應(yīng)用GasMan@軟件預(yù)測(cè)蘇醒期間過(guò)度通氣技術(shù)對(duì)蘇醒時(shí)間和蘇醒后再發(fā)昏迷的影響

陳 林， 陳中剛， 譚志敏， 林少峰， 劉友坦

(南方醫(yī)科大學(xué)深圳醫(yī)院麻醉科， 廣東 深圳 518100)

全憑吸入麻醉蘇醒期應(yīng)用不同的通氣技術(shù)可以有效地降低肺泡中揮發(fā)性麻醉劑濃度，加快麻醉劑從肺和組織中清除，從而有效地縮短吸入麻醉蘇醒時(shí)間，這種技術(shù)在國(guó)內(nèi)外被廣泛應(yīng)用于臨床[1-3]。但是患者蘇醒后脫離氣道支持，往往伴隨著程度不同的呼吸抑制，導(dǎo)致?lián)]發(fā)性麻醉劑的排出減少，甚至導(dǎo)致蘇醒后再昏迷的發(fā)生[4]。那么，麻醉蘇醒期，不同的通氣技術(shù)對(duì)蘇醒時(shí)間的影響有多少？蘇醒后的呼吸抑制程度對(duì)蘇醒后再昏迷發(fā)生會(huì)產(chǎn)生什么影響呢？本研究應(yīng)用GasMan@軟件建立接受全憑吸入麻醉的患者模型來(lái)解答以上問(wèn)題，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1GasMan@軟件簡(jiǎn)介本研究所使用的GasMan@(Version4.1.3980,Med Man Simulations, Inc.)是哈佛醫(yī)學(xué)院的James H.philip教授開(kāi)發(fā)的一款能以圖表和圖像的形式描述揮發(fā)性麻醉藥的藥代動(dòng)力學(xué)，并以此為基礎(chǔ)對(duì)揮發(fā)性麻醉劑從揮發(fā)罐到呼吸回路、肺、動(dòng)脈血、組織(特別是腦、肌肉、脂肪)和靜脈血的攝入和分布進(jìn)行模擬，指導(dǎo)臨床實(shí)踐的計(jì)算機(jī)模擬軟件[5]。GasMan@軟件可變參數(shù)：揮發(fā)性麻醉劑種類(lèi)、揮發(fā)罐濃度、新鮮氣體流量(FGF)、患者體質(zhì)量、心輸出量(CO)和肺泡通氣量(VA)，可瞬時(shí)計(jì)算出重要器官和呼吸回路中揮發(fā)性麻醉劑的濃度。該軟件在國(guó)內(nèi)被廣泛應(yīng)用于吸入麻醉的培訓(xùn)和臨床教學(xué)中[6-7]。

1.2基于GasMan@軟件的患者模型的建立

1.2.1 GasMan@軟件參數(shù)的界定 (1)富血供組織中揮發(fā)性麻醉劑濃度(FVRG)等同于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中濃度；(2)圍麻醉期心肺功能穩(wěn)定；(3)整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)看作一個(gè)均勻組織(忽略腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)的血供及組織溶解度的不同)；(4)蘇醒時(shí)間(Tawake)為富血供組織揮發(fā)性麻醉劑濃度下降至0.3MAC(MACawake)所需時(shí)間；(5)MAC：肺泡最小有效濃度；MACawake：接受全憑吸入麻醉的患者意識(shí)恢復(fù)時(shí)中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的揮發(fā)性麻醉劑的濃度(相當(dāng)于0.3MAC)；MACEI：全麻中能有效抑制手術(shù)應(yīng)激反應(yīng)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的揮發(fā)性麻醉劑的濃度(相當(dāng)于1.5MAC)；以上參數(shù)均來(lái)自《現(xiàn)代麻醉學(xué)(第四版)》[8]。本研究采用的MAC、MACawake和麻醉維持濃度見(jiàn)表1。

表1 揮發(fā)性麻醉劑參數(shù)一覽表

1.2.2 患者模型的建立 由于揮發(fā)性麻醉劑的MAC受年齡的影響，故建立患者模型時(shí)，設(shè)定年齡為25歲，男性，體質(zhì)量60 kg，接受全憑吸入麻醉，用FGF2 L/min、1.5MAC濃度揮發(fā)性麻醉劑預(yù)充麻醉回路，吸入麻醉誘導(dǎo)后置入喉罩，采用控制機(jī)械通氣，F(xiàn)GF=2 L/min，VA=4.2 L/min，CO=4.8 L/min，F(xiàn)VRG=1.5MAC。麻醉維持4 h后，停止吸入揮發(fā)性麻醉劑，將FGF增加至10 L/min來(lái)避免重復(fù)吸入。蘇醒期分成2組：正常通氣模型組(NV，VA=4.2 L/min)和過(guò)度通氣模型組(HV，VA=10 L/min)，分別測(cè)量Tawake。蘇醒拔出喉罩后，模擬發(fā)生5個(gè)不同程度的呼吸抑制，VA分別為2.5、2.0、1.5、1和0.5 L/min[4]，觀察FVRG的變化，若FVRG高于MACawake認(rèn)為發(fā)生蘇醒后再昏迷。

