综述:胸外科手术中单肺通气时较高与较低的正压呼气末压力的比较:一项系统评价和荟萃分析

《Frontiers in Surgery》:Higher vs. lower positive end-expiratory pressure during one-lung ventilation for thoracic surgery: a systematic review and meta-analysis

【字体: 时间:2026年05月11日 来源:Frontiers in Surgery 1.8

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  **摘要** **背景**:在单肺通气(OLV)过程中使用较高的固定正压呼气末期压力(PEEP)可能会改善术中氧合,但可能会影响血流动力学稳定性。我们进行了一项系统评价和荟萃分析,以评估较高与较低固定PEEP策略对接受胸外科手术患者的术中低血压和术后肺并发症(PPCs)的影响

  **摘要**
**背景**:在单肺通气(OLV)过程中使用较高的固定正压呼气末期压力(PEEP)可能会改善术中氧合,但可能会影响血流动力学稳定性。我们进行了一项系统评价和荟萃分析,以评估较高与较低固定PEEP策略对接受胸外科手术患者的术中低血压和术后肺并发症(PPCs)的影响。

**方法**:我们检索了截至2026年3月7日的MEDLINE、Embase和CENTRAL数据库,并补充了试验注册数据库。符合条件的研究为比较OLV期间较高与较低固定PEEP的平行组随机对照试验(RCTs)。共同的主要结局指标是术中低血压和PPCs。使用受限最大似然(REML)估计的随机效应模型计算了汇总风险比(RRs)和平均差异(MDs)。证据确定性通过GRADE进行评估。该综述已在PROSPERO注册(CRD420261329237)。

**结果**:共纳入了8项RCTs(2,747名患者)。较高PEEP与术中低血压风险显著增加相关(2项研究;n = 2,086;RR:2.16,95% CI:1.29–3.63;p = 0.003;I2 = 61%;证据确定性为中等)。较高PEEP并未显著降低PPCs的风险(2项研究;n = 2,227;RR:0.95,95% CI:0.88–1.02;p = 0.179;I2 = 0%;证据确定性为中等)。较高PEEEP时新发心律失常更常见(RR:2.56,95% CI:1.76–3.71),而抢救性低氧血症干预较少(RR:0.37,95% CI:0.25–0.56)。两组之间的汇总血管加压剂使用情况没有显著差异(RR:1.05,95% CI:0.97–1.13)。较高PEEP时术中PaO2方向上有所提高,但由于存在较大异质性(I2 = 94.2%),统计结果不具显著性。

**结论**:OLV期间使用较高固定PEEP会显著增加术中低血压风险,但并未降低PPCs。这种策略的血流动力学成本并未被可测量的临床益处所抵消。在OLV中常规应用较高固定PEEP应谨慎考虑,未来的研究应评估个体化的PEEP调节策略。

**系统评价注册**:https://www.crd.york.ac.uk/prospero/display_record.php?ID=CRD420261329237

**引言**
单肺通气(OLV)是胸科麻醉的基本组成部分,可以在保持依赖肺的气体交换的同时暴露手术视野。然而,OLV会带来较大的生理压力。未通气的肺容易发生吸收性肺不张,而气体交换依赖于缺氧引起的肺血管收缩以限制分流。同时,依赖通气的肺必须适应全部潮气量,这增加了过度膨胀和周期性肺泡塌陷的风险(1, 2)。术后肺并发症(PPCs)仍是胸外科手术后最常见的、临床最重要的不良后果之一,其发生率根据手术类型和患者风险因素的不同而介于15%–30%之间,并且与术后发病率增加、住院时间延长和医疗资源利用增加有关(3, 4)。因此,在OLV期间优化通气的质量是围手术期护理的重点。

**正压呼气末期压力(PEEP)**是OLV通气策略中的一个核心可调参数。通过在呼气末期维持肺泡开放,PEEP可以减少肺不张并改善依赖通气肺的氧合(5)。然而,OLV期间的最佳PEEP水平尚不明确。较高PEEP可能会改善术中氧合和呼吸力学,但也可能通过减少静脉回心血量和增加右心室后负荷来影响血流动力学稳定性(6)。一些小型单中心随机对照试验(RCTs)比较了OLV期间较高与较低固定PEEP策略,通常表明较高PEEP对氧合和动态顺应性有有利影响,但这些研究在评估重要的术后结局方面样本量不足(7–12)。最近的PROTHOR试验是一项大型多中心国际三期RCT,提供了迄今为止最明确的证据,表明较高PEEP结合 recruitement 操作可能不会减少PPCs,反而会增加术中血流动力学不良事件(13)。这些发现质疑了较高PEEP对所有OLV患者都有益的假设,并提出了其血流动力学成本可能因不同手术环境和患者风险因素而异的可能性。

基于此背景,有必要对所有可用的随机证据进行系统综合分析。这种综合研究有助于量化OLV期间较高固定PEEP的潜在生理益处(如改善术中氧合)与其临床血流动力学风险之间的权衡,并将PROTHOR的结果置于更广泛的证据框架中。因此,我们对比较OLV期间较高与较低固定PEEP策略的平行组RCTs进行了系统评价和荟萃分析,以评估其对术中血流动力学安全性和术后肺并发症的影响,共同的主要结局指标是术中低血压和PPCs。该综述在PROSPERO中进行了前瞻性注册(CRD420261329237),并遵循PRISMA 2020声明(14)进行。

**2 方法**
**2.1 研究设计与注册**
本系统评价和荟萃分析是预先设计的,并在International Prospective Register of Systematic Reviews(PROSPERO;注册号CRD420261329237;注册日期2026年3月1日)中进行了前瞻性注册。该评价的实施和报告遵循了PRISMA 2020声明。PRISMA 2020检查表见补充材料。没有违反注册协议的内容(14)。

