全麻復合胸段硬膜外阻滯與單純全麻對食管癌根治術患者術中氧供需平衡與術后并發癥影響的隨機對照研究

吳　歆　許平波　朱敏敏　繆長虹

(復旦大學附屬腫瘤醫院麻醉科-復旦大學上海醫學院腫瘤學系　上海　200032)

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全麻復合胸段硬膜外阻滯與單純全麻對食管癌根治術患者術中氧供需平衡與術后并發癥影響的隨機對照研究

吳歆許平波朱敏敏繆長虹△

(復旦大學附屬腫瘤醫院麻醉科-復旦大學上海醫學院腫瘤學系上海200032)

目的明確全麻復合胸段硬膜外阻滯和單純全麻對食管癌根治術患者術中氧供需平衡指標:中心靜脈血氧飽和度(central venous oxygen saturation,ScvO2)、中心靜脈-動脈二氧化碳分壓差值(central venous-to-arterial difference of carbon dioxide,Pcv-aCO2)和中心靜脈-動脈乳酸差值(difference between central venous and arterial lactate,Dcv-aLac)及術后并發癥的影響。方法將60例擇期行右胸、上腹正中兩切口食管癌根治術(Ivor Lewis手術)的患者隨機分為2組:單純全麻組(GA組,n=30)和全麻復合硬膜外麻醉組(GE組,n=30)。兩組患者的全麻誘導基本一致,術中維持相同的麻醉深度,術后GA組采用患者自控靜脈鎮痛(patient-controlled analgesia,PCIA),GE組采用自控硬膜外鎮痛(patient-controlled epidural analgesia,PCEA)。術前記錄患者一般資料,術中連續監測心率(heart rate,HR)、平均動脈壓(Mean arterial pressure,MAP)及ScvO2等。患者入室后(T1)、關腹前(T2)、關胸前(T3)以及出麻醉后監控室(postanethesia care unit,PACU)前(T4)4個時間點分別抽取中心靜脈血和動脈血行血氣分析,計算Pcv-aCO2、Dcv-aLac。記錄患者術后第1天(POD1)和第2天(POD2)的疼痛視覺模擬評分(visual analogue scale,VAS),并隨訪術后并發癥情況。結果兩組患者的一般資料差異無統計學意義。與GA組相比,GE組術中HR、MAP顯著下降(P <0.05),但其波動仍在正常范圍內。在T4時間點,GE組ScvO2顯著高于GA組(P<0.05),而其余3個時間點均無顯著差異。血氣分析結果顯示,T2、T3、T4時間點上,GE組患者Pcv-aCO2、Dcv-aLac均顯著低于GA組(P <0.05)。術后并發癥發生率方面,GE組也顯著低于GA組(P<0.05)。結論與單純全麻相比,全麻復合胸段硬膜外阻滯能夠提高ScvO2,顯著降低Pcv-aCO2和Dcv-aLac,從而改善患者術中氧供需平衡,并降低術后相關并發癥的發生率。

全麻;胸段硬膜外阻滯;中心靜脈血氧飽和度;中心靜脈-動脈二氧化碳分壓差值;中心靜脈-動脈乳酸差值

氧供需平衡是圍術期麻醉管理的關鍵環節之一,維持良好的氧供需平衡可以使組織細胞處在一個優質的氧代謝水平。氧供需平衡受呼吸、循環、組織灌注等諸多因素的影響,以往我們常采用心率、血壓、中心靜脈壓等血流動力學指標及脈搏氧飽和度等來判斷機體的氧供情況,但它們常不足以反映機體的氧供需狀況。有時即使這些指標正常,機體仍可能處于潛在缺氧狀態。最近的研究表明,中心靜脈血氧飽和度(central venous oxygen saturation,ScvO2)與混合靜脈血氧飽和度(mixed venous oxygen saturation,SvO2)之間存在高度的相關性,可及時準確反映組織的氧代謝和灌注水平[1-6];中心靜脈-動脈二氧化碳分壓凈差值(central venous-to-arterial difference of carbon dioxide,Pcv-aCO2)可反映組織有氧代謝凈產生CO2的量,其數值可判斷機體氧代謝的水平[7];而中心靜脈-動脈乳酸凈差值(difference between central venous and arterial lactate,Dcv-aLac)則可反映無氧代謝狀況[8],這三者可從不同層面反映機體的氧供需平衡狀況。

