術中兩種不同吸入氧濃度對術后肺內分流量的影響

張細學 王 蘭 郎非非 李若溪 周 悅 吳加珺 鄭楊靜 顧衛東 劉松彬

術后肺部并發癥（postoperative pulmonary complications，PPC）常發生于全身麻醉（簡稱全麻）機械通氣患者，可導致其住院時間延長、醫療費用增加及死亡率增高[1］。近年來的研究[2-3］結果表明，術中較高的FiO2可能增加術后肺內分流量（Qs／Qt），導致低氧血癥發生，從而影響患者的預后。在全麻雙肺機械通氣的患者中，采用高水平[12 cm H2O（1 cm H2O＝0.098 k Pa）］的呼氣末正壓可能增加肺內分流，而中等水平（8 cm H2O）的呼氣末正壓不會增加肺內分流[4］。陳士壽等[5］研究結果顯示，與100%FiO2相比，單肺通氣期間70%FiO2可明顯降低Qs／Qt。周子瑜等[6］研究結果顯示，與100%FiO2相比，單肺通氣期間50%FiO2可明顯降低Qs／Qt，改善氧合。上述研究結果表明，單肺通氣期間100%FiO2可明顯增加肺內分流。目前，臨床麻醉中通常采用50%～60%的FiO2，進一步降低FiO2能否降低患者術后Qs／Qt尚無定論。本研究通過比較30%FiO2與60%FiO2對全麻機械通氣患者術后肺內分流的影響，以期為全麻機械通氣期間FiO2的選擇提供循證學依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選擇2019年4月—2020年9月在復旦大學附屬華東醫院于全麻下行神經外科手術的患者120例，男73例、女47例，年齡范圍18～79歲，年齡為（47.9±12.4）歲。采用分層區組隨機方法將患者分為30%FiO2組和60%FiO2組，每組各60例。入選標準：①行開顱手術，預計手術時間＞2 h；②ASA分級Ⅰ至Ⅲ級；③呼吸空氣時脈搏血氧飽和度（Sp O2）≥94%；④BMI＜35 kg／m2。排除標準：①合并COPD、阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征、肺不張、肺部感染；②合并心力衰竭；③預期插管困難或行面罩通氣；④3個月內行化學治療；⑤1個月內行全麻手術（靜脈麻醉下保留自主呼吸的短小手術除外）。剔除標準：①術中不能維持SpO2≥94%或其他原因而改變通氣方式；②手術時間＜2 h。本研究經醫院倫理委員審核并批準（倫理批號為20190030），所有患者或其家屬均于術前簽署知情同意書。

1.2 方法 所有患者入手術室后均開放靜脈輸液通道，取平臥位，于局部麻醉下完成足背動脈穿刺。常規監測心率、有創動脈血壓、心電圖及SpO2等生命體征。所有患者均不予術前用藥。預先給予100%FiO25 min后，靜脈注射丙泊酚2 mg／kg、舒芬太尼0.3μg／kg、羅庫溴銨0.6 mg／kg行麻醉誘導。待患者意識消失行氣管插管機械通氣，兩組患者分別給予30%FiO2、60%FiO2。所有患者通氣模式均為容量控制通氣，設置潮氣量為8～10 m L／kg，呼吸頻率為10～14次／min，維持呼氣末二氧化碳分壓為35～45 mm Hg（1 mm Hg＝0.133 kPa），機械通氣過程中不采用呼氣末正壓和手法肺復張策略，最后一次動脈血氣分析結束后采用手法肺復張以減少術后肺內分流和肺不張的發生。術中經靜脈泵注射丙泊酚4～6 mg／（kg·h）和瑞芬太尼0.1～0.3μg／（kg·min）行麻醉維持；輸注乳酸林格注射液，以補充生理需要量和術中液體丟失量（不考慮第三間隙），按1∶1的比例補充膠體液，膠體輸注量≤估計失血量500 m L。若術中發生血壓降低，則根據需要給予去甲腎上腺素、去氧腎上腺素或多巴胺維持收縮壓＞90 mm Hg。術后患者入麻醉恢復室，監測肌肉松弛情況，當患者4個成串刺激（train-of-four stimulation，TOF）≥0.90且神志完全清醒后拔除氣管導管。

1.3 觀察指標 比較兩組患者的一般資料，包括性別構成、年齡、受教育年限、BMI、高血壓病史、糖尿病病史、心臟疾病病史、吸煙史、術前血紅蛋白（Hb）水平。比較兩組麻醉時長、手術時長，術中丙泊酚、舒芬太尼、瑞芬太尼用量，術中晶體液量、膠體液量、出血量、尿量。比較兩組患者術前和術畢估計動靜脈混合指數（estimated venous admixture，EVA）、氧合指數（PaO2／FiO2），PPC發生率，以及術后第1天的格拉斯哥昏迷量表（Glasgow coma scale，GCS）評分和嘔吐發生率。