**2.2 合格标准**
使用Population–Intervention–Comparator–Outcomes–Study design(PICOS)框架预先确定了合格标准,具体结果定义见下文。

**2.2.1 研究对象**
纳入的为接受择期胸外科手术的成年患者(年龄≥18岁),需要在全身麻醉下进行机械通气的单肺通气(OLV)。符合条件的手术包括肺切除术(如肺叶切除术、肺段切除术、楔形切除术、全肺切除术)、食管切除术以及其他需要OLV的胸科手术。视频辅助胸腔镜手术(VATS)和开放式开胸术均符合纳入标准。未对性别、基线合并症或美国麻醉医师协会(ASA)体能状况施加任何限制。

**2.2.2 干预措施**
纳入的研究比较了OLV期间较高PEEP策略与较低PEEP策略。较高PEEP策略是指在每项研究中分配给较高固定PEEP水平的组,通常高于对照组,范围约为8–10 cmH2O,可伴有或不伴有recruitment 操作(RM)。必须从报告中提取PEEP水平和RM方案的详细信息。

**2.2.3 对照组**
对照组为OLV期间的较低固定PEEP策略(通常≤5 cmH2O),不使用常规RM或使用较少的RM方法,具体由每项研究定义。

**2.2.4 研究设计**
纳入的为平行组随机对照试验(RCTs)。未对发表年份、语言或国家设置任何限制。

**2.2.5 排除标准**
排除以下研究:
(i)比较两种主动PEEP调节方法(例如,基于电阻抗成像引导的调节与基于顺应性引导的调节)且没有固定低PEEP对照组的;
(ii)未报告PEEP水平或未提供足够信息以确定PEEP策略的;
(iii)准随机或非随机比较研究(这些可以叙述性总结,但不符合主要定量分析的资格);
(iv)纳入的为儿童参与者(<18岁)或OLV不是主要术中通气方式的群体。

**2.3 结局指标**
结局指标预先确定为共同主要结局和关键次要结局。结果定义从每项研究报告中逐条提取。

**2.3.1 共同主要结局**
**2.3.1.1 术中低血压**
主要低血压结局是指每项研究中定义的任何术中低血压(例如,绝对或相对阈值、持续时间标准或综合定义);具体定义按原文记录。为了以标准化方式捕捉具有临床意义的血流动力学改变,我们预先确定了第二个低血压结局:需要使用血管活性药物和/或血管加压剂的低血压。由于各研究中液体输注的阈值和指征差异较大,因此未仅基于液体输注需求来定义临床显著的低血压。虽然各研究中低血压定义存在差异,但这些差异在“结果与局限性”部分进行了说明。对于两个低血压结局指标,效应测量指标均为风险比(RR)。

**2.3.1.2 术后肺并发症(PPCs)**
PPCs定义为在院内期间或每项研究报告的随访窗口内评估的综合结局。我们按照每项研究的报告优先考虑了PPCs的定义并逐条记录。如果某项研究未报告明确的PPCs综合指标,但报告了一个或多个预定的PPCs组成部分,我们预先构建了一个派生的综合PPCs结局,通过计数具有任何报告成分的患者人数(例如,肺炎、肺不张、急性呼吸衰竭/ARDS、重新插管)并将其纳入主要分析中,以避免不必要的排除。为了评估稳健性,我们计划了对仅报告明确PPCs结局的研究进行敏感性分析。PPCs的效应测量指标为RR。

**2.3.2 关键次要结局**
次要结局包括:
(1)手术期间的血管加压剂使用情况(任何使用情况;RR)。当至少有两项研究报告相同药物、可比较单位和兼容的暴露时间窗口时,将这些数据汇总为平均差异(MD);否则结果以叙述性方式总结。
(2)术中新发心律失常(RR)。
(3)术中氧合情况,优先使用PaO2/FiO2比率进行评估;如果PaO2是在OLV开始后至少在30分钟和60分钟时最一致可提取的指标,则使用PaO2(MD)。
(4)OLV期间的抢救性低氧血症干预措施(RR),根据每项研究定义(例如,增加FiO2、对非通气肺进行CPAP、间歇性双肺通气或其他标准化措施)。
(5)当数据可用时,还分别分析了单独的PPCs组成部分,包括肺炎、肺不张、急性呼吸衰竭/ARDS、重新插管和延长通气(各自的RR)。此外还分析了术后呼吸支持(RR)、ICU入住(RR)、ICU住院时间(MD)、住院时间(MD)和30天死亡率(RR)。当研究报告在不同结局之间存在差异的可分析人群时,使用了特定的分母。

**2.4 检索策略和信息来源**
我们检索了截至2026年3月7日的MEDLINE(通过PubMed)、Embase(通过Embase.com)和Cochrane Central Register of Controlled Trials(CENTRAL)。此外,我们还检索了ClinicalTrials.gov和世界卫生组织国际临床试验注册平台(WHO ICTRP),以识别正在进行或未发表的试验。手动筛选了所有纳入研究和相关系统评价的参考文献列表,以发现额外的符合条件的记录。

**2.5 数据提取**
PubMed检索策略预先确定,结合了单肺通气、正压呼气末期压力/招募操作和胸科手术的 controlled vocabulary 和自由文本术语,并使用了随机试验过滤器。未对语言、发表年份或地理位置施加任何限制。完整的PubMed检索策略见补充附录1,Embase和CENTRAL的检索策略进行了相应调整。在检索过程中所做的任何细微调整(例如,自由文本试验筛选器的调整)均未改变检索的基本概念框架。检索的外科部分围绕MeSH术语“thoracic surgery”构建,并补充了特定手术的自由文本术语(肺叶切除术、全肺切除术/食管切除术、VATS和“video-assisted thorac*”),旨在涵盖开放式和微创胸科方法;“thoracotomy”未作为独立的自由文本术语,因为它包含在更广泛的MeSH标题和特定手术术语中。最终检索于2026年3月7日执行。

