腹部手术后发生肺部并发症的危险因素

李 楠 尤胜义*

目前腹部手术后肺部并发症尚无统一的定义，手术后肺部并发症（postoperative pulmonary complications，PPC）包括肺不张、肺炎、肺栓塞、胸腔积液以及急性呼吸窘迫综合征等。近年来由于麻醉技术的改进、新型抗生素的问世以及呼吸机使用的普及，PPC的发生率已有所下降，但其仍然是腹部手术后的常见并发症。国内较为常用的肺部并发症判断指标：（1）发热(体温≥38℃,持续>24 h)或（和）血白细胞（WBC）≥11×109/L。（2）有下列症状之一：呼吸急促（呼吸频率≥25次/min，持续＞24 h），咳嗽多痰，痰色改变，并排除心源性因素。（3）肺部啰音、哮鸣音、呼吸音减弱或管样呼吸音,低氧血症（血氧饱和度≤0.92，持续＞24 h），并排除心源性因素。（4）胸片有新出现的浸润、实变、不张或痰培养阳性。当（1）、（2）、（3）同时出现，或（1）、（2）、（3）至少 1 个出现且合并（4）时即诊断为术后肺部并发症[1]。此诊断标准包括了具有临床意义的肺不张及其并发的感染性肺部并发症。由于诊断标准及各地区医疗卫生水平的不同，PPC的发生率也有所差异。蔡福生等[2]报道PPC发生率为14.63%（54/369）。PPC是患者能否取得最终治疗成功和顺利康复出院的重要影响因素，同时也是影响患者住院医疗费用的因素，因此应该引起专科医师的警惕。

1 患者危险因素

1.1 年龄和性别因素 高龄是PPC发生的高危因素，主要与老年人的肺活量减少、肺顺应性及弥散功能降低以及多合并其他心肺疾患有关，而且老年人更容易发生中枢性睡眠呼吸暂停，Sakai等[3]认为年龄>70岁后发生PPC的概率明显增加。目前有研究认为年龄应该做危险因素分级，Arozullah等[4]认为应把年龄分成 50～59岁、60～69岁、70～79岁和 80岁及以上4组，各组发生PPC的危险率依次上升，而80岁以上的患者PPC的发生率不再因年龄增大而增大。高龄患者PPC以肺不张最常见，其次为下呼吸道感染、呼吸衰竭和肺栓塞。研究认为男性发生PPC的概率较高[3]，可能与男性吸烟较多、习惯于腹式呼吸，行腹部手术后对呼吸运动干扰较大有关。

1.2 吸烟 吸烟可使呼吸道上皮发生改变，纤毛运动受到抑制，而且使气管、支气管黏膜分泌增加，使气道的净化能力减弱，更加依赖咳嗽运动，而腹部手术后切口及疼痛限制了腹肌运动。美国医师学会在非胸心手术术后肺部并发症预防指南中明确指出吸烟是增加PPC的危险因素。Theadom等[5]认为长期戒烟能减低发生PPC的概率，而围手术期戒烟并不会减少PPC的发生率。但是目前对于术前至少戒烟多长时间才能显著降低PPC的概率仍然意见各异。

1.3 肥胖 早期研究认为，由于肥胖患者胸廓前后移动和膈肌下降受到限制,身体质量增加会导致胸壁顺应性减低、耗氧量增加以及限制肺的运动，减低肺活量,认为体质量指数（BMI）>25 kg/m2时PPC发生率明显增高。但是国外最近研究认为，病理性肥胖患者发生PPC的概率与非肥胖者差别无统计学意义[6]。应注意的是肥胖患者多合并睡眠呼吸暂停综合征，而且睡眠呼吸暂停综合征和PPC的发生有明显关联。