不同的麻醉方式對組織灌注有不同的影響,從而影響機體的氧供需平衡,并進而影響患者的預后和轉歸。全身麻醉是食道癌手術患者最常用的麻醉方式,然而是否需要復合硬膜外阻滯尚存在爭議。既往研究表明:胸段硬膜外阻滯可阻斷手術區域的痛覺向中樞傳遞,從而抑制手術創傷引起的應激反應,降低氧耗[9];硬膜外阻滯可減輕應激促發的血小板活化和促凝機制,從而改善局部微循環,促進組織器官的灌注。然而另一些研究認為,胸段硬膜外可阻滯節前交感神經,進而減慢心率、擴張容量血管、降低心輸出量(cardiac output,CO),從而影響機體的氧供;硬膜外阻滯還可增加肺內分流,加劇通氣血流比例的失調,不利于肺的氧合。綜上,硬膜外阻滯可能對機體的氧供需平衡產生多方面影響,但其影響程度以及與患者預后間的關系尚不清楚。本研究擬考察全身麻醉復合硬膜外阻滯以及單純全麻對食管癌根治術患者術中氧供需平衡指標(ScvO2、Pcv-aCO2及Dcv-aLac)的影響,進而探討氧供需平衡與患者預后間的關系,為食管手術麻醉方式的選擇提供依據。

資 料 和 方 法

病例選擇和分組經復旦大學附屬腫瘤醫院倫理委員會批準并征得患者及其家屬知情同意后,選取我院60例擇期行右胸、上腹正中兩切口食管癌根治術(Ivor Lewi術)的患者。納入標準:2014年1～11月,ASAⅠ-Ⅱ,年齡18～80歲,既往無嚴重心肺疾病。排除標準:美國麻醉醫師學會(ASA)分級>Ⅲ級,年齡<18歲,體質指數>35 kg/m2,胸外科手術史,懷孕,貧血(Hb<80 g/L),嚴重肺部疾病(FEV1%<50%),先天性心臟病,肝腎功能異常,有硬膜外麻醉禁忌癥。剔除標準:術中出血量超過800 mL,血紅蛋白水平低于60 g/L需要輸血治療的患者。依據隨機數值表,將患者分為單純全麻組(GA組,n=30)和全麻復合硬膜外麻醉組(GE組,n=30)。所有手術均由同一組胸外科醫師完成。

方法

麻醉準備患者入室后行左橈動脈及右頸內靜脈穿刺。GE組患者全麻誘導前于T7～8間隙行硬膜外穿刺,向頭端置管3～4 cm后予1%利多卡因3 mL,確認無導管內回血及全脊麻。GE組患者其他麻醉準備同GA組患者。

全麻誘導及維持GA組患者全麻誘導使用咪唑安定0.05 mg/kg,丙泊酚TCI 3.0～4.0 μg/mL,舒芬太尼0.3 μg/kg,羅庫溴銨0.6 mg/kg靜推。誘導成功后均插入左側雙腔氣管導管,采用纖維支氣管鏡確定雙腔管位置正確。GE組全麻誘導同GA組,硬膜外采用持續泵注0.25%羅哌卡因4～5 mL/h。插管成功后接麻醉機行間歇正壓通氣,設置吸入氧濃度為80%,潮氣量為6～8 mL/kg,呼吸頻率為10～12次/分,吸呼比為1∶2。術中維持氣道峰壓<35 cmH2O (1 cmH2O=0.098 kPa,下同),維持呼氣末二氧化碳分壓(end-tidal carbon dioxide portial pressure,PETCO2) 35～50 mmHg (1 mmHg=0.133 kPa,下同)。左側臥后再次采用纖維支氣管鏡確定雙腔管位置合適,單肺通氣期間,上述呼吸參數不變。兩組患者全麻維持均采用七氟醚(濃度1.5～2.5%)復合丙泊酚TCI 0.5～2.5 μg/mL,通過調節麻醉藥物的劑量使Narcotrend麻醉深度指數(Narcotrend index,NTI)維持在27～46,術中按需追加舒芬太尼,綜合血流動力學參數,采用擴容和血管活性藥物使血壓波動在基礎血壓的 ± 20%范圍內,并根據肌松監測追加羅庫溴銨。術中血壓低于基礎水平25%時,給予麻黃堿5～10 mg。

術后鎮痛術畢GA組采用患者自控靜脈鎮痛(patient-controlled intravenous analgesia,PCIA):背景劑量為舒芬太尼1.5 μg/h,單次劑量為舒芬太尼2 μg。GE組患者采用患者自控硬膜外鎮痛(patient-controlled epidural analgesia,PCEA):0.125%布比卡因+0.5 μg/mL舒芬太尼,背景劑量為4 mL/h,單次劑量為4 mL。兩組患者鎮痛使用時間均至術后48 h。

