呼氣末正壓(PEEP)對(duì)于截石位開腹手術(shù)患者肺泡氧合功能的影響

高 蕾 徐振東 余 瓊 朱偉強(qiáng) 張 潔

(復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院麻醉科 上海 200040)

近年來(lái)隨著外科學(xué)和麻醉學(xué)的進(jìn)展，肥胖患者與老年患者行外科手術(shù)的比例日益上升，以截石位作為手術(shù)體位的手術(shù)總量也每年遞增。這類患者術(shù)中的呼吸功能一方面受頭低腳高位的影響，另一方面受雙下肢抬高的影響，腹部臟器對(duì)胸腔的壓力增加，上抬膈肌的同時(shí)降低胸廓與肺的順應(yīng)性，肺泡的功能殘氣量減少，會(huì)不同程度影響肺泡的氧合功能［1］。如何更好地保障患者在術(shù)中維持良好的氧合，以有利于術(shù)后呼吸功能的盡快恢復(fù)，預(yù)防肺泡萎陷甚至肺不張的發(fā)生，值得麻醉醫(yī)師進(jìn)一步探索。

麻醉醫(yī)師可以通過(guò)調(diào)整呼吸參數(shù)或改變呼吸模式來(lái)改善通氣與氧合。呼氣末正壓(positive endexpiratory pressure，PEEP)可增加平均氣道壓，復(fù)張萎陷的肺泡，從而改善氧合［2］。不少研究建議對(duì)肥胖患者使用PEEP的通氣策略，認(rèn)為可以改善通氣與氧合［3－4］。截石位行開腹手術(shù)是否對(duì)患者的呼吸功能影響更為顯著，PEEP是否能夠改善這類患者的氧合功能，目前臨床上多有推論，但缺乏相關(guān)的系統(tǒng)研究。本文將探討PEEP通氣策略在截石位開腹手術(shù)患者中應(yīng)用的可行性及其對(duì)通氣和氧合的影響，并通過(guò)找到合適的PEEP值，來(lái)指導(dǎo)臨床麻醉醫(yī)師對(duì)截石位開腹手術(shù)患者的呼吸功能進(jìn)行更安全有效的術(shù)中維護(hù)。

資料和方法

研究對(duì)象 本研究征得受試者同意并簽署知情同意書。收集2010年1月至8月在復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院普外科行開腹腸道手術(shù)的患者，ASA分級(jí)I～Ⅱ級(jí)，年齡16～80歲，術(shù)中體位為截石位者40例，仰臥位者20例，術(shù)前禁食禁飲8 h以上。完善術(shù)前檢查，包括胸片、肺功能、血?dú)夥治觥⑿碾妶D、心超等。

排除標(biāo)準(zhǔn)為:BMI＞28，合并心臟病，呼吸系統(tǒng)疾病者;肺功能提示中度以上阻塞性/限制性通氣功能障礙者;術(shù)前吸空氣時(shí)動(dòng)脈血氧分壓低于60 mmHg(1mmHg=0．133 kPa，下同)者。