1.4 肺功能 一项大型回顾性研究发现，中至重度气道阻塞合并低氧血症者较呼吸功能正常者发生PPC的危险显著增高，第1秒用力呼气量（FEV1）<61%和氧分压[p(O2)]<9.33 kPa是PPC的主要决定因素[7]。肺功能异常的患者发生PPC的概率明显高于肺功能正常者[8]。蔡福生等[2]回顾性分析表明，肺功能异常者发生PPC的概率为25.15%。血气分析也可帮助预测手术后 PPC 的危险率，当 p（O2）＜ 60 mm Hg（1 mm Hg＝0.133 kPa），p（CO2）＞45 mm Hg，手术后的并发症和病死率显著增加。运动心肺功能试验（CPX）可用于术前心肺功能的评价，运动过程中心电图出现心肌缺血征或无氧阈值<11 mL/（kg·min），患者术后出现心肺并发症和病死率均明显增加[9]。Kanat等[10]认为肺部体征和肺功能测定中FEV1%异常是预测PPC发生最敏感的2个指标，但是对于FEV1与PPC的关系还有待研究,因为有些FEV1正常的患者也可发生PPC[11]。

1.5 基础病 具有心肺基础病的患者更易发生PPC的观点早已得到肯定。美国医师学会PPC预防指南认为慢性肺疾病例如慢性阻塞性肺疾病（COPD）和充血性心力衰竭是发生PPC的危险因素。有研究表明COPD是PPC的独立危险因素[11]。有睡眠呼吸暂停综合征的患者睡眠中会出现通气功能障碍，通气和血流失衡严重，造成低氧血症和高二氧化碳血症，且术后气道的护理非常困难。美国麻醉学家协会认为现有文献尚不足以支持患有睡眠呼吸暂停综合征的患者可以在全麻下安全地进行门诊手术[12]。早期研究均认为气道的高反应性、呼气期气流阻塞为主的通气功能障碍会增加哮喘患者PPC的发生率，但近期研究未能证实这一观点。心功能较差的患者术后易发生肺水肿，也可导致PPC；缺血性心脏病是发生PPC的危险因素[8]。目前有研究表明，40%慢性充血性心力衰竭的患者存在中枢性睡眠呼吸暂停综合征，而该综合征是PPC的危险因素。

肝脏疾病能明显增加患者发生PPC的危险度。其中Child-Pugh分期更是判断患者术后预后的经典标准。有研究报道肝硬化患者Child A级者术后病死率是10%，Child B级及C级术后病死率分别是30%和80%，其中肺炎是肝硬化患者常见并发症，因此对肝硬化患者的术前积极对症支持治疗可明显降低术后肺炎的发生率，提高生存率[13]。重症胰腺炎常通过2条途径导致急性呼吸窘迫综合征，一是胰腺炎可激活一系列炎性介质导致全身炎症反应综合征，使得肺毛细血管内微血栓形成，肺间质水肿，肺顺应性下降，氧合障碍，出现Ⅰ型呼吸功能衰竭；另一途径是胰腺炎激活的磷脂酶、蛋白酶和各种氧自由基导致肺泡表面活性物质被水解破坏，使肺泡结构遭到破坏肺泡闭锁，从而导致通气血流比例严重失调，肺内分流增大，结果造成顽固的低氧血症。低蛋白血症者往往在合并基础疾病如心、肝、肾功能不全的基础上，因血浆胶体渗透压下降而出现水肿，不利于术后机体的恢复，因而发生PPC的概率明显增加。同时胃肠手术患者血尿素氮、肌酐水平异常与发生PPC有明显关联，当血肌酐水平高于正常值时发生PPC的危险增加。肿瘤患者因血液常处于高凝状态，行肿瘤根治切除术后肺栓塞发生率亦较高，Kerkez等[14]发现结直肠癌患者行肿瘤切除术后发生肺栓塞的概率明显高于其他腹部手术患者。门静脉高压患者行脾切除术后血小板增多者也易发生肺栓塞。巨大腹壁疝患者也易发生PPC，因为疝内容物及疝囊还纳入腹腔后会使膈肌上抬致使呼吸活动受限，结果邻近膈肌的肺出现多灶性不张，功能残气量（FRC）减少，浅快呼吸，造成呼吸功能不全。

独立活动和生活自理能力丧失也是发生PPC的潜在危险因素。例如需要护士一级护理照顾的患者比借助工具能够自理的患者发生PPC的概率要高。美国麻醉学家协会分级标准(ASA)反映患者的基础状况，可以较为准确地判断患者对手术的耐受力。Qaseem等[15]报道ASAⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级患者PPC的发生率分别为1.2%、5.4%、11.4%和10.9%。

