不同通气策略对截石位腹腔镜手术老年患者肺内分流的影响

高蕾，方铮，徐彦，杨旅军，顾卫东

复旦大学附属华东医院麻醉科 上海200040

近年来，老年手术患者的比例日益增加。老年患者的肺活量和用力肺活量明显下降，残气量和功能残气量增加。此外，老年患者还可出现呼吸膜厚度增加、气体交换面积减少、肺泡通气/血流比值失调等改变。因此，老年患者更容易发生围术期低氧血症[1]。为了减少手术创伤，加快术后康复，近年来老年患者接受腹腔镜手术的数量迅速上升。而为了满足术野暴露的需要，许多腹腔镜手术需要在头低脚高位下完成，此类患者呼吸功能受到头低脚高位和气腹的双重影响，可致胸腔压力增加，膈肌上抬，胸廓和肺的顺应性下降，功能残气量减少，从而易发生肺不张和肺内分流增加，最终导致氧合功能下降[2]。

本课题组前期研究已证实，截石位可影响肺的氧合功能，而逐级上调呼气末正压通气(positiveendexpiratory pressure,PEEP)可在减轻循环干扰的同时复张萎陷的肺泡，改善肺氧合功能[3]。Edmark等[4]研究证实，肥胖患者诱导期给予持续气道正压（continuous positive airway pressure,CPAP)可改善肺的氧合功能，而术毕前吸入高浓度氧气可增加肥胖患者在苏醒期的肺内分流。

本研究拟验证上述通气策略对于截石位下行腹腔镜手术的老年患者肺内分流的影响。

1 资料和方法

1.1 研究对象 选取2016年1月-2016年12月在复旦大学附属华东医院行择期截石位腹腔镜肠道手术的老年患者66例，年龄≥60岁，ASA分级I～II级。

1.1.1 排除标准：体质指数（BMI）＞30；缺血性心脏病；吸烟/慢阻肺（COPD）；肺功能提示中度以上阻塞性/限制性通气功能障碍者；术前吸空气时动脉血氧分压低于60mmHg者；预计存在困难气道（通气困难/插管困难）；睡眠呼吸暂停综合征（需夜间 CPAP治疗者）；术中预计出血量＞500mL者。

1.1.2 剔除标准：术中气道峰压＞30cmH2O或 PaO2低于60mmHg，需临时改变试验方案的患者；术中临时改变手术方案，改为开放手术的患者；术中出血量大于500mL的患者。

1.2 研究方法 患者随机分为A1组、A2组和C组。A1组和 A2组在预给氧期和诱导期给予 100%FiO2+8cmH2O CPAP，C组给予 100%FiO2+0 cmH2O CPAP。实施CPAP时，用四头带将麻醉面罩紧扣患者口鼻部，调整麻醉机 APL阀压力，维持麻醉机呼吸环路内压力为8cmH2O。麻醉维持期3组均实施相同的通气策略，采用容量控制的间歇正压通气（intermittent positive pressure ventilation，IPPV）模式，设定 FiO2=40%，VT=6-8mL/kg，f=10-14次/min，调整VT和 f，使 PaCO2在35～45mmHg之间，逐级上调PEEP至8cmH2O。气管拔管前1/2h，A1组给予30%FiO2+8cmH2O PEEP；A2组和 C组给予 100%FiO2+8cmH2O PEEP。详见图1。

麻醉诱导用药为依托咪酯 0.3mg/kg，舒芬太尼0.3g/kg，罗库溴铵 0.6mg/kg，丙泊酚 0.5～1mg/kg，利多卡因1mg/kg，经口气管插管。麻醉维持采用七氟醚，控制MAC在0.7～1.3之间，瑞芬太尼泵注0.15g/kg/min，肌松监测下维持TOF≤1。

所有患者均在以下4个时点行血气分析，T1：麻醉前（吸空气）；T2：气管插管后 10min（FiO2为40%）；T3：关气腹时（FiO2为40%）；T4：气管拔管后1h（吸空气）。同时记录患者的一般情况、通气参数及血流动力学指标。改变PEEP和气腹压时观察气道峰压和血压的情况，控制血压波动在基础值30%范围内，气道峰压＜30cmH2O。