2 結(jié)果

接受安氟醚、異氟醚、七氟醚和地氟醚麻醉的Tawake在NV組分別為1 054、743、593和440 s；在HV組，Tawake分別降至610、517、454和351 s；過(guò)度通氣技術(shù)縮短了Tawake，分別為42.1%、30.4%、23.4%和20.2%(圖1)。后續(xù)的觸發(fā)蘇醒后再昏迷呼吸抑制程度，NV組和HV組相同：地氟醚和七氟醚只有在嚴(yán)重的呼吸抑制情況下會(huì)導(dǎo)致再昏迷發(fā)生，分別為VA≤1.0 L/min 和VA≤1.5 L/min，異氟醚和安氟醚在輕度呼吸抑制(VA≤2.5 L/min)的情況下就會(huì)發(fā)生再昏迷。上述揮發(fā)性麻醉劑的蘇醒后再昏迷發(fā)生與呼吸抑制程度呈正相關(guān)性，與蘇醒期采用的通氣方式無(wú)關(guān)。

圖1 2種通氣模式下?lián)]發(fā)性麻醉劑蘇醒時(shí)間的對(duì)照(箭頭示蘇醒時(shí)間下降程度)

3 討論

應(yīng)用GasMan@軟件來(lái)作為臨床研究的載體，有著不可替代的優(yōu)勢(shì)。GasMan@軟件可以避免一些干擾因素：包括有麻醉藥物相互作用、心肺功能、體溫、測(cè)量方法以及麻醉時(shí)間等[9]，這些干擾因素會(huì)對(duì)MAC產(chǎn)生影響，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差。而利用GasMan@軟件提供恒定實(shí)驗(yàn)環(huán)境，恰恰可以避免這些干擾因素。同時(shí)，GasMan@軟件可以避免臨床實(shí)驗(yàn)對(duì)患者產(chǎn)生的傷害：臨床中麻醉蘇醒后往往伴隨著不同程度的呼吸抑制，從倫理角度出發(fā)，發(fā)現(xiàn)呼吸抑制必須及時(shí)糾正，不能任由發(fā)展，否則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重缺氧窒息。利用GasMan@軟件模擬這一臨床不良事件的過(guò)程，來(lái)研究呼吸抑制程度與蘇醒后再昏迷的關(guān)系，不但可以便捷地把呼吸抑制量化和連續(xù)地得到不同組織中揮發(fā)性麻醉劑的瞬時(shí)血藥濃度[5]，而且回避了臨床實(shí)驗(yàn)對(duì)患者產(chǎn)生的傷害事件。

本研究結(jié)果顯示，應(yīng)用過(guò)度通氣技術(shù)可有效地縮短揮發(fā)性麻醉劑的麻醉蘇醒時(shí)間，這與Hallén 等[10]的研究結(jié)果一致，使用安氟醚、異氟醚、七氟醚和地氟醚的患者蘇醒時(shí)間分別縮短42.1%、30.4%、23.4%和20.2%，也證明了縮短程度與揮發(fā)性麻醉劑的組織溶解度成正比。由于吸入麻醉的蘇醒是麻醉藥從組織向血液彌散，通過(guò)血液運(yùn)輸，彌散至肺泡內(nèi)由呼吸道排出至體外的過(guò)程。通氣量的提升加快了藥物從肺中清除，導(dǎo)致血藥濃度更快降低，蘇醒加快。而組織溶解度越高，導(dǎo)致組織和靜脈血中的濃度差越大，血液運(yùn)輸并排出的藥量也越大，蘇醒時(shí)間縮短的程度越顯著。

本研究結(jié)果還顯示，在蘇醒期間呼吸抑制導(dǎo)致的蘇醒后再昏迷發(fā)生率與呼吸抑制程度和揮發(fā)性麻醉劑的溶解度成正比。在蘇醒期中樞神經(jīng)系統(tǒng)由于血供豐富血藥濃度下降很快，當(dāng)FVRG≤0.3MAC時(shí)，患者就會(huì)蘇醒，而此時(shí)此刻乏血供組織內(nèi)仍然儲(chǔ)存著大量的揮發(fā)性麻醉劑正緩慢排出，如果患者蘇醒后出現(xiàn)呼吸抑制，乏血供組織中的較高濃度的揮發(fā)性麻醉劑會(huì)通過(guò)濃度梯度交換重吸收再分布到中樞神經(jīng)系統(tǒng)中去，當(dāng)FVRG≥0.3MAC時(shí)就會(huì)發(fā)生蘇醒后再昏迷。故呼吸抑制越嚴(yán)重，揮發(fā)性麻醉劑的組織溶解度越高，蘇醒后再昏迷也越容易發(fā)生。以上結(jié)論與張晴等[11]的研究得到了相同的結(jié)果，像異氟醚這類(lèi)高溶解度的揮發(fā)性麻醉劑極易導(dǎo)致患者出現(xiàn)術(shù)后認(rèn)知功能障礙，甚至導(dǎo)致蘇醒后再昏迷的發(fā)生。

綜上所述，在全憑吸入麻醉的蘇醒期間，應(yīng)用過(guò)度通氣技術(shù)確實(shí)可以縮短蘇醒時(shí)間。當(dāng)患者蘇醒并脫離呼吸輔助裝置后，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測(cè)患者自主呼吸的分鐘通氣量及呼出麻醉氣體濃度，極力避免患者出現(xiàn)呼吸抑制，必要時(shí)應(yīng)維持正壓通氣，才能有效避免發(fā)生蘇醒后再昏迷。這些結(jié)論是建立在純理論基礎(chǔ)上的，還需要高質(zhì)量的臨床研究來(lái)證實(shí)。