1.4 EVA的計算 分別于麻醉誘導前和手術結束前5 min由一名不知曉分組情況的麻醉科醫師采集患者動脈血進行血氣分析，根據下述公式計算EVA：EVA＝（CcO2-CaO2）／（CcO2-CvO2）×100%，CcO2為肺毛細血管血氧含量，CaO2為動脈血氧含量，Cv O2為靜脈血氧含量[3］。

1.5 PPC分級標準 采用Kroenke等[7］的肺部并發癥評分量表評估PPC分級。0級：肺部無任何異常表現。1級：①咳嗽、干咳；②微小肺不張[肺部異常體征（如呼吸音粗、呼吸音輕、哮鳴音和干、濕啰音等）和體溫＞37.5℃，且無其他明確原因，胸部影像學檢查無異?；驘o胸部影像學檢查］；③無其他明確原因的呼吸困難。2級：①支氣管痙攣；②無其他明確原因的咳嗽、痰多；③低氧血癥（有呼吸困難或喘息癥狀，吸空氣時PaO2＜60 mm Hg或Sp O2＜90%）；④高碳酸血癥；⑤肺不張（胸部影像學檢查有明確肺部異常體征或體溫＞37.5℃）。3級：①疑似肺炎（影像學證實，可無病原學證據）；②胸腔積液（需行胸腔穿刺引流）；③氣胸；④確診肺炎（胸部影像學檢查證實和革蘭染色或病原微生物培養證實）；⑤術后再次行氣管插管或呼吸機支持，機械通氣時間≤48 h。4級：呼吸衰竭（術后呼吸機輔助通氣＞48 h，或再次氣管插管后呼吸機輔助通氣＞8 h）。所有患者均于術后第2、4、7天進行評估，發生1次2級PPC（≥2項），或1次3級或4級PPC（≥1項）定義為有臨床意義的PPC。

1.6 GCS評分標準 GCS包括3項評估條目。①睜眼反應：自動睜眼記4分，呼喚會睜眼記3分，疼痛刺激睜眼記2分，對于刺激不睜眼記1分。②語言反應：正常交談記5分，言語錯亂記4分，不恰當回答記3分，只能發聲記2分，不能發音記1分。③運動反應：可按簡單指令動作記6分，對疼痛刺激定位反應記5分，對疼痛刺激肢體回縮記4分，對疼痛刺激彎曲反應記3分，對疼痛刺激伸直反應記2分，無任何反應記1分。GCS總評分為3～15分，得分越高，表明意識狀態越好。15分為意識正常，12～14分為輕度意識障礙，9～11分為中度意識障礙，3～8分為昏迷。

1.7 統計學處理 應用SPSS 24.0統計學軟件。呈正態分布的計量資料以±s表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗或協方差分析（ANCOVA）；呈非正態分布的計量資料以中位數（M）和第25、75百分位數（P25，P75）表示，組間比較采用WhitneyU秩和檢驗。計數資料以頻數（n）和百分率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率法。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組一般資料比較 有6例患者未完成動脈血氣分析（2例術前未行動脈血氣分析，4例術畢未行動脈血氣分析），最終納入114例患者，30%FiO2組56例、60%FiO2組58例。兩組間患者的性別構成、年齡、受教育年限、BMI、高血壓病史、糖尿病病史、心臟病病史、吸煙史及術前Hb水平的差異均無統計學意義（P值均＞0.05）。見表1。

表1 兩組患者一般資料的比較

2.2 兩組術中情況比較 兩組間麻醉時長、手術時長，以及術中丙泊酚用量、舒芬太尼用量、瑞芬太尼用量、晶體液量、膠體液量、出血量、尿量的差異均無統計學意義（P值均＞0.05）。見表2。

表2 兩組間患者術中情況的比較[M（P 25，P 75）］

2.3 兩組術前和術畢EVA、PaO2／FiO2比較兩組間術前EVA和PaO2／FiO2的差異均無統計學意義（P值均＞0.05），30%FiO2組術畢EVA顯著低于60%FiO2組（P＜0.001），兩組間術畢PaO2／FiO2的差異無統計學意義（P＞0.05）。見表3。

表3 兩組術前和術畢EVA、PaO2／FiO2的比較（±s）

表3 兩組術前和術畢EVA、PaO2／FiO2的比較（±s）

與30%FiO2組比較：①P＜0.001

組別 N 術前EVA（%）術畢EVA（%） 術前PaO2／FiO2 術畢PaO2／FiO 2 79.10 60%FiO2 58 6.15±0.54 17.86±0.38①30%FiO2 56 6.17±0.60 8.79±0.34 419.13±68.76 418.57±421.76±92.36 401.61±100.88