图1 3组的通气策略示意图

估计动静脉混合指数（estimated venous admixture，EVA）计算公式[4-6]：

EVA=（CcO2-CaO2）/（CcO2-CvO2）；其中，CaO2为动脉血氧含量；CcO2为肺毛细血管血氧含量；CvO2为 静 脉 血 氧 含 量；CaO2=（Hb×SaO2×1.34）+（PaO2×0.23）；其中，Hb为血红蛋白含量；SaO2为动脉血氧饱和度；PaO2为动脉血氧分压；CvO2≈CaO2-40；

CcO2=（Hb×ScO2×1.34）+（PcO2×0.23）；其中，ScO2为肺毛细血管血氧饱和度；PcO2为肺毛细血管血氧分压；

ScO2≈100%；

PcO2≈PAO2；其中，PAO2为肺泡气氧分压；

PAO2=（PB-PH2O）×FiO2-PaCO2/R；其中，PB为大气压，平海平面为101.3Kpa；PH2O为饱和水蒸汽压，37℃时为6.27Kpa；FiO2为吸入氧浓度；PaCO2为动脉血二氧化碳分压；R为呼吸商，取0.8计算。

1.3 样本量估算 经预试验测得3组患者4个时点EVA的均值和标准差。根据完全随机设计多个样本均数比较的样本量估计公式：设定 =0.5，1-=0.9，通过样本量估计专用软件PASS11计算得出每组患者至少需要16例。考虑到样本剔除因素，将每组患者的样本量设定为22例。

1.4 随机化方法 用Excel软件进行入组患者的分配，通过Rand函数生成随机数字，并对所有随机数字和患者编号进行排序，随机号装入密封不透光的信封，通过不参与研究设计的护士抽取信封获得随机号，符合入组条件并获得知情同意的66例患者随机分为3组，每组22例。

1.5 统计方法 数据统计使用SPSS19统计学软件进行统计分析。计量资料以（±s）表示。3组间比较采用单因素ANOVA方差分析。若存在差别，进一步采用S-N-K检验（q检验）进行两两比较。计数资料采用卡方检验。＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 66例患者中，3例患者因气道峰压＞30cmH2O，1例患者因 PaO2低于60mmHg，1例患者因出血量大于500mL，1例患者因中转开放手术，予以剔除。最后纳入60例患者，每组均为20例。A1组、A2组、C组患者的性别、年龄、BMI指数、术中平均动脉压、心率、气腹压、手术时间、输液量差异均无统计学意义，见表1。

表1 3组患者的一般资料

2.23 组不同时点氧合指数的比较 在T1、T2、T3时点，3组的氧合指数无统计学差异 (＞0.05)。A1 组T4时点的氧合指数（460±80）mmHg高于 A2组（370±40）mmHg和 C 组（380±70）mmHg，见表 2。

表2 3组不同时点氧合指数（mmHg）比较

2.3 3组不同时点的EVA值比较 在麻醉开始前的T1时点，A1、A2组和C组的EVA基础水平差异无统计学意义 (＞0.05)。A1、A2组和 C 组 T2、T3时点的EVA值差异亦无统计学意义 (＞0.05)。A1 组（10%±6%）T4时点EVA值低于A2组（18%±7%）和C组（18%±7%），见表3。

表3 3组不同时点EVA值（%）比较

3 讨论

随着年龄的增加，老年患者的通气和换气功能逐渐下降，因而围术期容易发生低氧血症[1]。截石位对呼吸的影响已被很多文献证实[7-8]，而腹腔镜手术时气腹压增加，可进一步造成胸腔内压力升高，胸廓活动受限，肺顺应性下降，导致气道峰压上升，通气量减少。本课题组前期研究证实[3]，截石位可影响患者的氧合功能，导致术中氧分压下降，肺泡-动脉氧分压差升高，PEEP有助于改善患者的氧合，减轻肺不张或小气道陷闭。在此基础上，本研究在诱导期给予CPAP，苏醒期给予不同浓度吸入氧，分析这两项措施对于老年患者术中和拔管后1h的氧合功能以及肺内分流的影响。结果发现，诱导期给予CPAP对气管插管后10min时的肺内分流影响不大，而苏醒期给予纯氧可显著增加肺内分流。

造成低氧血症的原因包括通气不足、真性分流或通气血流比失调等多种因素。其中，围术期低氧血症的最常见原因是通气血流比例失调导致的动静脉血掺杂。EVA是观察患者肺部氧合功能及严重程度的有效指标[5]，它可以根据金标准“分流公式”计算得到。正常人吸空气时，EVA为2%-5%，其与年龄呈正相关。EVA已成为研究围术期肺内分流的重要指标[9-10]。

