肥胖患者圍術(shù)期呼吸系統(tǒng)管理的研究進(jìn)展

廖宏亮，魏珂

重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院，重慶 400016

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年因肥胖或超重而致死的患者高達(dá)400萬人[1]。在我國，35～74歲成年人肥胖發(fā)病率接近7%，每年新增肥胖患者約340萬人，肥胖正成為一個(gè)日益嚴(yán)重的公共健康問題[2]。目前，WHO的最新定義表明體重指數(shù)(BMI)在18.5～24.9屬于正常范圍，>25為超重，>30為肥胖，>40為病態(tài)肥胖。病態(tài)肥胖可導(dǎo)致高血壓、冠心病、胰島素抵抗型糖尿病等多種慢性疾病，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量及生命。肥胖早期對(duì)呼吸功能的影響主要表現(xiàn)為限制性通氣功能障礙，其機(jī)制主要與胸壁的脂肪化、肺血容量增加和胸廓受壓有關(guān)。一般認(rèn)為，BMI會(huì)影響呼吸順應(yīng)性，即呼吸阻力隨BMI的升高而增加。由于肥胖患者在平靜呼氣末即接近閉合容量，加之往往合并潮氣量下降，因此患者往往需要增加呼吸功來保障分鐘通氣量，以補(bǔ)償因代謝升高而引起的氧耗增加和CO2蓄積。肺功能試驗(yàn)常提示功能殘氣量(FRC)、補(bǔ)呼氣量、肺活量及肺總?cè)萘康确稳萘繀?shù)的普遍降低。同時(shí)，肥胖可引發(fā)多種呼吸系統(tǒng)并發(fā)癥導(dǎo)致手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)增大。肥胖低通氣綜合征(OHS)和睡眠呼吸暫停(OSA)是肥胖患者術(shù)前最常見的呼吸系統(tǒng)合并癥，兩者常同時(shí)存在，由于早期OHS癥狀與單純OSA相似，臨床往往容易漏診。另外，由于大量脂肪組織壓迫小氣道，以及脂肪組織向氣道平滑肌的滲透，均導(dǎo)致阻塞性肺疾病和哮喘易感性的增加。有研究表明，與正常體重者相比，超重或肥胖個(gè)體的哮喘發(fā)病率可增加50%[3]。除此之外，體重增加還可能是急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的機(jī)制目前尚不清楚，推測與肥胖所引起的全身性炎癥因子分泌失衡有關(guān)。上述因肥胖造成呼吸系統(tǒng)一系列病理生理改變，使該類患者無論術(shù)中呼吸管理和PPCs防治的難度均顯著增加，如何實(shí)施這一特殊群體的圍術(shù)期肺保護(hù)策略，一直是臨床關(guān)注的熱點(diǎn)?，F(xiàn)就肥胖患者圍術(shù)期呼吸系統(tǒng)的管理研究進(jìn)展情況綜述如下。

1 肥胖患者術(shù)前呼吸系統(tǒng)的管理

術(shù)前呼吸系統(tǒng)準(zhǔn)備主要包括戒煙、藥物治療及物理治療，后者主要包括呼吸肌訓(xùn)練、神經(jīng)肌肉電刺激、呼吸鍛煉等。此外，術(shù)前呼吸系統(tǒng)相關(guān)合并癥如哮喘、OSA和OHS的篩查、合理的麻醉方法及藥物選擇也是必不可少的。

1.1 術(shù)前肺功能的鍛煉 目前有關(guān)術(shù)前肺功能鍛煉的研究主要集中在胸部手術(shù)和上腹部手術(shù)，對(duì)術(shù)前物理治療的效果大多持肯定態(tài)度，但專門針對(duì)肥胖患者的研究較少。Barbalho-Moulim等[4]在擇期開腹減肥手術(shù)前指導(dǎo)患者進(jìn)行吸氣肌訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)術(shù)前訓(xùn)練有助于減少術(shù)后最大吸氣壓的改變，PPCs發(fā)生率更低。Van Huisstede等[5]在腹腔鏡減肥手術(shù)中的觀察結(jié)果也支持上述觀點(diǎn)，雖然腔鏡減肥術(shù)PPCs發(fā)生率并不高，但術(shù)前肺功能試驗(yàn)正常者仍可減少30%的PPCs風(fēng)險(xiǎn)。近年來，誘發(fā)性肺量計(jì)訓(xùn)練在術(shù)前肺功能準(zhǔn)備中的應(yīng)用日益普及，盡管該方法與傳統(tǒng)呼吸肌訓(xùn)練相比是否具有優(yōu)勢仍不肯定，在肥胖患者中的應(yīng)用效果也有待證實(shí)，但術(shù)前呼吸訓(xùn)練在PPCs高危人群和高危手術(shù)前的實(shí)施仍為多數(shù)研究推薦[6]。