術后蘇醒術后兩組患者均送至麻醉后蘇醒室(postanthesia care unit,PACU),待患者自然蘇醒且呼吸良好時拔除氣管導管。拔管后給予面罩吸氧,采用Steward 蘇醒評分法判定離開PACU時間,Steward評分≥4分方可離開PACU。

觀察指標術前記錄患者一般資料。術中使用Datec AS/3型多功能監測儀連續監測心電圖、HR、SpO2、PETCO2并通過有創動脈監測MAP;使用Narcotrend麻醉深度檢測儀監測麻醉深度至手術結束;使用FloTrac傳感器和Vigileo監護儀(美國Edwards Lifesciences公司)持續監測CO、心指數(cardiac index,CI)、每搏量變異度(stroke volume variation,SVV),同時通過中心靜脈血氧監測導管(PreSep),持續監測ScvO2至患者離開PACU之前。并在入手術室后(T1)、關腹前(T2)、關胸前(T3)、出PACU前(T4) 4個時間點分別進行動脈血和中心靜脈血的血氣分析。記錄所有患者手術時間,單肺通氣時間。術后記錄拔管時間、PACU停留時間、術后第1天(POD1)和術后第2天(POD2)患者在平靜及活動時的疼痛視覺模擬評分(visual analogue scale,VAS)。

術后并發癥隨訪所有患者至出院或者死亡,統計兩組患者術后并發癥的發生情況。關于并發癥的統計,我們更關注由于氧的供需失衡或者組織灌注不佳所引致的并發癥,主要包括:組織愈合不良所致并發癥,如吻合口瘺或者切口裂開等;心血管系統并發癥,如嚴重心律失常或者心肌缺血、心肌梗死等;嚴重的膿毒血癥或者感染性休克;肺栓塞;腎功能不全,定義為術前血肌酐正常而術后升高2倍以上;胃腸道功能不全,定義為術后無法進食或者腸內營養時間超過5天;呼吸功能不全,如術后24 h內無法拔除氣管導管或者拔管后72 h內需要再次行氣管插管;術后認知功能障礙[10]。

結　　　果

兩組患者一般情況比較57例患者(GA組28例,GE組29例)最終被納入本次研究,有3例患者(其中GA組2例,GE組1例)因為術中出血量超過800mL,血紅蛋白低于60g/L需要給予輸血治療而未被納入該次研究中。所有納入研究的57例患者術后病理結果均證實為鱗狀細胞癌,兩組患者的一般資料差異無統計學意義,但GE組術中的晶體液與膠體液輸注量、麻黃堿的用量均顯著高于GA組,其差異有統計學意義(表1)。兩組患者術中麻醉深度監測差異無統計學意義(圖1)。

表1　患者一般資料

兩組患者血流參數變化在T2、T3、T4時間點,GE組的HR與平均動脈壓與T1時間點相比較有明顯下降,且在這3個時間點均比GA組有明顯下降,其差異有統計學意義(P <0.05),但仍在臨床正常范圍內;GA組術中的MAP與基礎值相比也明顯下降(P <0.05),但也在正常范圍內。兩組患者的CO、CI、SVV等血流參數差異均無統計學意義;無論組間比較還是組內比較,兩組患者SpO2,ETCO2差異均無統計學意義(表2)。但GE組在T4時間點與GA組相比較,其ScvO2明顯升高,差異有統計學意義(P <0.05),而其余3個時間點兩組之間均無顯著差異(表2,圖2)。

兩組患者血氣結果比較血氣分析結果顯示,兩組間動脈氧分壓(partial pressure of oxygen in artery,PaO2)、二氧化碳分壓(partial pressure of carbon dioxide in artery,PaCO2)、血紅蛋白(hemoglobin,Hb)等指標無顯著差異(表3)。與T1時間點相比,兩組患者在T2、T3、T4時間點的Pcv-aCO2均有顯著升高,但組間比較顯示GE組差值明顯小于GA組(P<0.05);同樣發現,GE組的Dcv-aLac在T2、T3、T4時間點也顯著小于GA組(P<0.05),并且在GE組中,其值與T1時間點相比也有明顯降低,所有差異均有統計學意義(P<0.05)(表3,圖3、4)。

表2　兩組患者血流參數

(1)vs.T1,P<0.05;(2)vs.GA group,P<0.05.1 mmHg=0.133 kPa.

圖1兩組患者在不同時間點的NTI

Fig 1NTI of patients at different time points

(1)vs.GA group,P<0.05.

圖2兩組患者在不同時間點的ScvO2

Fig 2ScvO2of patients at different time points

(1)vs.T1,P<0.05;(2)vs.GA group,P<0.05.

