呼氣末正壓通氣對(duì)術(shù)中氣體栓塞發(fā)生的影響

劉文義 王卿宇 徐敏 徐永生 陳彥霖 邵翠華

[摘要] 目的 采用經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖（TEE）觀察后路腰椎椎體間融合術(shù)中靜脈氣體栓塞（VAE）發(fā)生率及呼氣末正壓通氣（PEEP）對(duì)VAE發(fā)生率的影響。方法 將120例擬全麻下行后路腰椎椎體間融合術(shù)病人隨機(jī)分為對(duì)照組、PEEP1組和PEEP2組，各40例。3組術(shù)中分別設(shè)置PEEP為0、0.49、0.98 kPa，同時(shí)采用TEE監(jiān)測(cè)并評(píng)估各組VAE分級(jí)。結(jié)果 對(duì)照組VAE主要為Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)，PEEP1組和PEEP2組VAE主要為0級(jí)和Ⅰ級(jí)，3組VAE分級(jí)比較差異有顯著性（H=30.24，Z=1.98～5.43，P<0.01）。結(jié)論 手術(shù)中PEEP可有效降低后路腰椎椎體間融合術(shù)病人VAE的發(fā)生率，提高手術(shù)安全性。

[關(guān)鍵詞] 脊柱融合術(shù);栓塞，空氣;正壓呼吸;超聲心動(dòng)描記術(shù)，經(jīng)食管

[中圖分類號(hào)] R614 ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A ?[文章編號(hào)] 2096-5532（2020）06-0715-04

doi：10.11712/jms.2096-5532.2020.56.175 [開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）]

[網(wǎng)絡(luò)出版] https：//kns.cnki.net/kcms/detail/37.1517.R.20201016.1124.002.html;

[ABSTRACT] Objective To investigate the effect of positive end-expiratory pressure （PEEP） on the incidence rate of venous air embolism （VAE） during posterior lumbar interbody fusion （PLIF） using transesophageal echocardiography （TEE）. Methods A total of 120 patients who planned to undergo PLIF under general anesthesia were randomly divided into control group， PEEP1 group， and PEEP2 group， with 40 patients in each group， and in these three groups， PEEP was set to 0， 0.49， and 0.98 kPa， respectively. TEE was used to monitor and evaluate the grade of VAE. ?Results Grade Ⅰ/Ⅱ VAE was mainly observed in the control group， grade 0 VAE was mainly observed in the PEEP1 group， and grade Ⅰ was mainly observed in the PEEP2 group; there was a significant difference in the grade of VAE between the three groups （H=30.24，Z=1.98-5.43，P<0.01）. ?Conclusion For patients undergoing PLIF， PEEP can effectively reduce the incidence rate of VAE during surgery and improve surgical safety.

[KEY WORDS] spinal fusion; embolism， air; positive-pressure respiration; echocardiography， transesophageal

靜脈氣體栓塞（VAE）是氣體通過(guò)不同途徑從手術(shù)部位進(jìn)入到靜脈系統(tǒng)從而導(dǎo)致一系列癥狀罕見(jiàn)但致命的手術(shù)并發(fā)癥。VAE在多種手術(shù)及操作中均有發(fā)生[1-3]。近年來(lái)，脊柱外科手術(shù)中發(fā)生VAE已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道，而且病死率較高，但多見(jiàn)于病例報(bào)道[4-7]，無(wú)前瞻性大樣本研究。由于有些VAE無(wú)癥狀、未診斷或未報(bào)道，使其確切發(fā)生率難以估計(jì)，而且缺少切實(shí)有效的預(yù)防方法。呼氣末正壓通氣（PEEP）是指通過(guò)控制呼吸或輔助呼吸，保持呼氣末期呼吸道一定的正壓。機(jī)械通氣時(shí)通過(guò)PEEP增加中心靜脈壓（CVP）即右心房壓，增加壓力梯度，可以減少VAE發(fā)生的可能。本研究采用經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖（TEE）觀察后路腰椎椎體間融合術(shù)中心腔內(nèi)VAE發(fā)生率及PEEP對(duì)VAE發(fā)生率的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2018年12月—2019年12月，選取在我院擇期行后路腰椎椎體間融合術(shù)病人120例作為研究對(duì)象，男58例，女62例;年齡30～50歲，平均（39.0± 3.2）歲。按照美國(guó)麻醉醫(yī)師協(xié)會(huì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（ASA）分級(jí)Ⅰ～Ⅱ級(jí)。排除術(shù)前存在心肺功能異常、先天性心臟病、胃及食管疾病病史的病人。采用隨機(jī)數(shù)生成器將120例病人分成對(duì)照組、PEEP1組和PEEP2組，各40例。 本文研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)并獲得病人及家屬知情同意。

