肺保護(hù)性通氣降低高原地區(qū)全麻患者肺損傷的臨床分析

張 錚， 格桑羅布， 邊巴旺堆， 陳 琦

1. 上海和睦家醫(yī)院麻醉科，上海 200335 2. 西藏自治區(qū)日喀則市人民醫(yī)院麻醉科，日喀則 857000 3. 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院麻醉與重癥醫(yī)學(xué)科，上海 200092

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年的全麻手術(shù)量超過(guò)3億次，機(jī)械通氣誘發(fā)的急性肺損傷是患者全麻術(shù)后肺部并發(fā)癥(postoperative pulmonary complications, PPCs)高發(fā)的重要原因。全麻手術(shù)有2%～19%的患者發(fā)生PPCs[1]，PPCs直接影響外科手術(shù)患者預(yù)后，是導(dǎo)致患者ICU住院時(shí)間和總住院時(shí)間延長(zhǎng)的重要原因[2]。術(shù)中肺保護(hù)性通氣策略(lung protective ventilation strategy, LPVS)最早應(yīng)用于ICU危重患者，以改善急性肺損傷和急性呼吸窘迫綜合征患者的預(yù)后。目前研究[3-4]認(rèn)為，術(shù)中使用小潮氣量(VT 6 mL/kg)、呼氣末正壓通氣輔之以規(guī)律的肺復(fù)張，可改善肺順應(yīng)性及氧合功能，降低圍術(shù)期肺損傷程度及PPCs的發(fā)生率。高原地區(qū)患者因長(zhǎng)期處于缺氧環(huán)境，肺血管和組織結(jié)構(gòu)均發(fā)生適應(yīng)性的改變[5]，目前對(duì)高原地區(qū)患者肺保護(hù)通氣策略的研究較少。本研究將保護(hù)性肺通氣策略用于高原患者機(jī)械通氣，觀察肺保護(hù)通氣策略是否適用于高原地區(qū)患者，降低高原患者機(jī)械通氣誘發(fā)的肺損傷。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取120例患者納入本隨機(jī)、前瞻、雙盲的臨床對(duì)照研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡21～49歲；體質(zhì)指數(shù)(BMI)18～24 kg/m2；美國(guó)麻醉師協(xié)會(huì)(American Society of Anesthesiologists, ASA)分級(jí)Ⅰ或Ⅱ級(jí)的擇期上腹部手術(shù)患者，術(shù)前FEV1/FVC>83%，心功能Ⅰ或Ⅱ級(jí)，預(yù)計(jì)手術(shù)時(shí)間2～3 h。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有嚴(yán)重心血管疾病、心肺功能異常、哮喘、精神疾病、聽力障礙者；軀干嚴(yán)重畸形，如脊柱側(cè)彎、胸廓畸形及胸腔內(nèi)疾病(如縱隔腫瘤、胸部腫瘤等)；圍術(shù)期大出血(出血量>800 mL)、術(shù)后再次行急診手術(shù)、手術(shù)時(shí)間小于2 h或大于4 h；急性上呼吸道感染、慢性阻塞性肺疾病急性發(fā)作期；術(shù)前2周內(nèi)接受過(guò)機(jī)械通氣治療；嚴(yán)重的神經(jīng)肌肉性疾??；術(shù)后需轉(zhuǎn)入ICU以及正在參加其他臨床干預(yù)試驗(yàn)；患者及家屬拒絕。本研究獲本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2020RKZRMYYLL003)，患者及家屬簽署知情同意書。

1.2 隨機(jī)分組 采用隨機(jī)數(shù)字法，將患者隨機(jī)分為2 組，即對(duì)照組(CV組) 和保護(hù)性通氣組(PV組)，每組60例。CV 組為潮氣量10 mL/kg，術(shù)中的吸入氧濃度60%，術(shù)中無(wú)PEEP和肺復(fù)張，通氣頻率12 次/ min，吸呼比1∶2；PV 組為潮氣量6 mL/kg，術(shù)中的吸入氧濃度60%，通氣頻率12 次/min，吸呼比1∶2，PEEP 6 cmH2O，每30 min進(jìn)行一次肺復(fù)張。肺復(fù)張采用持續(xù)肺充氣法(sustained insufflation, SI)，在3～5 s內(nèi)將平均氣道壓升高到30～40 cmH2O，持續(xù)15～30 s后，再恢復(fù)到實(shí)施SI之前的壓力水平。

