Este estudio tuvo como objetivo evaluar la eficacia de la presión positiva al final de la espiración (PEEP) combinada con la terapia farmacológica para prevenir infecciones pulmonares postoperatorias, proporcionando una base para optimizar el manejo perioperatorio en la práctica clínica. Se trató de un ensayo clínico clínico retrospectivo que incluyó a 140 pacientes con cáncer de pulmón no de células pequeñas (NSCLC) en estadio IA ingresados entre enero de 2023 y enero de 2025, todos los cuales se sometieron a segmentectomía pulmonar toracoscópica. Los pacientes se dividieron en un grupo de control (ventilación de un pulmón [VLO], n = 70) y un grupo de estudio (PEEP + antibióticos, n = 70) según el método de tratamiento. Las principales medidas de resultado fueron la tasa de infección pulmonar dentro de los 7 días posoperatorios y la función de oxigenación. Las medidas de resultado secundarias incluyeron indicadores hemodinámicos, estado de ventilación pulmonar, marcadores inflamatorios postoperatorios, indicadores de pronóstico clínico e incidencia de complicaciones. El estudio demostró que la PEEP combinada con la intervención antibiótica redujo significativamente la incidencia de infección pulmonar postoperatoria (7,14% en el grupo de estudio frente al 21,43% en el grupo control, χ² = 5,833, P = 0,016). El monitoreo dinámico reveló que el grupo de estudio mostró una mejora superior en el descenso deSpO 2 y en el índice de oxigenación (OI) al final de la ventilación de un pulmón (VL) y tras la extubación en comparación con el grupo control (P < 0,05), con puntuaciones más bajas en ecografía pulmonar (LUS) en el periodo postoperatorio temprano (0 h, 24 h) (P < 0,05). El grupo de estudio también mostró menores aumentos en los marcadores inflamatorios postoperatorios (IL-1β, IL-6, CRP) (P < 0,05), menor tiempo de extubación, tiempo de despertar y estancia hospitalaria (P < 0,05), y una menor incidencia global de complicaciones respiratorias (χ² = 6,295, P = 0,012). La PEEP combinada con la intervención farmacológica antibiótica puede reducir eficazmente el riesgo de infección pulmonar postoperatoria en pacientes con cáncer de pulmón en estadio IA sometidos a segmentectomía toracoscópica, aliviar las respuestas inflamatorias, promover la recuperación de la función pulmonar y acortar la estancia hospitalaria, convirtiéndola en una estrategia de manejo perioperatorio segura y eficaz.