2020, Vol. 27
2. 西藏自治区日喀则市人民医院麻醉科, 日喀则 857000;
3. 上海交通大学医学院附属新华医院麻醉与重症医学科, 上海 200092
2. Department of Anesthesiology, Rikaze People's Hospital, Rikaze 857000, Tibet, China;
3. Department of Anesthesiology and Critical care medicine, Xinhua Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Shanghai 200092, China
据统计，全世界每年的全麻手术量超过3亿次，机械通气诱发的急性肺损伤是患者全麻术后肺部并发症(postoperative pulmonary complications, PPCs)高发的重要原因。全麻手术有2%~19%的患者发生PPCs[1]，PPCs直接影响外科手术患者预后，是导致患者ICU住院时间和总住院时间延长的重要原因[2]。术中肺保护性通气策略(lung protective ventilation strategy, LPVS)最早应用于ICU危重患者，以改善急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征患者的预后。目前研究[3-4]认为，术中使用小潮气量(VT 6 mL/kg)、呼气末正压通气辅之以规律的肺复张，可改善肺顺应性及氧合功能，降低围术期肺损伤程度及PPCs的发生率。高原地区患者因长期处于缺氧环境，肺血管和组织结构均发生适应性的改变[5]，目前对高原地区患者肺保护通气策略的研究较少。本研究将保护性肺通气策略用于高原患者机械通气，观察肺保护通气策略是否适用于高原地区患者，降低高原患者机械通气诱发的肺损伤。
1 资料与方法 1.1 一般资料选取120例患者纳入本随机、前瞻、双盲的临床对照研究。纳入标准：年龄21~49岁；体质指数(BMI)18~24 kg/m2；美国麻醉师协会(American Society of Anesthesiologists, ASA)分级Ⅰ或Ⅱ级的择期上腹部手术患者，术前FEV1/FVC>83%，心功能Ⅰ或Ⅱ级，预计手术时间2~3 h。排除标准：患有严重心血管疾病、心肺功能异常、哮喘、精神疾病、听力障碍者；躯干严重畸形，如脊柱侧弯、胸廓畸形及胸腔内疾病(如纵隔肿瘤、胸部肿瘤等)；围术期大出血(出血量>800 mL)、术后再次行急诊手术、手术时间小于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发作期；术前2周内接受过机械通气治疗；严重的神经肌肉性疾病；术后需转入ICU以及正在参加其他临床干预试验；患者及家属拒绝。本研究获本院伦理委员会批准(2020RKZRMYYLL003)，患者及家属签署知情同意书。
1.2 随机分组采用随机数字法，将患者随机分为2组，即对照组(CV组)和保护性通气组(PV组)，每组60例。CV组为潮气量10 mL/kg，术中的吸入氧浓度60%，术中无PEEP和肺复张，通气频率12次/ min，吸呼比1:2；PV组为潮气量6 mL/kg，术中的吸入氧浓度60%，通气频率12次/min，吸呼比1:2，PEEP 6 cmH2O，每30 min进行一次肺复张。肺复张采用持续肺充气法(sustained insufflation, SI)，在3~5 s内将平均气道压升高到30~40 cmH2O，持续15~30 s后，再恢复到实施SI之前的压力水平。
1.3 麻醉方法入手术室后连续监测SpO2、心电图(ECG)、麻醉深度(BIS)、肌松监测等生命体征指标，桡动脉穿刺置管监测并采血样行血气分析。麻醉诱导：静脉注射咪达唑0.04 mg/kg，芬太尼2 μg/kg，丙泊酚1~2 mg/kg，顺式阿曲库铵0.2 mg/kg，待患者BIS值＜45，TOF T4/T1＜25%时行气管插管，连接麻醉呼吸机行容量控制机械通气。麻醉维持:静脉泵注丙泊酚每小时3~6 mg/kg，顺式阿曲库铵每分钟2~3 μg/kg，每分钟瑞芬太尼0.05~0.2 μg/kg，术中维持BIS指数在40~50。术毕患者拔管入麻醉后监护室(PACU)。
1.4 观察指标 1.4.1 一般情况术前记录患者的年龄、性别及BMI。询问心血管病史、吸烟史，记录患者手术中的输液量、失血量、尿量、机械通气时间以及术后住院时间。
