呼氣末正壓(PEEP)對于截石位開腹手術患者肺泡氧合功能的影響

高 蕾 徐振東 余 瓊 朱偉強 張 潔

(復旦大學附屬華山醫院麻醉科 上海 200040)

近年來隨著外科學和麻醉學的進展，肥胖患者與老年患者行外科手術的比例日益上升，以截石位作為手術體位的手術總量也每年遞增。這類患者術中的呼吸功能一方面受頭低腳高位的影響，另一方面受雙下肢抬高的影響，腹部臟器對胸腔的壓力增加，上抬膈肌的同時降低胸廓與肺的順應性，肺泡的功能殘氣量減少，會不同程度影響肺泡的氧合功能［1］。如何更好地保障患者在術中維持良好的氧合，以有利于術后呼吸功能的盡快恢復，預防肺泡萎陷甚至肺不張的發生，值得麻醉醫師進一步探索。

麻醉醫師可以通過調整呼吸參數或改變呼吸模式來改善通氣與氧合。呼氣末正壓(positive endexpiratory pressure，PEEP)可增加平均氣道壓，復張萎陷的肺泡，從而改善氧合［2］。不少研究建議對肥胖患者使用PEEP的通氣策略，認為可以改善通氣與氧合［3－4］。截石位行開腹手術是否對患者的呼吸功能影響更為顯著，PEEP是否能夠改善這類患者的氧合功能，目前臨床上多有推論，但缺乏相關的系統研究。本文將探討PEEP通氣策略在截石位開腹手術患者中應用的可行性及其對通氣和氧合的影響，并通過找到合適的PEEP值，來指導臨床麻醉醫師對截石位開腹手術患者的呼吸功能進行更安全有效的術中維護。

資料和方法

研究對象 本研究征得受試者同意并簽署知情同意書。收集2010年1月至8月在復旦大學附屬華山醫院普外科行開腹腸道手術的患者，ASA分級I～Ⅱ級，年齡16～80歲，術中體位為截石位者40例，仰臥位者20例，術前禁食禁飲8 h以上。完善術前檢查，包括胸片、肺功能、血氣分析、心電圖、心超等。

排除標準為:BMI＞28，合并心臟病，呼吸系統疾病者;肺功能提示中度以上阻塞性/限制性通氣功能障礙者;術前吸空氣時動脈血氧分壓低于60 mmHg(1mmHg=0．133 kPa，下同)者。

分組及處理情況 將符合納入條件的術中體位為截石位的40例患者采用單純隨機分組——具體為按照患者住院號末尾數字的單、雙數分為A、B兩組，每組20例。A組為ZEEP組，該組患者在擺放體位后始終給予PEEP=0 cmH2O，B組為PEEP組，該組患者在擺放體位后即刻先給予PEEP=0 cmH2O，30min后給予 PEEP=10 cmH2O，在設置PEEP時，起始先設定為5 cmH2O，觀察循環的波動及氣道壓力的變化，然后在10 min之內，逐步上調PEEP(每2 min上升1 cmH2O)，直至10 cmH2O。對照組C組為仰臥位行腸道手術的20例患者。通氣模式均采用容量控制的間隙正壓(intermittent positive-pressure ventilation，IPPV)模式，設定潮氣量(tidal volume，VT)為 8 ～10 mL/kg，頻率(f)為 8 ～12次/分，并通過監測血氣中動脈血二氧化碳分壓(PaCO2)值調整 VT和 f，維持 PaCO2在 35～45 mmHg之間。局麻下行橈動脈穿刺置管接有創動脈壓監測，定時檢測血氣。靜脈誘導用藥為咪達唑侖1 mg，丙泊酚1 ～1．5 mg/kg，芬太尼150 ～200 μg，羅庫溴銨0．6 mg/kg，經口氣管插管。維持期七氟醚吸入，間斷推注芬太尼和羅庫溴銨維持鎮痛和肌松。給予純氧吸入。

麻醉期間常規監測血壓、心率、脈氧飽和度、呼氣末二氧化碳、體溫、尿量和氣道壓力等，觀察PEEP變化時氣道壓力和血壓的情況，控制血壓波動在基礎血壓±10%之間，氣道峰壓＜30 mmHg。

血氣分析 分別在以下4個時點對A、B兩組患者行血氣分析:麻醉誘導前，氣管插管后即刻，擺放體位后30 min，實施干預后1 h。作為仰臥位對照的C組時點選擇為對應的麻醉誘導前、氣管插管后即刻、插管后30 min、插管后90 min。監測3組各時點動脈血氧分壓(PaO2)、肺泡-動脈血氧分壓差［P(A-a)DO2］。比較 A、B、C 3組各時點 PaO2和 P(A-a)DO2變化情況，以誘導后即刻的測得值作為基準值，比較各組不同時點間差值占基準值的百分比情況，以此來分析截石位對于肺泡氧合功能的影響以及在截石位狀態下PEEP改善氧合的臨床價值。

