反比通氣對病態肥胖患者腹腔鏡袖狀胃減容術呼吸力學和術后肺部并發癥的影響

朱麗萍 王 凡 張傳武 唐 旺 王光磊

病態肥胖是指體重≥35kg/m2且合并有2型糖尿病、高血壓、高脂血癥或者體重≥40kg/m2的一種代謝性疾病,病態肥胖對生活質量和健康產生了嚴重影響,減肥手術是這類患者最有效的治療方法[1]?；颊吒共恐镜脑龆嗉笆中g中的氣腹對呼吸力學有著重要的影響,其中潮氣量、呼吸頻率及吸呼比對術中肺順應性的下降有著明顯影響,大約30%接受減肥手術的患者有肺功能障礙且術后肺部并發癥的發生率明顯升高[2]。反比通氣已被證實可用于中重度呼吸窘迫綜合征的搶救治療且能顯著改善其患者的氧合,但少有研究反比通氣對病態肥胖患者腹腔鏡胃減容手術中的影響[4]。本研究旨在研究反比通氣對病態肥胖患者胃減容手術中呼吸力學和術后肺部并發癥的影響,以期對病態肥胖患者圍術期呼吸管理提供一新思路。

資料與方法

1.一般資料:該研究是一項前瞻性隨機對照試驗,于2022年2～8月進行。經筆者醫院醫學倫理學委員會批準(倫理學審批號:XYFY2022-KL172-02)并與患者簽訂知情同意書后,62例病態肥胖患者擬行腹腔鏡袖狀胃減容手術,年齡18～65歲,BMI≥35kg/m2且合并高血壓、糖尿病、高脂血癥等代謝性疾病或BMI≥40kg/m2,ASAⅡ～Ⅲ級,男女性別不限。排除標準:①失代償性心臟疾病如心力衰竭、心肌梗死、嚴重心律失?；颊?②嚴重的呼吸系統疾病,如重度阻塞性或限制性肺疾病、呼吸衰竭、無胸廓畸形、肺部手術史及近期呼吸系統感染性疾病、嚴重肝臟、腎功能障礙的患者。剔除標準:①手術時間大于3h者;②術中出血量>800ml者;③血紅蛋白<70g/L的患者。

2.隨機化和通氣設置:所有患者氣管插管后按照隨機數字表法被分為兩組(n=31):對照組[壓力控制容量保證通氣組(PVG組)]和反比組[壓力控制容量控制反比通氣組(IRV組)],將對照組吸呼比(I∶E)設定為1∶2,反比組吸呼比設定為2∶1,調節氣道壓力達到目標潮氣量、兩組麻醉誘導后吸入氧濃度均為60%,氧流量2L/min、呼吸頻率12次/分鐘,通過調節壓力維持呼氣末二氧化碳分壓(end-tidal carbon dioxide partial pressure,PetCO2)在35～45mmHg范圍內,當脈搏血氧飽和度<93%或氣道壓超過30mmHg時,研究將終止,并將呼吸機設置更改為1∶1.5的I∶E,增加或減少潮氣量。

3.麻醉方法:患者入室后常規開放靜脈并建立心電圖、有創血壓、脈搏血氧飽和度監測,并于麻醉誘導時及術中使用肌松監測儀監測肌松程度(train of four,TOF)和麻醉深度監測儀監測麻醉深度(bispectral index,BIS)。麻醉誘導:首先預充氧3min,按理想體重[理想體重(kg)=身高(cm)-100(女性105)]靜脈給予咪達唑侖0.05mg/kg、依托咪酯注射液0.3mg/kg、舒芬太尼0.5μg/kg、羅庫溴銨0.6mg/kg。并給予5mg地塞米松,當TOF值降為零后經口插入氣管導管,連接呼吸機行機械通氣,將通氣模式調整為壓力控制容量保證通氣模式(PCV-VG),氣管插管后按照實際分組設置吸呼比,靜脈泵注丙泊酚4～12mg/(kg·h),瑞芬太尼0.1～0.3μg/(kg·min),吸入1%七氟醚,手術中根據麻醉深度監測儀調節丙泊酚及瑞芬太尼泵速,維持麻醉深度使指數值保持在40～60范圍內,使用血管活性藥物使血壓維持在基礎值的20%,從而維持血流動力學的穩定性,當TOF監測數值介于1～2時追加肌松。所有患者氣腹均設置為15mmHg, 當距離手術結束前 30min時停用肌松藥與七氟烷并靜脈給予止吐藥,手術結束時使用肌松拮抗藥物,等患者意識清醒、肌松恢復達到拔管標準后拔除氣管導管送入PACU并予以吸氧。

4.觀察指標:統計氣管插管后5min(T1),氣腹后15min(T2)、30min(T3)、60min(T4)及手術結束時(T5)的呼吸力學指標包括動態肺順應性(dynamic lung compliance,Cdyn),分鐘通氣量(MV)、氣道峰壓(peak airway pressure,Ppeak)、氣道平均壓(mean airway pressure,Pmean)、氣道平臺壓(plateau pressure,Pplat)、VT、呼吸末正壓(positive end expiratory pressure,PEEP)。同時在麻醉前(T0)及T1～T5各時間點抽取動脈血行血氣分析,計算無效腔率(dead space fraction,VD/VT)=(PaCO2-PetCO2)/PaCO2,記錄麻醉前(T0)及T1～T5的平均動脈壓、心率等血流動力學參數。觀察術中輸液量、術后住院時間、肩痛發生情況、觀察并記錄患者術后第1天、第2天及7天內肺部并發癥(postoperative pulmonary complications PPCs)累積發生情況,PPCs主要包括肺炎、氣胸、肺不張、胸腔積液、肺栓塞和呼吸衰竭等,此外參考文獻[4]將PPCs進行分級,此方法將PPC分為5級,其中0級代表無任何癥狀或體征,1級包括微小肺不張、無其他原因出現肺部異常表現和體溫超過37.5℃、咳嗽、支氣管痙攣等;當患者有任何一種癥狀即認為該患者發生了相應級別的肺部并發癥。

