不同通氣策略對截石位腹腔鏡手術老年患者肺內分流的影響

高蕾，方錚，徐彥，楊旅軍，顧衛東

復旦大學附屬華東醫院麻醉科 上海200040

近年來，老年手術患者的比例日益增加。老年患者的肺活量和用力肺活量明顯下降，殘氣量和功能殘氣量增加。此外，老年患者還可出現呼吸膜厚度增加、氣體交換面積減少、肺泡通氣/血流比值失調等改變。因此，老年患者更容易發生圍術期低氧血癥[1]。為了減少手術創傷，加快術后康復，近年來老年患者接受腹腔鏡手術的數量迅速上升。而為了滿足術野暴露的需要，許多腹腔鏡手術需要在頭低腳高位下完成，此類患者呼吸功能受到頭低腳高位和氣腹的雙重影響，可致胸腔壓力增加，膈肌上抬，胸廓和肺的順應性下降，功能殘氣量減少，從而易發生肺不張和肺內分流增加，最終導致氧合功能下降[2]。

本課題組前期研究已證實，截石位可影響肺的氧合功能，而逐級上調呼氣末正壓通氣(positiveendexpiratory pressure,PEEP)可在減輕循環干擾的同時復張萎陷的肺泡，改善肺氧合功能[3]。Edmark等[4]研究證實，肥胖患者誘導期給予持續氣道正壓（continuous positive airway pressure,CPAP)可改善肺的氧合功能，而術畢前吸入高濃度氧氣可增加肥胖患者在蘇醒期的肺內分流。

本研究擬驗證上述通氣策略對于截石位下行腹腔鏡手術的老年患者肺內分流的影響。

1 資料和方法

1.1 研究對象 選取2016年1月-2016年12月在復旦大學附屬華東醫院行擇期截石位腹腔鏡腸道手術的老年患者66例，年齡≥60歲，ASA分級I～II級。

1.1.1 排除標準：體質指數（BMI）＞30；缺血性心臟病；吸煙/慢阻肺（COPD）；肺功能提示中度以上阻塞性/限制性通氣功能障礙者；術前吸空氣時動脈血氧分壓低于60mmHg者；預計存在困難氣道（通氣困難/插管困難）；睡眠呼吸暫停綜合征（需夜間 CPAP治療者）；術中預計出血量＞500mL者。

1.1.2 剔除標準：術中氣道峰壓＞30cmH2O或 PaO2低于60mmHg，需臨時改變試驗方案的患者；術中臨時改變手術方案，改為開放手術的患者；術中出血量大于500mL的患者。

1.2 研究方法 患者隨機分為A1組、A2組和C組。A1組和 A2組在預給氧期和誘導期給予 100%FiO2+8cmH2O CPAP，C組給予 100%FiO2+0 cmH2O CPAP。實施CPAP時，用四頭帶將麻醉面罩緊扣患者口鼻部，調整麻醉機 APL閥壓力，維持麻醉機呼吸環路內壓力為8cmH2O。麻醉維持期3組均實施相同的通氣策略，采用容量控制的間歇正壓通氣（intermittent positive pressure ventilation，IPPV）模式，設定 FiO2=40%，VT=6-8mL/kg，f=10-14次/min，調整VT和 f，使 PaCO2在35～45mmHg之間，逐級上調PEEP至8cmH2O。氣管拔管前1/2h，A1組給予30%FiO2+8cmH2O PEEP；A2組和 C組給予 100%FiO2+8cmH2O PEEP。詳見圖1。

麻醉誘導用藥為依托咪酯 0.3mg/kg，舒芬太尼0.3g/kg，羅庫溴銨 0.6mg/kg，丙泊酚 0.5～1mg/kg，利多卡因1mg/kg，經口氣管插管。麻醉維持采用七氟醚，控制MAC在0.7～1.3之間，瑞芬太尼泵注0.15g/kg/min，肌松監測下維持TOF≤1。

所有患者均在以下4個時點行血氣分析，T1：麻醉前（吸空氣）；T2：氣管插管后 10min（FiO2為40%）；T3：關氣腹時（FiO2為40%）；T4：氣管拔管后1h（吸空氣）。同時記錄患者的一般情況、通氣參數及血流動力學指標。改變PEEP和氣腹壓時觀察氣道峰壓和血壓的情況，控制血壓波動在基礎值30%范圍內，氣道峰壓＜30cmH2O。

圖1 3組的通氣策略示意圖

估計動靜脈混合指數（estimated venous admixture，EVA）計算公式[4-6]：

EVA=（CcO2-CaO2）/（CcO2-CvO2）；其中，CaO2為動脈血氧含量；CcO2為肺毛細血管血氧含量；CvO2為 靜 脈 血 氧 含 量；CaO2=（Hb×SaO2×1.34）+（PaO2×0.23）；其中，Hb為血紅蛋白含量；SaO2為動脈血氧飽和度；PaO2為動脈血氧分壓；CvO2≈CaO2-40；

CcO2=（Hb×ScO2×1.34）+（PcO2×0.23）；其中，ScO2為肺毛細血管血氧飽和度；PcO2為肺毛細血管血氧分壓；

ScO2≈100%；

PcO2≈PAO2；其中，PAO2為肺泡氣氧分壓；

PAO2=（PB-PH2O）×FiO2-PaCO2/R；其中，PB為大氣壓，平海平面為101.3Kpa；PH2O為飽和水蒸汽壓，37℃時為6.27Kpa；FiO2為吸入氧濃度；PaCO2為動脈血二氧化碳分壓；R為呼吸商，取0.8計算。