1.2 術(shù)前合并哮喘的準(zhǔn)備 肥胖與哮喘之間的因果關(guān)系較復(fù)雜。對(duì)于合并哮喘的肥胖患者，往往很難確定是由肥胖所致，還是其他呼吸生理改變所致。近期研究發(fā)現(xiàn)，與普通肥胖患者相比，術(shù)前合并哮喘的肥胖患者在減肥手術(shù)后小氣道功能得到更好的糾正，全身炎癥反應(yīng)以及呼吸道肥大細(xì)胞浸潤也明顯減輕[7]。因此，對(duì)于合并哮喘的肥胖患者減肥手術(shù)應(yīng)盡早進(jìn)行。另一方面，盡管尚無直接證據(jù)表明控制術(shù)前哮喘癥狀能改善肥胖患者預(yù)后和減少PPCs，但大多數(shù)研究仍主張?jiān)谙l(fā)作期有效控制后再進(jìn)行手術(shù)以策安全[8,9]。

1.3 術(shù)前OSA及OHS的篩查 OSA及OHS為圍術(shù)期呼吸管理帶來了較大的難度。肥胖患者OSA發(fā)生率約為40%，而60%～90%的OSA患者合并肥胖，其中80%～95%的OSA患者出現(xiàn)臨床漏診，這給圍術(shù)期管理帶來挑戰(zhàn)。肥胖/OSA患者對(duì)呼吸影響中重要一點(diǎn)是咽部面積與肥胖呈反比，導(dǎo)致呼吸時(shí)咽部開放度下降、睡眠或鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜肌松殘余下易發(fā)生咽部塌陷，結(jié)果造成反復(fù)睡眠-覺醒狀態(tài)，在圍術(shù)期可能發(fā)生顯著的呼吸抑制，嚴(yán)重時(shí)甚至危及生命。由于OHS常合并OSA同時(shí)出現(xiàn)，因此臨床上將常將兩者統(tǒng)稱為睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)。術(shù)前相關(guān)的篩查如Epworth嗜睡量表、STOP-Bang問卷等具有一定的可行性及簡便性，而多導(dǎo)睡眠監(jiān)測作為診斷OSAHS的金標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)成為可疑患者術(shù)前常規(guī)檢查項(xiàng)目。

1.4 麻醉方法及藥物的選擇 針對(duì)肥胖患者，應(yīng)優(yōu)先考慮局部浸潤麻醉及區(qū)域阻滯麻醉，因?yàn)樵摷夹g(shù)的使用可以減少術(shù)后疼痛從而減少阿片類藥物的應(yīng)用，PPCs的發(fā)生率也相應(yīng)降低。而合并OSA的患者則應(yīng)謹(jǐn)慎阿片類藥物及鎮(zhèn)靜藥物的使用，相關(guān)藥物的使用會(huì)導(dǎo)致患者出現(xiàn)上呼吸道塌陷，呼吸抑制及減弱呼吸中樞對(duì)高碳酸血癥的反應(yīng)；對(duì)于漏診的OSA患者，鎮(zhèn)靜藥物的使用則會(huì)加重OSA程度。一旦出現(xiàn)上呼吸道塌陷，呼末二氧化碳波形將比氧飽和度提前發(fā)生變化。故此，連續(xù)的呼末二氧化碳監(jiān)測必不可少。早期研究指出丙泊酚及咪達(dá)唑侖均會(huì)導(dǎo)致類似的上呼吸道梗阻。而右旋美托咪定作為一種高選擇性a2受體激動(dòng)劑，其藥理作用包括鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、遺忘及減輕應(yīng)激反應(yīng)，且沒有呼吸抑制，可以作為鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛首選。右美雖然被普遍認(rèn)為是一種短效藥物，但實(shí)際上右美的應(yīng)用可以延長鎮(zhèn)靜時(shí)間，若結(jié)合小劑量氯胺酮(1 mg/kg)，可增強(qiáng)鎮(zhèn)痛作用及減少血流動(dòng)力學(xué)的波動(dòng)。

2 肥胖患者術(shù)中呼吸系統(tǒng)的管理

目前認(rèn)為，對(duì)肥胖患者的術(shù)中保護(hù)性通氣策略主要包括使用低潮氣量、合理的通氣模式選擇、適量的PEEP、間斷RM以及限制驅(qū)動(dòng)壓等，有助于減少PPCs(如肺不張、肺部感染和呼吸衰竭等)[10]。保護(hù)性肺通氣策略已被證實(shí)對(duì)改善重癥監(jiān)護(hù)患者臨床轉(zhuǎn)歸具有確切優(yōu)勢，其在肥胖患者機(jī)械通氣中的使用也日益受到重視。

