死因子、白细胞介素‑6、白细胞介素‑8、C反应蛋白等，但是否足以减少术后并发症、缩短住院时间等，尚无相关性分析。

3.1　老年患者

老年患者通气功能、换气功能、氧储备功能降低，肺泡与气道回缩力下降，肺泡表面活性物质减少，肺气肿的发生概率明显增加，更易发生PPC。因此，临床医师一直在各类呼吸模式中做比较，希望找出适合老年患者的通气模式。研究表明，PCV‑VG在改善术后早期认知功能以及减少炎症因子的释放方面优于VCV。从单肺通气到双肺通气、从胸科手术到腹部手术，PCV‑VG在老年患者的术中应用均有研究，相对于PCV及VCV，其可以降低老年患者气道压、提高肺顺应性，且不影响循环系统功能。然而，关于PCV‑VG是否能显著改善老年患者的动脉血氧分压，现有证据的结果并不一致。

3.2　肥胖患者

肥胖是导致PPC和肺不张的独立危险因素之一，肥胖可使功能残气量、呼吸储备功能、肺和胸壁顺应性以及膈肌活动下降，气道阻力增加，更容易出现肺不张与低氧血症。对于肥胖患者，VCV可能导致肺顺应性低的小气道得不到完全开放、肺内分流增加，进而导致低氧血症的发生；而PCV虽可控制气道压力避免气压伤，但通气量往往不足。PCV‑VG的送气过程为递减气流，可避免压力过高，同时利于小气道的开放，保证了通气容量，能在一定程度上防止气压伤和容积伤的发生。因此，近年来，PCV‑VG逐渐用于肥胖患者的术中机械通气。有研究表明，与VCV相比，PCV‑VG可将腹腔镜子宫切除术肥胖患者的吸气峰压降低4~5 cmH2O，驱动压降低4~5 cmH2O，提高动态肺顺应性，改善肺通气血流比例，且血流动力学更稳定。

3.3　小儿患者

由于小儿的肺弹力纤维发育不完善，肺顺应性易发生改变，气道阻力会随肺顺应性改变而变化，尤其在单肺通气时，易出现通气不足。PCV‑VG可动态测定肺顺应性，用较小的压力达到理想的潮气量，避免肺萎陷，从而降低气压伤与容积伤的发生风险。Zhu等将63例行肺切除术的患儿随机分为VCV组和PCV‑VG组，两组在双肺通气期间接受8 ml/kg的潮气量，在单肺通气期间接受6 ml/kg的潮气量，均联合5 cmH2O呼气末正压，结果表明，相比于VCV组，PCV‑VG组的气道压更低，并且改善了肺顺应性。Liu等将64例接受腹腔镜疝囊结扎术的患儿分为PCV‑VG组和VCV组，分别测量放置喉罩后、气腹开始时、气腹开始5 min、气腹结束时、手术结束时的血流动力学和呼吸变量，发现两组间所有时间点的血流动力学变量差异均无统计学意义；与VCV组比较，PCV‑VG组的气道峰压和气道平台压显著降低，肺顺应性优于VCV组。

4.1　腹腔镜手术

气腹使膈肌上抬、功能残气量下降、胸膜腔内压及腹内压增高，进而导致肺顺应性下降，通气血流比例失衡。同时，气腹压过高时，静脉回流受阻，影响患者呼吸系统和循环系统功能。VCV对于萎陷且顺应性低的肺泡在送气压力不足时无法获得通气，而开放的肺泡则存在过度通气的风险，造成通气血流比例失衡；PCV虽然限制了气道压力，但对于此类高气道压力的患者往往通气量不足，容易造成不张伤。PCV‑VG可动态测定肺顺应性，可自动根据上一次测出的潮气量以及肺顺应性动态调整气道流速与压力，并持续整个吸气相，有利于小气道与肺泡的开放，以最小的气道压力达到目标潮气量。Assad等将40例Trendelenburg体位进行腹腔镜手术的患者随机分为VCV组和PCV‑VG组，发现PCV‑VG组的患者气道压较低，肺顺应性更好，但样本量不够大，尚不能作为推广依据。Li等研究发现，接受腹腔镜手术的患者，使用PCV‑VG联合个体化呼气末正压可改善肺顺应性及氧合、减少炎症反应和肺损伤的发生。

4.2　胸腔镜手术

胸科手术患者由于需要单肺通气，并且受体位影响，易导致通气血流比例失衡，更易发生低氧血症和缺血再灌注损伤，增加PPC发生率，延长住院时间，甚至增加术后病死率。Li等将176例接受胸腔镜手术的患者随机分为PCV‑VG组和VCV组，发现PCV‑VG可降低气道压力，对单肺通气期间的氧合参数和炎症反应产生有利影响。Mahmoud等也发现，在胸外科手术中使用PCV‑VG可明显降低炎症参数值。刘祥峻等发现对于接受胸腔镜肺手术的老年患者，PCV‑VG可改善术后早期咳嗽及呼吸困难症状，并降低早期轻度PPC的发生率（术后第2天相对降低12%，术后第3天相对降低6%），可能与PCV‑VG降低气道峰压，降低气道刺激，进而降低通气过程产生炎症介质有关。

4.3　骨科手术

腰椎手术常需要采用俯卧位，而俯卧位对心脏和肺功能有多种影响，包括吸气峰压升高、肺顺应性改变和心脏指数降低等。Lee等将36例俯卧位腰椎手术患者随机分为VCV组和PCV‑VG组，发现PCV‑VG可降低气道压2~4 cmH2O，并改善肺顺应性。Kim等在髋关节手术中也作了类似比较，发现PCV‑VG可降低肺超声评分1.0~1.5分。

综上所述，PCV‑VG结合了PCV与VCV两种通气模式的优点，既能保证目标潮气量，又能最大程度降低气道压。PCV‑VG已广泛应用于胸腔镜、腹腔镜手术和俯卧位手术患者，并具有降低气道压力、改善肺顺应性、提高氧合、降低炎症因子水平、较好地肺保护作用以及对循环系统和颅内压影响相对较小等优势，对PPC的高发人群（如老年患者、肥胖患者和胸腔镜手术患者等）可能有益，尤其是通气效能和术后并发症方面。目前，PCV‑VG的应用范围涵盖了从小儿到老年、从单肺通气到双肺通气、从胸部手术到腹部手术等多个领域。虽然PCV‑VG主要用于气管内插管患者，但近年来也有研究将其应用于喉罩通气患者。然而，值得注意的是，当气道压过高时可能会导致胃肠胀气或喉罩漏气。不同类型喉罩的密封性能有所差异，密封性能较差的喉罩在应用PCV‑VG时可能出现漏气情况，因此需要针对患者选择合适的喉罩类型。目前，对于PCV‑VG的研究仍然有限，特别是小儿肥胖患者和老年患者等在特殊体位下进行复杂手术的研究甚少，需要进一步深入研究该模式的应用。

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