2 手术危险因素

2.1 手术部位 一切上腹部手术都可通过影响膈肌的运动而减少肺容量特别是功能残气量（FRC），PPC的发生率与手术部位至膈肌的距离成正比[16]。

2.2 手术方式 膈肌功能的改变可以导致肺容积和通气流量下降,使患者的呼吸方式发生明显变化,FRC减少,这种变化在上腹部手术尤为明显,腹腔镜等微创手术对膈肌和腹肌影响较小，术后疼痛较传统手术轻，因此腹腔镜手术发生PPC的概率比传统手术明显降低。Ravimohan等[17]对55例行胆囊切除术的患者研究发现，腹腔镜手术对肺功能的影响显著低于传统手术组。Uen等[18]研究发现腹腔镜手术中腹壁提升器与二氧化碳气腹相比，虽然花费的时间长但对呼吸的影响更小，可进一步减少PPC的发生。

2.3 手术切口 手术切口越长对膈肌和腹肌的扰动越大，对呼吸运动干扰越大，腹部切口长度>30 cm发生PPC的危险性增高。因此选择术后疼痛轻且对腹肌影响较小的切口如横切口,也有助于减少PPC的发生。

2.4 术中输血 术中大量异体输血可抑制患者的免疫反应，与手术后感染有明显关系。异体输血使受血者中性粒细胞脱颗粒,释放大量细胞因子和炎性递质,可以导致受血者组织损伤及免疫功能受损。另外,输血还可以增加抑制性T淋巴细胞的活性,抑制自然杀伤细胞的活性,从而使非特异性淋巴细胞受到抑制，增加了手术期感染和肺部并发症的危险。

2.5 急诊手术 急诊手术PPC的发生率较高，原因多是由于突发的严重病生理改变使得呼吸系统来不及适应代偿，以及无法对患者进行较全面的术前评估以采取适当的减少PPC的干预措施。

2.6 麻醉 美国内科医师协会把全身麻醉列为发生PPC的危险因素之一。全身麻醉对呼吸系统产生许多负面影响，致使形成手术后肺部并发症。全身麻醉后造成肺泡巨噬细胞数量减少，活性减弱；肺泡－毛细血管通透性增加；表面活性物质减少；肺的一氧化氮合酶活性增强；肺血管系统对神经元介质敏感性增强。吸入麻醉药、静脉用麻醉药及阿片类药物均能抑制呼吸中枢，从而导致呼吸中枢对高二氧化碳刺激的反应减弱。药物诱导麻醉时，能降低功能残气量，形成肺不张，并且影响膈肌运动，导致通气和血流比例失衡，肺内血液分流和无效腔增加。全身麻醉的手术时间越长意味着麻醉时间及气管插管时间越长，而且手术时间越长往往意味着手术难度大，原发疾病较为复杂或严重，也可能是原因之一。McAlister等[19]认为手术时间大于2.5 h发生PPC的概率会增加。理论上局部麻醉有很多的优点可减少PPC的发生：（1）术后可行有效的镇痛；（2）减少对膈肌反射的抑制；（3）不使用肌松药。P觟pping等[20]认为硬膜外麻醉术后发生PPC的概率比全身麻醉要低，大约为8%。因为硬膜外麻醉减少了误吸和长时间的插管通气，但是随着技术的进步全身麻醉术后发生PPC的概率已经从1971年的34%下降到目前的12%。

3 术后因素

3.1 留置鼻胃管 留置鼻胃管可导致口咽部分泌物及消化道反流物误吸而引起吸入性感染,留置时间越长,感染机会越大，并且老年人以及睡眠呼吸暂停综合征的患者更易发生胃食道返流。腹部胃肠道手术后为防止发生吻合口漏会常规进行胃肠减压，有研究发现腹部手术后胃肠减压并没有真正减少并发症的发生，而且易导致咽炎和PPC[21]。

3.2 气管插管 气管插管和机械通气时间长者容易发生PPC的原因可能是:（1）气管插管破坏了呼吸道正常防御屏障,损伤气道黏膜,削弱气道纤毛的消除能力,使细菌易在受损部位黏附和寄殖。（2）将咽部及上呼吸道细菌带入下呼吸道而发生感染。（3）气管导管气囊周围滞留的分泌物容易淤积,细菌进入下呼吸道而发生感染。（4）呼吸器械污染,特别是雾化器、湿化瓶、输氧管等的污染,以及病房环境影响、医务人员如吸痰等无菌操作不严格等均可导致肺部感染。

