長居高海拔地區患者返回平原后行非心胸手術術后肺部并發癥的調查*

朱 嬋,完瑪龍主,虞 夏,尚凱茜,吳 江

(1.西藏自治區人民政府駐成都辦事處醫院麻醉科,成都 610041;2.成飛醫院麻醉科,成都 610000)

據人口學統計調查顯示,每年逾1億人永久居住或移居高原后再返回平原生活,其中大部分居于我國。適應海拔是生物體的一種復雜能力,主要涉及心血管和呼吸系統,需要增加身體組織的氧氣供應[1]。心血管系統的交感神經調節,首先表現為心輸出量、收縮壓和靜息心率的變化。同時呼吸在補償高原低壓缺氧方面起著重要作用[2]。其主要生理改變為缺氧性肺血管收縮、肺通氣動力及通氣阻力增加、低氧通氣反應、肺泡氣氧分壓降低、動脈氧分壓降低、肺換氣功能下降、充血性右心衰竭、右心房增大等。由高原返回平原后,機體將進行系列生理調整。這一過程被稱為高原脫習服或高原脫適應(deacclimatization to high altitude,DAHA)。術后肺部并發癥(postoperative pulmonary complications,PPCs) 是手術患者術后主要并發癥之一,也是導致患者術后住院時間延長、死亡率增加的主要原因[3]。PPCs是術后影響患者康復的主要因素[4-5]。

國際公認的肺保護性通氣策略,包括小潮氣量(6～8 mL/kg)、適當的呼氣末正壓通氣(6～8 cmH2O)及肺復張手法,被認為是改善全身麻醉術后肺部結局的有效措施。相比傳統的通氣模式,可減少呼吸機相關肺損傷發生、改善肺功能、降低PPCs發病率和死亡率[6-9]。在肺保護通氣策略(lung-protective ventilation strategies,LPVS) 國際專家共識中,專家們一致認為年齡超過50歲、BMI>40 kg/m2、合并呼吸暫停綜合征、術前貧血、術前低氧血癥、急診或緊急手術、通氣時間超過2 h是PPCs的主要危險因素[10],而關于PPCs是否與環境因素相關,目前尚無報道。因此,為探索長期暴露于高海拔人群返回平原后行非心胸手術PPCs的發生率及疾病的分布規律,筆者設計了一項前瞻性、隊列研究,評估環境因素對PPCs的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年1-11月于西藏自治區人民政府駐成都辦事處醫院擬行非心胸手術治療的患者233例,年齡≥18歲、美國麻醉醫師協會(ASA)分級Ⅰ～Ⅲ級,BMI<30 kg/m2,按是否長居(>6個月)高海拔地區(海平面高度>3 000 m)分為觀察組(L組,n=113) 和對照組(C組,n=120),兩組均在平原地區行非心胸手術,其中觀察組返回平原時間為31～61個月,平均為56.51個月。在病例記錄表中填寫受試患者基礎數據,所有患者的基本信息均錄入受試患者篩選表。排除標準:任何原因不能配合研究或研究者認為不宜納入本試驗者;術前3個月內有急性肺損傷或急性呼吸窘迫綜合征病史;合并心功能不全、既往腦梗死、嚴重肝臟疾病(如肝衰竭)或慢性腎衰竭(腎小球濾過率小于30 mL/min)者;孕期、哺乳期女性;已參與其他臨床試驗者。本研究經西藏自治區人民政府駐成都辦事處醫院倫理委員會審批通過(倫理批號:2020年科研第72號),患者均簽署知情同意書。

1.2 麻醉方式

麻醉誘導時采用頭高位或傾斜位以減輕仰臥位導致的膈肌上抬壓迫肺部區域。誘導過程中采用無創正壓通氣或持續正壓通氣作為輔助通氣手段進一步減輕因麻醉誘導引起的功能殘氣量下降,并延長呼吸暫停非缺氧的持續時間。麻醉維持根據患者情況可采用靜脈、靜吸復合或吸入麻醉藥(七氟烷)為主的麻醉方式。術中通氣參數設置采用LPVS,即根據預測體重設置6～8 mL/kg小潮氣量、6～8 cmH2O的呼氣末正壓 (positive end-expiratory pressure,PEEP)、氣管插管后即刻、每小時、氣管拔管前進行的呼吸機控制肺復張從潮氣量6～8 mL/kg和吸呼比為1∶2開始,然后每3～6次呼吸遞增4 mL/kg的潮氣量,直至Pplat達到30～40 cmH2O,在此水平上再進行3～6次呼吸;吸呼比為1∶2;調整呼吸頻率至呼氣末二氧化碳(end-expiratory carbon dioxide,EtCO2)維持在35～45 mmHg;吸入氧濃度(FiO2)為50%;調節麻醉深度維持腦電雙頻譜指數40～60。術后患者送入恢復室,術后24 h再以普通鼻氧管吸入2～3 L/min的氧氣。

1.3 觀察指標

記錄兩組入手術室時 (T1) 、氣管插管后5 min (T2)、手術開始后30 min(T3)、手術結束前5 min(T4)、出恢復室時(T5)的脈搏血氧飽和度 (SpO2)和動脈血氣分析值。比較兩組患者各時間點的 SpO2、動脈血氧分壓(PaO2)、動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)。通過記錄兩組術后7 d、術后30 d肺部癥狀體征及實驗室、影像學檢查,采用國際公認的墨爾本肺部并發癥評判法(Melbourne Group Scale Version 2,MGSV-2)[4,11]評估兩組術后肺部并發癥發生情況,以及記錄術后惡心嘔吐、術后30 d內死亡、術后30 d內再次手術、術后住院總費用及住院時間。