**2.6 研究选择和数据提取**
去重后,两名审稿人独立根据预定的合格标准筛选了标题和摘要。对所有被认为符合条件的记录获取了全文,并由同一组审稿人独立评估了合格性。在任何阶段出现的意见分歧通过两人之间的讨论和共识解决。研究选择过程使用PRISMA 2020流程图记录,包括全文阶段排除的原因。数据提取由两名审稿人使用标准化的、经过试点测试的数据提取表独立完成。提取的信息包括:试验标识符(第一作者、年份、国家、试验注册信息)、研究设计特点、样本量、资金来源和利益冲突;参与者基线特征(例如年龄、性别、BMI、ASA等级、主要合并症、手术类型和方法);术中通气和联合干预细节(每组的PEEP水平、潮气量以及是否根据预测体重调整、FiO2、通气模式、OLV持续时间,以及RM方案,包括类型、压力、持续时间和频率);以及所有预先指定的终点的结果数据(二元结果的定义和事件计数;连续结果的均值/标准差和时间点)。当结果数据不完整、不一致或仅在图表中报告时,我们尝试从补充材料、试验注册记录或联系研究作者(如果可行的话)获取所需信息。当连续结果以中位数和/或四分位数范围报告时,如果有关足够的摘要统计信息,我们使用既定方法将其转换为均值和标准差(15, 16)。如果转换不可行,则不进行定量汇总,而是以叙述方式总结结果。对于在多篇出版物中报道的试验,我们会整理所有报告,并使用最完整的数据集;通过交叉核对报告并根据试验方案优先考虑预先指定的结果和最长的可用随访窗口来解决差异。

分析单位和多臂试验。分析单位是单个参与者。对于具有两个以上符合条件的PEEP组的多臂试验,我们计划在临床合适的情况下通过合并干预组来避免重复计数;如果合并不合适,我们将根据Cochrane指南(17)将共享的对照组均匀分配到相关的比较中。

2.6 偏倚风险和数据整合
2.6.1 偏倚风险评估
每个纳入的试验的偏倚风险由两名审稿人使用Cochrane随机试验偏倚风险工具(RoB 2)(18)独立评估。评估了以下五个领域:(1)随机化过程中产生的偏倚;(2)由于偏离预期干预措施而产生的偏倚;(3)由于缺失的结果数据而产生的偏倚;(4)结果测量中的偏倚;(5)报告结果选择中的偏倚。每个领域被判断为低风险、存在一些问题或高风险,从而得出每个试验的总体偏倚风险结论。审稿人之间的分歧通过讨论和共识解决。偏倚风险评估以表格和图形格式进行了总结。

2.6.2 效果指标
对于二元结果,治疗效果以风险比(RRs)和95%置信区间(CIs)的形式总结,尽可能从2×2表格(事件/总数)计算得出。在预先指定的敏感性分析中探索了比值比(ORs)。对于连续结果,当使用相同尺度和单位报告结果时,效果以均值差(MDs)和95% CIs的形式总结;如果使用不同的尺度测量同一构念,则使用标准化均值差(SMDs)。

2.6.3 元分析模型和异质性
主要元分析使用随机效应模型进行,以解释试验间的临床和方法学异质性。使用限制性最大似然法(REML)估计试验间方差(τ2)。使用I2统计量和τ2量化统计异质性,并用Cochran Q检验进行评估。谨慎使用预定义的I2解释阈值,I2 > 50%被认为是显著异质性的迹象,这促使通过预先指定的亚组分析和叙述性评估进行进一步探究。

2.6.4 预先指定的亚组分析
当数据足够时,我们根据以下因素进行亚组分析以探索潜在的异质性来源:(1)手术类型(肺切除术与食管切除术与混合人群);(2)手术方法(主要为VATS与主要为开放式开胸术);(3)较高的PEEP水平(≥10 cmH2O与8–9 cmH2O);(4)招募操作策略(标准化/协议化的RM与无RM与可变/酌情RM);(5)试验规模(≥200与<200名参与者)。亚组效应的解释需谨慎,考虑到试验数量和生物学特性。

2.6.5 预先指定的敏感性分析
我们通过以下方式进行了敏感性分析以评估主要结果的稳健性:(1)排除整体偏倚风险较高的试验;(2)排除PROTHOR试验,因为其样本量较大,以评估其对汇总估计的潜在影响;(3)使用不同的汇总假设(固定效应逆方差模型;DerSimonian–Laird随机效应模型);(4)对于二元结果使用ORs而不是RRs;(5)将分析限制在组间PEEP差异绝对值≥5 cmH2O的试验中。

2.6.6 发表偏倚和小样本效应
只有当至少有10项试验贡献给某个元分析时,才计划使用漏斗图和Egger回归测试来评估发表偏倚和小样本效应。当少于10项试验时,我们没有正式测试发表偏倚,并明确说明了这一限制。

2.6.7 证据的确定性
使用GRADE框架(19)评估主要结果和关键次要结果的证据确定性,考虑了偏倚风险、不一致性、间接性、不精确性和发表偏倚。准备了结果摘要表,以呈现汇总估计和最重要的结果的确定性评分。

2.6.8 软件
所有元分析均使用R(meta和metafor包)和/或RevMan 5(20, 21)进行,根据需要使用R、RevMan或Stata生成森林图。在报告中,我们根据治疗意图原则对效果估计进行了优先排序。

