肺保護性通氣策略對俯臥位脊柱手術(shù)患者呼吸參數(shù)影響的meta分析*

徐迎雪,張棟斌,司尚坤,劉寧寧,張維亮,遲永良△

(1.山東中醫(yī)藥大學，濟南 250000；2.山東中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院麻醉科，濟南 250014)

機械通氣是全身麻醉手術(shù)中為患者給予呼吸支持的主要手段。為維持術(shù)中氧和及減少術(shù)后肺不張，常采取較大潮氣量的傳統(tǒng)機械通氣方式，而吸氣峰壓升高、大潮氣量等因素產(chǎn)生的機械應(yīng)力作用于肺組織有引起肺損傷的風險[1]，且高胸內(nèi)壓可增加右心后負荷并影響右心功能[2]。而俯臥位脊柱手術(shù)由于胸部擴張受限、腹式呼吸受阻和脊柱壓迫等常伴氣道壓力升高，呼吸順應(yīng)性降低，更容易造成呼吸機相關(guān)肺損傷[3-4]。2019年國際專家共識推薦術(shù)中實施肺保護性通氣策略，包括潮氣量(Vt)6～8 mL/kg[份數(shù)體重(PBW)]、呼氣末正壓(PEEP)通氣及肺復張手法等，可降低術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生率[5]。熊偉等[6]發(fā)現(xiàn)，肺保護性策略可降低氣道壓并改善術(shù)中氧和。但目前肺保護性通氣策略與傳統(tǒng)通氣策略對比用于俯臥位腰椎手術(shù)患者的研究相對較少見，也缺乏大樣本、多中心研究。因此，本研究依據(jù)循證醫(yī)學理論，搜集整理符合納入標準的隨機對照試驗(RCT)進行meta分析，評價肺保護性通氣策略對俯臥位脊柱手術(shù)呼吸參數(shù)及術(shù)后并發(fā)癥的影響，以期為臨床決策提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象

檢索中國知網(wǎng)、維普資訊中文期刊服務(wù)平臺、中國生物醫(yī)學文獻服務(wù)系統(tǒng)、萬方醫(yī)學網(wǎng)、Embase、PubMed、Cochrane臨床試驗中心注冊庫等數(shù)據(jù)庫中有關(guān)肺保護性通氣策略對俯臥位脊柱手術(shù)患者呼吸參數(shù)影響的RCT文獻作為研究對象。納入標準：(1)研究設(shè)計類型為肺保護性通氣策略對俯臥位脊柱手術(shù)患者呼吸參數(shù)影響的RCT，無論是否采用盲法；(2)研究對象為擇期行全身麻醉俯臥位脊柱外科手術(shù)患者，性別不限，年齡大于或等于18歲，且近期無呼吸衰竭病史，無嚴重肥胖、嚴重肺大皰、神經(jīng)肌肉疾病，以及心、肺、肝、腎、血液系統(tǒng)等嚴重疾患，簽訂知情同意書；(3)干預措施為試驗組接受小潮氣量通氣聯(lián)合PEEP通氣，伴或不伴間斷性肺復張的肺保護性通氣策略，對照組采用大潮氣量通氣的常規(guī)通氣策略；(4)結(jié)局指標為氧合指數(shù)(OI)、動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)、氣道峰壓(Ppaek)、肺順應(yīng)性(Cldyd)、術(shù)后肺部及肺外并發(fā)癥發(fā)生率等。排除標準：(1)試驗組為個體化滴定PEEP通氣，對照組為固定PEEP通氣的文獻或為小潮氣量通氣的文獻；(2)其他藥物或干預方法進入研究的文獻；(3)非脊柱手術(shù)的文獻；(4)非俯臥位手術(shù)的文獻；(5)非RCT、系統(tǒng)評價、會議或綜述、機制研究及動物實驗的文獻；(6)重復文獻，無法獲得原文或結(jié)局指標不完善的文獻。