1.4.2 术中相关肺功能指标分别于麻醉诱导插管后5 min(T1)、机械通气后1 h(T2)、术毕拔管前(T3)记录气道峰压(Ppeak)，计算肺顺应性[Cdyn=VT/(Ppeak-Peep)]、计算肺氧合指数(OI=PaO2/FiO2)、肺泡-动脉血氧分压差(A-aDO2)、氧合指数(PaO2/FiO2)，记录患者的平均动脉压(MAP)、心率(HR)、SpO2。
1.4.3 血气分析分别于麻醉诱导插管后5 min (T1)、机械通气后1 h(T2)、术毕拔管前(T3)抽取患者桡动脉血行血气分析，记录氧分压(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)，计算肺血分流率Qs/Qt。
1.5 统计学处理采用SPSS 17.0统计学软件进行分析，计量资料以x±s表示，采用t检验和单因素方差分析统计相关资料，计数资料比较采用Fisher确切概率法检验，检验水准(α)为0.05。
2 结果 2.1 治疗前的一般情况比较2组患者性别、年龄、BMI、ASA分级、高血压、心脏病及吸烟史差异均无统计学意义，见表 1。2组手术机械通气时间、输液量、失血量及尿量差异均无统计学意义，PV组术后住院天数明显少于CV组。
| 指标 | CV组(n=60) | PV组(n=60) |
| 男/女(n) | 30/30 | 30/30 |
| 年龄(岁) | 36.1±8.5 | 38.3±9.1 |
| BMI(kg/m2) | 23.1±3.1 | 22.6±2.8 |
| ASA分级(n) | ||
| Ⅰ级 | 26 | 32 |
| Ⅱ级 | 34 | 28 |
| 心血管病史n(%) | 2(3%) | 3(5%) |
| 吸烟史n(%) | 6(10%) | 4(6%) |
| 输液量(mL) | 1 528.9±381.2 | 1 537.6±363.6 |
| 失血量(mL) | 81.86±49.2 | 78.8±51.8 |
| 尿量(mL) | 367.16±161.9 | 374.8±154.7 |
| 机械通气时间(min) | 176.87±48.52 | 186.98± 45.18 |
| 术后住院时间(d) | 9.3±3.6 | 7.7±2.4* |
| *P＜0.05与CV组相比 | ||
与CV组比较，PV组T2、T3时Cdyn、OI明显升高(P＜0.05)，A-aDO2明显降低(P＜0.05)，2组的MAP、HR、SpO2变化无统计学意义，见表 2。
| 指标 | 组别 | 例数 | 时点 | ||
| T1 | T2 | T3 | |||
| Ppeak(cmH2O) | CV | 60 | 13.9±2.4 | 15.6±2.6 | 18.8±3.5 |
| PV | 60 | 14.2±2.9 | 15.3±2.7 | 19.1±3.4 | |
| Cdyn(mL/cmH2O) | CV | 60 | 33.4±4.6 | 20.8±3.5 | 26.7±3.6 |
| PV | 60 | 33.2±4.8 | 28.8±3.4* | 29.9±3.5* | |
| OI(mmHg) | CV | 60 | 491.6±41.3 | 471.8±26.8 | 479.2±33.8 |
| PV | 60 | 493.4±39.9 | 482.1±33.5* | 488.7±36.1* | |
| A-aDO2(mmHg) | CV | 60 | 73.8±10.8 | 98.8±16.7* | 93.6±15.2* |
| PV | 60 | 72.6±10.6 | 84.9±13.1* | 88.2±16.8* | |
| MAP | CV | 60 | 73.6±15.4 | 68.3±13.2 | 72.6±16.4 |
| PV | 60 | 71.7±16.7 | 65.5±14.3 | 71.4±18.2 | |
| HR | CV | 60 | 72.7±12.8 | 69.7±14.5 | 75.2±17.7 |
| PV | 60 | 71.3±14.7 | 68.6±12.1 | 73.9±16.8 | |
| SpO2 | CV | 60 | 92.9±1.8 | 97.8±1.2 | 98.1±1.1 |
| PV | 60 | 93.2±1.6 | 98.1±1.3 | 98.5±1.2 | |
| *P＜0.05与CV组相比. 1 mmHg=0.133kPa | |||||