3 结果
3.1 研究选择
通过数据库搜索(MEDLINE、Embase和CENTRAL)共识别出418条记录,并通过试验注册处额外识别出73条记录。去除101条重复的数据库记录和7条重复的注册记录后,剩余383条记录(317条来自数据库,66条来自注册处)进行了标题和摘要筛选。其中242条记录被排除,141份报告被要求进行全文评估。所有请求获取全文的报告都成功获得了全文评估。经过全文审查后,133份报告因以下原因被排除:不符合条件的干预措施(例如个性化或调整PEEP)(n=75)、不符合条件的研究设计(例如观察性研究或交叉试验)(n=42)和不符合条件的患者群体(n=16)。最终,8项研究符合纳入标准并被纳入审查。在这些研究中,7项研究完全符合主要审查问题的要求,其中1项三臂研究仅提供了对照组和固定PEEP组用于主要的定量综合,因为其肺泡招募组引入了额外的干预措施。研究选择过程在PRISMA流程图(图1)中进行了总结。

图1 PRISMA 2020研究选择流程图。
图1图例(标题):PRISMA,系统评价和元分析的优先报告项目。从MEDLINE、Embase和CENTRAL中识别的记录在筛选前进行了去重。一项三臂研究(23)仅提供了对照组和固定PEEP组用于主要的定量综合;肺泡招募组被排除在主要分析之外。全文排除原因:不符合条件的干预措施(例如个性化或调整PEEP),n=75;不符合条件的研究设计(例如观察性研究或交叉试验),n=42;不符合条件的患者群体,n=16。

3.2 研究特征
该综述包括了2004年至2026年间发表的8项随机对照试验,其中包括1项大型多中心国际III期试验和7项单中心试验。纳入的研究在欧洲和亚洲进行,涉及需要单肺通气的患者,包括肺切除术、食管切除术和其他胸腔手术。手术方法包括开放式开胸术和视频辅助胸腔镜手术(VATS)。所有纳入研究的特征在表1中呈现。

表1 研究(年份)国家/中心 类型 N(分析)* 手术类型 手术方法 较高PEEP(cmH2O) 较低PEEP(cmH2O) OLV期间的RM overall RoB 2 PROTHOR(2026)28个国家/多中心 2,124 混合(肺切除术,食管切除术) 开放/VATS 105 是 低 Yoo等人(9)韩国/单中心 137 肺切除术 VATS 9或63 否 低 Kim等人(24)韩国/单中心 48 肺切除术 VATS 60 否 有些问题 Li等人(10)中国/单中心 116 食管切除术 开放 10或85或0 否 有些问题 Siyahko?等人(22)土耳其/单中心 40 胸腔手术 开放 105 否 有些问题 Choi等人(23)韩国/单中心 62 前纵隔病变 VATS 80 否 低 Leong等人(7)英国/单中心 42 肺切除术 开放 10或85或0 否 有些问题 Valenza等人(8)意大利/单中心 46 开放胸腔手术 开放 100 否 有些问题

3.3 研究特征
3.3.2 研究特征
综述包括了2004年至2026年间发表的8项随机对照试验,其中1项是大型多中心国际III期试验,7项是单中心试验。研究在欧洲和亚洲进行,胸腔手术对象包括接受肺切除术、食管切除术和其他需要单肺通气的患者。手术方法包括开放式开胸术和视频辅助胸腔镜手术(VATS)。所有纳入研究的特征在表1中呈现。

表1 研究(年份)国家/中心 类型 N(分析)*手术类型 手术方法 较高PEEP(cmH2O) 较低PEEP(cmH2O) OLV期间的RM overall RoB 2 PROTHOR(2026)28个国家/多中心 2,124 混合(肺切除术,食管切除术) 开放/VATS 105 是 低 Yoo等人(9)韩国/单中心 137 肺切除术 VATS 9或63 否 低 Kim等人(24)韩国/单中心 48 肺切除术 VATS 60 否 有些问题 Li等人(10)中国/单中心 116 食管切除术 开放 10或85或0 否 有些问题 Siyahko?等人(22)土耳其/单中心 40 胸腔手术 开放 105 否 有些问题 Choi等人(23)韩国/单中心 62 前纵隔病变 VATS 80 否 低 Leong等人(7)英国/单中心 42 肺切除术 开放 10或85或0 否 有些问题 Valenza等人(8)意大利/单中心 46 开放胸腔手术 开放 100 否 有些问题

3.4 预先指定的亚组分析
在数据足够的情况下,我们根据以下因素进行了亚组分析,以探索潜在的异质性来源:(1)手术类型(肺切除术vs.食管切除术vs.混合人群);(2)手术方法(主要为VATSvs.主要为开放式开胸术);(3)较高PEEP水平(≥10 cmH2O vs. 8–9 cmH2O);(4)招募操作策略(标准化/协议化RM vs.无RM vs.可变/酌情RM);(5)试验规模(≥200 vs. <200名参与者)。亚组效应的解释需谨慎,考虑到试验数量和生物学特征。

3.5 预先指定的敏感性分析
我们进行了敏感性分析,以评估主要结果的稳健性:(1)排除整体偏倚风险较高的试验;(2)排除PROTHOR试验,以评估其大样本量对汇总估计的潜在影响;(3)使用不同的汇总假设(固定效应逆方差模型;DerSimonian–Laird随机效应模型);(4)对于二元结果使用ORs而不是RRs;(5)将分析限制在组间PEEP差异绝对值≥5 cmH2O的试验中。

3.6 发表偏倚和小样本效应
只有在至少有10项试验贡献给某个元分析时,才计划使用漏斗图和Egger回归测试来评估发表偏倚和小样本效应。当少于10项试验时,我们没有正式测试发表偏倚,并明确说明了这一限制。