1.2 方法

1.2.1檢索策略

檢索中國知網(wǎng)、維普、中國生物醫(yī)學文獻數(shù)據(jù)庫、萬方醫(yī)學、Embase、PubMed、Cochrane臨床試驗中心注冊庫等數(shù)據(jù)庫，檢索時間從建庫至2021年12月。中文檢索詞包括小潮氣量、呼氣末正壓、保護性肺通氣、肺保護性通氣、脊柱手術(shù)、腰椎手術(shù)等；英文檢索詞包括low tidal volume、PEEP、lung protective ventilation、spine surgery、spinal surgery等。遵循Cochrane協(xié)作網(wǎng)要求進行文獻檢索。

1.2.2文獻篩選與資料提取

使用NoteExpress v3.4.0管理文獻，并采用Office Excel 2019軟件進行文獻篩選并制作數(shù)據(jù)提取表格進行資料提取。由2名研究人員獨立對檢索的文獻通過閱讀標題、摘要按納入與排除標準進行初篩，然后進一步閱讀全文進行第2次篩選。提取包括第一作者姓名、文獻發(fā)表時間、樣本容量、研究基線水平、干預和對照措施，以及觀察指標在內(nèi)的信息，由2名研究人員獨立交叉核對評價，當出現(xiàn)分歧時由第三方評價者參與并討論仲裁。

1.2.3文獻質(zhì)量評價

使用Cochrane Handbook 5.1.0手冊及偏倚風險評估工具對納入研究進行方法學質(zhì)量評價，包括隨機序列的生成、分配隱藏、研究及受試者施盲、結(jié)局盲法評價、結(jié)局數(shù)據(jù)的完整性、選擇性報告研究結(jié)果、其他偏倚來源等。每一項偏倚風險均為分3個等級，即低風險、不清楚和高風險.文獻評價由2名評價者獨立進行，完成后交叉核對，出現(xiàn)分歧爭議時由第三方評價者參與并討論仲裁。

1.3 統(tǒng)計學處理

采用RevMan 5.3軟件進行數(shù)據(jù)分析。二分類變量采用優(yōu)勢比(OR)及其95%可信區(qū)間(95%CI)進行統(tǒng)計描述和效應(yīng)量合并；連續(xù)變量采用均數(shù)差(MD)或標準均數(shù)差(SMD)及其95%CI進行統(tǒng)計描述。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。各納入研究異質(zhì)性檢驗采用CochraneQ檢驗，計算I2值。若研究間無統(tǒng)計學異質(zhì)性(I2≤50%，P≥0.10)，選擇固定效應(yīng)模型進行meta分析；若存在統(tǒng)計學異質(zhì)性(I2>50%，P<0.10)需進一步進行敏感性分析，尋找異質(zhì)性來源；若無明顯臨床異質(zhì)性則選用隨機效應(yīng)模型進行meta分析；如果異質(zhì)性較大則不進行meta分析，只進行描述性分析。文獻數(shù)量足夠時使用漏斗圖進行是否存在發(fā)表偏倚的判斷。

2 結(jié) 果

2.1 文獻篩選流程及基本特征

檢索獲得相關(guān)文獻共224篇，剔除41篇重復文獻，進一步閱讀題目及摘要剔除不符合納入標準文獻160篇，再經(jīng)閱讀全文剔除不符合納入標準文獻8篇，最終納入文獻15篇[6-20]，共864例患者，其中試驗組432例，對照組432例。納入文獻基本特征見表1。

表1 納入文獻基本特征

2.2 質(zhì)量評價

15篇文獻中提及運用隨機分配13篇[6-12,14,16-20]，使用隨機數(shù)字表法4篇[8,10,14,20]，使用計算機產(chǎn)生隨機分組4篇[6-7,9,11]，僅提及隨機5篇[12,16-19]，未描述隨機序列的生成。提及分配隱藏2篇[7,9]，但無具體方法；提及使用盲法4篇[7-10]，其余文獻均未提及對研究及實施者設(shè)盲。提及退出及原因2篇[7-8]，提及失訪情況3篇[7-9]，提及對結(jié)局評價者設(shè)盲3篇[7-8,10]，其余文獻未提及對結(jié)局評價者設(shè)盲及退出、失訪情況。15篇文獻組間基線水平均一致。采用Cochrane協(xié)作網(wǎng)推薦的偏倚風險評估工具評價納入研究質(zhì)量較低。見圖2。

