呼氣末正壓通氣對側臥位手術患者功能性血流動力學指標的影響

郭芳，米衛東，潘偉，張永強，公茂偉

每搏量變異(SVV)、動脈脈壓變異(PPV)是一組能夠準確反映機械通氣下機體容量狀態的動態性血流動力學參數[1-3]，但其數值及判斷閾值易受到導致胸內壓變化的因素如潮氣量等的影響。呼氣末正壓(PEEP)通氣是臨床常用的通氣方式之一，不同的PEEP值使胸內壓產生不同的變化。本研究旨在觀察全麻左側臥位下，不同水平PEEP對動態性血流動力學參數SVV和PPV以及其他循環參數的影響，為合理地應用這些監測參數指導容量治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇2013年3月－2013年8月在解放軍總醫院擇期行右側全髖關節置換術的患者20例，其中男16例，女4例，年齡47.8±10.0(30～60)歲，體重指數(BMI)26.2±2.1(20～30)kg/m2，ASAⅠ-Ⅱ級，各實驗室檢查無顯著異常。除外肺部疾病、心律失常、高血壓控制不佳、心功能異?；颊?，除外術中出現嚴重麻醉和(或)手術并發癥及大出血致血流動力學不穩定者。

1.2 麻醉方法 患者術前30min肌注阿托品0.5mg，入室后開通靜脈通路，連接PHILIPS IntelliVue MP50監護儀，監測無創血壓(NBP)、心電圖(ECG)及脈搏血氧飽和度(SpO2)?；颊呔徐o脈快速誘導經口氣管插管術，誘導用藥：地塞米松10mg、咪唑安定0.02～0.03mg/kg、芬太尼2～4μg/kg、丙泊酚1～2mg/kg、順苯磺阿曲庫銨0.2mg/kg。男女分別選用內徑(ID)為7.5、7.0mm的氣管導管。插管成功后連接DatexOhmeda 7100型麻醉機行機械通氣，潮氣量8ml/kg，呼吸頻率10～12次/min，手術過程中調整呼吸參數維持EtCO234～40mmHg。氧流量設定為2L/min。麻醉維持：吸入1%七氟醚，靜脈持續泵注1%丙泊酚2～4mg/(kg·h)、40μg/ml瑞芬太尼0.1～0.3μg/(kg·min)。

1.3 試驗步驟 麻醉誘導完畢后行橈動脈穿刺置管，連接FloTrac/Vigileo監測系統。FloTrac傳感器置于心臟水平(平臥位時平腋中線，側臥位時平正中線)，同時連接PHILIPS IntelliVue MP50監護儀監測有創動脈壓(ABP)及PPV。在患者體位為左側臥位，手術假體安裝完畢后縫合過程中、麻醉復蘇之前且血流動力學及容量狀態穩定時，記錄使用PEEP前(P0)以及PEEP設置為4cmH2O(P4)、6cmH2O(P6)、8cmH2O(P8)、10cmH2O(P10)、12cmH2O(P12)、14cmH2O(P14)時各參數數值，觀察時PEEP值由低到高遞增。為保證結果的穩定性和可比性，每個PEEP水平通氣5min后，進行各指標記錄。

1.4 監測指標 依次測量并記錄P0、P4、P6、P8、P10、P12、P14時SVV、PPV、心指數(CI)、平均動脈壓(MAP)、心率(HR)、氣道峰壓(Pmax)、平均氣道壓(Pmean)等參數的變化。SVV、CI的監測采用基于動脈壓力波形分析監測心排出量(APCO)的FloTrac/Vigileo監測系統(FloTracTM傳感器和VigileoTM監測儀，Edwards' Life-Science)，PPV、MAP和HR的監測采用PHILIPS IntelliVue MP50監護儀。Pmax、Pmean的監測采用DatexOhmeda7100型麻醉機。在潮氣量為8ml/kg時，SVV和PPV診斷機體容量不足的閾值分別為10.5、13.0[4-5]。

1.5 統計學處理 采用SPSS 13.0軟件對采集的數據進行分析。計量資料以x±s表示。P0、P4、P6、P8、P10、P12、P14組間比較采用單因素重復測量方差分析，進一步兩兩比較采用配對t檢驗。SVV、PPV與PEEP的相關性分析采用Pearson法。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 PEEP值與各參數變化的關系 與不使用PEEP(P0水平)相比，隨著PEEP值的增高，SVV、PPV均逐漸增加(P<0.01)，CI逐漸下降(P<0.01)，而MAP、HR無明顯變化(P>0.05，表1)。

2.2 相關性分析結果 Pearson相關分析顯示，PEEP與SVV呈正相關，相關系數r=0.507，P<0.01，回歸方程為ySVV=5.733+0.296xPEEP；PEEP與PPV呈正相關，相關系數r=0.359，P<0.01，回歸方程為yPPV=5.736+0.173xPEEP；PEEP與CI呈負相關，相關系數r=－0.108，P<0.05，回歸方程為yCI=3.092－0.02xPEEP。