2组各个时点PaO2和PaCO2差异无统计学意义；PV组T3的Qs/Qt值明显低于CV组，见表 3。
| 指标 | 组别 | 例数 | 时点 | ||
| T1 | T2 | T3 | |||
| PaO2(mmHg) | CV | 60 | 94.2±8.9 | 475.1±38.5 | 154.2±19.9 |
| PV | 60 | 93.8±7.6 | 473.4±39.9 | 152.9±21.6 | |
| PaCO2(mmHg) | CV | 60 | 33.2±2.6 | 31.8±2.7 | 33.0±2.2 |
| PV | 60 | 32.8±2.3 | 32.5±2.2 | 32.8±2.8 | |
| Qs/Qt | CV | 60 | 4.8±1.2 | 12.8±1.9 | 9.8±1.6 |
| PV | 60 | 4.6±1.5 | 10.2±1.3 | 5.6±1.4* | |
| *P＜0.05与CV组相比. 1 mmHg=0.133 kPa | |||||
全麻机械通气诱发的急性肺损伤是全麻患者术后肺部并发症(PPCs)高发的重要原因，术后PPCs是导致患者ICU住院时间和总住院时间延长的重要原因[2]。其发生机制和影响因素有很多，包括肺顺应性、潮气量、平台压、PEEP等[6-7]，目前临床上缺乏针对性的预防措施。
高原地区一般指海拔3 000m以上的地区，有特有的地理条件和自然环境，空气稀薄、大气压低、氧分压低，空气中的氧含量为20.93%，海平面的大气压为101.3 kPa(159 mmHg)。高原上的空气含氧百分率和平原不同，单位容积内气体的分子数，低于平原。随着海拔的升高，不仅大气压降低，空气中的氧分压也降低，肺泡氧分压也降低，因此弥散入肺毛细血管内的氧含量减少，故动脉血氧饱和度将随着高度的升高而降低。高原地区患者因长期处于缺氧环境，肺血管和组织结构均发生适应性改变。组织学表现为高原环境可致肺血管丰富，血管壁增厚，肺泡隔厚度增大，导致机体肺顺应性的下降及气道阻力增高[5, 8]。高原患者较平原患者肺活量和肺泡容积均显著降低，因此机械通气时高原地区患者肺损伤的风险显著高于平原患者。
本研究结果表明，对于本身已存在肺顺应性下降的高原地区手术患者，术中采用肺保护性通气策略，持续给予肺泡呼气末正压，能在一定程度上增加Cdyn，避免肺泡萎陷，重新扩张萎陷的肺泡，提高肺泡摄氧能力，使得氧合指数明显增加，A-aDO2明显减低。对患者术中以及术后的肺功能都有改善。
传统观念认为，术中应予以大潮气量(VT =10~15 mL/kg)机械通气，通过充分膨胀肺组织，避免潮气量过小所致的术中及术后肺不张、低氧血症、二氧化碳潴留等相关并发症[9]。Setzer等[10]通过动物实验证明，大潮气量机械通气时，实验鼠更易发生严重肺损伤。临床研究[11]表明，小潮气量肺保护性机械通气有益于老年患者的术后肺功能恢复。目前手术中的机械通气常使用LPVS，LPVS可限制机械通气时的潮气量和气道压，从而减轻肺泡过度膨胀。临床研究[12-15]表明，小潮气量通气策略在一定程度上可降低患者PPCs的发生率。其机制可能是通过减少肺泡过度膨胀产生的气道压、肺泡周期性开放或关闭产生的剪切力，降低肺泡表面活性物质丧失，继而减轻肺组织损伤，从而改善患者预后[14, 16-17]。研究[18]表明，6 mL/kg潮气量与10 mL/kg的潮气量相比，术中小潮气量通气不增加全麻患者肺不张的发生率，术后肺不张发生率更低。小潮气量通气的同时应复合较高水平的PEEP来改善肺顺应性，能最大程度降低机械通气相关肺损伤的风险，从而改善肺功能[19-20]。全麻诱导期应用PEEP，可有效防止肺不张形成[21]。在减轻患者机械通气相关肺损伤及改善预后方面可能更重要。
本研究各个时点的血气分析结果显示，2组PaO2和PaCO2差异无统计学意义；PV组T3的Qs/Qt值明显低于CV组。Qs/Qt值的公式为Qs/Qt= (CcO2-CaO2) /(CcO2-CvO2)，不受血红蛋白含量、氧气消耗量和血红蛋白饱和度等因素的影响。是反映肺内分流情况的重要指标，常用于氧合功能的评估，正常值为5%左右，当>10%时提示患者的肺内分流异常增加[22]，2组Qs/Qt随着手术进行而上升，PV组拔管前Qs/Qt值明显低于CV组，提示肺保护性通气能提高患者肺的氧合功能。
综上所述，肺保护性通气能降低高原患者围术期机械通气相关肺损伤的风险，从而改善高原手术患者的预后。
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