圖2 納入研究偏倚風險

2.3 meta分析結(jié)果

(1)OI：9篇文獻[6,11-15,17,19,20]研究結(jié)局指標有OI，其中試驗組250例，對照組250例。各研究間存在統(tǒng)計學異質(zhì)性(I2=97%,P=0.000 01)，進行敏感性分析排除1篇文獻[15]后各研究間中度統(tǒng)計學異質(zhì)性(I2=62%,P=0.009 000)，采用隨機效應(yīng)模型進行meta分析。試驗組患者術(shù)中OI明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(MD=19.42,95%CI：7.03～31.82,P=0.002 000)。排除1篇文獻[15]后meta分析結(jié)果與未排除前meta分析結(jié)果未見明顯變化，敏感性低，結(jié)果可信。(2)PaCO2：12篇文獻[6-8,10-11,13-14,16-20]研究結(jié)局指標包含了術(shù)中PaCO2，其中試驗組339例，對照組339例。各研究間存在統(tǒng)計學異質(zhì)性(I2=93%,P=0.000 010)，采用排除法逐篇文獻排除進行敏感性分析，與未排除前結(jié)果比較未見明顯變化，故采用隨機效應(yīng)模型進行meta分析。試驗組患者術(shù)中PaCO2明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(MD= 1.64,95%CI：0.12～3.16,P=0.030 000)。(3)Ppaek：11篇文獻[6,7,9,12-14,16-20]研究結(jié)局指標包含了術(shù)中俯臥位下Ppaek，其中試驗組306例，對照組306例。各研究間存在統(tǒng)計學異質(zhì)性(I2=96%,P=0.000 010)，采用排除法逐篇文獻排除進行敏感性分析，與未排除前結(jié)果比較未見明顯變化，故采用隨機效應(yīng)模型進行meta分析。試驗組患者術(shù)中俯臥位下Ppaek明顯低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(MD=-3.33,95%CI：-5.03～-1.64,P=0.00 010)。(4)Cldyd：8篇文獻[12-15,17-20]研究結(jié)局指標包含了術(shù)中俯臥位下Cldyd，其中試驗組244例，對照組244例。各研究間存在統(tǒng)計學異質(zhì)性(I2=99%,P=0.000 010)，采用排除法逐篇文獻排除進行敏感性分析，與未排除前結(jié)果比較未見明顯變化，故采用隨機效應(yīng)模型進行meta分析。兩組患者術(shù)中俯臥位下Cldyd比較，差異無統(tǒng)計學意義(MD=3.19,95%CI：-2.35～8.73，P=0.260 00)。(5)術(shù)后并發(fā)癥：9篇文獻[7,9-11,15-17,19-20]研究結(jié)局指標包含了明確數(shù)量的術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生例數(shù)。9篇文獻[7,9-11,15-17,19-20]研究均提及肺部并發(fā)癥。各研究間存在統(tǒng)計學異質(zhì)性(I2=69%,P=0.001 000)，進行敏感性分析排除1篇文獻[15]后各研究間無統(tǒng)計學異質(zhì)性(I2=34%,P=0.160 000)，采用固定效應(yīng)模型進行meta分析。兩組患者術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生率比較，差異無統(tǒng)計學意義(OR=0.68,95%CI：0.41～1.12,P=0.130 000)；5篇文獻[7,9-10,19-20]提及肺外并發(fā)癥，各研究間無統(tǒng)計學異質(zhì)性(I2=0%，P=0.740 000)，采用固定效應(yīng)模型進行meta分析。兩組患者術(shù)后肺部并發(fā)癥發(fā)生率比較，差異無統(tǒng)計學意義(OR=1.00,95%CI：0.36～2.77,P=1.000 000)。提示肺保護性通氣策略術(shù)后并發(fā)癥較常規(guī)通氣策略發(fā)生率無明顯降低(OR=0.73,95%CI：0.47～1.15,P=0.170 000)。見表2。