1.3 樣本量估算 經預試驗測得3組患者4個時點EVA的均值和標準差。根據完全隨機設計多個樣本均數比較的樣本量估計公式：設定 =0.5，1-=0.9，通過樣本量估計專用軟件PASS11計算得出每組患者至少需要16例。考慮到樣本剔除因素，將每組患者的樣本量設定為22例。

1.4 隨機化方法 用Excel軟件進行入組患者的分配，通過Rand函數生成隨機數字，并對所有隨機數字和患者編號進行排序，隨機號裝入密封不透光的信封，通過不參與研究設計的護士抽取信封獲得隨機號，符合入組條件并獲得知情同意的66例患者隨機分為3組，每組22例。

1.5 統計方法 數據統計使用SPSS19統計學軟件進行統計分析。計量資料以（±s）表示。3組間比較采用單因素ANOVA方差分析。若存在差別，進一步采用S-N-K檢驗（q檢驗）進行兩兩比較。計數資料采用卡方檢驗。＜0.05認為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 66例患者中，3例患者因氣道峰壓＞30cmH2O，1例患者因 PaO2低于60mmHg，1例患者因出血量大于500mL，1例患者因中轉開放手術，予以剔除。最后納入60例患者，每組均為20例。A1組、A2組、C組患者的性別、年齡、BMI指數、術中平均動脈壓、心率、氣腹壓、手術時間、輸液量差異均無統計學意義，見表1。

表1 3組患者的一般資料

2.23 組不同時點氧合指數的比較 在T1、T2、T3時點，3組的氧合指數無統計學差異 (＞0.05)。A1 組T4時點的氧合指數（460±80）mmHg高于 A2組（370±40）mmHg和 C 組（380±70）mmHg，見表 2。

表2 3組不同時點氧合指數（mmHg）比較

2.3 3組不同時點的EVA值比較 在麻醉開始前的T1時點，A1、A2組和C組的EVA基礎水平差異無統計學意義 (＞0.05)。A1、A2組和 C 組 T2、T3時點的EVA值差異亦無統計學意義 (＞0.05)。A1 組（10%±6%）T4時點EVA值低于A2組（18%±7%）和C組（18%±7%），見表3。

表3 3組不同時點EVA值（%）比較

3 討論

隨著年齡的增加，老年患者的通氣和換氣功能逐漸下降，因而圍術期容易發生低氧血癥[1]。截石位對呼吸的影響已被很多文獻證實[7-8]，而腹腔鏡手術時氣腹壓增加，可進一步造成胸腔內壓力升高，胸廓活動受限，肺順應性下降，導致氣道峰壓上升，通氣量減少。本課題組前期研究證實[3]，截石位可影響患者的氧合功能，導致術中氧分壓下降，肺泡-動脈氧分壓差升高，PEEP有助于改善患者的氧合，減輕肺不張或小氣道陷閉。在此基礎上，本研究在誘導期給予CPAP，蘇醒期給予不同濃度吸入氧，分析這兩項措施對于老年患者術中和拔管后1h的氧合功能以及肺內分流的影響。結果發現，誘導期給予CPAP對氣管插管后10min時的肺內分流影響不大，而蘇醒期給予純氧可顯著增加肺內分流。

造成低氧血癥的原因包括通氣不足、真性分流或通氣血流比失調等多種因素。其中，圍術期低氧血癥的最常見原因是通氣血流比例失調導致的動靜脈血摻雜。EVA是觀察患者肺部氧合功能及嚴重程度的有效指標[5]，它可以根據金標準“分流公式”計算得到。正常人吸空氣時，EVA為2%-5%，其與年齡呈正相關。EVA已成為研究圍術期肺內分流的重要指標[9-10]。

在對肥胖患者的研究中，Edmark等[4]發現預給氧期及誘導期增加 CPAP可以減少誘導后肺內分流，實施CPAP患者的EVA值相比于對照組患者下降，差異有統計學意義。但本研究發現，老年患者此期給予8cmH2O CPAP并未顯著改善氧合功能。這可能與老年患者的呼吸生理不同于肥胖患者有關。對于功能殘氣量下降、肺順應性降低、氧儲備差的肥胖患者來說，短時間 CPAP可能會出現比較明顯的作用，但對于BMI正常范圍內的人群，則誘導期短時間的CPAP對術中的肺內分流的影響可能不大。在Edmark等研究中，即使對于肥胖人群，兩組患者的 EVA值也僅在插管后5 min存在統計學差異。經過一段時間后，兩組間差異明顯縮小，提示誘導期CPAP產生的作用持續時間較短。

Benoit等[11]證實，拔管期吸入純氧可能引起術后肺不張，并損傷 COPD患者術后肺功能[12]。與吸入氧濃度為40%的患者相比，純氧吸入可造成更大范圍的術后肺不張。與吸入氧濃度為30%的患者相比，純氧吸入患者在術后60min的動脈血氧分壓更低。因此，建議在拔管期盡量避免使用純氧。本研究發現，蘇醒期吸入純氧可顯著增加老年患者的肺內分流，進一步證實了Benoit等的研究結果，并提示吸入純氧后氧分壓的降低與肺內分流增加有關。

本試驗未將老年患者（60～80）歲和高齡（≥80歲）患者進行分層是研究設計的不足。相比60～80歲之間的老年患者，高齡患者發生肺功能減退、COPD、慢性肺氣腫的比例更高，盡管本研究已將中度以上COPD患者予以排除，但不同通氣策略對老年患者和高齡患者的影響是否存在差異尚有待進一步的大樣本研究證實。

綜上所述，截石位下行腹腔鏡手術的老年患者在蘇醒期吸入純氧可加重肺內動靜脈分流，影響術后氧合功能。誘導期給予8cmH2O CPAP對老年患者術中肺內分流的改善作用不明顯。

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