圖3兩組患者在不同時間點的Dcv-aLac

Fig 3Dcv-aLac of patients at different time points

(1)vs.T1,P<0.05;(2)vs.GA group,P<0.05.

圖4　兩組患者在不同時間點的Pcv-aCO2

(1)vs.T1,P<0.05 ;(2)vs.GA group,P<0.05.1 mmHg=0.133 kPa.

術后VAS評分及術后并發癥POD1和POD2 VAS結果顯示,GE組均顯著低于GA組(P<0.05,圖5);術后并發癥的發生率GE組也顯著低于GA組,差異均有統計學意義(P<0.05,表4)。

術后有并發癥與無并發癥組的比較按照有無術后并發癥的發生情況,將57例患者重新分為NC組(無并發癥組)與WC組(有并發癥組),結果發現WC組較NC組患者ScvO2在各個時間點都顯著降低(P<0.05),而Pcv-aCO2在T2、T3、T4時間點有顯著升高(P<0.05),同時發現,Dcv-aLac在同樣時間點也有顯著升高,差異均有統計學意義(P<0.05,表5)。

(1)vs.GA group,P<0.05.

圖5　術后疼痛視覺模擬評分

(1)vs.GA group,P<0.05.

表5　ScvO2、Pcv-aCO2和Dcv-aLac與術后并發癥的關系

NC:No complications;WC:With complications.(1)vs.NC group,P<0.05.1 mmHg=0.133 kPa.

討　　　論

食管癌根治術手術創傷大,圍術期應激反應強烈,血流動力學波動也較大,且術中需實行單肺通氣,易出現氧需失衡。本研究發現,GE組患者術中ScvO2略高于GA組,但差異無統計學意義,這可能與術中使用高濃度氧使得PaO2明顯升高有關。研究發現,高水平PaO2對ScvO2影響顯著[11],因為較高水平的PaO2首先增加了血氧含量,尤其是物理溶解氧量[12-13],進而提高ScvO2;其次提高了組織內毛細血管氧的彌散能力,促進血液與組織細胞間的氧交換,改善組織細胞的氧合[14];同時充分的氧攝入可能使患者心功能增強,提高心排量,間接也使ScvO2提高[15]。盡管兩組患者術中ScvO2無差異,但在術后PaO2恢復至正常水平時,GE組ScvO2顯著高于GA組。可能的機制是:手術應激造成的內穩態失衡并未隨手術結束而停止,其引發的神經、內分泌、免疫反應將會持續一段時間[16],而聯合胸段硬膜外阻滯能阻斷傷害刺激的傳入,減輕圍術期應激反應,從而降低氧耗,因而ScvO2水平高于GA組。

CO2是氧代謝的最終產物,Pcv-aCO2正常波動在2～5 mmHg。多項研究證實,當患者循環血流量或組織灌注不足時,外周組織清除CO2能力下降,導致Pcv-aCO2升高,因此Pcv-aCO2可較好地反映組織氧供需狀態,還可以及時反映組織容量灌注及微循環情況[17-18]。另有研究表明,感染性休克患者經過液體治療后,Pcv-aCO2明顯降低[19]。我們的研究顯示,與術前相比,兩組患者術中Pcv-aCO2顯著升高,且GA組顯著高于GE組,可能的機制是:食管癌根治術創傷大、應激反應強,使得機體氧耗增加、Pcv-aCO2升高;但與單純全麻相比,聯合硬膜外阻滯不僅有效阻斷神經沖動的傳導,阻滯了傷害性刺激的傳入,使得體內兒茶酚胺水平下降,應激反應減輕[20],氧耗也隨之下降,而且阻斷了交感神經節前纖維,使阻滯范圍的容量血管和阻力擴張,外周血管阻力下降[21],增加組織灌注,減少了CO2堆積,因而降低了Pcv-aCO2。值得注意的是,本研究中兩組患者術中及術后的Pcv-aCO2均高于正常值,這提示大手術患者存在氧供需失衡的可能性。

Dcv-aLac提示組織乳酸的凈生成量,而乳酸實際上反映的是組織氧供與氧耗的平衡,高乳酸血癥真正的意義在于機體對于低氧供適應而采用糖酵解的方式提供能量[22],可用來判斷組織的灌注情況以及無氧代謝水平的高低23],其正常值為(0.19 ± 0.10) mmol/L[24]。本研究中,兩組患者Dcv-aLac均在正常范圍,但GE組顯著低于GA組,這表明聯合胸段硬膜外阻滯能提供更好的氧合,降低無氧代謝水平,改善組織和器官的灌注,因而術后各類并發癥顯著下降。