1.4 統計學處理

2 結 果

2.1 一般資料比較

兩組患者性別、年齡、吸煙史、BMI、其他系統疾病、美國麻醉醫師協會(ASA)分級、術前ARISCAT評分[12]、麻醉時間、手術時間及術中入量等差異無統計學意義(P>0.05)。L組術前患呼吸系統疾病患者數明顯高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05),見表1。

表1 兩組患者術前資料及手術資料比較

2.2 兩組患者SpO2和血氣分析結果比較

T2、T3、T4時間點,L組的PaO2明顯低于C組(P<0.05),兩組間SpO2和PaCO2差異無統計學意義(P>0.05)。L組的SpO2、PaO2在T1、T5時間點均低于C組,差異有統計學意義(P<0.05),見表2。

表2 兩組患者SpO2和血氣分析結果比較

2.3 兩組患者術后情況比較

與C組相比,L組術后7 d肺部并發癥發生率、住院總費用和住院時間明顯增加，差異有統計學意義(P<0.05)。兩組30 d內均無死亡病例,術后30 d肺部并發癥、術后惡心嘔吐及術后30 d內再次手術的發生率差異均無統計學意義(P>0.05),見表3。

表3 兩組患者術后肺部并發癥等情況比較

3 討 論

久居海拔高度3 000 m以上的移居者或世居者由于高原特殊的地理環境,易患高原慢性病,包括高原衰退癥、高原紅細胞增多癥、高原心臟病和慢性高山病或蒙赫病[13]。導致高原慢性病的主要致病因素為高原低壓缺氧環境。長期處于缺氧環境下,直接影響機體肺泡的氣體交換和血液攜氧功能[14-15],而機體通過代償性保護機制即缺氧性肺血管收縮(hypoxic pulmonary vasoconstriction,HPV)維持通氣和血流比相適應。但HPV保護機制使得肺循環阻力增加,導致肺動脈高壓,肺局部灌注不均勻,右心后負荷增加。BERGER等[16]發現常氧下肺動脈收縮壓平均為(22±3)mmHg,而吸入氧濃度為12%的氧氣4 h后,肺動脈收縮壓為(33±3)mmHg。而慢性缺氧又可導致肺血管重塑,肺血管重塑和肺血管收縮是低氧性肺動脈高壓(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)形成的兩個重要的病理過程[17],而這類人群返回平原后,呼吸系統的病理改變將不可逆,故其SpO2及PaO2都低于平原人群,而術前PaO2與PPCs的發生呈負相關[18],從而誘發肺部感染、呼吸衰竭、胸腔積液、慢性阻塞性肺氣腫和肺源性心臟病等,嚴重影響患者的生活質量和壽命[19]。

高原環境也可導致呼吸系統不可逆的生理改變。研究表明,在高于2 295 m的中高海拔地區生活人群呼吸、生理功能將發生一系列改變,主要表現為呼吸峰值流速、最大通氣量、每分鐘通氣量、潮氣量和功能殘氣量增加,用力肺活量減低[20-21],最終導致不可逆的胸廓直徑增加。LPVS國際專家共識認為機械通氣時小潮氣量聯合PEEP可以改善氧合,提高呼氣末肺容量,增加功能殘氣量,防止肺泡萎陷[10]。故本研究采用國際公認的圍術期肺保護性通氣策略,即設置6～8 mL/kg小潮氣量、6～8 cmH2O的呼氣末正壓等。但由于長居高海拔地區人群的潮氣量和功能殘氣量增加,這類人群返回平原后再實施這種通氣策略可能很難提高呼氣末肺容量和增加功能殘氣量,故對此類人群實施肺保護性通氣策略的最佳潮氣量和最佳呼氣末正壓還需要進一步探索。以往研究也發現,采用同步間歇指令性通氣聯合高PEEP(呼吸機初始PEEP為5～7 cmH2O)通氣治療高原肺水腫重癥患兒,與采取低PEEP(<5 cmH2O)通氣模式相比,可更好地提高治療療效[22]。故本研究對此類人群術中采用的國際公認的圍術期肺保護性通氣策略必然導致呼氣末肺容量不足、肺泡萎陷等現象,引起術中及術后部分肺組織(尤其是重力依賴區域)出現肺不張、肺部感染等肺部并發癥。

PPCs目前沒有標準定義,通常包括肺部感染、呼吸衰竭、胸腔積液、肺不張、氣胸、支氣管痙攣、吸入性肺炎等[3]。而術后肺部感染以肺炎常見,常并發胸腔積液、呼吸衰竭等。肺炎是指肺部終末支氣管和肺實質的炎性改變,全身麻醉機械通氣患者常由于術中及術后肺不張引起一系列肺部并發癥。

綜上所述,長居高海拔地區人群發生不可逆的呼吸系統生理病理改變,將增加呼吸系統疾病的發生率[21],哥倫比亞的一項對5 539人的研究也發現,慢性阻塞性肺疾病發病率與海拔呈正相關[23],而術前存在呼吸系統疾病又是PPCs發生的主要危險因素之一[10]。因此,筆者推測長期暴露于高海拔環境會增加PPCs發生率,也是PPCs發生的環境因素之一。

本研究也存在以下不足之處:(1)以3 000 m海拔高度作為高海拔人群的納入標準。研究表明,3 000 m海拔高度人群比2 800 m海拔高度人群在肺部的病理生理方面不會有明顯改變,從而PPCs發生率應該接近。因此,不確定所討論的海拔高度是否足以引起明顯的PPCs發生。(2)本研究雖使用了多因素校正,但仍存在混雜因素影響。(3)本研究為單中心研究,樣本量小,結果可能出現偏差。故還需要多中心、更大樣本量的臨床證據進行驗證。