分組及處理情況 將符合納入條件的術(shù)中體位為截石位的40例患者采用單純隨機(jī)分組——具體為按照患者住院號(hào)末尾數(shù)字的單、雙數(shù)分為A、B兩組，每組20例。A組為ZEEP組，該組患者在擺放體位后始終給予PEEP=0 cmH2O，B組為PEEP組，該組患者在擺放體位后即刻先給予PEEP=0 cmH2O，30min后給予 PEEP=10 cmH2O，在設(shè)置PEEP時(shí)，起始先設(shè)定為5 cmH2O，觀察循環(huán)的波動(dòng)及氣道壓力的變化，然后在10 min之內(nèi)，逐步上調(diào)PEEP(每2 min上升1 cmH2O)，直至10 cmH2O。對(duì)照組C組為仰臥位行腸道手術(shù)的20例患者。通氣模式均采用容量控制的間隙正壓(intermittent positive-pressure ventilation，IPPV)模式，設(shè)定潮氣量(tidal volume，VT)為 8 ～10 mL/kg，頻率(f)為 8 ～12次/分，并通過(guò)監(jiān)測(cè)血?dú)庵袆?dòng)脈血二氧化碳分壓(PaCO2)值調(diào)整 VT和 f，維持 PaCO2在 35～45 mmHg之間。局麻下行橈動(dòng)脈穿刺置管接有創(chuàng)動(dòng)脈壓監(jiān)測(cè)，定時(shí)檢測(cè)血?dú)?。靜脈誘導(dǎo)用藥為咪達(dá)唑侖1 mg，丙泊酚1 ～1．5 mg/kg，芬太尼150 ～200 μg，羅庫(kù)溴銨0．6 mg/kg，經(jīng)口氣管插管。維持期七氟醚吸入，間斷推注芬太尼和羅庫(kù)溴銨維持鎮(zhèn)痛和肌松。給予純氧吸入。

麻醉期間常規(guī)監(jiān)測(cè)血壓、心率、脈氧飽和度、呼氣末二氧化碳、體溫、尿量和氣道壓力等，觀察PEEP變化時(shí)氣道壓力和血壓的情況，控制血壓波動(dòng)在基礎(chǔ)血壓±10%之間，氣道峰壓＜30 mmHg。

血?dú)夥治?分別在以下4個(gè)時(shí)點(diǎn)對(duì)A、B兩組患者行血?dú)夥治?麻醉誘導(dǎo)前，氣管插管后即刻，擺放體位后30 min，實(shí)施干預(yù)后1 h。作為仰臥位對(duì)照的C組時(shí)點(diǎn)選擇為對(duì)應(yīng)的麻醉誘導(dǎo)前、氣管插管后即刻、插管后30 min、插管后90 min。監(jiān)測(cè)3組各時(shí)點(diǎn)動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)、肺泡-動(dòng)脈血氧分壓差［P(A-a)DO2］。比較 A、B、C 3組各時(shí)點(diǎn) PaO2和 P(A-a)DO2變化情況，以誘導(dǎo)后即刻的測(cè)得值作為基準(zhǔn)值，比較各組不同時(shí)點(diǎn)間差值占基準(zhǔn)值的百分比情況，以此來(lái)分析截石位對(duì)于肺泡氧合功能的影響以及在截石位狀態(tài)下PEEP改善氧合的臨床價(jià)值。

肺泡-動(dòng)脈血氧分壓差［P(A-a)DO2］計(jì)算公式為［5－6］:P(A-a)DO2=(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 －37℃飽和水蒸汽壓)×FiO2－(PACO2/R)－PaO2;其中，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=101．3 kPa=760 mmHg;37℃飽和水蒸汽壓=6．3 kPa=47．25 mmHg;PACO2為肺泡 CO2分壓，PACO2≈PaCO2，即動(dòng)脈血CO2分壓;R為呼吸商，人類混合飲食者R=0．8。

試驗(yàn)設(shè)計(jì) 該臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用雙盲原則，即研究對(duì)象不知道所接受措施的具體內(nèi)容，而進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的資料分析者僅知道某一組數(shù)據(jù)屬于A、B或C組，具體每一組采用何種體位或干預(yù)措施則不知情。

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 數(shù)據(jù)采用SPSS11．5統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，方差不齊時(shí)采用近似t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用 χ2檢驗(yàn)，P＜0．05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一般數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) A、B、C 3組在性別、年齡、ASA分級(jí)、體重指數(shù)BMI(kg/m2)、吸煙人數(shù)方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。

表1 3組患者的一般資料Tab 1 General data of three groups ( or n)

表1 3組患者的一般資料Tab 1 General data of three groups ( or n)

Group A:the ZEEP group;Group B:the PEEP group;Group C:the control group;BMI:body mass index．