3.7 证据的确定性
使用GRADE框架(19)评估主要结果和关键次要结果的证据确定性,考虑了偏倚风险、不一致性、间接性、不精确性和发表偏倚。准备了结果摘要表,以呈现汇总估计和最重要的结果的确定性评分。

3.8 软件
所有元分析均使用R(meta和metafor包)和/或RevMan 5(20, 21)进行,森林图在R、RevMan或Stata中生成(视情况而定)。在报告中,我们根据治疗意图原则对效果估计进行了优先排序。

3 结果
3.1 研究选择
通过数据库搜索(MEDLINE、Embase和CENTRAL)共识别出418条记录,并通过试验注册处额外识别出73条记录。去除101条重复的数据库记录和7条重复的注册记录后,剩余的383条记录(317条来自数据库,66条来自注册处)进行了标题和摘要筛选。其中242条记录被排除,141份报告被要求进行全文评估。所有请求检索的报告都成功获得了全文评估。经过全文审查后,133份报告因以下原因被排除:不符合条件的干预措施(例如个性化或调整PEEP)(n=75)、不符合条件的研究设计(例如观察性研究或交叉试验)(n=42)和不符合条件的患者群体(n=16)。最终,8项研究符合纳入标准并被纳入综述。其中,7项研究完全符合主要审查问题的要求,1项三臂研究仅提供了对照组和固定PEEP组用于主要的定量综合,因为其肺泡招募组引入了额外的干预措施。研究选择过程在PRISMA流程图(图1)中进行了总结。

图1 PRISMA 2020研究选择流程图。
图1图例(标题):PRISMA,系统评价和元分析的优先报告项目。从MEDLINE、Embase和CENTRAL中识别的记录在筛选前进行了去重。一项包含三个臂的研究(23)仅提供了对照组和固定PEEP组用于主要的定量综合;肺泡招募组被排除在主要分析之外。全文排除原因:不符合条件的干预措施(例如个性化或调整PEEP),n=75;不符合条件的研究设计(例如观察性研究或交叉试验),n=42;不符合条件的患者群体,n=16。

3.2 研究特征
综述包括了2004年至2026年间发表的8项随机对照试验,包括1项大型多中心国际三期试验和7项单中心试验。纳入的研究在欧洲和亚洲进行,胸腔手术对象包括接受肺切除术、食管切除术和其他需要单肺通气的患者。手术方法包括开放式开胸术和视频辅助胸腔镜手术(VATS)。所有纳入研究的特征在表1中呈现。

表1 研究(年份)国家/中心 类型 N(分析)*手术类型 手术方法 较高PEEP(cmH2O) 较低PEEP(cmH2O) OLV期间的RM overall RoB 2 PROTHOR(2026)28个国家/多中心 2,124 混合(肺切除术,食管切除术) 开放/VATS 105 是 低 Yoo等人(9)韩国/单中心 137 肺切除术 VATS 9或63 否 低 Kim等人(24)韩国/单中心 48 肺切除术 VATS 60 否 有些问题 Li等人(10)中国/单中心 116 食管切除术 开放 10或85或0 否 有些问题 Siyahko?等人(22)土耳其/单中心 40 胸腔手术 开放 105 否 有些问题 Choi等人(23)韩国/单中心 62 前纵隔病变 VATS 80 否 低 Leong等人(7)英国/单中心 42 肺切除术 开放 10或85或0 否 有些问题 Valenza等人(8)意大利/单中心 46 开放胸腔手术 开放 100 否 有些问题

3.3 研究特征
数据为纳入主要定量综合的各组呈现。对于多臂试验(7, 9, 10),N代表所有组参与元分析的总患者数。对于(23),N=62仅代表固定PEEP组和对照组;肺泡招募组被排除在主要分析之外。仅在手术结束时或拔管前应用的招募操作(9, 22)不被视为单肺通气期间PEEP策略的一部分,因此在这一列中标记为“ absent”。

PEEP,呼气末正压;OLV,单肺通气;RM,OLV期间的招募操作;RoB 2,偏倚风险2工具;VATS,视频辅助胸腔镜手术。
最大的研究是PROTHOR试验,该试验在28个国家的74个站点招募了2,200名随机患者,而其余试验规模较小,主要集中在生理学上的术中结果。在各项研究中,较高的PEEP策略范围为6至10 cmH2O,而对照组使用的较低PEEP水平范围为0至5 cmH2O。三项研究采用了多臂固定PEEP设计,这些设计被预先指定为结合成临床相关的低PEEP组与高PEEP组进行主要综合,详见表1。一项比较对照组、固定PEEP和肺泡招募加PEEP的三臂研究仅提供了对照组与固定PEEP之间的比较用于主要分析。

单肺通气期间的潮气量在不同试验中有所差异,大约在4–10 mL/kg之间,尽管在单个试验中潮气量策略在PEEP比较组之间通常是恒定的。一些研究纳入了招募操作,特别是在PROTHOR试验中,其中由于存在中等程度的统计异质性(I2 = 61%),因此采用了随机效应模型。与较低的PEEP策略相比,较高的PEEP策略与术中低血压的风险显著增加有关(RR:2.16,95% CI:1.29–3.63;p = 0.003;图3)。两项纳入的研究都显示,较高PEEP组中低血压的发生率在数值上更高。由于各研究之间的报告一致性不足,无法进行具有临床意义的低血压的单独合并分析。具体来说,只有一项研究(PROTHOR)提供了基于血管活性支持需求定义的具有临床意义的低血压的直接可提取数据,因此无法对该终点进行正式的合并敏感性分析。在预先指定的敏感性分析中排除了PROTHOR试验后,只剩下一项研究,这排除了正式合并的可能性;在那项研究中,较高PEEP组中低血压的发生率在数值上更高(28.4% vs. 19.1%),但这一差异不具有统计学意义(p = 0.189)。