3.3 其他因素 腹部术后、打腹带过松过紧都会影响患者的呼吸咳嗽，进而可能促进PPC的发生。腹带过松可能会导致患者因惧怕疼痛和伤口裂开不敢用力咳嗽使得分泌物不能排出；腹带过紧则可能限制患者呼吸肌的运动使呼吸运动受限导致肺不张，因此腹带要松紧适宜，以不过度限制呼吸活动为宜。吸氧是术后常规的治疗措施，Meyhoff等[22]对1 400例行腹部手术患者进行随机试验，发现高浓度吸氧组能减少术后手术切口的感染，而肺部并发症的发生率较低浓度吸氧组无明显增多。激励性肺活量计（incentive spirometer，IS）通过视觉反馈来鼓励患者深吸气的装置，而深吸气练习则被认为可以有效地锻炼呼吸肌、扩张肺泡及逆转术后的低氧血症，且已被国内外证实对于预防和治疗PPC的发生有一定效果。持续气道正压通气（CPAP）防治PPC也被证明有效，尤其是对那些由于腹部手术不能做深呼吸锻炼或不能使用IS的患者[23]。Browning等[24]研究认为上腹部手术术后较早的站立活动可帮助患者减少肺部并发症的发生以及住院时间。

4 小结

PPC常可导致严重的后果，因此及早识别具有发生PPC危险因素的患者可有效预防PPC的发生。但是同术前评估患者心功能相比较，目前对PPC的术前评估所作的研究相对较少。Smetana等[25]对可能发生的腹部PPC的常见危险因素进行了分级，A级：大量的高质量临床研究认为PPC的危险因素包括有年龄、ASA分级大于II级、慢性心功能衰竭、COPD、急诊手术、全身麻醉和血清白蛋白水平<35 g/L。B级：有部分研究支持PPC的危险因素，包括体质量减轻、吸烟、围手术期输血、胸部影像学检查异常、BUN水平>21 mmol/L和胸部异常体征。C级：有证据表明可能与PPC无关的因素为糖尿病。D级：有大量证据表明与PPC无关的因素包括肥胖、哮喘、泌尿外科和妇产科手术。E级：无证据显示与PPC是否有关的因素包括HIV感染、心律失常、糖皮质激素的使用和缺乏体育锻炼。

减少PPC要从术前准备、术中操作以及术后治疗这3个方面对危险因素采取干预措施，才能获得较好的效果[26]。但是由于各种临床实验研究良莠不齐，因此某些因素与PPC的发生是否存在关联还存在争议。因此，在临床工作中还需要具体问题具体分析，合理评估患者情况、合理选择治疗方案，并及时采取有效预防措施，减少患者痛苦。

[1]吴孟超.现代手术并发症学[M].第4版.西安:世界图书出版公司,2003:95-97.

[2]蔡福生,祁德祥,史元功.腹部手术后肺部并发症369例分析[J].青海医药杂志,2007,37(8):32-33.

[3]Sakai RL,Abr觔o GM,Ayres JF,et al.Prognostic factors for perioperative pulmonary events among patients undergoing upper abdominal surgery[J].Sao Paulo Med J，2007,125(6):315-321.

[4]Arozullah AM,Khuri SF,Henderson WG,et al.Development and validation of a multifactorial risk index for predicting postoperative pneumonia after major noncardiac surgery[J].Ann Intern Med，2001,135（10）:847-857.

[5]Theadom A，Cropley M.Effects of preoperative smoking cessation on the incidence and risk of intraoperative and postoperative complications in adult smokers[J].Tob Control,2006,15（5）:352-358.

[6]Blouw EL,Rudolph AD,Narr BJ,et al.The frequency of respiratory failure in patients with morbid obesity undergoing gastric bypass[J].AANA J， 2003,71（1）:45-50.

[7]Fuso L， Cisternino L，Di Napoli A，et al.Role of spirometric and arterial gas data in predicting pulmonary complications after abdominal surge[J].Respir Med，2000，94(12):1171-1176.