Patients'characteristics Group A(n=20)Group B(n=20)Group C(n=20)StatisticsF=0．40，P=0．82t=0．27，P=0．77F=0．40，P=0．82t=0．60，P=0．55=0．80F=0．23，P

各組氧分壓情況分析 各組不同時(shí)點(diǎn)氧分壓和氧分壓前后變化差值占基準(zhǔn)值的百分比情況比較見(jiàn)表2。值得注意的是，比較實(shí)測(cè)各組氧分壓在不同時(shí)點(diǎn)的變化，發(fā)現(xiàn)P3時(shí)點(diǎn)擺放截石位的兩組都出現(xiàn)了氧分壓的下降，但僅B組較C組差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。我們進(jìn)一步比較了P3與基準(zhǔn)值P2的差值占P2的百分比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與C組相比，A組和B組的氧分壓變化百分比都顯著下降(P=0．00);并且，不同PEEP干預(yù)后1h的P4時(shí)點(diǎn)，A、B兩組氧分壓變化百分比出現(xiàn)了顯著性差異(P=0．00)，提示PEEP能夠改善截石位對(duì)于肺泡氧合功能的負(fù)面影響。

表2 3組在不同時(shí)點(diǎn)的PaO2變化Tab 2 Alterations of PaO2in three groups at different time points (±s)

表2 3組在不同時(shí)點(diǎn)的PaO2變化Tab 2 Alterations of PaO2in three groups at different time points (±s)

P1:the PaO2before anesthesia induction;P2:the PaO2after anesthesia induction;P3:the PaO230 minutes after changing position;P4:the PaO260 minutes after ventilation strategies．1 mmHg=0．133 kPa．

Statistics(Group B vs．C)t=0．11 P=0．91t= －1．24 P=0．22t= －3．19 P=0．00t= －1．70 P=0．10t=4．15 P=0．00=0．18t=1．37 P

各組P(A-a)DO2情況分析 各組不同時(shí)點(diǎn)P(A-a)DO2和其前后變化差值占基準(zhǔn)值的百分比情況比較見(jiàn)表3。分析發(fā)現(xiàn)，和表2氧分壓變化情況類似，采用P(A-a)DO2的前后變化差值占基準(zhǔn)值的百分比進(jìn)行比較，與對(duì)照組C組相比，擺放截石位30 min時(shí)A、B兩組(DP2-DP3)/DP2差異具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0．00);而 A、B兩組經(jīng)過(guò)1 h的不同PEEP干預(yù)后，(DP2-DP4)/DP2差異明顯，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0．00);B組截石位患者經(jīng)過(guò)PEEP 10 cmH2O的干預(yù)，P4時(shí)點(diǎn)的肺泡-動(dòng)脈氧分壓差較P3時(shí)點(diǎn)減小，但其變化百分比(DP2-DP4)/DP2與C組仰臥位的患者相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表33 組不同時(shí)點(diǎn)的P(A-a)DO2變化Tab 3 Alterations of P(A-a)DO2in three groups at different time points (±s)

表33 組不同時(shí)點(diǎn)的P(A-a)DO2變化Tab 3 Alterations of P(A-a)DO2in three groups at different time points (±s)

DP2:the P(A-a)DO2after anesthesia induction;DP3:the P(A-a)DO230 minutes after changing position;DP4:the P(A-a)DO260 minutes after ventilation strategies．1 mmHg=0．133 kPa．

P(A-a)DO2 Group A(n=20)Group B(n=20)Group C(n=20)Statistics(Group A vs．B)Statistics(Group A vs．C)Statistics(Group B vs．C)t=1．03 P=0．31t=3．01 P=0．01t=1．65 P=0．11t= －3．17 P=0．00=0．21t= －1．28 P