图3:单肺通气期间较高PEEP与较低PEEP相比的术中低血压风险森林图。数据以风险比(RR)及其95%置信区间(CI)的形式呈现。合并估计是使用随机效应模型和限制性最大似然(REML)估计方法得出的。方块的大小与研究权重成正比。菱形代表合并后的RR及其95% CI。较高的PEEP被定义为PEEP水平≥6 cmH2O;较低的PEEP被定义为PEEP水平≤5 cmH2O。对于Yoo等人的研究(9),较高的PEEP组包括PEEP 6 cmH2O和PEEP 9 cmH2O两组,较低的PEEP组包括PEEP 3 cmH2O组。

3.6 术后肺部并发症
两项研究为术后肺部并发症(PPCs)的荟萃分析提供了数据,共计2,227名患者。当有试验报告明确的复合定义时,使用这些定义来分析PPCs;如果没有报告明确的复合定义,则使用预先指定的衍生复合定义。与较低的PEEP策略相比,较高的PEEP策略并未显著降低PPCs的风险(RR:0.95,95% CI:0.88–1.02;p = 0.179;I2 = 0%;图4)。统计异质性较低,合并估计也没有显示出较高PEEP能够显著减少PPCs。仅限于报告明确PPC复合定义的试验并没有实质性地改变结论,没有迹象表明较高的PEEP策略具有优势,尽管由于纳入的研究数量较少,正式合并仍然受到限制。在排除了PROTHOR试验后,只剩下一项研究,这排除了正式合并的可能性;在那项研究中,较高PEEP组中PPCs的发生率与主要分析中的方向相似,并没有显著降低(31.6% vs. 34.0%)。使用GRADE方法评估的共主要结果和关键次要结果的证据确定性在表2中呈现。

表2:单肺通气期间较高PEEP与较低PEEP相比的术后肺部并发症风险森林图。

3.7 次要结果
3.7.1 血流动力学和术中安全结果
两项研究提供了关于术中血管活性药物使用的数据,使用的是可比较的定义。合并分析显示,较高PEEP组与较低PEEP组之间没有统计学上的显著差异(RR:1.05,95% CI:0.97–1.13;p = 0.212;I2 = 0%)。在PROTHOR试验中,较高PEEP组中有54.4%的患者使用了血管活性药物,而较低PEEP组中这一比例为51.4%。关于新发术中心律失常的可提取数据主要来自PROTHOR试验,在该试验中,较高PEEP组的心律失常发生率较高(RR:2.56,95% CI:1.76–3.71;9.9% vs. 3.9%)。关于抢救性低氧血症干预的可提取数据也主要来自PROTHOR试验,在该试验中,较高PEEP组需要抢救措施的情况较少(RR:0.37,95% CI:0.25–0.56;3.3% vs. 8.8%)。
3.7.2 氧合和呼吸力学结果
尽管PaO2/FiO2比值被指定为首选的氧合指标,但由于PaO2是在所有纳入试验中最为一致的可提取的连续氧合变量,因此用于定量分析。四项研究提供了术中PaO2的可提取数据。使用在OLV期间预先指定或最接近的可比较时间点获得的测量值,合成估计并未显示较高PEEP策略与较低PEEP策略之间有统计学上的显著差异(MD:34.27 mmHg,95% CI:?11.52至80.06;p = 0.142;I2 = 94.2%;补充图1)。95%预测区间为?205.79至273.70 mmHg,这表明较高PEEP与较低PEEP对术中氧合的真实影响在各种设置和患者群体中差异很大,因此不应使用合并估计来指导临床决策。由于t分布在自由度为零时未定义,因此无法基于两项研究计算预测区间。统计异质性较大,可能反映了患者体位、FiO2设置、PEEP差异以及各试验之间的手术人群的差异。值得注意的是,有一项研究(23)报告较高PEEP组的PaO2在数值上较低,这一发现是在进行前纵隔手术的仰卧位试验中观察到的,与其他所有纳入研究使用的侧卧位相反。尽管有几项研究记录了PaO2/FiO2比值,但适合分析的连续数据主要来自两项研究(9, 24),且都在OLV期间或之后不久获得;这两项研究都显示较高PEEP组的PaO2/FiO2比值较高。关于动态顺应性的可提取数据来自一项研究(24),在该研究中,较高PEEP与OLV期间的动态顺应性增加有关(38.29 ± 7.27 vs. 30.46 ± 7.39 mL/cmH2O在OLV 30分钟时);由于数据来自单一研究,因此没有进行正式合并。两项研究(23, 24)提供了OLV期间峰值吸气压(PIP)的连续数据,合并分析显示使用较高PEEP与PIP的轻微但具有统计学意义的增加(MD 2.24 cmH2O,95% CI:1.22–3.26;p < 0.001;I2 = 0%;补充图2)。关于其他生理指标的报告较少。Choi等人(23)报告在比较固定PEEP与对照组时,肺内分流分数(Qs/Qt)在两组之间没有显著差异。在评估剂量-反应关系的单项小型试验中,Leong等人(7)报告在PEEP水平为8 cmH2O时,生理死腔与潮气量比(Vd/Vt)最低。