2.4 兩組術后情況比較 兩組患者PPC發生率、術后GCS評分和術后嘔吐發生率的差異均無統計學意義（P值均＞0.05）。見表4。

表4 兩組PPC發生率、術后GCS評分和術后嘔吐發生率比較

3 討 論

Qs／Qt是評估患者肺氧合功能及嚴重程度的金標準[8-9］，但需通過置入Swan-Ganz導管采集患者肺動脈血標本，操作創傷大，導致其臨床應用受限。Zetterstr?m的[10］研究結果表明，EVA可作為Qs／Qt的替代指標用于評估患者肺內分流的程度。由于EVA操作簡便且穩定可靠，已成為評估肺內分流的重要指標。

由于術前EVA會對術后EVA產生影響，故本研究將術前EVA值作為協變量進行校正。本研究結果顯示，60%FiO2組患者術畢EVA顯著高于30%FiO2組，提示60%FiO2組患者的術后Qs／Qt較30%FiO2組高。分析其可能的原因：與30%FiO2組患者相比，60%FiO2組患者在機械通氣后，由于部分氣道關閉，肺泡內氧濃度更高，而高濃度的氧氣在肺泡完全封閉或部分封閉的情況下，更易造成吸收性肺不張[11］，從而導致60%FiO2組患者的術后Qs／Qt較30%FiO2組高。

由于全麻期間發生肺內分流可導致患者發生低氧血癥，故氧合指數（PaO2／FiO2）通常被用于評估肺內分流的嚴重程度[12-13］。本研究結果顯示，30%FiO2組患者的術畢PaO2／FiO2有高于60%FiO2組的趨勢，但兩組間的差異無統計學意義。分析其可能的原因：Qs／Qt為20%～30%時，PaO2／FiO2與Qs／Qt間有相關性；當Qs／Qt＜20%時，以Qs／Qt反映分流的變化較PaO2／FiO2的靈敏度更高[14］。Staehr等[15］研究中，機械通氣時對兩組患者分別給予30%FiO2或80%FiO2，術畢兩組患者PaO2／FiO2的差異無統計學意義，該研究結果與本研究結果一致。

本研究結果顯示，30%FiO2組和60%FiO2組術前EVA分別為（6.17±0.60）%和（6.15±0.54）%，略高于正常值（2%～5%），這可能是由于本研究納入的患者多為顱內腫瘤或顱內血管畸形行神經外科手術，為防止跌倒，患者術前被要求減少下床活動，從而增加了肺不張等肺部并發癥的發生。Qian等[16］觀察了全麻下行俯臥位脊柱手術的老年患者在吸空氣時的Qs／Qt（由EVA估算），由于此類患者術前以臥床為主，其術前EVA為10%左右，較正常值略高；該研究結果與本研究結果相似。

PPC是全麻術后的常見并發癥，有研究[17-18］報道，上腹部大手術PPC的發生率為20%～30%。本課題組前期關于PPC的一項觀察性研究[19］發現，161例行上腹部大手術的患者中，術中常規采用50%～60%的FiO2，有35例（21.74%）發生了有臨床意義的PPC，與本研究中60%FiO2組患者的PPC發生率相似。本研究結果顯示，30%FiO2組患者PPC發生率有低于60%FiO2組的趨勢，但差異無統計學意義，30%FiO2能否降低PPC的發生率有待今后大樣本研究進一步證實。

嘔吐可能會影響術后肺不張的程度。既往研究關于FiO2對術后嘔吐的影響觀點并不一致。Goll等[20］研究結果顯示，與30%FiO2組相比，80%FiO2組的術后嘔吐發生率更低，但該研究術中采用異氟烷吸入麻醉，且術中未針對術后嘔吐預防性給藥。Ochmann等[21］研究發現，術中使用地塞米松后，30%FiO2組與80%FiO2組患者術后嘔吐發生率的差異無統計學意義。本研究結果顯示，30%FiO2組術后嘔吐發生率與60%FiO2組的差異無統計學意義。由于顱腦手術是術后嘔吐的高危因素，本研究術中常規靜脈給予昂丹司瓊4 mg和地塞米松5 mg預防術后嘔吐，可能是本研究兩組術后嘔吐發生率差異無統計學意義的原因。

由于手術體位和手術方式會影響Qs／Qt，本研究入選患者的手術體位均為平臥位，相較于胸部或腹部手術，顱腦手術對患者的呼吸功能影響較小，更好地排除了手術本身對呼吸的影響。本研究中兩組患者除了FiO2不同外，未采取任何措施（如呼吸末正壓、手法肺不張）來預防或減少肺內分流，故本研究能較準確地反映FiO2對術后患者Qs／Qt及氧合的影響。

本研究的不足之處：納入患者為行神經外科手術的患者，手術類型的代表性不足；研究對象以中年患者為主，其他年齡段分布較少。

綜上所述，與術中使用60%FiO2的患者相比，使用30%FiO2可顯著降低全麻機械通氣患者術后Qs／Qt。