2.1 潮氣量的選擇 對(duì)于機(jī)械通氣的肥胖患者最佳潮氣量的選擇一直存在爭議。首先潮氣量設(shè)置應(yīng)基于理想體重(IBW)而不是實(shí)際體重(ABW)計(jì)算，因超重部分為脂肪組織而不是實(shí)際肺容積增加。曾經(jīng)認(rèn)為12～15 mL/kg的大潮氣量通氣可能有益于ARDS的治療，降低肺不張的發(fā)病率以及減少機(jī)械通氣時(shí)間，改善通氣與氧合[11]。但近來發(fā)現(xiàn)大潮氣量令肺過度伸張導(dǎo)致肺泡牽拉傷和氣壓傷，在缺乏PEEP的大潮氣量通氣中也容易導(dǎo)致周期性呼氣末肺泡塌陷，造成肺不張，且不能維持呼氣末跨肺正壓[12]。與大潮氣量相比，雖然小潮氣量存在通氣不足和肺萎陷等風(fēng)險(xiǎn)，但隨著對(duì)機(jī)械通氣認(rèn)識(shí)的深入，目前大多傾向于采用小潮氣量(6～8 mL/kg)+ PEEP的通氣模式，這一模式相比單純大潮氣量通氣能更加有效改善氧合，在急性肺損傷和ARDS的呼吸治療中具有一定優(yōu)勢，可減少肺損傷和PPCs，縮短ICU住院時(shí)間[13～15]。對(duì)于因胸部脂肪和縱隔擠壓導(dǎo)致肺容積減少的肥胖患者，小潮氣量(6～8 mL/kg)在術(shù)中應(yīng)用更為安全，術(shù)后肺損傷風(fēng)險(xiǎn)也更低[16]。由于肺容量并不隨體重增加而增加，因此目前多數(shù)研究推薦根據(jù)IBW設(shè)定肥胖患者的潮氣量[17]。對(duì)于肥胖患者，在IBW基礎(chǔ)上計(jì)算的潮氣量相對(duì)ABW本身就是一種小潮氣量通氣，因此盡管目前大多指南推薦的潮氣量范圍仍為6～8 mL/kg，臨床使用中還需結(jié)合患者氣道壓、肺順應(yīng)性、呼末二氧化碳分壓等指標(biāo)進(jìn)行即時(shí)調(diào)整，必要時(shí)可適當(dāng)增加。

2.2 通氣模式的選擇 目前有關(guān)肥胖患者術(shù)中最佳通氣模式的選擇尚無金標(biāo)準(zhǔn)。容量控制通氣(VCV)保證潮氣量，但可能導(dǎo)致氣道高壓和氣壓傷。壓力控制通氣(PCV)可限制最高氣壓值，相比VCV模式，PCV可能改善患者氧合與氧分壓，但可能會(huì)因肺阻力和順應(yīng)性的變化導(dǎo)致潮氣量和分鐘通氣量改變，在腹腔鏡或俯臥位手術(shù)時(shí)更容易造成CO2蓄積[18]。隨著呼吸機(jī)和麻醉機(jī)呼吸功能的不斷改進(jìn)，部分新的通氣模式在肥胖患者中展現(xiàn)出一定優(yōu)勢。壓力控制容量保證通氣(PCV-VG)模式結(jié)合了VCV和PCV的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)設(shè)潮氣量與最低吸氣壓力的兼顧，理論上可提高通氣和氧合效能，但目前對(duì)這一通氣模式在肥胖患者中應(yīng)用效果的研究還很有限[19]。Dion等[20]對(duì)肥胖青少年在腹腔鏡減肥手術(shù)中PCV、VCV和PCV-VG等模式進(jìn)行比較，在三種通氣模式之間的研究中沒有發(fā)現(xiàn)氧合、通氣或血流動(dòng)力學(xué)的差異，但PCV-VG和PCV模式可提供更低的吸氣壓力。筆者所在醫(yī)院臨床實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)，肥胖患者腹腔鏡手術(shù)中由于肺阻力和順應(yīng)性的動(dòng)態(tài)變化，PCV-VG通氣相對(duì)傳統(tǒng)PCV和VCV模式有一定優(yōu)勢，可避免高壓通氣或通氣量不足，術(shù)中對(duì)呼吸參數(shù)的調(diào)整也相對(duì)較少。此外，壓力反比通氣(PCIRV)也被應(yīng)用于肥胖患者。該模式是通過延長吸氣時(shí)間和縮短呼氣期時(shí)間來降低平均氣道壓力，進(jìn)而改善氣體交換。Xu等[21]對(duì)婦科腹腔鏡的肥胖患者采用PCIRV獲得較好的通氣和氧合。