討 論

全身麻醉對(duì)術(shù)中患者的肺功能有一定影響。Pelosi等［7］研究提出，即使是術(shù)前肺功能正常且無(wú)心臟疾病的患者，在麻醉狀態(tài)下，健康的肺臟還是會(huì)因?yàn)楦箖?nèi)壓的增加出現(xiàn)肺不張或氣道陷閉。不同體位對(duì)呼吸的影響不同，其中以俯臥位影響最大，截石位對(duì)呼吸也有一定影響。有研究認(rèn)為，截石位可引起胸腔內(nèi)壓力升高，胸廓活動(dòng)受限，肺順應(yīng)性下降，易導(dǎo)致氣道峰壓上升、通氣量減少，如果未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，可進(jìn)一步導(dǎo)致PaCO2升高，引起呼吸性酸中毒，并造成通氣/血流比例的失調(diào)，出現(xiàn)換氣功能障礙甚至肺不張，增加術(shù)后低氧血癥的發(fā)生率［8－9］。

本研究首先觀察了體位對(duì)全麻患者肺泡氧合功能的影響，在變換為截石位之后A組和B組的PaO2均下降，但與對(duì)照組比，僅B組具有顯著性差異，A組雖有下降，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。分析造成這一結(jié)果的原因，我們認(rèn)為，在純氧吸入狀態(tài)下，患者的氧分壓一般均在400 mmHg左右，比吸空氣時(shí)氧分壓升高約5倍，且3組誘導(dǎo)后即刻氧分壓的基準(zhǔn)值各有不同，也會(huì)影響各組之后的比較結(jié)果可信度。因此，我們以誘導(dǎo)后即刻P2時(shí)點(diǎn)的氧分壓作為基準(zhǔn)值，將各時(shí)點(diǎn)與P2時(shí)點(diǎn)氧分壓差占基準(zhǔn)值P2的變化百分比進(jìn)行比較，證實(shí)A組和B組的變化百分比均較對(duì)照組有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。說(shuō)明截石位對(duì)患者的氧合功能確實(shí)有不利的影響。

P(A-a)DO2常用來(lái)衡量患者肺換氣功能，在動(dòng)脈血紅蛋白飽和狀態(tài)下，可作為評(píng)估動(dòng)脈氧合的定量指標(biāo)［10］。肺換氣功能障礙的主要原因包括肺的通氣/血流比值失調(diào)或呼吸膜病變。麻醉期間P(A-a)DO2增加可見(jiàn)于多種原因，如肺不張、支氣管阻塞、心輸出量下降、肺水腫、吸入氣氧分壓增加等。該指標(biāo)目前在臨床麻醉中的應(yīng)用還不廣泛?？紤]可能的原因是P(A-a)DO2在純氧正壓通氣下數(shù)值會(huì)明顯增加，與吸空氣的正常參考值差異較大。因此，本研究選擇對(duì)同一患者不同時(shí)點(diǎn)、不同PEEP值，但均為純氧吸入狀態(tài)下的縱向比較，以誘導(dǎo)后即刻P2時(shí)點(diǎn)的P(A-a)DO2作為基準(zhǔn)值，將各時(shí)點(diǎn)與P2時(shí)點(diǎn)P(A-a)DO2占基準(zhǔn)值的變化百分比進(jìn)行對(duì)比，來(lái)間接判斷患者的換氣功能，避開了干擾因素。