1.2 研究方法

病人術(shù)前禁食8 h，禁飲2 h，術(shù)前30 min肌肉注射苯巴比妥鈉0.1 g、東莨菪堿0.3 mg。入室后常規(guī)監(jiān)測(cè)心電圖、無(wú)創(chuàng)血壓、脈搏氧飽和度（SpO2）、有創(chuàng)動(dòng)脈壓。用舒芬太尼（0.3 μg/kg）、丙泊酚（2 mg/kg）、 維庫(kù)溴銨（0.12 mg/kg）行靜脈快速誘導(dǎo)。經(jīng)口氣管插管接麻醉機(jī)機(jī)械通氣后，在超聲引導(dǎo)下行右頸部中心靜脈穿刺置管，監(jiān)測(cè)CVP。麻醉維持用七氟醚和瑞芬太尼 （0.1 μg/（kg·min）），每30 min間斷靜脈注射維庫(kù)溴銨（0.03 mg/kg）。根據(jù)術(shù)中出量，維持入量平衡。手術(shù)中輸入液體為6 g/L羥乙基淀粉130/0.4（萬(wàn)汶，德國(guó)費(fèi)森尤斯卡比公司）和9 g/L的乳酸鈉林格液。麻醉成功后將5.0 MHz經(jīng)食管超聲探頭（SONOS 4500， Philips， Boeblingen， Germany） 置入食管中。調(diào)整探頭的位置與掃描角度，顯示食管中段心臟四腔切面，重點(diǎn)觀察右心房（圖1）。PEEP值設(shè)定：對(duì)照組為0，PEEP1組為0.49 kPa，PEEP2組為0.98 kPa。維持呼氣末CO2分壓（PET-CO2） 4.655～5.320 kPa。于手術(shù)開(kāi)始至結(jié)束監(jiān)測(cè)并錄制超聲影像，所有手術(shù)由同一組外科醫(yī)生完成，手術(shù)中應(yīng)用TEE觀察有無(wú)發(fā)生VAE，記錄發(fā)現(xiàn)VAE的時(shí)間。手術(shù)后由兩名醫(yī)生查看錄像并評(píng)估VAE分級(jí)。VAE分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，沒(méi)有氣體栓子出現(xiàn)在右心房（RA）、右心室（RV）以及右室流出道（RVOT）;Ⅰ 級(jí)，單個(gè)氣泡出現(xiàn)在RA、RV或RVOT;Ⅱ級(jí)，氣泡填充量小于RA、RV或RVOT的半徑;Ⅲ級(jí)，氣泡填充量大于RA、RV或RVOT的半徑;Ⅳ級(jí)，氣泡完全填充 RA、RV 或RVOT[8]。分別記錄病人有創(chuàng)動(dòng)脈血壓收縮壓（SBP）、舒張壓（DBP）、平均動(dòng)脈壓（MBP）、心率（HR）、CVP、SpO2以及PET-CO2等。血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定定義： MBP下降超過(guò) 2.66 kPa，SpO2低于 90%，PET-CO2 從基線值突然下降超過(guò)0.266 kPa。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 15.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。計(jì)量資料數(shù)據(jù)以±s形式表示，3組不同時(shí)間生命體征的比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析，兩兩比較用Stundent-Newman-Keuls（SNK）法。多組等級(jí)資料比較采用Kruskal-Wallis H秩和檢驗(yàn)，兩兩比較采用Wlico-xon秩和檢驗(yàn)。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) ?果

2.1 各組術(shù)前及術(shù)中各指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果比較

各組病人一般資料及手術(shù)時(shí)間、失血量、輸液量比較差異無(wú)顯著性（P>0.05）。見(jiàn)表1。重復(fù)測(cè)量方差分析顯示，3組間SBP、DBP、MBP、PET-CO2、HR比較，不同時(shí)間、不同組別以及時(shí)間、組別交互作用差異均無(wú)顯著性（F時(shí)間=1.002～2.013，P>0.05;F組別=0.873～1.862，P>0.05，F(xiàn)時(shí)間×組別=0.755～1.214，P>0.05）;3組CVP不同時(shí)間以及時(shí)間、組別交互作用差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F時(shí)間=1.114，P>0.05;F時(shí)間×組別=0.854，P>0.05），不同組別CVP比較差異有顯著性（F組別=3.586，P<0.05）。單獨(dú)效應(yīng)分析結(jié)果顯示，3組病人術(shù)中各時(shí)間點(diǎn)SBP、DBP、MBP、HR、PET-CO2等比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），而CVP比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=2.685～3.147，P<0.05）。見(jiàn)表2。

2.2 各組術(shù)中發(fā)生VAE分級(jí)比較

對(duì)照組VAE主要為Ⅰ 級(jí)和Ⅱ級(jí)，PEEP1組和PEEP2組VAE主要為0級(jí)和Ⅰ級(jí)，3組VAE分級(jí)比較差異有顯著性（H=30.24，Z=1.98～5.43，P<0.01）。對(duì)照組2例發(fā)生Ⅳ級(jí) VAE病人，術(shù)中PET-CO2突然降低大于0.266 kPa，但是沒(méi)有發(fā)生血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)改變和心電圖變化。3組VAE主要發(fā)生于開(kāi)始破壞椎板到肌肉縫合的過(guò)程中。見(jiàn)表3。