2.3 RM和PEEP的實(shí)施 在機(jī)械通氣下，肥胖患者較普通患者更容易發(fā)生肺不張，生理分流增加，通氣灌注失衡和低氧合狀態(tài)，近年來采用RM及PEEP來預(yù)防肺不張成為研究熱點(diǎn)。RM是一個(gè)經(jīng)人工或機(jī)械通氣誘導(dǎo)產(chǎn)生短暫地增加跨肺壓的過程，旨在重新開放無通氣或通氣不足的肺泡，以改善氧合和呼吸系統(tǒng)順應(yīng)性。目前，人工膨肺以及PEEP遞增法是術(shù)中常用的RM方法，后者的應(yīng)用更加普遍且效果比較肯定。RM過程中氣道平臺(tái)壓升至40 cmH2O并持續(xù)30～40 s，可獲得最佳復(fù)張效果[22]。也有研究質(zhì)疑其實(shí)際效果，發(fā)現(xiàn)在肥胖患者中采用PEEP遞增法僅增加呼氣末肺容積，對(duì)氧合并無改善[23]。故此，單一膨肺法對(duì)于肥胖患者而言，術(shù)中的反饋效果可能并不明顯。與此同時(shí)，肺泡周期性的塌陷和復(fù)張可能導(dǎo)致肺泡產(chǎn)生相應(yīng)機(jī)械及生理損傷，因此多數(shù)研究建議實(shí)施RM+PEEP方案以維持肺泡的開放狀態(tài)。也有研究發(fā)現(xiàn)，無論是否實(shí)施肺復(fù)張，只需維持10 cmH2O以上的PEEP即可保證肺泡在全麻通氣過程中的開放狀態(tài)[24]。然而，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，PEEP與PPCs之間似乎并無直接相關(guān)性，而且較高水平的PEEP可能會(huì)增加術(shù)中低血壓的發(fā)生，血管活性藥物的使用和液體輸注。更重要的是，對(duì)于不同的類型的患者和手術(shù)，使用相同的PEEP并不能保證得到相似的肺保護(hù)效果，最佳的PEEP水平應(yīng)根據(jù)患者實(shí)際的肺復(fù)張效果來進(jìn)行設(shè)置，即個(gè)體化的PEEP才是最理想的方案。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，一系列通過PEEP滴定來尋求最佳PEEP水平的方法在麻醉與ICU領(lǐng)域中使用，但效果并不確切。隨著生物電阻抗成像技術(shù)(EIT)的問世，很大程度上實(shí)現(xiàn)了呼吸可視化監(jiān)測，在EIT技術(shù)指導(dǎo)下的PEEP設(shè)置也較傳統(tǒng)P-V曲線拐點(diǎn)測定和PEEP/FiO2遞增法(PaO2經(jīng)驗(yàn)法)等具有更高的準(zhǔn)確性和更確切的肺保護(hù)效果，為真正個(gè)體化和最佳PEEP的設(shè)定技術(shù)帶來了重要進(jìn)步[25]。

2.4 驅(qū)動(dòng)壓的調(diào)控 近年來，驅(qū)動(dòng)壓在治療性通氣中的價(jià)值逐漸得到公認(rèn)[26]。目前認(rèn)為通過限制驅(qū)動(dòng)壓來調(diào)整潮氣量是更有效的肺保護(hù)性通氣方式。一系列重要研究均證實(shí)了驅(qū)動(dòng)壓在預(yù)測ARDS預(yù)后和治療效果中的關(guān)鍵作用[27,28]。遺憾的是，目前仍缺乏有關(guān)驅(qū)動(dòng)壓和肥胖患者肺保護(hù)關(guān)系的研究。一般認(rèn)為，通過設(shè)置一定水平PEEP可降低驅(qū)動(dòng)壓，達(dá)到肺保護(hù)的目的。但也有在減肥手術(shù)中的研究發(fā)現(xiàn)，無論是否施加PEEP，術(shù)中間斷RM均可達(dá)到降低驅(qū)動(dòng)壓，改善氧合與促進(jìn)術(shù)后肺功能恢復(fù)的效果[29]。因此對(duì)肥胖患者，如何實(shí)施以降低驅(qū)動(dòng)壓為導(dǎo)向的肺保護(hù)性通氣仍值得深入研究。