3.7.3 术后临床和资源使用结果
术后资源利用情况,包括意外ICU入住和住院时间,主要在PROTHOR试验中报告,Yoo等人(9)也报告了一定程度的相关信息。在PROTHOR试验中,两组之间的意外术后ICU入住情况相似,未报告住院时间的明显组间差异。死亡率主要在PROTHOR试验中报告,两组的死亡率都较低,且组间没有显著差异。
3.8 子组、敏感性和出版偏倚分析
3.8.1 预先指定的子组分析
尽管子组分析是根据手术类型、手术方法、PEEP差异幅度和招募操作的使用来预先指定的,但由于参与每个定量合成的研究数量有限,因此无法进行正式的统计合并。对研究特征的叙述性评估表明,临床结果(如PPCs和术中低血压)几乎完全由一项大型多中心试验(PROTHOR)和一项中型单中心试验(9)报告。相反,较小的单中心试验主要贡献了生理学结果。因此,无法进行有意义的子组交互作用统计测试。
3.8.2 敏感性分析
进行了预先指定的敏感性分析,以测试主要结果的稳定性。在排除了大型PROTHOR试验后,只剩下一项研究(9)用于PPCs和术中低血压的共主要结果,只能进行叙述性比较。如主要分析部分所报告的,这项剩余研究中的效应方向与主要分析中的方向一致。由于新发心律失常和抢救性低氧血症干预的数据仅来自PROTHOR试验,因此无法将这些敏感性分析应用于这些结果。由于PROTHOR试验没有提供这些特定合成的连续数据,因此连续生理结果(如PaO2和动态顺应性)不受这项敏感性分析的影响。
尽管预先指定了敏感性分析,但由于没有一项研究被认为具有整体较高的偏倚风险,因此无法应用。在仅限于被认为是低偏倚风险的研究[PROTHOR(13)、Yoo等人(9)和Choi等人(23)的额外敏感性分析中,PPCs和术中低血压的合并估计值保持不变,因为这两项研究的风险都较低。对于连续生理结果,由于仅有一项研究,因此将分析限制在低风险研究,只剩下对PaO2和动态顺应性等变量的描述性解释。
对于包含的多臂试验,进行了替代的成对比较[例如,在Yoo等人(9)中比较9 cmH2O与3 cmH2O,或在(7, 10)中比较10 cmH2O与0 cmH2O],而不是主要分析中使用的合并的较高PEEP与较低PEEP组。这些替代比较得出的点估计和效应方向与主要的合并分析结果一致。使用替代的术中时间点(例如,在OLV 60分钟时的测量值,而不是主要的20–30分钟时间点)进行连续结果的比较,并没有实质性地改变合并的生理结果。当术中PaO2的分析仅限于在侧卧位进行的研究(排除了第23项研究)时,观察到较高的PEEP具有统计学上的显著益处(MD:49.26毫米汞柱,95%置信区间:1.72–96.81;p=0.042;I2=94.5%),尽管仍存在较大的异质性,因此应谨慎解读这一结果。3.8.3 出版偏倚和小型研究效应由于每项定量综合分析中参与的研究少于10项,因此未进行正式的出版偏倚和小型研究效应评估,例如通过漏斗图视觉检查或Egger检验。4 讨论这项对八项随机对照试验的系统性回顾和荟萃分析比较了单肺通气期间较高与较低固定PEEP策略的效果,得出了两个主要发现。首先,较高的固定PEEP策略与术中低血压的风险显著增加有关(RR:2.16,95%置信区间:1.29–3.63)。其次,较高的PEEP并未显著降低术后肺部并发症的风险(RR:0.95,95%置信区间:0.88–1.02)。尽管一些较小的生理学试验表明较高PEEP对术中氧合有有利影响,单项研究数据也显示动态顺应性有所改善,但这些信号并未转化为可测量的术后临床益处。总体而言,这些发现表明短期生理改善与具有临床意义的患者结果之间存在明显脱节,并表明较高固定PEEP的血液动力学成本并未通过术后临床益处的可测量改善来抵消。较高PEEP使术中低血压的风险增加了一倍以上,这一发现具有临床重要性且在机制上是合理的。胸腔内压力升高会减少静脉回流量至右心,并通过压迫肺毛细血管增加右心室后负荷;从机制上讲,这些变化预计会降低心输出量并导致全身性低血压(25)。在PROTHOR试验中,较高PEEP组的术中低血压发生率为37.3%,而较低PEEP组为14.3%,绝对风险增加了约23个百分点(13)。我们分析中的汇总估计(RR:2.16)与这一试验级别的发现一致,排除PROTHOR后的敏感性分析也显示了类似的趋势。PROTHOR试验中同时观察到的新发心律失常发生率增加(RR:2.56,95%置信区间:1.76–3.71;9.9% vs 3.9%)进一步支持了较高PEEP在该手术人群中造成显著血液动力学负担的解读(13)。这些发现具有直接的临床意义。对于那些血液动力学风险较高的患者——包括心脏储备减少、已有高血压或预期长时间单肺通气的情况——常规应用较高固定PEEP时应加强术中血液动力学监测,包括连续动脉压监测,并准备好及时进行血管活性干预。麻醉师在常规采用此策略之前应明确权衡较高固定PEEP的血液动力学成本。较高PEEP并未显著减少术后肺部并发症(RR:0.95,95%置信区间:0.88–1.02),这与PROTHOR试验的主要结果一致,并将该发现扩展到更广泛的证据基础(13)。重要的是,点估计值接近1,这表明没有临床重要的保护作用只是由于精度限制而未能检测出来。几种机制可以解释为什么较高PEEP未能转化为较少的术后肺部并发症。单肺通气期间的术中萎陷不仅由呼气末肺容量丢失引起,还由依赖侧的肺吸收性萎陷和缺氧性肺血管收缩引起;PEEP仅解决了这一多因素过程的一个方面(1, 26–28)。