1.3 麻醉方法 入手術(shù)室后連續(xù)監(jiān)測(cè)SpO2、心電圖(ECG)、麻醉深度(BIS)、肌松監(jiān)測(cè)等生命體征指標(biāo)，橈動(dòng)脈穿刺置管監(jiān)測(cè)并采血樣行血?dú)夥治?。麻醉誘導(dǎo)：靜脈注射咪達(dá)唑0.04 mg/kg，芬太尼2 μg/kg，丙泊酚1～2 mg/kg，順式阿曲庫(kù)銨0.2 mg/kg，待患者BIS值<45，TOF T4/T1<25%時(shí)行氣管插管，連接麻醉呼吸機(jī)行容量控制機(jī)械通氣。麻醉維持:靜脈泵注丙泊酚每小時(shí)3～6 mg/kg，順式阿曲庫(kù)銨每分鐘2～3 μg/kg，每分鐘瑞芬太尼0.05～0.2 μg/kg，術(shù)中維持BIS 指數(shù)在40～50。術(shù)畢患者拔管入麻醉后監(jiān)護(hù)室(PACU)。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 一般情況 術(shù)前記錄患者的年齡、性別及BMI。詢問(wèn)心血管病史、吸煙史，記錄患者手術(shù)中的輸液量、失血量、尿量、機(jī)械通氣時(shí)間以及術(shù)后住院時(shí)間。

1.4.2 術(shù)中相關(guān)肺功能指標(biāo) 分別于麻醉誘導(dǎo)插管后5 min(T1)、機(jī)械通氣后1 h(T2) 、術(shù)畢拔管前(T3)記錄氣道峰壓(Ppeak)，計(jì)算肺順應(yīng)性[Cdyn=VT/(Ppeak-Peep)]、計(jì)算肺氧合指數(shù)(OI=PaO2/FiO2)、肺泡-動(dòng)脈血氧分壓差(A-aDO2)、氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)，記錄患者的平均動(dòng)脈壓(MAP)、心率(HR)、SpO2。

1.4.3 血?dú)夥治?分別于麻醉誘導(dǎo)插管后5 min (T1)、機(jī)械通氣后1 h(T2) 、術(shù)畢拔管前(T3)抽取患者橈動(dòng)脈血行血?dú)夥治?，記錄氧分?PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)，計(jì)算肺血分流率Qs/Qt。

2 結(jié) 果

2.1 治療前的一般情況比較 2組患者性別、年齡、BMI、ASA分級(jí)、高血壓、心臟病及吸煙史差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表1。2組手術(shù)機(jī)械通氣時(shí)間、輸液量、失血量及尿量差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，PV組術(shù)后住院天數(shù)明顯少于CV組。

2.2 不同時(shí)點(diǎn)生命體征、呼吸力學(xué)和肺氧合功能指標(biāo)的比較 與CV組比較，PV組T2、T3時(shí)Cdyn、OI明顯升高(P<0.05)，A-aDO2明顯降低(P<0.05)，2組的MAP、HR、SpO2變化無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見表2。

2.3 動(dòng)脈血?dú)夥治龅谋容^ 2組各個(gè)時(shí)點(diǎn)PaO2和PaCO2差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；PV組T3的Qs/Qt值明顯低于CV組，見表3。

表1 2組患者的一般資料比較

*P<0.05與CV組相比

表2 2組患者不同時(shí)點(diǎn)生命體征、呼吸力學(xué)和肺氧合功能指標(biāo)的比較

*P<0.05與CV組相比. 1 mmHg=0.133kPa

表3 2組患者不同時(shí)點(diǎn)動(dòng)脈血?dú)夥治龅谋容^

*P<0.05與CV組相比. 1 mmHg=0.133 kPa

3 討 論

全麻機(jī)械通氣誘發(fā)的急性肺損傷是全麻患者術(shù)后肺部并發(fā)癥(PPCs)高發(fā)的重要原因，術(shù)后PPCs是導(dǎo)致患者ICU住院時(shí)間和總住院時(shí)間延長(zhǎng)的重要原因[2]。其發(fā)生機(jī)制和影響因素有很多，包括肺順應(yīng)性、潮氣量、平臺(tái)壓、PEEP等[6-7]，目前臨床上缺乏針對(duì)性的預(yù)防措施。