肺泡-動脈血氧分壓差［P(A-a)DO2］計算公式為［5－6］:P(A-a)DO2=(標準大氣壓 －37℃飽和水蒸汽壓)×FiO2－(PACO2/R)－PaO2;其中，標準大氣壓=101．3 kPa=760 mmHg;37℃飽和水蒸汽壓=6．3 kPa=47．25 mmHg;PACO2為肺泡 CO2分壓，PACO2≈PaCO2，即動脈血CO2分壓;R為呼吸商，人類混合飲食者R=0．8。

試驗設計 該臨床試驗設計采用雙盲原則，即研究對象不知道所接受措施的具體內容，而進行數據統計分析的資料分析者僅知道某一組數據屬于A、B或C組，具體每一組采用何種體位或干預措施則不知情。

統計學分析 數據采用SPSS11．5統計學軟件進行統計分析。計量資料以表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，方差不齊時采用近似t檢驗，計數資料采用 χ2檢驗，P＜0．05為差異有統計學意義。

結 果

一般數據統計 A、B、C 3組在性別、年齡、ASA分級、體重指數BMI(kg/m2)、吸煙人數方面差異無統計學意義(表1)。

表1 3組患者的一般資料Tab 1 General data of three groups ( or n)

表1 3組患者的一般資料Tab 1 General data of three groups ( or n)

Group A:the ZEEP group;Group B:the PEEP group;Group C:the control group;BMI:body mass index．

Patients'characteristics Group A(n=20)Group B(n=20)Group C(n=20)StatisticsF=0．40，P=0．82t=0．27，P=0．77F=0．40，P=0．82t=0．60，P=0．55=0．80F=0．23，P

各組氧分壓情況分析 各組不同時點氧分壓和氧分壓前后變化差值占基準值的百分比情況比較見表2。值得注意的是，比較實測各組氧分壓在不同時點的變化，發現P3時點擺放截石位的兩組都出現了氧分壓的下降，但僅B組較C組差異有顯著統計學意義。我們進一步比較了P3與基準值P2的差值占P2的百分比，結果發現，與C組相比，A組和B組的氧分壓變化百分比都顯著下降(P=0．00);并且，不同PEEP干預后1h的P4時點，A、B兩組氧分壓變化百分比出現了顯著性差異(P=0．00)，提示PEEP能夠改善截石位對于肺泡氧合功能的負面影響。

表2 3組在不同時點的PaO2變化Tab 2 Alterations of PaO2in three groups at different time points (±s)

表2 3組在不同時點的PaO2變化Tab 2 Alterations of PaO2in three groups at different time points (±s)

P1:the PaO2before anesthesia induction;P2:the PaO2after anesthesia induction;P3:the PaO230 minutes after changing position;P4:the PaO260 minutes after ventilation strategies．1 mmHg=0．133 kPa．

Statistics(Group B vs．C)t=0．11 P=0．91t= －1．24 P=0．22t= －3．19 P=0．00t= －1．70 P=0．10t=4．15 P=0．00=0．18t=1．37 P

各組P(A-a)DO2情況分析 各組不同時點P(A-a)DO2和其前后變化差值占基準值的百分比情況比較見表3。分析發現，和表2氧分壓變化情況類似，采用P(A-a)DO2的前后變化差值占基準值的百分比進行比較，與對照組C組相比，擺放截石位30 min時A、B兩組(DP2-DP3)/DP2差異具有顯著統計學意義(P=0．00);而 A、B兩組經過1 h的不同PEEP干預后，(DP2-DP4)/DP2差異明顯，具有統計學意義(P=0．00);B組截石位患者經過PEEP 10 cmH2O的干預，P4時點的肺泡-動脈氧分壓差較P3時點減小，但其變化百分比(DP2-DP4)/DP2與C組仰臥位的患者相比差異無統計學意義。

表33 組不同時點的P(A-a)DO2變化Tab 3 Alterations of P(A-a)DO2in three groups at different time points (±s)

表33 組不同時點的P(A-a)DO2變化Tab 3 Alterations of P(A-a)DO2in three groups at different time points (±s)

DP2:the P(A-a)DO2after anesthesia induction;DP3:the P(A-a)DO230 minutes after changing position;DP4:the P(A-a)DO260 minutes after ventilation strategies．1 mmHg=0．133 kPa．

P(A-a)DO2 Group A(n=20)Group B(n=20)Group C(n=20)Statistics(Group A vs．B)Statistics(Group A vs．C)Statistics(Group B vs．C)t=1．03 P=0．31t=3．01 P=0．01t=1．65 P=0．11t= －3．17 P=0．00=0．21t= －1．28 P

討 論

全身麻醉對術中患者的肺功能有一定影響。Pelosi等［7］研究提出，即使是術前肺功能正常且無心臟疾病的患者，在麻醉狀態下，健康的肺臟還是會因為腹內壓的增加出現肺不張或氣道陷閉。不同體位對呼吸的影響不同，其中以俯臥位影響最大，截石位對呼吸也有一定影響。有研究認為，截石位可引起胸腔內壓力升高，胸廓活動受限，肺順應性下降，易導致氣道峰壓上升、通氣量減少，如果未及時發現和處理，可進一步導致PaCO2升高，引起呼吸性酸中毒，并造成通氣/血流比例的失調，出現換氣功能障礙甚至肺不張，增加術后低氧血癥的發生率［8－9］。