此外,较高PEEP相关的血液动力学损害可能通过降低灌注压和损害脆弱肺组织的氧输送来抵消任何肺保护效应,尽管所纳入的试验并未直接设计来测试这一机制途径。我们的发现还突显了胸腔麻醉研究中的一个更广泛的方法学问题:不应假设短暂的术中生理改善能够预测后续的术后益处。先前小型单中心试验经常将术中PaO2或动态顺应性等替代生理终点的改善解释为肺保护的证据。目前的分析表明,这种推断可能是错误的。这种替代终点的悖论应为未来的围手术期通气研究提供一种方法学警示,即不应假设短暂的生理改善能够预测后续的临床益处。四项研究中术中PaO2的汇总分析在方向上是积极的,但在统计上并不具有确定性,极端的异质性(I2=94.2%)大大限制了对汇总估计的信心。Choi等人(23)的研究结果方向与已知俯卧位和侧卧位之间肺生理学的差异一致,因为在两种体位下血流的重力分布和萎陷模式存在显著差异。当分析仅限于在侧卧位进行的研究时,在排除Choi等人(23)的研究后,效果的方向变得更加积极,尽管仍然存在较大的异质性,这可能是由于不同试验中FiO2设置和PEEP差异造成的。仅有一项研究提供了动态顺应性数据,无法进行汇总;Kim等人(24)观察到的改善在生理上是合理的,因为PEEP可能增加功能残余容量,减少周期性肺泡塌陷,并改善易感肺单位的通气(1)。较高PEEP导致的峰值吸气压小幅但具有统计学意义的增加(MD:2.24厘米汞柱,95%置信区间:1.22–3.26;I2=0%)反映了应用较高气道压力的预期机械后果。这一发现也提醒临床医生,即使潮气量保持不变,较高PEEP也伴随着呼吸机械成本。我们的发现与越来越多的来自一般外科人群的证据一致,表明较高PEEP并不普遍减少肺部并发症。在经历重大腹部手术的机械通气患者中,PROVHILO试验同样表明,较高PEEP结合 Recruitment 操作并未减少术后肺部并发症,同时增加了术中低血压的风险(29)。在同时接受腹部和非腹部手术的肥胖患者中——这部分人群的基线萎陷风险明显较高,呼吸力学也与非肥胖胸外科患者不同——PROBESE试验同样表明,术中较高PEEP(12厘米汞柱)结合 Recruitment 操作并未减少术后肺部并发症,尽管术中氧合有所改善(28)。随后对PROVHILO、iPROVE和PROBESE的 Patient-level 荟荟萃分析进一步证实,这三项大型试验中术中PEEP水平与术后肺部并发症无关,强化了较高固定PEEP缺乏临床益处的结论,这一发现具有普遍性,跨越了特定的外科人群、体位和腹压水平(29)。这一发现进一步支持了较高PEEP的血液动力学成本可能反映了一个更广泛的生理权衡的观点,这一权衡并非胸外科所特有(30)。目前关于单肺通气期间肺保护的通气建议通常支持使用低潮气量通气并配合适度或个性化的PEEP,同时承认最佳PEEP目标仍不确定(31–34)。我们的分析结果,以PROTHOR试验为基础,提供了迄今为止最有力的证据,表明单肺通气期间较高固定PEEP(≥8–10厘米汞柱)并不能改善临床结果,并显著增加血液动力学风险,这些发现应为未来的指南更新提供依据。这项回顾的几个局限性值得考虑。首先,每项定量综合分析中参与的研究数量较少;对于共同主要结局,只有两项研究可以汇总,且汇总估计受PROTHOR试验的显著影响。这种证据集中限制了我们通过亚组分析正式探索异质性的能力,并阻碍了出版偏倚的评估。然而,PROTHOR的主导地位反映了存在一个大型、高质量、低偏倚风险的锚定试验,该试验满足了两个共同主要结局的最佳信息量要求,从而降低了随机误差的风险,并纠正了早期较小试验中系统性地高估益处的情况。其次,生理结果主要来自小型单中心试验,这些试验在PEEP、FiO2设置、外科人群和患者体位方面存在异质性,导致极端的统计异质性,限制了这些终点的汇总估计的可靠性。第三,几个结局定义——特别是低血压、术后肺部并发症复合指标和术中抢救干预——在不同试验中并未完全标准化,这可能引入了临床异质性,尽管我们努力保持了试验级别的定义。最后,其中一项纳入的试验(23)是在俯卧位下进行的前纵隔手术,这与所有其他试验中使用的侧卧位具有不同的生理背景,尽管在敏感性分析中部分探讨了这一问题。此外,由于参与每项定量综合分析的研究数量较少,无法进行正式的元回归分析来探讨潮气量、手术类型和患者体位对汇总估计的潜在影响;通常只有在每个协变量至少有大约10项研究时才推荐进行此类分析,而当前回顾并未达到这一阈值。总之,这项系统性回顾和荟萃分析表明,在胸外科单肺通气期间使用较高固定PEEP显著增加了术中低血压的风险,同时并未减少术后肺部并发症的发生率。短期生理上的氧合和呼吸力学改善并未转化为临床益处,这突显了依赖替代终点来指导通气策略的危险性。因此,在单肺通气期间常规使用较高固定PEEP时应谨慎行事,并应明确考虑这种策略的血液动力学成本。这些发现不应被解读为反对使用PEEP本身,而是反对不进行个性化调整地常规应用较高固定PEEP水平。未来的研究应超越最佳固定PEEP水平的问题,而是评估是否可以通过驱动压力优化或电阻抗断层扫描引导的个性化PEEP调整来保持较高PEEP的生理益处,同时避免血液动力学损害。新兴证据表明,这种方法可能是有前景的:iPROVE-OLV试验表明,围手术期个性化的开放肺方法,结合EIT引导的PEEP调整,减少了术后严重的肺部并发症,而没有出现固定较高PEEP策略导致的血液动力学损害(31)。未来的试验应前瞻性地评估这些个性化方法是否可以在胸外科人群中实现真正的肺保护,而不造成临床伤害(26, 35)。
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