表1 不同PEEP值對血流動力學參數及肺機械參數的影響(x±s，n=20)Tab. 1Effects of different PEEP levels on hemodynamic and lung mechanical parameters (x±s, n=20)

3 討 論

適量PEEP的應用可以提高患者的氧合指數，保護肺功能[6-7]。雖然對術前肺功能正常的患者能否從預防性應用低PEEP中獲益目前尚未達成一致意見[8]，但PEEP在圍術期的應用已越來越廣泛。俞建峰等[9]研究認為高PEEP可能會對平臥位危重患者血流動力學及SVV、PPV產生影響。側臥位手術時體位在一定程度上限制了胸廓的運動，導致胸內壓升高，肺順應性下降，同時重力作用引起肺內血流再分布，心臟一定程度受壓，推測其可能會影響SVV、PPV對PEEP的反應。本研究發現，在心肺功能正常的患者全麻左側臥位手術中應用PEEP可引起SVV、PPV增加，且SVV、PPV與PEEP呈正相關。

在本研究中，與不使用PEEP時相比，隨著PEEP水平的升高，SVV、PPV有逐漸增大的趨勢。全麻術中，在正壓通氣的吸氣相，胸腔內壓力升高，肺毛細血管內更多的血液進入左心室，導致左心室回心血量增多(左心室前負荷增加)，每搏輸出量(SV)增加；加之胸腔內壓力傳導至肺毛細血管致肺血管阻力增高(右心室后負荷增加)，壓力傳導至腔靜脈致回流血量減少(右心室前負荷降低)，最終肺靜脈系統血量減少；在呼氣相，胸腔內壓力降低，加之吸氣相時肺靜脈系統血量的減少未完全代償，左心室前負荷降低，最終導致延遲性呼氣相左心室舒張末血量減少，SV降低。SVV反映了機械正壓通氣時一個呼吸周期內SV的變異，即SVV=(SVmax－SVmin)/SVmean。理論上隨著PEEP水平的增高，胸腔內壓增高，影響腔靜脈回流，吸氣相引起的肺靜脈系統血量減少不能完全得到補償，導致整個正壓通氣過程中SV降低[10-11]，SVmean=(SVmax+SVmin)/2，SVmean降低，故SVV升高。本研究中隨著PEEP水平升高，SVV顯著升高，因此可能會在機體容量充足時造成容量不足的假象。脈壓(PP)=k×SV/動脈順應性，PPV=(PPmax－PPmin)/PPmean，即PPV與SVV具有良好的相關性[12]，這與本研究結果一致。在HR穩定的情況下，CI=SV×HR/體表面積[13]，隨著PEEP水平增加，整個正壓通氣過程SV降低，故CI降低。這與本研究觀察到的結果基本一致，CI與PEEP呈低度負相關(r=－0.108)。

本研究中CI隨著PEEP的升高而降低，但在應用低、中水平PEEP時CI下降幅度小且維持在正常范圍內。PEEP水平增高時，MAP、HR的變化差異無統計學意義，表明心肺功能正常的患者在左側臥位手術中應用低、中水平PEEP對機體的血流動力學影響輕微，但PEEP水平越高，其潛在的血流動力學影響越大，與曾瓊等[12]在心肺功能正常的患者平臥位時所得到的結果基本一致。

當前研究認為低水平(≤5cmH2O)PEEP有一定程度的擴張氣道、預防肺泡陷閉的作用[14]；而最佳PEEP一般在中等水平(6～15cmH2O)PEEP范圍內，可改善機體氧合及肺的順應性[8]；高水平(>15cmH2O)PEEP則顯著影響循環功能，且增加機械通氣相關肺損傷的機會。在本研究中可以觀察到隨著PEEP水平的升高，Pmax與Pmean均逐漸上升，Pmax反映了胸內壓對肺功能的影響程度，因此使用高水平的PEEP有造成肺過度擴張和氣壓傷的潛在危險；Pmean反映了機械通氣對機體循環的影響，Pmean逐漸增高表明PEEP對循環的抑制逐漸加重[15]，因此對于心肺功能正常的患者，術中實施PEEP時應權衡利弊，合理設置PEEP值，同時應加強血流動力學監測。

本研究選擇在全麻全髖關節置換術假體安裝完畢縫合過程中、麻醉復蘇之前加用PEEP進行試驗，此時患者側臥位體位固定，無肢體活動，且在較長的時間段手術刺激平穩，血流動力學及容量狀態平穩，即比較P0、P4、P6、P8、P10、P12、P14各組數據時排除了手術、容量狀態等因素的干擾。本研究在改變PEEP水平通氣5min后再進行各指標的記錄，保證了結果的穩定性和可比性。但本組樣本例數僅為20例，相對偏少，且并未得到心肺功能正?；颊咴趪g期應用PEEP的具體安全范圍，尚需采用更大樣本進行深入研究。

綜上所述，在心肺功能正常的患者全麻左側臥位手術中應用PEEP可導致SVV、PPV增加，且SVV、PPV與PEEP呈正相關關系，這可能會造成對機體容量狀態的誤判。

[1]Chin JH, Lee EH, Hwang GS, et al. Prediction of fluid responsiveness using dynamic preload indices in patients undergoing robot-assisted surgery with pneumoperitoneum in the Trendelenburg position[J]. Anaesth Intensive Care, 2013,41(4): 515-522.