在对肥胖患者的研究中，Edmark等[4]发现预给氧期及诱导期增加 CPAP可以减少诱导后肺内分流，实施CPAP患者的EVA值相比于对照组患者下降，差异有统计学意义。但本研究发现，老年患者此期给予8cmH2O CPAP并未显著改善氧合功能。这可能与老年患者的呼吸生理不同于肥胖患者有关。对于功能残气量下降、肺顺应性降低、氧储备差的肥胖患者来说，短时间 CPAP可能会出现比较明显的作用，但对于BMI正常范围内的人群，则诱导期短时间的CPAP对术中的肺内分流的影响可能不大。在Edmark等研究中，即使对于肥胖人群，两组患者的 EVA值也仅在插管后5 min存在统计学差异。经过一段时间后，两组间差异明显缩小，提示诱导期CPAP产生的作用持续时间较短。

Benoit等[11]证实，拔管期吸入纯氧可能引起术后肺不张，并损伤 COPD患者术后肺功能[12]。与吸入氧浓度为40%的患者相比，纯氧吸入可造成更大范围的术后肺不张。与吸入氧浓度为30%的患者相比，纯氧吸入患者在术后60min的动脉血氧分压更低。因此，建议在拔管期尽量避免使用纯氧。本研究发现，苏醒期吸入纯氧可显著增加老年患者的肺内分流，进一步证实了Benoit等的研究结果，并提示吸入纯氧后氧分压的降低与肺内分流增加有关。

本试验未将老年患者（60～80）岁和高龄（≥80岁）患者进行分层是研究设计的不足。相比60～80岁之间的老年患者，高龄患者发生肺功能减退、COPD、慢性肺气肿的比例更高，尽管本研究已将中度以上COPD患者予以排除，但不同通气策略对老年患者和高龄患者的影响是否存在差异尚有待进一步的大样本研究证实。

综上所述，截石位下行腹腔镜手术的老年患者在苏醒期吸入纯氧可加重肺内动静脉分流，影响术后氧合功能。诱导期给予8cmH2O CPAP对老年患者术中肺内分流的改善作用不明显。

[1] 邓小明，姚尚龙，于布为，等．现代麻醉学 [M]．4版．北京：人民卫生出版社，2015：1574-1575．

[2] D O'Connor,J Radcliffe.Patient positioning in anaesthesia[J].Anaesthesia&IntensiveCareMedicine,2015,16(11):543-547.

[3] 高蕾，徐振东，余琼，等．呼气末正压 (PEEP)对于截石位开腹手术患者肺泡氧合功能的影响 [J]．复旦学报 (医学版)，2013，40（1）：68-72．

[4] Edmark L,stberg E,Scheer H, .Preserved oxygenation in obese patients receiving protective ventilation during laparoscopicsurgery:arandomizedcontrolledstudy[J].Acta Anaesthesiol Scand,2016,60(1):26-35.

[5]Zetterström H.Assessment of theefficiencyofpulmonaryoxygenation.The choice of oxygenation index[J].Acta Anaesthesiol Scand,1988,32(7):579-584.

[6] 刘长文，胡伟航，胡炜，等．PaO2/(FiO2×Paw)对急性呼吸窘迫综合征患者肺内分流的评估价值 [J]．中国呼吸与危重监护杂志，2010，9（6）：560-563．

[7] Smith G,Ng A.Gastric reflux and pulmonary aspiration in anaesthesia[J].Minerva Anestesiol,2003,69(5):402-406.

[8] Choi SJ,GwakMS,KoJS, .Theeffects of theexaggerated lithotomy position for radical perineal prostatectomy on respiratory mechanics[J].Anaesthesia,2006,61(5):439-443.

[9]中华医学会重症医学分会．急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征诊断和治疗指南(2006)[J]．医学与哲学，2007，28（4）：19-28．

[10]MM Taylor.ARDS diagnosis and management[J].Dimens Crit Care Nurs,2005,24(5):197-207.

[11]Benoit Z,Wicky S,Fischer JF, .The effect of increased FIO(2)before tracheal extubation on postoperative atelectasis[J].AnesthAnalg,2002,95(6):1777-1781,tableofcontents.

[12]Kleinsasser AT,Pircher I,Truebsbach S, .Pulmonary function after emergence on 100%Oxygen in patients with chronic obstructive pulmonary disease:a randomized,controlled trial[J].Anesthesiology,2014,120(5):1146-1151.