高原地區(qū)一般指海拔3 000m以上的地區(qū)，有特有的地理?xiàng)l件和自然環(huán)境，空氣稀薄、大氣壓低、氧分壓低，空氣中的氧含量為20.93%，海平面的大氣壓為101.3 kPa(159 mmHg)。高原上的空氣含氧百分率和平原不同，單位容積內(nèi)氣體的分子數(shù)，低于平原。隨著海拔的升高，不僅大氣壓降低，空氣中的氧分壓也降低，肺泡氧分壓也降低，因此彌散入肺毛細(xì)血管內(nèi)的氧含量減少，故動(dòng)脈血氧飽和度將隨著高度的升高而降低。高原地區(qū)患者因長(zhǎng)期處于缺氧環(huán)境，肺血管和組織結(jié)構(gòu)均發(fā)生適應(yīng)性改變。組織學(xué)表現(xiàn)為高原環(huán)境可致肺血管豐富，血管壁增厚，肺泡隔厚度增大，導(dǎo)致機(jī)體肺順應(yīng)性的下降及氣道阻力增高[5,8]。高原患者較平原患者肺活量和肺泡容積均顯著降低，因此機(jī)械通氣時(shí)高原地區(qū)患者肺損傷的風(fēng)險(xiǎn)顯著高于平原患者。

本研究結(jié)果表明，對(duì)于本身已存在肺順應(yīng)性下降的高原地區(qū)手術(shù)患者，術(shù)中采用肺保護(hù)性通氣策略，持續(xù)給予肺泡呼氣末正壓，能在一定程度上增加Cdyn，避免肺泡萎陷，重新擴(kuò)張萎陷的肺泡，提高肺泡攝氧能力，使得氧合指數(shù)明顯增加，A-aDO2明顯減低。對(duì)患者術(shù)中以及術(shù)后的肺功能都有改善。

傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，術(shù)中應(yīng)予以大潮氣量(VT =10～15 mL/kg)機(jī)械通氣，通過(guò)充分膨脹肺組織，避免潮氣量過(guò)小所致的術(shù)中及術(shù)后肺不張、低氧血癥、二氧化碳潴留等相關(guān)并發(fā)癥[9]。Setzer等[10]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，大潮氣量機(jī)械通氣時(shí)，實(shí)驗(yàn)鼠更易發(fā)生嚴(yán)重肺損傷。臨床研究[11]表明，小潮氣量肺保護(hù)性機(jī)械通氣有益于老年患者的術(shù)后肺功能恢復(fù)。目前手術(shù)中的機(jī)械通氣常使用LPVS，LPVS可限制機(jī)械通氣時(shí)的潮氣量和氣道壓，從而減輕肺泡過(guò)度膨脹。臨床研究[12-15]表明，小潮氣量通氣策略在一定程度上可降低患者PPCs的發(fā)生率。其機(jī)制可能是通過(guò)減少肺泡過(guò)度膨脹產(chǎn)生的氣道壓、肺泡周期性開放或關(guān)閉產(chǎn)生的剪切力，降低肺泡表面活性物質(zhì)喪失，繼而減輕肺組織損傷，從而改善患者預(yù)后[14,16-17]。研究[18]表明，6 mL/kg潮氣量與10 mL/kg的潮氣量相比，術(shù)中小潮氣量通氣不增加全麻患者肺不張的發(fā)生率，術(shù)后肺不張發(fā)生率更低。小潮氣量通氣的同時(shí)應(yīng)復(fù)合較高水平的PEEP來(lái)改善肺順應(yīng)性，能最大程度降低機(jī)械通氣相關(guān)肺損傷的風(fēng)險(xiǎn)，從而改善肺功能[19-20]。全麻誘導(dǎo)期應(yīng)用PEEP，可有效防止肺不張形成[21]。在減輕患者機(jī)械通氣相關(guān)肺損傷及改善預(yù)后方面可能更重要。

本研究各個(gè)時(shí)點(diǎn)的血?dú)夥治鼋Y(jié)果顯示，2組PaO2和PaCO2差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；PV組T3的Qs/Qt值明顯低于CV組。Qs/Qt值的公式為Qs/Qt= (CcO2-CaO2) /(CcO2-CvO2)，不受血紅蛋白含量、氧氣消耗量和血紅蛋白飽和度等因素的影響。是反映肺內(nèi)分流情況的重要指標(biāo)，常用于氧合功能的評(píng)估，正常值為5%左右，當(dāng)>10%時(shí)提示患者的肺內(nèi)分流異常增加[22]，2組Qs/Qt隨著手術(shù)進(jìn)行而上升，PV組拔管前Qs/Qt值明顯低于CV組，提示肺保護(hù)性通氣能提高患者肺的氧合功能。

綜上所述，肺保護(hù)性通氣能降低高原患者圍術(shù)期機(jī)械通氣相關(guān)肺損傷的風(fēng)險(xiǎn)，從而改善高原手術(shù)患者的預(yù)后。