本研究首先觀察了體位對全麻患者肺泡氧合功能的影響，在變換為截石位之后A組和B組的PaO2均下降，但與對照組比，僅B組具有顯著性差異，A組雖有下降，但差異無統計學意義。分析造成這一結果的原因，我們認為，在純氧吸入狀態下，患者的氧分壓一般均在400 mmHg左右，比吸空氣時氧分壓升高約5倍，且3組誘導后即刻氧分壓的基準值各有不同，也會影響各組之后的比較結果可信度。因此，我們以誘導后即刻P2時點的氧分壓作為基準值，將各時點與P2時點氧分壓差占基準值P2的變化百分比進行比較，證實A組和B組的變化百分比均較對照組有顯著統計學意義。說明截石位對患者的氧合功能確實有不利的影響。

P(A-a)DO2常用來衡量患者肺換氣功能，在動脈血紅蛋白飽和狀態下，可作為評估動脈氧合的定量指標［10］。肺換氣功能障礙的主要原因包括肺的通氣/血流比值失調或呼吸膜病變。麻醉期間P(A-a)DO2增加可見于多種原因，如肺不張、支氣管阻塞、心輸出量下降、肺水腫、吸入氣氧分壓增加等。該指標目前在臨床麻醉中的應用還不廣泛。考慮可能的原因是P(A-a)DO2在純氧正壓通氣下數值會明顯增加，與吸空氣的正常參考值差異較大。因此，本研究選擇對同一患者不同時點、不同PEEP值，但均為純氧吸入狀態下的縱向比較，以誘導后即刻P2時點的P(A-a)DO2作為基準值，將各時點與P2時點P(A-a)DO2占基準值的變化百分比進行對比，來間接判斷患者的換氣功能，避開了干擾因素。

PEEP在肥胖患者全身麻醉中的應用價值已經得到了廣泛認可［3－4］，被認為是改善肥胖患者通氣/血流比例和肺泡氧合的有效措施。但PEEP是否應在體重指數正常的全麻患者中常規應用尚存在爭議，PEEP能否明確改善截石位引起的肺泡氧合功能障礙，目前還缺乏相關的文獻支持，臨床上的一些應用經驗多以PEEP在肥胖患者全身麻醉中的作用推論得之。隨著近年來截石位手術的開展日益增多，且泌尿外科和下腹部腸道手術的老年患者比例也越來越高，如何更加科學、可靠地保障這類患者的術中呼吸功能和氧合功能，為其提供更有利的圍術期麻醉管理，值得我們進行認真的探索和系統的研究。本研究著眼于以截石位作為手術體位的患者的氧分壓和P(A-a)DO2的變化，證實PEEP對于截石位引起的肺泡氧合功能降低具有改善作用，這為臨床麻醉提供了實踐操作的依據，具有很好的臨床應用價值。而理想的PEEP數值一直是探討的重點。

有研究認為，當PEEP＞15 cmH2O時有可能會增加胸腔內壓，影響回心血量，導致低血壓。PEEP＞20 cmH2O則不僅影響循環，且有較高的肺泡破裂發生率，還使頭面部靜脈回流受阻，腦血容量增多，出現顱內壓和眼內壓增高等不良后果［11－13］。而PEEP＜5 cmH2O則可能效果不明顯。本研究嘗試給予行截石位開腹手術的患者以不同水平的PEEP值，在設置PEEP組的10 cmH2O時，以5 cmH2O作為起始值，10 min內逐步上調至10 cmH2O，并且密切關注循環的波動，確保循環的穩定。結果發現，PEEP=0 cmH2O的A組在之后的1 h內PaO2有進一步下降的趨勢，平均值為34．15 mmHg。而PEEP=10 cmH2O的B組的PaO2則有明顯的回升，上升均值達到了26．30 mmHg。兩組氧分壓和P(A-a)DO2以變化百分比相比，結果在統計學上都具有顯著差異。此外，單純比較A組和B組在誘導后即刻、擺放體位后30 min、實施干預后60 min 3個時點的P(A-a)DO2的數據，兩組差異無顯著統計學意義。但進一步比較P(A-a)DO2的變化百分比，可以發現實施干預后60 min的P4時點，(DP2-DP4)/DP2差異存在顯著統計學意義，且實施PEEP的截石位患者，經過 PEEP干預后的60 min，P(A-a)DO2與基準值的變化百分比與C組相比無顯著性差異，說明PEEP能使截石位引起的P(A-a)DO2隨著手術時間的延長而增加的趨勢逆轉，降低P(A-a)DO2水平，改善患者在機械通氣狀態下的氧合情況，有利于肺泡換氣功能的恢復。

綜上所述，研究證實，截石位對患者的氧合功能有一定的負面影響，可表現為術中氧分壓的下降，P(A-a)DO2的升高，在通氣模式中加用10cmH2O的PEEP有助于改善患者術中的氧合情況，降低可能出現的肺不張或小氣道陷閉等風險，但是在加用PEEP時需密切關注患者的循環波動，逐級上調PEEP值對維持穩定的血流動力學可能會有一定的幫助。

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