術后隨訪顯示,GA組患者術后相關并發癥發生率顯著低于GA組,這可能與聯合胸段硬膜外阻滯促進了機體的氧供需平衡(ScvO2顯著升高,Pcv-aCO2、Dcv-aLac顯著下降)有關。本研究還考察了氧供需指標與術后并發癥相關性,結果發現,圍術期并發癥組患者ScvO2顯著降低,而Pcv-aCO2、Dcv-aLac指標顯著升高,這表明氧供需失衡與術后并發癥間存在一定的相關性。因此我們有理由相信全麻聯合硬膜外阻滯能夠改善機體氧合和組織灌注,保障氧的供需平衡,從而減少術后并發癥的發生,但其相關性仍有待深入研究。

本研究的不足之處主要有以下兩點:首先,中心靜脈血血氣分析與混合靜脈血血氣分析有一定的區別:中心靜脈血主要反映上半身的氧供需平衡,而混合靜脈血則反映全身的氧供需平衡,但總體而言兩者相關性很高,為采集方便,本研究選用了中心靜脈血來進行分析;其次,在保證同等麻醉深度的情況下,硬膜外阻滯可顯著減少術中全麻藥物、術后鎮痛藥物的用量,這本身也可對氧供需平衡、術后恢復以及并發癥的發生產生影響,因此不能簡單地將氧供需改善、并發癥減少完全歸因于硬膜外阻滯引起傷害性刺激減少或應激反應下降。

我們的研究表明,全麻聯合應用胸段硬膜外阻滯可有效提高ScvO2、顯著降低Pcv-aCO2和Dcv-aLac,從而改善氧供需平衡,降低術后相關并發癥的發生率,因此可安全有效地用于食管癌根治術患者。

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E-mail:miao_cch@126.com

A randomized controlled trial of general anesthesia combined with epidural anesthesia and general anesthesia on intraoperative oxygen balance and postoperative complications in patients undergoing esophageal cancer surgery

WU Xin,XU Ping-bo, ZHU Min-min, MIAO Chang-hong△

(Department of Anesthesiology,Fudan University Shanghai Cancer Center-Department of Oncology, Shanghai Medical College,Fudan University,Shanghai 200032,China)

ObjectiveTo explore the effect of general anesthesia combined with thoracic epidural anesthesia and general anesthesia on intraoperative oxygen balance related index:central venous oxygen saturation (ScvO2),central venous-to-arterial difference of carbon dioxide (Pcv-aCO2) and difference between central venous and arterial lactate (Dcv-aLac) and postoperative complications in patients undergoing esophageal cancer surgery.MethodsSixty patients who received Ivor Lewis surgery were randomly divided into two groups:general anesthesia group (GA,n=30) and general anesthesia combined with thoracic epidural anesthesia (GE,n=30).The induction of general anesthesia was basically consistent,and the same depth of anesthesia was maintained in the two groups during the operation.Patient-controlled intravenous analgesia (PCIA) was performed in GA group,and patient-controlled epidural analgesia (PCEA) was performed in GE group after surgery.Heart rate (HR),mean arterial pressure (MAP),ScvO2,ect .were continuously monitored until patients leaved postanethesia care unit (PACU).Blood was obtained synchronously from central venous and radial artery for blood gas analysis after entering operation room (T1),before closing abdomen (T2),before closing the chest (T3) and before leaving PACU,and Then Pcv-aCO2and Dcv-aLac were calculated.Visual analogue scale(VAS) was recorded in postoperative day 1(POD1) and day 2(POD2),and incidence of postoperative complications were recorded.ResultsThere was no significant differences in general demographic data and clinical data between two groups.Compared with GA group,HR and MAP significantly decreased in GE group (P<0.05),but it was still within the normal range.At the time point of T4,ScvO2in GE group significantly increased (P<0.05) compared with GA group,while there was no significant differences in Pcv-aCO2and Dcv-aLac at the other time points.Blood gas analysis showed that Pcv-aCO2and Dcv-aLac decreased significantly in GE group at the time points of T2,T3 and T4 compared with GA group (P<0.05),as well as the incidence of postoperative complications (P<0.05).ConclusionsCompared with general anesthesia,general anesthesia combined with thoracic epidural anesthesia can effectively increase ScvO2,and decrease Pcv-aCO2and Dcv-aLac,thereby improving oxygen balance and thus decreasing the incidence of postoperative complications.

general anesthesia;epidural anesthesia;central venous oxygen saturation;central venous-to-arterial difference of carbon dioxide;central venous-to-arterial difference of lactic acid

R826.2+4

Adoi: 10.3969/j.issn.1672-8467.2016.05.007

2016-03-08;編輯:王蔚)