PEEP在肥胖患者全身麻醉中的應(yīng)用價(jià)值已經(jīng)得到了廣泛認(rèn)可［3－4］，被認(rèn)為是改善肥胖患者通氣/血流比例和肺泡氧合的有效措施。但PEEP是否應(yīng)在體重指數(shù)正常的全麻患者中常規(guī)應(yīng)用尚存在爭(zhēng)議，PEEP能否明確改善截石位引起的肺泡氧合功能障礙，目前還缺乏相關(guān)的文獻(xiàn)支持，臨床上的一些應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)多以PEEP在肥胖患者全身麻醉中的作用推論得之。隨著近年來(lái)截石位手術(shù)的開展日益增多，且泌尿外科和下腹部腸道手術(shù)的老年患者比例也越來(lái)越高，如何更加科學(xué)、可靠地保障這類患者的術(shù)中呼吸功能和氧合功能，為其提供更有利的圍術(shù)期麻醉管理，值得我們進(jìn)行認(rèn)真的探索和系統(tǒng)的研究。本研究著眼于以截石位作為手術(shù)體位的患者的氧分壓和P(A-a)DO2的變化，證實(shí)PEEP對(duì)于截石位引起的肺泡氧合功能降低具有改善作用，這為臨床麻醉提供了實(shí)踐操作的依據(jù)，具有很好的臨床應(yīng)用價(jià)值。而理想的PEEP數(shù)值一直是探討的重點(diǎn)。

有研究認(rèn)為，當(dāng)PEEP＞15 cmH2O時(shí)有可能會(huì)增加胸腔內(nèi)壓，影響回心血量，導(dǎo)致低血壓。PEEP＞20 cmH2O則不僅影響循環(huán)，且有較高的肺泡破裂發(fā)生率，還使頭面部靜脈回流受阻，腦血容量增多，出現(xiàn)顱內(nèi)壓和眼內(nèi)壓增高等不良后果［11－13］。而PEEP＜5 cmH2O則可能效果不明顯。本研究嘗試給予行截石位開腹手術(shù)的患者以不同水平的PEEP值，在設(shè)置PEEP組的10 cmH2O時(shí)，以5 cmH2O作為起始值，10 min內(nèi)逐步上調(diào)至10 cmH2O，并且密切關(guān)注循環(huán)的波動(dòng)，確保循環(huán)的穩(wěn)定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PEEP=0 cmH2O的A組在之后的1 h內(nèi)PaO2有進(jìn)一步下降的趨勢(shì)，平均值為34．15 mmHg。而PEEP=10 cmH2O的B組的PaO2則有明顯的回升，上升均值達(dá)到了26．30 mmHg。兩組氧分壓和P(A-a)DO2以變化百分比相比，結(jié)果在統(tǒng)計(jì)學(xué)上都具有顯著差異。此外，單純比較A組和B組在誘導(dǎo)后即刻、擺放體位后30 min、實(shí)施干預(yù)后60 min 3個(gè)時(shí)點(diǎn)的P(A-a)DO2的數(shù)據(jù)，兩組差異無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但進(jìn)一步比較P(A-a)DO2的變化百分比，可以發(fā)現(xiàn)實(shí)施干預(yù)后60 min的P4時(shí)點(diǎn)，(DP2-DP4)/DP2差異存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且實(shí)施PEEP的截石位患者，經(jīng)過(guò) PEEP干預(yù)后的60 min，P(A-a)DO2與基準(zhǔn)值的變化百分比與C組相比無(wú)顯著性差異，說(shuō)明PEEP能使截石位引起的P(A-a)DO2隨著手術(shù)時(shí)間的延長(zhǎng)而增加的趨勢(shì)逆轉(zhuǎn)，降低P(A-a)DO2水平，改善患者在機(jī)械通氣狀態(tài)下的氧合情況，有利于肺泡換氣功能的恢復(fù)。

綜上所述，研究證實(shí)，截石位對(duì)患者的氧合功能有一定的負(fù)面影響，可表現(xiàn)為術(shù)中氧分壓的下降，P(A-a)DO2的升高，在通氣模式中加用10cmH2O的PEEP有助于改善患者術(shù)中的氧合情況，降低可能出現(xiàn)的肺不張或小氣道陷閉等風(fēng)險(xiǎn)，但是在加用PEEP時(shí)需密切關(guān)注患者的循環(huán)波動(dòng)，逐級(jí)上調(diào)PEEP值對(duì)維持穩(wěn)定的血流動(dòng)力學(xué)可能會(huì)有一定的幫助。

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