表2 meta分析結(jié)果

2.4 亞組分析

以O(shè)I為指標的亞組分析顯示,小潮氣量通氣、PEEP通氣伴肺復張手法[6,11,13-15,17,20]各研究間存在統(tǒng)計學異質(zhì)性(I2=93%,P=0.000 010),不伴肺復張手法[12,19]各研究間無統(tǒng)計學異質(zhì)性(I2=0%,P=0.670 000),合并進行亞組分析，各研究間存在輕度統(tǒng)計學異質(zhì)性(I2=37.1%，P=0.210 000)。

2.5 發(fā)表偏倚

納入文獻存在一定的發(fā)表偏倚，其中1篇[11]偏移較大，可能影響了 meta 分析結(jié)果的可靠性。見圖3。

圖3 兩組患者術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率偏移漏斗圖

3 討 論

本研究結(jié)果顯示，肺保護性通氣策略在俯臥位脊柱手術(shù)中應(yīng)用的臨床研究以中國多見，且均在麻醉科。該通氣策略可改善俯臥位脊柱手術(shù)術(shù)中氧和，降低Ppaek，但可能存在相應(yīng)的通氣不足，且術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率未見明顯差異。

機械通氣是全身麻醉術(shù)中為患者進行呼吸支持的主要手段。為維持術(shù)中氧和、減少術(shù)后肺不張，常采取較大潮氣量的傳統(tǒng)機械通氣方式，而吸氣峰壓升高、大潮氣量等因素產(chǎn)生的機械應(yīng)力作用于肺組織，使促分裂原活化蛋白激酶、轉(zhuǎn)化生長因子-β、絲/蘇氨酸蛋白激酶B等信號通路激活，產(chǎn)生大量白細胞介素、整合素等促炎性細胞因子，從而引起肺損傷的風險升高[4-5]。而俯臥位脊柱手術(shù)由于胸部擴張受限、腹式呼吸受阻和脊柱壓迫等常伴氣道壓力升高，呼吸順應(yīng)性降低，伴隨氧和功能下降和肺換氣功能受損，更容易造成呼吸機相關(guān)肺損傷[3-4]。

本研究納入文獻的干預措施為小潮氣量通氣、PEEP聯(lián)合或未聯(lián)合間斷肺復張手法。小潮氣量是肺保護性通氣策略的重要組成部分。一項接受心臟手術(shù)的RCT發(fā)現(xiàn)，小潮氣量通氣(6 mL/kg PBW)較傳統(tǒng)潮氣量通氣(12 mL/kg PBW)會降低圍術(shù)期肺部并發(fā)癥發(fā)生率、氣道壓力性損傷及肺內(nèi)分流風險[21]。但小潮氣量通氣策略通常聯(lián)合至少5 cm HO2的PEEP，如僅采取小潮氣量通氣，肺保護方面帶來的益處可能會喪失，有研究表明，小潮氣量通氣不聯(lián)合或僅聯(lián)合低水平PEEP會增加肺炎發(fā)生率及術(shù)后30 d病死率[22-23]。多項RCT發(fā)現(xiàn)，腹腔鏡手術(shù)中機械通氣時采用5 cm HO2的PEEP可改善氧和、減少術(shù)中肺不張并增加Cldyd[24-26]。