3 討 ?論

腰椎退行性疾病是一種由于腰椎自然老化、退化等原因引起的臨床常見(jiàn)病，隨著我國(guó)老齡化進(jìn)程的加劇，腰椎退行性疾病發(fā)病率居高不下。目前，對(duì)于保守治療無(wú)效的病人，最有效的治療方法是外科手術(shù)。腰椎手術(shù)通常會(huì)破壞椎板、椎體、椎弓根等骨性結(jié)構(gòu)，手術(shù)過(guò)程中空氣可能通過(guò)因骨性結(jié)構(gòu)破壞而暴露的松質(zhì)骨進(jìn)入靜脈系統(tǒng)[9]，引起不同程度的VAE。嚴(yán)重者可能會(huì)導(dǎo)致病人意識(shí)突然喪失、瞳孔擴(kuò)大、牙關(guān)緊閉及心律失常、心搏驟停等，最終因心肺功能衰竭搶救無(wú)效而死亡。手術(shù)中通常使用框架懸空腹部降低下腔靜脈壓，從而減少術(shù)中出血。然而，手術(shù)部位與右心房壓力梯度的減少將增加氣體進(jìn)入血液循環(huán)的可能[10]。有研究顯示，壓力梯度減少到0.49 kPa時(shí)，氣體可能進(jìn)入靜脈[11]。機(jī)械通氣時(shí)通過(guò)PEEP增加CVP即右心房壓，增加壓力梯度，可以減少VAE發(fā)生的可能。

PEEP是指通過(guò)控制呼吸或輔助呼吸，保持呼氣末期呼吸道一定的正壓。應(yīng)用PEEP可避免肺泡早期閉合，使肺泡擴(kuò)張，功能殘氣量增加，改善通氣和氧合，是治療低氧血癥的重要手段之一[12]。臨床中一般主張PEEP為0.49～0.98 kPa可改善肺通氣/血流比例，改善肺順應(yīng)性，提高氧合功能[13-15]。PEEP雖然有助于改善氧合，但氣道峰壓與氣道均壓會(huì)因PEEP的增大而顯著增加，同時(shí)也存在減少回心血量和氣壓傷的風(fēng)險(xiǎn)。楊中良等[16]對(duì)30例顱腦損傷后行機(jī)械通氣病人研究發(fā)現(xiàn)，CVP與PEEP呈直線關(guān)系，CVP隨PEEP增加而增加，尤其當(dāng)存在低血容量時(shí)，CVP隨PEEP增加的幅度更高[17]。本研究結(jié)果顯示，PEEP1組和PEEP2組CVP不同程度增加，使手術(shù)部位與右房壓力梯度增加，氣體難以進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)而降低了VAE的發(fā)生。

氣栓對(duì)機(jī)體造成的損害程度取決于氣體進(jìn)入量、進(jìn)入速度、氣體類型和氣體進(jìn)入時(shí)病人的體位等[18]。大劑量的氣體快速進(jìn)入靜脈及肺血管中，會(huì)引起血管內(nèi)皮損傷[19-20]，使內(nèi)皮之間產(chǎn)生間隙，發(fā)生肺水腫[21]，引起肺換氣功能障礙以及肺循環(huán)阻力增大，增加肺動(dòng)脈壓，還可引起心排血量降低、心律失常、右心勞損等，最終引起心力衰竭而死亡[22]。另外，小劑量的氣體可通過(guò)室間隔缺損或房間隔缺陷如卵圓孔未閉進(jìn)入動(dòng)脈循環(huán)，引起反常栓塞而導(dǎo)致嚴(yán)重的臨床事件發(fā)生，尤其在氣體栓子累積使肺動(dòng)脈壓增高時(shí)更容易發(fā)生。尸體解剖結(jié)果顯示，卵圓孔未閉成人發(fā)生率為20%～35%[23]。臨床醫(yī)生應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到因?yàn)槁褕A孔未閉存在右向左分流的風(fēng)險(xiǎn)，可能導(dǎo)致心、腦等重要臟器空氣栓塞。如果發(fā)生嚴(yán)重VAE、早期氣泡還在RA時(shí)，可以在TEE的指導(dǎo)下通過(guò)中心靜脈導(dǎo)管吸出進(jìn)入心房的空氣，盡管通常只能吸出約50%空氣，卻可能因此而避免致命的臨床事件發(fā)生。

本研究對(duì)照組中2例病人發(fā)生Ⅳ級(jí)VAE后，馬上通知手術(shù)醫(yī)生停止手術(shù)操作，生理鹽水覆蓋創(chuàng)面，調(diào)整頭高腳低位，避免了嚴(yán)重VAE的發(fā)生;從中心靜脈導(dǎo)管并未吸出氣體，也沒(méi)有發(fā)生相關(guān)的循環(huán)紊亂;心電圖上并沒(méi)有觀察到ST-T改變、室上性或室性等惡性心律失常發(fā)生。其原因可能是VAE發(fā)現(xiàn)及時(shí)、經(jīng)處理后進(jìn)入心臟的氣體量少。

綜上，手術(shù)中PEEP可有效降低后路腰椎椎體間融合術(shù)病人VAE的發(fā)生率，提高手術(shù)安全性。

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（本文編輯 黃建鄉(xiāng)）