[2]Zhang Z, Lu B, Sheng X, et al. Accuracy of stroke volume variation in predicting fluid responsiveness: a systematic review and meta-analysis[J]. J Anesth, 2011, 25(6): 904-916.

[3]Xu J, Wang HL, Wang Z, et al. Functional hemodynamic monitoring[J]. Acta Acad Med Sinicae, 2008, 30(2): 214-217.[徐軍, 王厚力, 王仲, 等. 功能性血流動力學監測[J]. 中國醫學科學院學報, 2008, 30(2): 214-217.]

[4]Cai QF, Yuan WX, Mi WD, et al. The threshold of stroke volume variation in determining volume expansion responsiveness during fluid therapy in patients ventialted with different tidal volumes[J]. Chin J Anesthesiol, 2010, 30(7): 817-819.[蔡勤芳,袁維秀, 米衛東. 不同潮氣量通氣患者液體治療時每搏量變異度判斷擴容效應的閾值[J]. 中華麻醉學雜志, 2010, 30(7):817-819.]

[5]Michard F, Boussat S, Chemla D, et al. Relation between respiratory changes in arterial pulse pressure and fluid responsiveness in septic patients with acute circulatory failure[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2000, 162(1): 134-138.

[6]Gao L, Xu ZD, Yu Q, et al. Effects of end-expiratory pressure(PEEP) on alveolar oxygenation in patients undergoing laparotomy with lithotomy position[J]. Fudan Univ J Med Sci,2013,40(1): 68-72.[高蕾, 徐振東, 余瓊, 等. 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[J].復旦學報(醫學版), 2013, 40(1): 68-72.]

[7]Zhang YX, Pan XX, Zhao JY. Effects of positive end-expiratory pressure on the oxygenation and shunt fraction during ventilation with solitary lung[J]. Med J Chin PLA, 2013,38(12): 989-991.[張銀星, 潘曉霞, 趙京禹. 呼氣末正壓對單肺通氣中氧合及分流的影響[J]. 解放軍醫學雜志, 2013,38(12): 989-991.]

[8]Zheng K, Zheng YA. Advance in clinical stratergies of lung protective ventilation[J]. Chin Gen Pract, 2011, 14(8): 2816-2818.[鄭康, 鄭亞安. 肺保護性通氣策略臨床應用進展[J].中國全科醫學, 2011, 14(8): 2816-2818.]

[9]Yu JF, Gu Q, Liu N. Effect of different positive end-expiratory pressure on cardiac preload and predictability of different cardiac preload indexes on patients treated with mechanical ventilation[J]. Chin J Hemorh, 2008, 18(2): 237-239.[俞建峰,顧勤, 劉寧. 不同呼吸末正壓對機械通氣患者心臟前負荷影響及前負荷預測性指標研究[J]. 中國血液流變學雜志,2008, 18(2): 237-239.]

[10]Michard F, Chemla D, Richard C, et al. Clinical use of respiratory changes in arterial pulse pressure to monitor the hemodynamic effects of PEEP[J]. Am J Respir Crit Care Med, 1999, 159(3):935-939.

[11]Li M, Qin YZ, Ma LJ. Study of the effects on the heart function when different positive end expiratory pressure levels were used on patients treated with mechanical ventilation[J]. Chin Crit Care Med, 2007, 19(2): 86-89.[李敏, 秦英智, 馬麗君. 不同呼氣末正壓設定對機械通氣患者血流動力學及心功能的影響[J]. 中國危重病急救醫學, 2007, 19(2): 86-89.]

[12]Zeng Q, Meng Y, Zhu SH, et al. Effect of ventilation with high levels of PEEP and lower-tidal volume on the heamodynamics in patients with normal respiratory function[J]. J Clin Anesthesiol,2009, 25(2): 109-112. [曾瓊, 孟勇, 朱四海, 等. 高呼氣末正壓小潮氣量通氣對肺功能正常患者血流動力學的影響[J]. 臨床麻醉學雜志, 2009, 25(2): 109-112.]

[13]Morgan GE, Mikhail MS. Morgan and Mikhail's clinical anesthesiology[M]. Yue Y, Translated. 4th ed. Beijing: People Medical Publishing House, 2007. 371. [Morgan GE, Mikhail MS.摩根臨床麻醉學[M]. 岳云 譯. 4版. 北京: 人民衛生出版社,2007. 371.]

[14]Zhu L. Mechanical ventilation[M]. 3rd ed. Shanghai: Shanghai Science and Technology Press, 2012. 170-171. [朱蕾. 機械通氣[M]. 3版. 上海: 上海科學技術出版社, 2012. 170-171.]

[15]Zhu L. Mechanical ventilation[M]. 3rd ed. Shanghai: Shanghai Science and Technology Press, 2012. 90-91. [朱蕾. 機械通氣[M]. 3版. 上海: 上?？茖W技術出版社, 2012. 90-91.]