結 果

本試驗一共納入62例患者,排除術前肺炎1例,剔除手術時長超過3h 5例,最終進入統計學分析56例,其中對照組27例,反比組29例。

1.兩組患者一般情況的比較:對照組和反比組的患者在年齡、性別、BMI、ASA分級、吸煙史、FEV1、FEV1/FVC、高血壓、糖尿病及輸液量比較,差異無統計學意義(表1)。

表1 兩組患者一般情況對比

2.兩組患者不同時間點呼吸力學參數的比較:T1～T5的Cdyn、Pmean、PEEP的呼吸力學參數表現為反比組明顯大于對照組。與T1比較,T2～T5的Cdyn下降且差異有統計學意義,T2～T5的Pplat和Ppeak較對照組明顯降低(P<0.05),而兩組MV、潮氣量比較,差異無統計學意義(P>0.05,表2)。

表2 兩組患者不同時間點呼吸力學參數的比較

3.兩組患者不同時間點血氣分析、血流動力學參數的比較:兩組各時間點的PetCO2、PaCO2、pH及血流動力學參數差異均無統計學意義(P>0.05);而PVG組T3～T5的VD/VT均大于反比組(P<0.05);IRV組T1～T5時的PaO2較對照組明顯升高(P<0.05,表3)。

表3 兩組患者不同時間點血氣分析、血流動力學參數

4.術后肺部并發癥和其他指標的比較:PVG組和IRV組在術后第1天、第2天及術后7天內PPCs的發生情況比較,差異均無統計學意義,其中IRV組術后肩痛的發生率明顯小于PVG組(P<0.05,表4)。

表4 兩組術后PPCs發生情況、術后肩痛、住院時間的比較[n(%),M(Q1,Q3)]

討 論

病態肥胖越來越普遍,且能引起糖尿病、高血壓、高脂血癥等合并癥[5]。肥胖患者除了氧儲備和呼吸力學受損外,全身麻醉和仰臥位還進一步降低了其功能殘氣量,麻醉誘導和維持容易導致低氧血癥,大大增加了肥胖患者圍術期的管理難度,而隨著BMI的增加,術后肺部并發癥和住院時間延長的風險大大增加[6]。

有研究表明,在全身麻醉期間,病態肥胖患者比非肥胖的患者肺不張的發生率更高,且這種肺不張可以持續24h以上,從而導致動脈低氧血癥和明顯的呼吸力學改變[7,8]。反比通氣是機械通氣的替代策略,可逆轉傳統的吸呼比,已被用作ARDS的替代治療選擇,Go等[9]研究發現,壓力控制反比通氣可有效提高機器人輔助腹腔鏡根治性前列腺切除術中肥胖患者的FRC,反比通氣縮短了呼氣時間,增加了自動PEEP,隨著I∶E從1∶2增加到4∶1,FRC逐漸增加,但是,高于2∶1的I∶E并不能進一步改善無效腔率。Yang等[10]研究發現反比通氣聯合肺保護性通氣可有效降低重度燒傷手術患者的氣道峰壓,增加氣道平均壓和動態順應性,改善了燒傷患者的肺氧合功能,有效降低肺損傷。Hirabayashi等[11]研究發現在機器人腹腔鏡手術中采用壓力控制反比通氣從而改善了術中動脈氧合,使氣道壓力峰值下降,順應性和平均氣道壓力顯著增加。另有研究表明,反比通氣在接受婦科腹腔鏡手術的肥胖患者有著明顯的肺保護作用中,促進了氣體交換和氧合,并且與肺泡表面活性物質(surfactant protein A,SP-A)和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平降低有關[12]。

本實驗研究顯示,與PVG組比較,IRV組動脈PaO2、PEEP、Pmean和Cdyn增加,Ppeak和Pplat顯著降低,而平均動脈壓和心率的血流動力學變化均無差別,這與文獻研究一致,推測由于肥胖導致胸壁順應性下降、肺容量減少、耗氧量增加、使氣道阻力增加[13]。反比通氣有效延長了吸氣時間,呼氣時間相對縮短,從而使肺膨脹時間延長,增加了肥胖患者的功能殘氣量,有效地降低了Ppeak,提高了動態順應性,氣體進入肺的速度變慢,升高了平均氣道壓,減少了肺不張,從而改善V/Q比值,增加了氧分壓,IRV可產生內源性呼吸末正壓,使得呼氣末肺泡萎陷減少,避免了肺泡的反復閉合和開放,有利于提高肺部動態順應性及降低低氧血癥[14]。反比通氣通過逆轉吸呼比,減慢吸氣流量從而降低了氣道峰壓,避免了肺損傷和氣壓傷的發生[15,16]。所有患者氣腹后動態順應性均下降,說明CO2氣腹會對病態肥胖患者的呼吸力學產生明顯的影響,兩組PetCO2和PaCO2無明顯差異,但反比通氣可改善通氣血流比值減少生理無效腔從而使VD/VT也降低[17～19]。

本研究存在一定的局限性,未能發現反比通氣能有效減少病態肥胖患者術后肺部并發癥的發生率?？赡芘c患者相對年輕、樣本量偏小有關,還需開展進一步研究予以證實。綜上所述,反比通氣可有效改善病態肥胖患者腹腔鏡袖狀胃減容術呼吸力學,降低術中低氧血癥。