3 肥胖患者術(shù)后呼吸系統(tǒng)的管理

術(shù)后呼吸系統(tǒng)的管理包括體位管理、鎮(zhèn)痛藥物、正確的呼吸支持等。

3.1 術(shù)后的體位 在普通患者中發(fā)現(xiàn)，體位對(duì)呼吸功能的調(diào)節(jié)作用很明顯，不同體位下的FRC存在較大差別。從站位至坐立位，F(xiàn)RC將降低25%，至截石位時(shí)將至最低。而對(duì)于肥胖患者，往往術(shù)前已合并嚴(yán)重的FRC降低，這種體位角度引起的FRC漸進(jìn)性改變并不明顯。研究發(fā)現(xiàn)將肥胖患者處于平臥位或30°的仰臥位時(shí)FRC變化很小，而改為坐位后FRC明顯增加[30,31]?；谏鲜鲈恚壳岸嘟ㄗh患者在術(shù)后早期保持60°以上的半臥位甚至坐立位。

3.2 術(shù)后藥物殘余與呼吸功能的恢復(fù) 對(duì)于肥胖患者，盡管術(shù)后早期拔管可減少機(jī)械通氣時(shí)間和PPCs，但此時(shí)往往還伴隨全麻藥物、阿片類藥物和肌松藥物的殘余作用。受上述藥物的影響，患者容易在拔管后發(fā)生誤吸、肺不張、低氧血癥和CO2潴留等。目前所知，即使肌松TOF測定T4/T1達(dá)到0.7時(shí)依然有殘余肌松存在。因此對(duì)于肥胖患者，應(yīng)強(qiáng)調(diào)TOF比值0.9的安全限，尤其對(duì)于術(shù)前合并OSA和OHS的患者[32]。此外，由于肥胖患者對(duì)阿片類藥物的呼吸抑制作用非常敏感，因此在術(shù)后早期采用阿片類藥物靜脈鎮(zhèn)痛時(shí)，應(yīng)盡可能采用最小劑量，推薦聯(lián)合非甾類鎮(zhèn)痛藥物，局麻藥和其他藥物的多模式鎮(zhèn)痛。對(duì)于術(shù)前合并OSA的患者，應(yīng)盡量避免使用阿片類藥物，此時(shí)神經(jīng)阻滯或硬膜外鎮(zhèn)痛是很好的替代方案。

3.3 術(shù)后呼吸的支持 根據(jù)一項(xiàng)納入65 000例患者的薈萃分析結(jié)果，肥胖患者術(shù)后無論繼續(xù)機(jī)械通氣支持時(shí)間或ICU停留時(shí)間均明顯長于普通患者[33]。由于長時(shí)間的機(jī)械通氣可能增加肺部并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)，因此應(yīng)提倡在條件滿足時(shí)盡可能在手術(shù)間或術(shù)后恢復(fù)室早期拔管。若必須進(jìn)行術(shù)后機(jī)械通氣支持，則其管理應(yīng)遵循肥胖患者的機(jī)械通氣原則。此外，對(duì)一些術(shù)后呼吸困難的肥胖患者，采用無創(chuàng)通氣支持(NIV)也有助于呼吸功能的恢復(fù)。目前最常用的NIV模式包括持續(xù)氣道正壓和雙水平正壓支持，上述模式對(duì)改善肥胖患者氧合與減少呼吸做功都有較好的效果。

綜上所述，由于肥胖患者呼吸系統(tǒng)的病理生理改變，使其成為術(shù)后肺部并發(fā)癥的高發(fā)人群。術(shù)前肺功能鍛煉和對(duì)OSA及OHA的篩查對(duì)肥胖患者具有較重要的意義。雖然目前仍沒有一種通氣策略在減少肥胖患者PPCs方面具有確切的優(yōu)勢，但術(shù)中以降低驅(qū)動(dòng)壓為導(dǎo)向的小潮氣量聯(lián)合適量PEEP與肺復(fù)張的方法仍為多數(shù)研究所推薦。術(shù)后應(yīng)強(qiáng)調(diào)體位管理，肥胖患者需采取60°以上的半臥位甚至坐立位方能改善呼吸，應(yīng)盡量減少長時(shí)間呼吸機(jī)通氣支持。上述問題的闡明對(duì)肥胖患者手術(shù)預(yù)后的改善將起到積極的推動(dòng)作用，而在遠(yuǎn)期的研究中，需要規(guī)模更大的多中心隨機(jī)性研究充分論證最佳通氣參數(shù)及模式的設(shè)定對(duì)于肥胖患者肺保護(hù)性通氣的優(yōu)勢作用。