[8]李志贵，黄强.预防腹部手术后肺部并发症的临床策略[J].安徽医学，2007，28（6）：512-514.

[9]Older P,Hall A,Hader R.Cardiopulmonary exercise testing as a screening test for perioperative management of major surgery in the elderly[J].Chest,1999,116(2):355-362.

[10]Kanat F,Golcuk A,Teke T,et al.Risk factors for postoperative pulmonary complications in upper abdominal surgery[J].ANZ J Surg,2007，77(3):135-141.

[11]Fuster RG,Argudo JA,Albarova OG,et al.Prognostic value of chronic obstructive pulmonary disease in coronary artery bypass grafting[J].Eur J Cardiothorac Surg，2006,29（2）:202-209.

[12]Gross JB,Bachenberg KL,Benumof JL,et al.Practice guidelines for the perioperative management of patients with obstructive sleep apnea:a report by the American society of anesthesiologists task force on perioperative management of patients with obstructive sleep apnea[J].Anesthesiology,2006,104（5）:1081-1093.

[13]Rizvon MK，Chou CL.Surgery in the patient with liver disease[J].Med Clin N Am，2003，87（1）:211-227.

[14]Kerkez MD,Culafic DM,Mijac DD,et al.A study of pulmonary embolism after abdominal surgery in patients undergoing prophylaxis[J].World J Gastroenterol，2009,15(3):344-348.

[15]Qaseem A,Snow V,Fitterman N,et al.Risk assessment for and strategies to reduce perioperative pulmonary complications for patients undergoing non-cardiothoracic surgery:a guideline from the American College of Physicians[J].Ann Intern Med,2006,144（8）:575-580.

[16]Fujira T，Sakurai K.Multivariate analysis of riskfactors for postoperative pneumonia[J].Am J Surg，1995，169(3):304-307.

[17]Ravimohan SM,Kaman L,Jindal R,et al.Postoperative pulmonary function in laparoscopic versus open cholecystectomy:prospective,comparative study[J].Indian J Gastroenterol,2005,24(1):6-8.

[18]Uen YH,Chen Y,Kuo CY,et al.Randomized trial of low-pressure carbon dioxide-elicited pneumoperitoneum versus abdominal wall lifting for laparoscopic cholecystectomy[J].J Chin Med Assoc，2007,70(8):324-330.

[19]McAlister FA,Bertsch K,Man J,et al.Incidence of and risk factors for pulmonary complications after nonthoracic surgery[J].Am J Respir Crit Care Med,2005,171（5）:514-517.

[20]P觟pping DM,Elia N,Marret E,et al.Tramèr protective effects of epidural analgesia on pulmonary complications after abdominal and thoracic surgery:A Meta-Analysis[J].Arch Surg,2008,143 （10）:990-999.

[21]Nelson R,Tse B,Edwards S.Systematic review of prophylactic nasogastric decompression after abdominal operations[J].Br J Surg,2005,92（6）:673-680.

[22]Meyhoff CS,Wetterslev J,Jorgensen LN,et al.Perioperative oxygen fraction-effect on surgical site infection and pulmonary complications after abdominal surgery:a randomized clinical trial.Rationale and design of the PROXI-Trial[J].Trials,2008,9(1):58-62.

[23]Squadrone V,Coha M,Cerutti E,et al.Continuous positive airway pressure for treatment of postoperative hypoxemia:a randomized controlled trial[J].JAMA 2005,293（5）:589-595.

[24]Browning L,Denehy L,Scholes RL，et al.The quantity of early upright mobilisation performed following upper abdominal surgery is low:an observational study[J].Aust J Physiother，2007,53(1):47-52.

[25]Smetana GW,Lawrence VA,Cornell JE.Preoperative pulmonary risk stratification for noncardiothoracic surgery:systematic review for the American College of Physicians[J].Ann Intern Med，2006，144（8）:581-595.

[26]Lawrence VA,Cornell JE,Smetana GW.Strategies to reduce postoperative pulmonary complicationsafterNon-cardiothoracic surgery:systematic review for the American College of Physicians[J].Ann Intern Med，2006,144（8）:596-608.