肺復張是通過維持高于常規(guī)潮氣量的容量20～30 s，使盡可能多的肺單位產(chǎn)生較大的生理膨脹，以盡可能實現(xiàn)所有肺單位完全復張的方法。有研究表明，在腹部手術(shù)、Trendelenber體位的手術(shù)中使用肺復張手法可增加術(shù)中氧和[27-28]。然而這些益處均是短暫的，肺復張后40 min會再發(fā)肺不張[29]。PARK等[30]發(fā)現(xiàn)，在腹腔鏡手術(shù)中與輔助小潮氣量、適當PEEP通氣策略比較，肺復張手法輔助常規(guī)通氣策略的圍術(shù)期肺部并發(fā)癥發(fā)生率更高，術(shù)中血氧更低。所以，肺復張輔助小潮氣量通氣、PEEP時產(chǎn)生的肺保護作用更為顯著，在改善術(shù)中氧和的同時降低了術(shù)中Ppaek，為俯臥位脊柱手術(shù)中肺保護提供了思路。

本研究納入的文獻存在檢索收集遺漏的可能和無法獲得Cochrane數(shù)據(jù)庫原文的情況，且外文文獻較少，存在語言偏倚，可能對結(jié)果產(chǎn)生一定影響。本研究納入的15項[6-20]研究以肺保護性通氣策略為試驗組，但所用具體參數(shù)及方法略有不同。5篇文獻[7,12,16,18-19]采用小潮氣量通氣聯(lián)合PEEP，未進行肺復張，其余10篇文獻采用小潮氣量通氣聯(lián)合PEEP，并間斷進行肺復張。其中通氣模式、潮氣量、PEEP參數(shù)及肺復張間隔時間均有所不同。通氣策略和呼吸參數(shù)不同、納入患者的具體手術(shù)方式及手術(shù)時間不一造成了結(jié)局指標的相異，容易成為異質(zhì)性的來源，今后在俯臥位脊柱手術(shù)肺保護的研究中應(yīng)針對不同手術(shù)類型及手術(shù)時間采用具有特異性的通氣策略，從而降低機械通氣引起的肺損傷可能性并提高其針對性。此外，不同試驗中心存在時間、空間的差異，且部分文獻中呼吸參數(shù)及術(shù)后并發(fā)癥的測量時間段在術(shù)中及術(shù)后有所不同，可能造成系統(tǒng)誤差，成為異質(zhì)性的來源；所有患者職業(yè)、受教育程度未在資料中體現(xiàn)，也可能成為異質(zhì)性的來源。3篇文獻[12-13,15]未提及是否采用隨機，其余研究雖提到隨機方法，但有5篇文獻[12,16-19]未提及具體隨機方法，可能造成選擇性偏倚。僅2篇文獻[7,9]對實施如何分配隱藏進行了具體描述，4篇文獻[7-10]對結(jié)局評價者是否實施盲法方面進行了具體描述，存在測量偏倚風險的可能，一定程度上限制了結(jié)果的可信度。此外，15項研究樣本量的可靠度不確定，僅2篇文獻[8-9]交待了樣本量的估算依據(jù)，使樣本量選擇存在誤差的可能。因此，今后實施肺保護性通氣策略的RCT設(shè)計應(yīng)當更加縝密，以減少組間異質(zhì)性來源，應(yīng)遵循針刺臨床試驗干預措施報告標準(STRICTA)和臨床試驗報告的統(tǒng)一標準(CONSORT)聲明設(shè)計和報告臨床試驗，采用標準化的結(jié)局指標進行高質(zhì)量、大樣本、多中心臨床研究，以期為今后肺保護性通氣策略應(yīng)用的循證工作提供更高質(zhì)量的循證醫(yī)學依據(jù)。

綜上所述，在俯臥位脊柱手術(shù)中肺保護性通氣策略可改善患者術(shù)中氧和，降低氣道壓力損傷，但可能存在相應(yīng)的通氣不足，且2種策略術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率未見明顯差異。今后需更多高質(zhì)量的RCT驗證肺保護性通氣策略可作為俯臥位脊柱手術(shù)首選的通氣方案。